电压测量
一、填空题
1、用一只0.5 级50V的电压表测量直流电压，产生的绝对误差≤__伏。
答案：0.25
2、用峰值电压表测量某一电压，若读数为1V，则该电压的峰值为____伏。
答案： 1.41
3、采用某电压表（正弦有效值刻度）测量峰值相等（Vp=5V）的正弦波、方波、三角波，发现读数相同，则该表为____检波方式，读数____。
答案：峰值 3.53V
4、.峰值电压表的基本组成形式为________式。
答案：检波—放大
7、某数字电压表的最大计数容量为19999，通常称该表为________位数字电压表；若其最小量程为0.2V，则其分辨力为________ 。
答案：(或四位半) , 10μV
9. 四位半的DVM测量15V的稳压电源电压为15.125V，取四位有效数字时其值为。答案： 15.12V
二、判断题：
2、数字电压表的固有误差由两项组成，其中仅与被测电压大小有关的误差叫读数误差，与选用量程有关的误差叫满度误差。（）√
5、有效值电压表适应于非正弦波的电压测量，其电压刻度与被测电压波形无关。（）×
6、双斜式DVM中，其平均特性可以抑制共模干扰影响。（）√
7、双积分式DVM中变换结果与积分器积分元件RC有关，但其积分器线性不好也不会引起测量误差。（）×
8、对于双积分式DVM，对输入信号积分的时间只有等于工频（50Hz）的周期时，才能抑制工频干扰。（）×
9. 一台四位半的DVM，基本量程为2V，则其具有超量程能力。( ) ×
四位半的DVM显示为19999，若基本量程为2V，则不能再超过此值。
三、选择题：
1、交流电压的波峰因素Kp定义为____。( C )
A:峰值/平均值 B:有效值/平均值 C:峰值/有效值 D:平均值/峰值
2、波形因素为______。( B )
A:平均值与有效值之比 B:有效值与平均值之比 C:峰值与平均值之比 D:峰值与有效值之比
5、交流电压V(t)的有效值的表达式为_____。( D )
A:
?T
dt t v T
0)(1 B: ?T
dt t v T 02
)(1
C: ?T
dt t v T 0)(1 D: ?T
dt t v T 0
2
)(1
6、一台5位DVM ，其基本量程为10V ，则其刻度系数（即每个字代表的电压值）为_____mv/字。( B )
A:0.01 B:0.1 C:1 D:10
7、一台5位半DVM ，其基本量程为2V ，则其刻度系数（即每个字代表的电压值）为_____mV/字。( A )
A:0.01 B:0.1 C:1 D:10
9、根据dB 及dBm 的定义，当负载阻抗为____时，dB=dBm 。( D ) A:75Ω B:150Ω C:300Ω D:600Ω
10、在双斜式积分DVM 中，积分过程可简述为____。( B )
A: 对被测信号定斜率正向积分，对基准电压 定时反向积分
B: 对被测信号定时正向积分，对基准电压 定斜率反向积分 C: 对被测信号定时正向积分，对基准电压 定时反向积分
D: 对被测信号定斜率正向积分，对基准电压 定斜率反向积分
11、一台421
位DVM ，因有误差为±（0.01%读数+1字），则在2V 量程上的满度误差为
( C )。
A:±1mV B:±2mV C:±0.1mV D:±0.2mV
基本量程为10.000V 的四位斜坡电压式DVM 中，若斜坡电压的斜率为10V/40ms ，问时钟频率应为多少？当被测直流电压Ux=9.256V 时，门控时间及累计脉冲数各为多少？
★ 设一台基于单斜A/D 转换器的4位DVM ，基本量程为10V ，斜波发生器的斜率为10V/100ms ，试计算时钟信号频率。若计数值N=5123，则被测电压值是多少？P203 [解] 4位DVM 即具有4位数字显示，亦即计数器的最大值为9999。 满量程10V （即A/D 转换器允许输入的最大电压为10V ）， 又，斜波发生器的斜率为10V/100ms ，则
在满量程10V 时，所需的A/D 转换时间即门控时间为100ms 。即在100ms 内计数器的脉冲计数个数为10000（最大计数值为9999）。于是，时钟信号频率为
010000
100Hz 100f k ms =
=
若计数值N=5123，则门控时间为
005123
51.23ms 100kHz N T NT f ==
==
又由斜率k=10V/100ms ，即可得被测电压为 V x ＝kT ＝10V/100ms ×51.23ms ＝5.123V 显然，计数值即表示了被测电压的数值，而显示的小数点位置与选用的量程有关。
双斜积分式DVM 基准电压Vr=10V ，第一次积分时间T1=100ms ，时钟频率f0=100kHz ，问：（1）该DVM 为多少位的电压表？（2）该DVM 的分辨力为多少？（3）DVM 显示出T2时间内的计数值N2=5600，问被测电压Vx=? 解： （1）
，故DVM 为四位
（2）分辨力
（3）
，
5-23 甲、乙两台DVM ，显示的最大值为：甲9999 ；乙19999 ；问：⑴它们各是几位的数字电压表？⑵乙的最小误差为0.2V ，其分辩力是多少？⑶工作误差为V ?＝±（
字
n V x +%02.0），分别用2V 和20V 量程，测量的电压，求绝对误差和相对误差？
★下面给出四种数字电压表的最大计数容量 word19 ⑴ 9999 ； ⑵ 19999 ； ⑶ 5999； ⑷19999 。
试说明它们分别是几位的数字电压表？其中第⑵种的最小误差为0.2V ，问它的分辩力是多少？
解（1）4位；（2）214
位；（3）433 位（也可以说4位）；（4）213
位位，
其中第二种的最小量程为0.2V ，它的分辨率是10μV 。
★★数字电压表的固有误差ΔU ＝±（0.001%读数＋0.002%满度），求用2V 量程测量1.8V 和0.18V 电压时产生的绝对误差和相对误差。 解：用2V 量程档，测1.8V 电压的误差为 ΔV ＝±（0.001%Vx ＋0.002%Vm ）
＝±（0.001%×1.8＋0.002%×2.0）＝±5.8×10－5V
相对误差＝6
102.328.158-?=V V
μ
用2V 量程档，测0.18V 电压的误差为
ΔV ＝±（0.001%Vx ＋0.002%Vm ）
＝±（0.001%×0.18＋0.002%×2.0）＝±4.18×10－5V
相对误差
6102.2318.08.41-?±=±=?=
V
V
V V x μγ
[例] 一台3位半的DVM 给出的精度为：±（0.1%读数+1字），如用该DVM 的0~20V DC 的基本量程分别测量5.00V 和15.00V 的电源电压，试计算DVM 测量的固有误差。 [解] 首先，计算出“1字”对应的满度误差。 在0~20V 量程上，3位半的DVM 对应的刻度系数为0.01V/字，因而满度误差“1字”相当于0.01V 。
当Vx=5.00V 时，固有误差和相对误差分别为：
ΔVx ＝±(0.1%×5.00V ＋0.01V)＝±0.015V
0.015
100%100%0.3%5.00x x x V V γ?±=
?=?=±
当Vx=15.00V 时，固有误差和相对误差分别为：
ΔVx ＝±(0.1%×15.00V ＋0.01V)＝±0.025V
0.025
100%100%0.17%15.00x x x V V γ?±=
?=?=±
可见，被测电压愈接近满度电压，测量的（相对）误差愈小（这也是在使用DVM 时应注
意的）。
用一只四位DVM 的5V 量程分别测量5V 和0.1V 电压，已知该仪表的准确度为±0.01Ux ±1个字，求由仪表的固有误差引起的测量误差的大小。 ⑴ 测量5V 电压时的误差
因为该仪表是四位的，用5V 量程时，±1个字相当于±0.001V ，所以绝对误差 ΔU ＝±0.01%×5±1个字
＝±0.0005±0.001＝±0.0015（V ）
示值相对误差为
%03.0%1005
0015
.0%100±=?±=??=
x U U U γ
⑵ 测量0.1V 电压时的误差
绝对误差为 ΔU ＝±0.01%×0.1±1个字
＝±0.0001±0.001≈±0.001（V ）
示值相对误差为
%1%1001
.0001.0%100±=?±=??=
x U U γ
可见当不在接近满量程显示时，误差是很大的，为此，当测量小电压时，应当用较小的量程。又可看出“±1个字”的误差对测量结果的影响也是较大的，不可忽视。
试述电压测量的基本原理、方法和分类。
被测电压按对象可以分为直流电压和交流电压，按技术可以分为模拟测量和数字测量。测量方法不同，所用的测量仪器有所不同。
⑴. 交流电压的模拟测量方法
方法：交流电压（有效值、峰值和平均值）——〉转换为直流电流——〉驱动表头——〉指示。
模拟式电压表是指针式的，用磁电式电流表作为指示器，并在电流表表盘上以电压（或dB ）刻度。根据功能分为：直流电压表 交流电压表、脉冲电压表和多用途电压表；根据使用频率范围分为：超低频电压表，低频（音频）电压表、高频电压表超高频电压表和选频电压表。 根据测量目的的不同，可以选用不同特性的检波器，有峰值检波、平均值检波与有效值检波三种。 ——有效值、峰值和平均值电压表，电平表等。 ⑵．数字化直流电压测量方法
数字式电压表首先将模拟量通过模/数（A/D ）变换器变成数字量，然后用电子计数器计数，并以十进制数字显示被测电压值。
模拟直流电压→A/D 转换器→数字量→数字显示（直观）。 ——数字电压表（DVM ），数字多用表（DMM ）。 ⑶．交流电压的数字化测量
交流电压（有效值、峰值和平均值）→直流电压→A/D 转换器→数字量→数字显示。 ——DVM （DMM ）的扩展功能。 ⑷．基于采样的交流电压测量方法
交流电压→A/D 转换器→瞬时采样值u (k) →计算。 如根据∑=≈
N k k u N V 1
2
)(1， N 为u (t)的一个周期内的采样点数可计算得到有效值。 ⑸．示波测量方法
交流电压→模拟或数字示波器→显示波形→读出结果。
5. 表征交流电压的基本参量有那些？简述各参量的意义。
交流电压可以用峰值、平均值、有效值、波形系数及波峰系数来表征。
⑴峰值——以零电平为参考的最大电压幅值（用Vp 表示）。以直流分量为参考的最大电压幅值则称为振幅，通常用U m 表示 ⑵平均值——交流电压测量中，平均值通常指经过全波或半波整流后的波形（一般若无特指，
均为全波整流），数学上定义为： ?=T
dt t u T U 0)(1， T 为u (t)的周期。相当于交流电压
u (t)的直流分量。
对理想的正弦交流电压u (t)= V p sin(ωt)，若ω=2π/T
[]A A t T A tdt A T
U T T o
637.02cos 2sin 1
22
/02
/===
?
=?π
ωωω ⑶有效值——交流电压u (t)在一个周期T 内，通过某纯电阻负载R 所产生的热量，与一个
直流电压V 在同一负载上产生的热量相等时，则该直流电压V 的数值就表示了交流电压u (t)的有效值。
对理想的正弦交流电压u (t)= V p sin(ωt)，若ω=2π/T 21
~=
U V p ＝0.707 V p ⑷波峰因数——峰值与有效值的比值，用Kp 表示。有效值
峰值
=
=
V
V K p P
对理想的正弦交流电压u (t)= V p sin(ωt)，若ω=2π/T，有 22
/==
p p p V V K ≈1.414
⑸波形因数——有效值与平均值的比值，用K F 表示。平均值
有效值
==
V V K F 对理想的正弦交流电压u (t)= V p sin(ωt)，若ω=2π/T，有
11.12
2)/2()2/1(V V ≈===
ππP P F V V K 6. 如何由峰值电压表和平均值电压表的读数换算得到被测电压的有效值。
峰值电压表的增益可以做得很高，而且噪声和零点漂移都很小，灵敏度可高达几十μV ，故常称超高频毫伏表。峰值响应，即：u (t)→ 峰值检波→ 放大→ 驱动表头
原理：由二极管峰值检波电路完成。通过二极管正向快速充电达到输入电压的峰值，而二极管反向截止时“保持”该峰值。有二极管串联和并联两种形式。从波形图可以看出，峰值检波电路的输出存在较小的波动，其平均值略小于实际峰值。 ●表头刻度按（纯）正弦波有效值刻度。
因此：当输入u (t)为正弦波时，读数α即为u (t)的有效值V （而不是该纯正弦波的峰值Vp ）。 对于非正弦波的任意波形，读数α没有直接意义（既不等于其峰值Vp 也不等于其有效值V ）。但可由读数α换算出峰值和有效值。 ㈠ 刻度特性
峰值电压表是按正弦有效值来刻度的，即
~
~p p K V V =
=α
式中 α――电压表读数； V ~――正弦电压有效值； K P ――正弦波的波峰因数。
●由读数α换算出峰值和有效值的换算步骤如下：
第一步，把读数α想象为有效值等于α的纯正弦波输入时的读数，即V ～ ＝α 第二步，将V~转换为该纯正弦波的峰值，即V p ～ ＝2V ～＝2α 第三步，假设峰值等于V p ～的被测波形（任意波）输入 ，即 V p 任意 ＝V p ～ ＝2α
注：“对于峰值电压表，（任意波形的）峰值相等，则读数相等”。 第四步，由V p 任意，再根据该波形的波峰因数（查表可得），其有效值
p p p V V K K =
=
任意任意任意
任意
(5-17a)
上述过程可统一推导如下：
~~~~,p p p p p p p p p V V K V K V k k K K K K K α=
=
=
==
=
任意任意任意
任意
任意
任意
任意
(5-17b)
该式表明：对任意波形，欲从读数α得到有效值，需将α乘以因子k。（若式中的任意波为正弦波，则k=1，读数α即为正弦波的有效值）。
综上所述，对于任意波形而言，峰值电压表的读数α没有直接意义，由读数α到峰值和有效值需进行换算，换算关系归纳如下：
1.41
1.41
p p
K K
α
α
??
==
??
??
==
??
??
p
（任意波）峰值V
（任意波）有效值V
式中，α为峰值电压表读数，K p为波峰因数。
若将读数α直接作为有效值，产生的误差为
1
p
K K K
α
γ
-
-
===-
上式称为峰值电压表的波形误差，它反映了读数值与实际有效值之间的差异。
[例] 用具有正弦有效值刻度的峰值电压表测量一个方波电压，读数为1.0V，问如何从该读数得到方波电压的有效值？
[解] 根据上述峰值电压表的刻度特性，由读数α=1.0V，
第一步，假设电压表有一正弦波输入，其有效值=1.0V；
第二步，该正弦波的峰值=1.4V；
第三步，将方波电压引入电压表输入，其峰值Vp=1.4V；
第四步，查表可知，方波的波峰因数Kp=1，则该方波的有效值为：V=Vp/Kp=1.4V。
波形误差为：
1 1.4
100%29%
1.4
γ
-
=?≈-
★★平均值检波——放大－检波式电子电压表，即先放大后检波，在均值电压表中，检波对被测电平的平均值产生响应，一般都采用二极管全波或桥式整流作为检波器，一般所谓“宽频毫伏表”基本上属于这种类型。典型的频率范围为20Hz－10MHz，故又视为“视频毫伏表”。由二极管桥式整流（全波整流和半波整流）电路完成。整流电路输出直流电流I0，其平均值
与被测输入电压u(t)的平均值成正比（与u(t)的波形无关）。于是，I0的平均值
I与u(t)的平均值)
(t
u成正比。
刻度特性和波形误差：均值电压表的表头偏转正比于被测电压的平均值
平均值在数学上定义为?
=
T
dt
t v
T
V
)(
1
对于纯粹的交流电压来说，比如正弦波电压，V＝0。?
=
T
dt
t v
T
V
)(
1
均值电压表虽然是均值响应，但是，仍以正弦有效值刻度。定义一个信号电压的有效值与平均值之比为波形因数，即
K F ＝
U
U 由读数α换算出均值和有效值的换算步骤如下：
第一步，把读数α想象为有效值等于α的纯正弦波输入时的读数，即V ～ ＝α 第二步，由V ～ 计算该纯正弦波均值
~~~0.91.11F V V V K α
απ=
===~
第三步，假设均值等于～V 的被测波形（任意波）输入，即 V 任意
＝～V ＝0.9α
注：“对于均值电压表，（任意波形的）均值相等，则读数相等”。 第四步，由V
任意
，再根据该波形的波形因数（查表可得），其有效值
0.9F F V K V K α
==?任意任意任意任意 (5-20a)
上述过程可统一推导如下：
~
~~~,0.91.11
F F F F F F F F K K V V K V K V K k k K K K α=======任意任意任意任意任意任意任意
任意
上式表明，对任意波形，欲从均值电压表读数α得到有效值，需将α乘以因子k 。（若式
中的任意波为正弦波，则k=1，读数α即为正弦波的有效值）。
综上所述，对于任意波形而言，均值电压表的读数α没有直接意义，由读数α到峰值和有效值需进行换算，换算关系归纳如下：
0.90.9F K αα??=????=?????
（任意波）均值V （任意波）有效值V (5-21) 式中，α为均值电压表读数，K F 为波形因数。
若将读数α直接作为有效值，产生的误差为(均值电压表的波形误差)
0.910.9 1.11
1
0.90.9F F F F F
K K K K K ααγα-?-?=
==-??
[例] 用具有正弦有效值刻度的均值电压表测量一个方波电压，读数为1.0V ，问该方波电压的有效值为多少？
[解] 根据上述均值电压表的刻度特性，由读数α=1.0V ， 第一步，假设电压表有一正弦波输入，其有效值~V α
==1.0V ；
第二步，该正弦波的均值~V =0.9α=0.9V ；
第三步，将方波电压引入电压表输入，其均值
~V V ==0.9V ；
第四步，查表可知，方波的波形因数
F K 方波
=1，则该方波的有效值为:
F V K V ==
方波0.9V 。
波形误差为：
10.9
100%11%0.9γ-=
?≈
8. 简述双积分式AD 转换原理及特点。
基本原理：通过两次积分过程(“对被测电压的定时积分和对参考电压的定值积分”)的比较，得到被测电压值。包括积分器、过零比较器、计数器及逻辑控制电路。
★双积分式ADC 特点：
一次测量包括3个连续过程，所需时间为T 0+ T 1+ T 2，其中，T 0、T 1是固定的，T 2则与被测电压V x 有关，V x 愈大T 2愈大。一般转换时间在几十ms~几百ms ，（转换速度为几次/秒~几十次/秒），其速度是较低的，常用于高精度慢速测量的场合。
1）积分器的R 、C 元件对A/D 转换结果不会产生影响，因而对元件参数的精度和稳定性要求不高。
2）参考电压V r 的精度和稳定性对A/D 转换结果有影响，一般需采用精密基准电压源。
例如，一个16bit 的A/D 转换器，其分辨率1LSB=1/216=1/65536≈15×10-6
，那么，要求基准电压源的稳定性（主要为温度漂移）优于15ppm （即百万分之15）。
3）比较器要求具有较高的电压分辨力（灵敏度）和时间分辨力（响应带宽）。
如一个6位的A/D 转换器，若满度时积分器输出电压为10V ，则ADC 的1LSB=10V/106
=10uV ，则要求比较器的灵敏度优于10uV 。响应带宽则决定了比较器及时响应积分器输出信号快速（斜率较陡峭）过零时的能力。
4）积分器响应的是输入电压的平均值，因而具有较好的抗干扰能力。如输入电压v x = V x +
图5－15 双积分式ADC 的原理框图
v sm ，则T 1阶段结束时积分器的输出为
2
1111()t sm om
x sm x
t T T V V v dt V v RC RC RC =-+=--?
DVM 的最大干扰来自于电网50Hz 工频电压（周期为20ms ），因此，只要选择T 1时间为20ms
的整倍数，则干扰信号v sm 的平均值为零。
若采用有正弦波有效值刻度的平均电压值表分别测量三种波形（正弦波、方波、三角波）交流电压进行测量，指示值均为1V ，问各种波形有效值分别是多少？(波形因数分别为正弦波1.11，方波1，三角波1.15) 设上题中，若采用有正弦波有效值刻度的峰值电压值表，三种波形（正弦波、方波、三角波）的有效值分别是多少？(波峰因数分别为正弦波1.414，方波1，三角波1.73)
试述电压测量的基本原理、方法和分类。
被测电压按对象可以分为直流电压和交流电压，按技术可以分为模拟测量和数字测量。测量方法不同，所用的测量仪器有所不同。
基本量程为10.000V 的四位斜坡电压式DVM 中，若斜坡电压的斜率为10V/40ms ，问时钟频率应为多少？当被测直流电压Ux=9.256V 时，门控时间及累计脉冲数各为多少？ 基本量程为10.000V 的四位斜坡电压式DVM 中，若斜坡电压的斜率为10V/40ms ，问时钟频率应为多少？当被测直流电压Vx ＝9.256V 时，门控时间及累计脉冲数各为多少？
答案：时钟脉冲频率为： kHz ms
f 250401000==
个脉冲
若被测电压V x ＝9.256V 门控时间 ms ms V
T 024.374010256
.9=?=
累计脉冲数N ＝37.024ms ×250kHz=9256个脉冲
★ 设一台基于单斜A/D 转换器的4位DVM ，基本量程为10V ，斜波发生器的斜率为10V/100ms ，试计算时钟信号频率。若计数值N=5123，则被测电压值是多少？P203
若斜坡电压的斜率为10V/50ms ，要求4位数字读出，则时钟脉冲频率应为 kHz ms
f 2005010000
==
若被测电压V x ＝9.163V
门控时间T ＝
ms ms V
V
815.455010163.9= 累计脉冲数＝45.85ms ×200kHz=9163个脉冲通过确定小数点位置，可显示出9.163V 。
用斜坡电压技术所能达到的测量准确度，取决于斜坡电压的线性及其绝对斜率稳定性，以及时间测量的准确度。此外，比较器的稳定性也是影响测量误差的重要因素。
双斜积分式DVM 基准电压Vr=10V ，第一次积分时间T1=100ms ，时钟频率f0=100kHz ，问：（1）该DVM 为多少位的电压表？（2）该DVM 的分辨力为多少？（3）DVM 显示出T2时间内的计数值N2=5600，问被测电压Vx=?
双斜积分式DVM 基准电压Vr=10V ，第一次积分时间T1=100ms ，时钟频率f0=100kHz ，问：（1）该DVM 为多少位的电压表？（2）该DVM 的分辨力为多少？（3）DVM 显示出T2时间内的计数值N2=5600，问被测电压Vx=?
解：（1）
，故DVM 为四位
（2）分辨力
（3）
甲、乙两台DVM ，显示的最大值为：甲9999 ；乙19999 ；问：⑴它们各是几位的数字电压表？⑵乙的最小误差为0.2V ，其分辩力是多少？⑶工作误差为V ?＝±（字
n V x +%02`0），
分别用2V 和20V 量程，测量的电压，求绝对误差和相对误差？ 5-24、一台DVM ，准确度为
，温度系数为，在室温为
28℃时用2V 量程档分别测量2V 和0.4V 两个电压，试求此时的示值相对误差。
[例] 一台3位半的DVM 给出的精度为：±（0.1%读数+1字），如用该DVM 的0~20V DC 的基本量程分别测量5.00V 和15.00V 的电源电压，试计算DVM 测量的固有误差。 [解] 首先，计算出“1字”对应的满度误差。
在0~20V 量程上，3位半的DVM 对应的刻度系数为0.01V/字，因而满度误差“1字”相当于0.01V 。
当Vx=5.00V 时，固有误差和相对误差分别为：
ΔVx ＝±(0.1%×5.00V ＋0.01V)＝±0.015V
0.015
100%100%0.3%5.00
x x x V V γ?±=
?=?=±
当Vx=15.00V 时，固有误差和相对误差分别为：
ΔVx ＝±(0.1%×15.00V ＋0.01V)＝±0.025V
0.025
100%100%0.17%15.00
x x x V V γ?±=
?=?=±
可见，被测电压愈接近满度电压，测量的（相对）误差愈小（这也是在使用DVM 时应注意的）。
[例] 一台DVM ，其输入等效电阻R i =1000M Ω, 输入零电流I 0=1nA ，被测信号源等效内阻R s =2k Ω，分别测量Vx=2V 和Vx=0.2V 两个电压，计算由R i 和I 0引入的附加误差极限值。 [解] 为计算由R i 和I 0引入的附加误差极限值，可将分别由R i 和I 0引入的附加误差进行代数和合成。即
(
)
01i
R I
s
i x I R R V γγγ??=±+=±+ ???
将R i =1000 M Ω, I 0=1nA ，Rs=2k Ω代入上式，计算得： 当Vx=2V 时，
936
6
11102103101000102γ--???=±+??=±? ????
当Vx=0.2V 时，
935
6
1110210 1.2101000100.2γ--???=±+??=±? ????
可见，当测量小电压时I 0的影响较大。
电流测量练习题 一、填空题 1.电冰箱工作时也会发热，这是由于电流的_______效应。 2.金属导体中_ ____移动形成电流，移动的方向与金属导体中的电流方向______。 3.图1中小灯泡发光时，灯丝中自由电子移动方向由A到B，则电流方向是由 ______到________，电池____端是正极，_____端是负极。 4.安培表是测量_________________的仪器，它应串联在 _____________中使用，中学实验室用的直流安培表有两个量 程，分别是_____ ______和__________。为了避 免电流过强损坏安培表，在不便估计电流强度的情况下，要先 拿电路的一个线头迅速地_______________最大量程接线柱。绝对不允许不经过用电器将安培表直接与_________相连；以免由于__________________将安培表_____。 5.如图3所示连入某电路的安培表，使用的是______ 和______两个接线柱，量程是__ _____，刻度盘 上每个大格表示_________安培，每个小格表示 ________安培，若通过安培表的电流强度是安培，请 你在图示刻度盘上画出表针的位置。 6.如图4所示，图A中安培表测量灯_____或灯______ 的电流强度，图B中安培表测量的是 ____________的电流强度，图C中安培表测量的 是灯______的电流强度。请在图上标出所用安培 表的“＋”“－”接线柱。 7.如图10所示的电路中，安培表的示数是安培， 如果把灯和安培表的位置互换一下，安培表的示 数应是__________安培，标出流入灯泡的电流 方向和安培表的“＋”“－”接线柱。 8．电流强度可用字母表示，它在国际单位制中的主单位是 符号为。1安= 毫安= 微安 9．单位换算 安培= 毫安= 微安毫安= 安培= 微安 10如图所示，如果连接的是‘’,此时电流表的读数 为，每1小格为 A; 如果连接的是‘0-3A’, 此时电流表的读数为，每1小格为 A;
电压的测量方法讲述 电压的测量 1. 电压测量的方法一般分为直接测量法和间接测量法两种。 直接测量法在测量过程中，能从仪器、仪表上直接读出被测参量的波形或数值。间接测量是先对各间接参量进行直接测量，再将测得的数值代入公式，通过计算得到待测参量。 2. 测量电压的仪器一般有电压表、示波器、交流毫伏表等。 电压表可以用来测量直流电压、低频交流电压，其测量方法简便，精度较高，是测量电压的基本方法。 示波器测量法可以测量所有的电压信号。 交流毫伏表用于交流信号大小的测量。 3. 电表法模拟式直流电压测量 , 动圈式电压表 图1是动圈式电压表示意图。图中虚框内为一直流动圈式高灵敏度电流表，内阻为Re， 满偏电流(或满度电流)为Im，若作为直流电压表，满度电压 URI,, mem 另外增加了电阻，继而增加了三个电压量程 图1 , 电子电压表 电子电压表中，通常使用高输入阻抗的场效应管(FET)源极跟随器或真空三极管阴极跟随器以提高电压表输入阻抗，后接放大器以提高电压表灵敏度，当需要测量高
直流电压时，输入端接入分压电路。分压电路的接入将使输入电阻有所降低，但只要分压电阻取值较大，仍然可以使输入电阻较动圈式电压表大得多。图2是这种电子电压表的示意图。图中由于FET源极跟随器输入电阻很大(几百MΩ以上)，因此由Ux测量端看进去的输入电阻基本上由R0，R1…等串联决定，通常使它们的串联和大于10MΩ ,以满足高输入阻抗的要求。同时，在这种结构下，电压表的输入阻抗基本上是个常量，与量程无关。 图2 4. 电表法交流电压的测量 测量交流电压大小的仪表统称交流电压表。交流电压表分为模拟式电压表与数字式电压表两大类。模拟式电压表是先将交流电压经过检波器转换成直流电压后推动微安表头，由表头指针指示出被测电压的大小。检波器有三种类型，分别是平均值检波器、峰值检波器、有效值检波器，故电压表有三种类型，分别是平均值电压表、峰值电压表、有效值电压表。 , 平均值电压表 平均值电压表的基本原理方框图 u(t) 可变量程宽带 分压器交流放大器检波器 先对被测电压进行放大，然后检波，最后由表头指示。这种构成方案的均值电压表 的工作频率范围主要受放大器带宽的限制，而灵敏度受放大器噪声的限制，所以当 测量小信号时，容易淹没到放大器的噪声中。因此主要用于低频和高频信号的测量， 如高频毫伏表。 , 峰值电压表
测量电压教学设计沪科版(精美教案) （一）复习引入。教师活动学生活动设计意图我们知道，水在水管中流动时，水管两端必须要有一定的压力差，简称“水压”。那么电流是怎样形成的呢？出示小黑板。学生思考。类比电流与水流。推出电压的概念。 （二）进行新课。 一、电压。教师活动学生活动设计意图、概念同样，电荷在电路中定向流动时，电路两端也需要电压。闭合开关，导体中的正电荷就在电压的作用下作定向运动形成电流。、提供电压的装置电源在电路中的作用就是提供电压，不同的电源在电路两端提供的电压不同。、符号电压用字母表示。、单位电压的单位名称是伏特，简称伏，符号是“”。比伏大的单位有千伏（），比伏小的单位有毫伏（）。它们之间的换算关系是：，。一节干电池的电压一般是，我国家庭电路的电压是。图几种常见的电压值。学生类比水压和电压理解新的概念电压。知道电源的作用。知道电压的符号。了解电压的单位。要求学生记住一节干电池的电压和我国家庭电路的电压。要求学生记住对人体的安全电压。类比电压和水压引入新的概念。了解电源的作用。了解几种电压值，这有利于对学生兴趣的激发和知识面的扩大。 二、怎样使用电压表。教师活动学生活动设计意图、电压表的符号电流表是测量电流大小的仪表。电压表是测量电压大小的
仪表，它在电路中的图形符号是。要求学生把外形相同的电压表和电流表区别开来。、电压表的使用方法对照电流表的使用规则，仔细观察电压表和阅读电压表的使用说明，了解电压表的使用规则。要特别注意电压表的量程，读数方法和连接方法。图是实验室常用的电压表。电压表的连接方法是什么？电压表的读数方法是什么？教师补充电压表指针调零的知识。若无法调到零位置时，读数要计入这个差值。请填空：图所示电压表使用的量程为，刻度盘上每大格表示，每小格表示，指针表示。图所示电压表使用的量程为，刻度盘上每大格表示，每小格表示，指针表示。、电压表和电流表的异同请大家分组讨论电压表和电流表的异同。学生记住电压表在电路图中的符号。主要区别是看表盘上的标志是还是。答：电压表的连接方法是：电压表与被测电路并联。电压表的读数方法是：先确认使用电压表的量程；然后根据量程确认刻度盘上每个大格和每个小格表示的电压值；最后根据指针稳定后所指的刻度读出被测电压的大小。学生了解电压表指针调零的知识。填空：、、、。填空：、、、。答：共同点：①都要选择量程；②都要弄分度值后再读数；③都要使电流从“”接线柱流进，从负接线柱流出。不同点：①电流表是串联在被测电路中，电压表要与被测电路并联；②电流表的两在接线柱不允许直接连到电源的两个极上，而电压表可作这样的连接。（只要电压不超过电压表的量程）类比电流表与电压表。对于电压表的连接方法，可在电路图上按教材顺序逐一说明，学生观察并总
一种简单的交流电压测量方法 姓名：李俊利序号：18 通常,在测量220V或380V工频电压时,并不要求非常高的精度,一般的控制系统中,能精确到1%就足够了。在这里向大家介绍一种设计得非常简单的测量方法，实践证明，该方法实用、可靠，成本低廉，完全能够满足一般监控系统的要求。 硬件电路：仅用一个220V/6V-1W的普通电源变压器，经过全波整流，小电容滤波，滤除其高频干扰谐波，然后电阻分压成适合A/D转换的带有纹波的电压。直接连接到A/D输入脚。如果测量380V的电压，将两只220V的变压器串联使用即可。 软件设计： 1、先进行一次A/D转换，存入一个变量x中，作为参考值； 2、再进行一次A/D转换，与上次比较，如果小于x，说明正处于交流电压的下降沿，存入x中；继续A/D转换，至到大于前次的转换值，说明已经进入了交流电压的上升沿，存入x； 3、继续A/D转换，如果转换结果大于x，存入x；直到转换结果小于x，说明x中保存的就是交流电压的最大值！ 4、然后把x除以一个常数，得出你想显示出的值即可。完成一次测量。 这样完成一次测量最长时间是10ms，最短时间只需三次A/D转换时间。如果软件还执行其它操作，便转入其它子程序，之后继续1-4的步骤，将每次结果累加。 测量n次后，求算术平均值。也可以采取其它数字滤波的方法。 为避免测量0电压程序进入死循环，可以设置一个A/D转换次数计数器，转换一定次数之后退出。 校准电压可以在分压电阻中设置一个电位器，也可以软件校准。软件校准的方法：例如在380V点校准，把结果乘以380，再除以380，假如得382。那么，把除数变成382即可。 这样测量交流电压，在宽范围内的线性不是太好，主要原因是全波整流的二极管电压降是一个常数（约1.4V)。但针对220V或380V的电压测量来讲，电压波动不可能超过30%，在此范围内的线性误差还是可以接受的。我曾以一只0.5级的电压表与采取该方法的测量显示值相比较，基本一致。
教学目标 1、知道电压是提供电路中有持续电流的“推动作用”。 2、知道常见的一些电压值。 3、会把电压表正确连入电路。 4、会根据不同的量程读出电压表的读数。 教学重难点分析 重点：使用电压表－－电压的测量 难点：电压的概念 教学设计 【问题引入】电源接入电路时，为什么电路中就有电流呢？ －－首先明确：电流时电路中的电荷朝一个方向运动产生的。 －－那么，为什么电荷会运动起来呢? －－必定有一种力推着它动起来，这种推动力有谁提供呢？ －－原来是电源上的电压对电荷产生了推动力－－由此引入电压 或者： 【复习】 1、(1)把一节干电池、小灯泡、开关放在示教板上，请一位同学按所画电路图，用导线将电路连接起来(连接电路之前，开关应当是断开的)。 (2)提问：什么叫电路，它由哪几部分组成？ 实用文档
2．引入新课 【演示】闭合示教板上电路中的开关，灯泡亮了，说明电路中产生了电流。【提问】电流是怎样形成的？－－电流时电路中的电荷朝一个方向运动产生的取下电路中的干电池，闭合开关，灯泡不发光。 【提出问题】在这种情况下，为什么电路中不能形成电流，电源的作用是什么？3．进行新课 为了说明在什么情况下才能形成电流，我们先用水流作比喻，看看水流是怎样形成的？ 【提问】将装有水的U形管连通器的底部用止水钳夹住，两管内水面相平。打开止水钳，两管内的水会不会发生流动？ 【演示】向U形管左管内加水，使左管水面高出右管水面(图1)。(提问：打开止水钳，两管内的水会不会发生流动，如果发生流动，水怎样流动？)打开止水钳，水从左管向右管流动。 甲图中A处的水位高于B处的水位，打开阀门，管中的水从A处通过涡轮向B处流动，水的流动使涡轮转动。A处的水面下降，B处的水面上升，当A、B两处水面相平时，水位相同，水停止流动，涡轮不再转动，幻灯片要显示上述过程。可见，水位差(水压)使水管中形成水流。 现在，我们用一台抽水机不断地把水从B处抽到A处(如图3乙所示，将抽水机置入，同时表现出抽水的动态情况)、使A处的水总比B处的水位高，由于水管两端总保持一定的水位差(水压)，于是水管内就有持续的水流。 实用文档
物理教案设计 实验 用电压表测电压教案示例
(二)[教学目的] 1．练习正确使用电压表。 2．研究串、并联电路中电压的关系。 (三)[教学重点] 正确使用电压表。 (四)[教学方法] 学生分组实验。 (五)[教具] 电压表一只，不同规格的小灯泡两个，干电池二个， 电池夹二个，开关一个，导线若干。 (六)[教学过程] (一)引入新课 由学生复述电压表的使用规则。 (二)新课教学 实验前仍需强调接线柱的正确使用， 量程的选择、 指针调零以及连接电路的要求等注意 事项。 1．测电源电压 (1)分别测出每一节干电池的电压值，并记下数值(教科书第79页图6-11)。 (2)把两节干电池串联起来测总电压，并记下电压值(教科书第79页图6-12)。 (3)把两节干电池并联起来测总电压，并记下电压值(教科书第79页图6-13)。
(4)对测量值进行比较小结。 表1 2．测串联电路的电压 (1)按图1所示连好灯 l1和 l2的串联电路，并在图中标出电流方向。
(2)把电压表的两个接线柱分别接在 a、b 两点，闭合开关，测出 l1两端电压 u1并把它 记录下来。 (3)断开开关，拆下电压表，再把两个接线柱先后分别接在 c、d 两点和 a、d 两点，分 别测出灯 l2两端电压 u2，l1和 l2两灯串联后的总电压 uad，把测量值分别填入表2中。 （转载
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表2 (4)分析串联电路两端的总电压跟各段电路两端电压之间的关系。 (5)结论：串联电路两端的总电压等于各段电路两端电压之和。 3．测并联电路的电压 (1)按图2所示连好灯 l1和 l2的并联电路，并在图中标明电流方向。
(2)把电压表的两个接线柱分别与 l1、l2和 ab 两端相接，分别测出 l1、l2及 ab 间的电 压，把测量值填入表3中。 表3 (3)分析电压值 u1、u2、uab，并找出它们之间的关系。 (4)结论：并联电路两端的电压与各支路两端的电压相等。 (5)实验完毕，整理仪器。
知识导航 一、电压： 1．电压的作用: 要在一段电路中形成电流，这段电路两端必须要有一定的电压。让我们对照水流的情形来认识这个问题. 如图甲所示的装置中，打开阀门，就会形成由A 经过水管流向B 的水流.因为A 处的水位高，B 处的水位低， A 处对水管中水的压强大， B 处对水管中水的压强小，因而管中的水由A 处向B 处流动.可见：水压?? →?形成 水流. 同理，如图乙的电路中，电源的正极聚集有正电荷，负极聚集有负电荷，在电源正、负极间就产生了电压，这个电压可以使电路中的正电荷由正极流向负极，或者使电路中的负电荷由负极流向正极（在金属导体 中是后一种情况）.这样在电路中就产生了电流.由此可知：电压??→ ?形成 电流. 2．电源的作用: 如图甲中，抽水机不断地把水从B 处抽到A 处，使A 处的水位总比B 处高，保持水管两端一定的水压，水管中就有持续的水流. 可见：抽水机??→?保持水压?? →?形成 水流 同理，如图乙中，电源在工作中不断地使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷，保持电路两端有一定的电压，使电路中有持续的电流. 即： 电源?? →?保持电压??→?形成 电流. 结论：电压使电路中形成电流，而电源是提供电压的装置.干电池、蓄电池、发电机等是生产、生活中常见的电源. 〖例题1〗关于电压的说法中正确的是（ ）. A.电压是使电荷产生定向移动，形成电流的一种压力 B.电压是电路中产生电流的装置，它使金属导体中的电子由电源的正极通过电路流向负极 C.电压是电路中形成电流原因，它使金属导体中的自由电子由电源负极流向正极 D.电压使电路中形成电流，而电源是提供电压的装置，不同电源的电路两端形成的电压都相同 八上科学 电压的测量
测量电压 【教学目标】 知识与技能： 1、知道电源的作用、电压的单位及其换算，了解生产、生活中常见 电压值； 2、知道电压表的用途、符号，会正确使用电压表测电压，并能正确 选择量程和读数。 过程与方法： 通过实验探究，分析归纳串联和并联电路中的电压关系；通过探究，经历探索科学规律的过程，培养同学们的观察、分析、归纳、交 流与表达等方面的能力。 情感态度与价值观： 让学生在探究过程中养成严谨的科学态度与协作精神。 【教学重点】 通过实验探究得出串、并联电路中电压的关系，学会电压表的使用及其读数。 【教学难点】 电压表的使用，电压表与电流表的使用区别。 【教学准备】 投影仪、演示电压表、实验室常用电压表、干电池三节、小灯泡两只、开关一只、导线若干。 【教学方法】 讲授法，实验探究法，对比与类比法。 【教学过程】 一、设置情景，引入新课： [演示实验] 1）闭合开关，小灯泡发光说明了什么？
2）将电源正、负两极与灯泡两端断开，小灯泡不亮了，这现象说明了什么？为什么？ [讲述]：灯泡的钨丝及导线里虽然都有大量的自由电子，但因为没有接通电源，它们只作无规则的热运动，并不发生定向移动形成电流。当灯泡与电源接通，灯泡里就有电流，这说明电源可以使电路中的自由电荷定向移动形成电流。为什么电源有这种作用呢？就因为电源的两极间有电压。 [板书]：第五节电压的测量 二、新课教学： （一）电压（用符号U表示） 1.采用类比法进行教学： （1）研究水流是怎样形成的。 水压是使水发生定向移动形成水流的原因。 抽水机的作用是：保持一定的水压，形成持续的水流。 （2）灯泡中的电流又是怎样形成的呢？（如图） 电压是使自由电荷定向移动形成电流的 原因。 电源的作用：保持一定的电压，使电路 中不断有电流通过。 电源是提供电压的装置。 2.电压的单位：伏特（V） 在国际单位制里，电压的单位是伏特，简称伏(V)。
第十三章探究简单电路 13.5 怎样认识和测量电压 教学目标： 知识和技能： 1、知道电压及其单位。知道电源是提供电压的装置。 2、会使用电压表测量电压。 过程和方法： 3、通过阅读电压表的使用说明和实验操作，学会使用电压表。。 情感、态度、价值观： 4、通过了解电源的使用，增强环保意识。 教学重点：认识电压，学会正确使用电压表。 教学难点：电压的概念。 教学器材：小灯泡、开关、电源、导线、电压表 教学课时：1课时 教学过程：一、复习提问，引入新课 1、复习电流、电路知识，为新课做准备 2、引入课题：水流是怎样形成的（课件） 类比：电荷的运动是靠什么做动力的呢？……电压 二、进行新课： （一）电压： 电压的作用就是使电荷做定向运动。 产生电流的两个因素是：有电源 电路必须闭合 其中电源的作用就是提供电压：导体要产生电流，它的两端就要有电压，电压是形成电流的原因。 （1）、符号：U （2）、单位：伏特，符号V， 常见还有千伏（kV）、毫伏（mV） 单位换算： 1kV＝1000V 1V＝1000mV 例：U=220V＝ kV= mV （二）电压的测量： （1）工具——电压表 符号 （2）、电压表的结构：接线柱、量程、示数、分度值 (3)、电压表的使用： 电压表必须和用电器并联（等于一断开的开关） 电压必须红接线柱接正极，黑接线柱接负极。 选择合适的量程（如不知道量程，应该选较大的 量程，并进行试触。） 边讲边演示一遍 （4）、读数：确定量程……选择示数 确定分度值…… 读数，写上单位 练：课件给出图片……让学生读数
（三）活动2： （1）、让学生连一电路，并连上电压表测电压。（2）、读出电压的大小。 三.小结 四．布置作业： 1、自我评价与作业； 2、基础训练。 五．板书设计 六．教学反思：
4.6 电压的测量 学习目标 1.知道电压是使电路中产生持续电流的推动力(类比水压)。 课堂学习设计 2.知道常见的一些电压值。 3.学会电压表的使用。 4.会正确读出电压表的读数。 [科学探究] [引入课题] 1.金属导体导电的原因:金属导体内部有大量的自由电荷(电子) 。 2.电路中在没有电源接入时，这些电荷并不能产生定向移动，不能形成电流。 3.当电路中接入电源时，导体中的自由电子便在电源推动作用下做定向移动，形成电流。 [新课教学] 电流的形成与水流的形成很相似，可以由图39(a)(b)相类比。 图(a)中水流的形成是由于抽水机给水流提供能量，抽水机的工作使水路存在一个稳定的水压，从而保证水流得以持续。图(b)中电源作用与图a中的抽水机作用类似。电源的作用，是给电路中的电流提供能量，使电路存在一个稳定的电压，从而保证电流得以持续。 电源两端有电压是金属导体中存在电流的必要条件。 一、电压 用字母 U 表示。 单位是伏特，简称伏，用符号 V表示。 常用的单位还有千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏 (μV)。 其关系式有:1千伏＝ 103伏。 1伏＝ 103毫伏。 1毫伏= 103微伏。 电压的单位是为了纪念意大利著名的物理学家伏打而命名的，伏打电池是伏打于1800年制成的世界上第一个电池。 一节普通于电池 1.5伏 一个电子表电池 1.5伏 一只蓄电池2伏 对人体的安全电压≤36伏
家庭照明电路220伏 大型发电机(0.63～1.8)×104伏 闪电时云层间的电压达109伏 二、电压的测量 1.电压表是用来测量电压大小的仪表，符号是 ○V。 2.实验室用的电压表有三个接线柱:“—”、“ 3 ”、 “ 15 ”或“ 15 ”、“ 3 ”、“十”。两个量程: 0～ 3伏和 0～15伏，最小刻度值分别为0.1 伏和 0.5伏。 3.电压表的使用。 (1)必须把电压表并联在被测电路的两端； (2)把电压表的“+”接线柱接在跟电源正极相连的那端； (3)被测电压不能超过电压表的量程，可用试触 法选择量程； (4)允许电压表直接连入电源两极上测电源电压。 [课内练习] 1.如图40，闭合开关S，回答下列问题: (1)流过灯L的电流产生的 必要条件是有电源电压； (2)电路中有持续电流的条 件是电压、通路； (3)开关与电源的连接方式 是串联，灯L与电流表的连接方式是串联； (4)灯L与电压表的连接方式是并联； (5)通过灯L的电流方向是 A→B ，实际移动的电子方向是 B→A ； (6)如图使用的两节干电池总电压是 3 伏。 2.220伏= 0.22 千伏=220000 毫伏。 3.如图41所示为电压表的表盘示数。 (1)当把A、B接线柱接入电路时，电压表的读数为 1.2 伏； (2)当把A、C接线柱接入电路时，电压表的读数为 6 伏。 [课时小结] 重点:电压的概念，电压表的正确使用。 难点:电压与水压、电流与水流的类比，电压 与电流的关系。 课外同步训练 [基础过关] 1.电源电压是使电路中自由电子发生定向移动形成电流的原因，通常用符号U 表示电压，单位是伏特，单位的符号是 V 。 2.有关电路中电压和电流关系的说法中，不正确的是 ( A )
变频器电压电流典型检测方法 1.前言 变频器最主要的特点是具有高效率的驱动性能及良好的控制特性。简单地说变频器是通过改变电机输入电压的频率来改变电机转速的。从电机的转速公式可以看出，调节电机输入电压的频率f，即可改变电机的转速n。目前几乎所有的低压变频器均采用图1所示主电路拓扑结构。 部分1为整流器，作用是把交流电变为直流电，部分2为无功缓冲直流环节，在此部分可以采用电容作为缓冲元件，也可用电感作为缓冲元件。部分3是逆变器部分，作用是把直流电变为频率可调整的三相交流电。中间环节采用电容器的这种变频器称之为交直交电压型变频器，这种方式是目前通用型变频器广泛应用的主回路拓扑。本文将重点讨论这种结构在电压、电流检测设计中应注意的一些问题。变频器在运行过程中为什么要对电压、电流进行检测呢这就需要从电机的结构和控制特性上说起： ①三相异步电动机的转矩是由电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。 ②变频器运行中，过载起动电流为额定电流的~倍;过流保护为额定电流的~3倍(根据不同性质的负载要求选择不同的过流保护点);另外还有电流闭环无跳闸、失速防止等功能都与变频器运行过程中的电流有关。 ③为了改善变频器的输出特性，需要对变频器进行死区补偿，几种常用的死区补偿方法均需检测输出电流。 ④电动机在运转中如果降低指令频率过快，则电动状态将变为发电状态运行，再生出来的能量贮积在变频器的直流电容器中，由于电容器的容量和耐压的关系，就需要对电压进行及时、准确地检测，给变频器提供准确、可靠的信息，使变频器在过压时进行及时、有效的保护处理。同时变频器上电过程、下电过程都需要判断当前直流母线电压的状态来判断程序下一步的动作。 鉴于电压、电流检测的重要性，在变频器设计中采用对电压、电流进行准确、有效检测的方法是十分必要的。 2.在线测量电压的几种方案设计 变频器的过电压或欠电压集中表现在直流母线的电压值上。正常情况下，变频器直流电压为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算，则平均直流电压。在过电压发生时，直流母线的储能电容将被充电，主电路内的逆变器件、整流器件以及滤波电容等都可能受到损害，当电压上升至约800V左右时，变频器过电压保护功能动作;另外变频器发生欠压时(350V左右)也不能正常工作。对变频器而言，有一个正常的工作电压范围，当电压超过或低于这个范围时均可能损坏变频器，因此，必须在线检测母线电压，常用的电压检测方案有三种。 1)变压器方案 图2中，P为直流母线电压正(+)，N为直流母线电压负(-)。 变频器控制回路的电源电压一般采用开关电源的方式来获得，利用开关变压器的特点，在副边增加一组绕组N4(匝数根据实际电路参数决定)作为母线电压的采样输出，开关变压器的原边电压为母线电压，而副边输出电压随着原边输入电压的变化而线性地发生变化，这样既能起到强弱电隔离作用又能起到降压作用，把此采样信号经过处理可以送到DSP内进行A/D采样实现各种保护工作。 2)线性光耦方案
13.5 怎样认识和测量电压知识点 1.电压： （1）电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因。 （2）电源是提供电压的装置。 （3）电路中有电流就一定有电压，但有电压不一定有电流。要在电路中得到持续电流，必须满足两个条件：①电路中有电源（或电压）；②电路是通路。 （4）单位： ①国际单位：伏特，简称伏，符号为。 ②常用单位及其换算：1kV= V，1V= mV。 （5）常见的电压值： ①一节干电池的电压是 V；②每个铅蓄电池的电压是 V； ③我国家庭电路的电压是 V；④对人体的安全电压不高于 V。 2.电压的测量： （1）电压表 ①作用：测量电路两端电压的大小。 ②符号；。 ③构造：个接线柱，个量程。 （2）电压表的使用： ①“校零”；②要并联在被测电路中； ③要让电流从“+”接线柱流入，从“—”接线柱流出； ④选择合适的量程，在电压未知时选用最大量程“试触”； ⑤能将它直接连接到电源两极上。 （3）串联电池组的电压等于各节电池电压之和。 3.利用电压表可判断电路故障：若电压表示数为零，则电压表所测电路可能出现短路，或者电压表所测电路外的另一部分电路可能出现开路；若电压表示数为电源电压，则电压表所测电路外的另一部分电路可能出现短路，或者电压表所测电路可能出现开路。 13.5 怎样认识和测量电压练习题 1、如图所示的四个电路中，电流表或电压表连接正确的是（） 2、在图2所示的电路中，电源电压为6V，当开关闭合后，只有一只灯泡发光且电压表的示数为6V，产生这一现象的原因是（） A．灯L1短路； B．灯L2短路； C．灯L1断路； D．灯L2断路。
3、如图3所示的电路中，各个元件均能正常工作。当开关闭合后，下列说法正确的是（）A．两表指针有明显偏转 B．两表指针几乎不动 C．电流表指针有明显偏转，电压表指针几乎不动 D．电压表指针有明显偏转，电流表指针几乎不动 4、如图4所示电路中，甲、乙两处分别接入电流表或电压表，当S闭合后，为使两灯均能发光，则（） A．甲接电压表，乙接电流表 B．甲、乙均接电压表 C．甲、乙均接电流表 D．甲接电流表，乙接电压表 5、关于电流表和电压表的使用，以下说法中错误的是（） A．使用前都应检查指针是否指零 B．在无法进行估测时，先选用大量程“试触” C．两表都不能将“＋”“－”接线柱直接并接到电源的两极上 D．接入电路时，都应使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出 6、如图5所示的电路中，闭合开关S，能用电压表测量L1两端电压的正确电路是（） 7、在图所示的电路图中，能用电压表正确测出灯L1两端电压的是（） 8、小宁在探究练习使用电压表时，把电压表接成了如图6所示的电路。当闭合开关时所发生的现象是（） A．灯泡亮、电压表有示数 B．灯泡亮、电压表无示数 C．灯泡不亮、电压表有示数 D．灯泡不亮、电压表无示数 9、如图7所示，当开关S闭合后，要使电阻R1、R2并联，甲表是、乙表是。 10、图8中，灯泡L1与L2是联，A1表测______的电流，A2表测的电流，电压表测两端的电压。 11、两节新干电池串联后电压为________ V；电子手表中的电流约为 1.5×10-6A，合____________μA；家里的电灯、电视、电冰箱等家用电器的连接方式是_____________的（填“串联”或“并联”）． 12、现有0～3 V和0～15 V两量程的电压表一只，但0～3 V的刻线和数值均已模糊，实验
高压直流电压电流的测量 一．高压直流电流测量 测量方式： 1.霍尔式隔离传感器（磁隔离） 2.直放式LEM传感器 3.平衡式LEM传感器 测量原理： 1.霍尔式隔离传感器（磁隔离） 霍尔效应: 如图所示，在一个N型半导体薄片（霍尔元件）相对两侧面通以控制电流I，在薄片垂直方向加以磁场B，则在半导体两侧面会产生一个大小与 控制电流I和磁场B乘积成正比的电势UH。即IB U K H H 这一现象叫做霍尔效应，产生的电势UH叫做霍尔电势，为灵敏度。 当I一定时，UH正比于B。 2.直放式LEM传感器： 在如图所示直放式LEM传感器中存在下列关系：VX∝iX∝LX∝B∝E 该传感器价格便宜，但是存在零点飘移。 目前市场上多为双电源，单电源数量少而且价格高且易发生磁化问题。4.平衡式LEM传感器: 平衡式LEM传感器自身存在动态平衡，反映速度快，其线性度、灵敏度都比直放式好，且它不受零飘的影响。如图所示，Bx与Bf相抵消直至E=0。
二．高电压测量 稳态高电压与冲击高电压区别： 稳态高电压：主要是指工频交流高压和直流高压。但所述及的测量方法或装置，有的也可用于频率在一定范围以内的高频高压或脉动成分很大的直流高压的测量。 冲击电压：无论是雷电冲击电压或操作冲击电压，均为快速变化或较快速变化的一种电压。测量冲击电压的整个测量系统包括其中的电压转换装置和指示、记录及测量仪器必须具有良好的瞬态响应特性。一些适宜于测量稳态或慢过程(如直流和交流电压)的测量系统不一定适宜于或根本不可能测量冲击电压。冲击电压的测量包括峰值测量和波形记录两个方面。 实验室与电力系统的高电压测量区别： 电力系统：电力运行部门测量交流高电压，是通过电压互感器和电压表来实现的。用电压互感器测交流电压把电压互感器的高压边接到被测电压，低压边跨接一块电压表，把电压表读数乘上电压互感器的变比，就可得被测电压值。 电力系统没有专门的冲击电压测量系统 实验室：互感器在高电压实验室中用得不多，因为高电压实验室中所要测的电压值常常比现有电压互感器的额定电压高许多，特制一个超高压的电压互感器是比较昂贵的，而且很高电压的互感器也比较笨重，所以采用别的方法来测量交流高电压 实验室的高电压测量： 交流高电压测量： (1) 利用气体放电测量交流高电压――如测量球隙 (2) 利用静电力测量交流高电压――如静电电压表 (3) 利用整流电容电流测量交流高电压――如峰值电压表 (4) 利用整流充电电压测量交流高电压――如峰值电压表 直流高电压的测量： 用高欧姆电阻串联直流毫安表可以测量直流电压的平均值，是一种比较方便而又常用的测量系统 冲击高电压的测量： (1) 球隙法：是直接测量高电压峰值的一种方法。 (2) 分压器――峰值电压表：只测峰值，不测波形。事先应验证波形合乎标准，或同时用示波器观测波形。 (3) 分压器――示波器（或数字记录仪）：可同时测出峰值及波形。在采用数字式示波器或数字记录仪时，可立即获得峰值和时间参数值，并可打印
电压电阻练习题经典 一、电压电阻选择题 1．在如图所示的电路中，当开关S闭合后（） A. 若a表是电压表，b是电流表，则电阻R1、R2并联 B. 若a表是电压表，b是电流表，则电阻R1、R2串联 C. 若a表是电流表，b是电压表，则电阻R1、R2并联 D. 若a表是电流表，b是电压表，则电阻R1、R2串联 【答案】C 【解析】【解答】AB、若a表是电压表，乙表是电流表，此时，R1中没有电流通过，R2有电流通过，AB不符合题意； CD、若a表是电流表，b是电压表，两个电阻并联在电路中，电流表测量的是R2中的电流，则电阻R1、R2并联．C符合题意，D不符合题意． 故答案为：C． 【分析】电流表应串联在电路中使用，电压表应并联在电路中使用．填上电表后的电路不能发生断路或短路即可． 2．如图所示，闭合电键S，灯L亮，一段时间后灯L熄灭，电压表示数变小。若电路中只有一处故障，且只发生在灯L或R上。现用一只规格相同且完好的灯L'替换灯L，关于电路故障判断正确的是（） A. 若灯L'亮，则可能是灯L断路 B. 若灯L'亮，则一定是电阻R短路 C. 若灯L'不亮，则可能是灯L短路 D. 若灯L'不亮，则一定是电阻R断路 【答案】 D 【解析】【解答】闭合开关，灯泡发光，说明电路是通路。过一会儿灯泡熄灭，电压表示数变小，原因有两个：灯泡L短路或电阻R断路. 一只规格相同且完好的灯L′替换灯L，若是灯L短路，其它地方完好，换上新灯泡后不短路，L'能发光，故若灯L'亮，则一定是灯L 短路，AB不符合题意. 若是电阻R断路，换上新灯泡后电路还是断路，不能发光，故若灯L'不亮，则一定是电阻R断路，C不符合题意，D符合题意. 故答案为：D.
任务一学习使用指针万用表（以MF—47D万用表为例） 一、教学目标： 1．认识万用表面板。 2．掌握万用表直流电压档的特点及直流电压的测量方法。 3．掌握万用表交流电压档的特点及交流电压的测量方法。 4．掌握万用表交流电压档的特点及直流电流测量的方法。 5．掌握万用表的电阻档的特点及电阻测量的方法。 二、知识准备： 1．万用表基本介绍 万用表，因其能够完成的测量项目比较多而得名。一般的万用表都能够进行交流电压、 直流电压、直流电流、电阻的测量，有的万用表还能够进行更多项目的测量，比如MF—47D 还能够进行三极管放大倍数、电容量、电感量等等其他项目的测量。 2．万用表的使用前的准备 （1）装电池。 9V叠层电池 2#1.5电池 负极 正极 图1—1 万用表使用前，要装好干电池，如上图1—1所示电池分别为1.5V、9V两种规格。 （2）表笔的插接。 万用表配戴了两只表笔（黑、红各一只），使万用表时，要将黑表笔插接到MF—47D 万用表右下角的“COM ”插孔内，红表笔一般情况下插接到标有“＋”符号的正极插孔内，
如图1—2所示。万用表面板介绍 反光镜 机械零螺口 转换 开关 图1—2 （3）刻度盘 刻度盘上有多条对应于不同测量项目的刻度线，同时为了为了减少读数误差而设置了反光镜。当万用表测量过程中读数时，眼睛、万用表的实际指针、反光镜中的指针三者要在一条直线上（读数时眼睛要在指针的正上方，看不到反光镜中的指针即说明三者在一条直线上），如图1—2所示。 （4）机械零位 万用表的机械零位，也叫做电压（或电流）零位，如图1—3所示。它是指的万用表在不进行任何测量项目的时候，指针应该在表盘刻度线右边的零位，如果有较大距离的偏离，则需要调整“机械调零螺口”，如图1—2所示。一般情况下，此螺口尽量不要动，如果万用表使用两三年以后，确实偏离了零位较多，则可以适当进行调整，但是调整时候，螺口在一个方向上的旋转最好不要超过90o。 （5）转换开关 万用表的转换开关是使用万用表进行不同项目的测量的时候，用来转换测量项目，以及一个项目内的不同量程的，如图1—2所示。（例如：如果需要测量墙内插座的电压是否正常，首先要知道测量项目是：交流电压，然后，应该选择合适的量程，即：250V，这些就需要通过旋转转换开关来完成。）
试卷第1页，总9页 …○…………外…○…………内绝密★启用前 2017-2018学年度???学校9月月考卷 试卷副标题 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I 卷（选择题） 请点击修改第I 卷的文字说明 一、选择题 1．现代人的生活已经离不开电了，为了安全用电，我们对生活中一些“电”常识的了解必不可少．下列有关常见电压值的表述，错误的是（ ） A ．一节干电池的电压是1.5V B ．家庭电路的电压是220V C ．手机电池电压是3.7V D ．对人体安全的电压是36V 【答案】D 【解析】 试题分析： 一节新干电池电压是1.5V ，故A 正确；家庭电路的电压是220V ，故B 正确；手机电池的电压在3.7V 左右，故C 正确；对人体安全的电压是不高于36V ，故D 错；故选D 。 【考点定位】电压常识 2．在选择电压表的量程时，正确的做法是（ ） A. 尽可能选择大一些的量程 B. 经试触后被测电压不超过小量程时，尽可能选择小量程 C. 尽管选用的量程不同，但对测量结果毫无影响 D. 为使测量结果更精确，量程选得越小越好 【答案】B 【解析】在选择电压表的量程时，只要不超过量程，要选小一些的量程，目的是为了测量更准确，故A 错误；在选择电压表的量程时，实际电路中一般采取试触的方法，试触大量程接线柱时发现指针偏转很小，应选用小量程进行测量，故B 正确；在不烧坏电压表的前提下，选择小量程读数更加精确，故C 错误；尽量选择小量程要有前提，就是不烧坏电压表，故D 错误，故选B 。 3．下列四个电路图中，能正确使用电压表测得灯L 1两端电压的是（ ）
高电压测量方法概述 球隙法测量高电压是试验室比较常用的方法之一。空气在一定电场强度下，才能发生碰撞游离。均匀电场下空气间隙的放电电压与间隙距离具有一定的关系。可以利用间隙放电来测量电压，但绝对的均匀电场是不易做到的，只能做到接近于均匀电场。测量球隙是由一对相同直径的金属球所构成。加压时，球隙间形成稍不均匀电场。当其余条件相同时，球间隙在大气中的击穿电压决定于球间隙的距离。对一定球径，间隙中的电场随距离的增长而越来越不均匀。被测电压越高、间隙距离越大。要求球径也越大。这样才能保持稍不均匀电场。球隙法测量接线如图1所示。 测量球隙作为一种高电压测量方法的优缺点进行比较。其优点是：可以测量稳态高电压和冲击电压的幅值，是直接测量超高压的重要设备。结构简单，容易自制或购买，不易损坏。有一定的准确度，测量交流及冲击电压时准确度在3％以内。球隙法测量的缺点是：测量时必须放电放电时将破坏稳定状态可能引起过电压。气体放电有统计性。数据分散，必须取多次放电数据的平均值，为防止游离气体的影响，每次放电间隔不得过小。且升压过程中的升压速度应较缓慢，使低压表计在球隙放电瞬间能准确读数，测量较费时间。实际使用中，测量稳态电压要作校订曲线，测量冲击电压要用50％放电电压法。手续都较麻烦。被测电压越高，球径越大，目前已有用到直径为±3m的铜球，不仅本身越来越笨重，而且影响建筑尺寸。 静电压表法测量原理是加电压于两电极，由于两电极上分别充上异性电荷，电极就会受到静电机械力的作用，测量此静电力的大小或是由静电力产生的某一极板的偏移(或是偏转)就能够反映所加电荷的大小。 静电电压表有两种类型，一种是绝对静电电压表，另一种是非绝对的静电电压表，由于绝对静电电压表结构和应用都非常复杂。在工程上应用较多的还是构造相对简单的非绝对静电电压表，其测量不确定度为1％～3％。量程可达1000kV。此种测量表测量时可动电极有位移。可动电极移动时，张丝所产生的扭矩或是弹簧的弹力产生了反力矩，当反力矩和静电场的力矩相平衡时，可动电极的位移达到一个稳定值。与可动电极相连接在一起的指针或反射光线的小镜子就指出了被测电压的数值。静电电压表从电路中吸取的功率相当小，当测量交流电压时，表计通过的电容电流的多少决定于被测电压频率的高低以及仪器本身电容的大小，由于仪表的电容一般仅有几皮法到几十皮法，所以吸取的功率十分的微小，因此静电电压表的内阻抗极大。通常还可以把它接到分压器上来扩大其电压量程，目前国内已生产有250～500kV的静电电压表。
八年级科学上册典型例题电压的测量浙教版 【例1】如图所示,若开关 S、S1 闭合,断开,能发光的灯是 ,电压表所测的是两端的电压;若开关 S、S2 闭合,断开,那么能发光的灯是,电压表所测的是 的两端电压;若开关 S、S1、S2 都闭合,那么能发光的是 ,电压表所测的是两端的电压. 【例2】如图所示,当开关 S 闭合后,灯 L1,L2,L3 均发光,下列说法中正确的是( ) A、灯 L1,L2,L3 是串联在电路中的 B、灯 L1,L2,L3 不是并联在电路中的 C、甲,乙,丙是三只电流表 D、乙表测的是灯 L2,L3 两端的电压之和 【例3】下列说法中正确的是（）. A: 电路两端有电压，就一定有持续电流 B: 电路中有电流不一定有电压 C: 电压是电路中形成电流的原因 D: 导体中有自由电荷，只要构成通路就有电流 【例4】如图当开关闭合后，两灯都发光，此时 V1、V2 表的读数分别是 4V 和 2.5V，则电源电压为V，灯 L1 两端的电压为 V，灯 L2 两端的电压为V． 【例5】（1）如图 2 中所示,电阻箱接入电路 中的电阻是_.
（2）在图 3 所示的○内填上适当的电表符号, 使之成为一个正确的电路,且闭合开关 S 后,两 灯均能发光. 本期答案： 1. 若开关 S、S1 闭合,S2 断开,灯泡 L1、L2 串联连接在电源两端,都能发光;电压表与 L1 并联,则测量 L1 两端的电压; 若开关 S、S2 闭合,S1 断开,灯泡 L1、L2 串联连接在电源两端,都能发光;电压表与电源并联,则测量电源两端的电压; 若开关 S、S1、S2 都闭合,开关 S1、S2 的闭合对灯泡 L2 短路,只有 L1 连接在电源两端,能发光;电压表与 L1 并联,则测量 L1 两端的电压. 因此，本题正确答案是:L1、L2;L1;L1、L2;电源;L1;L1. 2. 因为甲表与电源串联,因此甲为电流表,如果三个灯泡串联,闭合开关后,电流从甲表和 灯泡直接回到电源负极,因此电路不可能为串联电路;那么三个灯泡一定为并联连接,因此 只有当甲,乙和丙都为电流表时,三个灯泡并联. 故选 C. 3.C 4. 4 1.5 2.5 5.（1）3608ù （2）如图电路中,a、b 两个电表不同时为电压表或电流表,则它们必须是一个 为电压表,另一个为电流表;则若 a 为电压表,灯泡 L1 不会发光; 所以 a 是电流 表;若 b 为电流表,两个灯泡都会短路,所以 b 为电压表;c 在干路中,如果为电压 表,电路将会断路,所以 c 为电流表,测量干路电流.如图: