電壓測量練習(xí)題

1、第五章 電壓測量 一、填空題1、 用一只0.5 級50V的電壓表測量直流電壓，產(chǎn)生的絕對誤差_伏。 答案： 0.25 2、 用峰值電壓表測量某一電壓，若讀數(shù)為1V，則該電壓的峰值為_伏。答案： 1.41 3、采用某電壓表（正弦有效值刻度）測量峰值相等（Vp=5V）的正弦波、方波、三角波，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)相同，則該表為_檢波方式，讀數(shù)_。答案： 峰值 3.53V 4、.峰值電壓表的基本組成形式為_式。答案： 檢波放大 5、均值電壓表的工作頻率范圍主要受_的限制，而靈敏度受放大器_ 的限制。答案： 寬帶放大器帶寬 內(nèi)部噪聲 6、在150的電阻上，測得其電壓電平為+20dBv，其對應(yīng)的功率電平應(yīng)為

2、_。答案： +26dBm 7、某數(shù)字電壓表的最大計數(shù)容量為19999，通常稱該表為_位數(shù)字電壓表；若其最小量程為0.2V，則其分辨力為_ 。答案： (或四位半) , 10V 8、DVM測量系統(tǒng)輸入端采取 的措施，是提高CMR的行之有效的方法。答案： 浮置 9. 四位半的DVM測量15V的穩(wěn)壓電源電壓為15.125V，取四位有效數(shù)字時其值為 。答案： 15.12V 二、判斷題：1、 對雙積分式DVM來說，串模干擾的最大危險在低頻。（ ）2、 數(shù)字電壓表的固有誤差由兩項組成，其中僅與被測電壓大小有關(guān)的誤差叫讀數(shù)誤差，與選用量程有關(guān)的誤差叫滿度誤差。（ ）3、 峰值電壓表按有效值刻度，它能測量任意波

3、形電壓的有效值。（ ）4、 積分式DVM對一定的積分時間T，干擾頻率越高，SMR越大。（ ）×5、 有效值電壓表適應(yīng)于非正弦波的電壓測量，其電壓刻度與被測電壓波形無關(guān)。（ ）×6、雙斜式DVM中，其平均特性可以抑制共模干擾影響。（ ）7、雙積分式DVM中變換結(jié)果與積分器積分元件RC有關(guān)，但其積分器線性不好也不會引起測量誤差。（ ）×8、對于雙積分式DVM，對輸入信號積分的時間只有等于工頻（50Hz）的周期時，才能抑制工頻干擾。（ ）×9. 一臺四位半的DVM，基本量程為2V，則其具有超量程能力。( ) × 四位半的DVM顯示為19999，若基本

4、量程為2V，則不能再超過此值。三、選擇題：1、交流電壓的波峰因素Kp定義為_。( 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、波形因素為_。( B )A:平均值與有效值之比B:有效值與平均值之比C:峰值與平均值之比D:峰值與有效值之比3、設(shè)測量電壓時的相對誤差的，則其分貝誤差dB= _。( B )A: 20 B: 20 C: 10 D: 104、DVM的固有誤差表示為±（），其中第一項 稱為 ( B )。A:滿度誤差； B:讀數(shù)誤差； C:量化誤差； D:零漂誤差。5、交流電壓V(t)的有效值的表達(dá)式為_。( D )A: B: C: D: 6、一臺5位

5、DVM，其基本量程為10V，則其刻度系數(shù)（即每個字代表的電壓值）為_mv/字。( B )A:0.01B:0.1C:1D:107、一臺5位半DVM，其基本量程為2V，則其刻度系數(shù)（即每個字代表的電壓值）為_mV/字。( A )A:0.01B:0.1C:1D:108、DMM的串模抑制比定義為20 ，其中 和 分別表示（ ）。( A )A:干擾電壓峰值和由干擾電壓引起的最大測量誤差 B:干擾電壓峰值和干擾電壓平均值C:干擾電壓有效值和干擾電壓最大值D:由干擾電壓引起的平均測量誤差和最大測量誤差9、根據(jù)dB及dBm的定義，當(dāng)負(fù)載阻抗為_時，dB=dBm。( D )A:75B:150C:300D:600

6、10、在雙斜式積分DVM中，積分過程可簡述為_。( B )A: 對被測信號定斜率正向積分，對基準(zhǔn)電壓 定時反向積分B: 對被測信號定時正向積分，對基準(zhǔn)電壓 定斜率反向積分C: 對被測信號定時正向積分，對基準(zhǔn)電壓 定時反向積分D: 對被測信號定斜率正向積分，對基準(zhǔn)電壓 定斜率反向積分11、一臺4 位DVM，因有誤差為±（0.01%讀數(shù)+1字），則在2V量程上的滿度誤差為 ( C )。A:±1mV B:±2mV C:±0.1mV D:±0.2mV12. ( C )電壓表的一個缺點是對信號波形的諧波失真所引起的波形誤差非常敏感。 A:平均值 B:有效

7、值C:峰值D:選頻電平13. 數(shù)字多用表中，電阻的測量通常采用( C )來實現(xiàn)。 A:恒流源通過電阻測電壓； B: 恒壓源加于電阻測電流；C:R-T變換法； D:電橋平衡法。四、簡答題1. 由交流電壓表測量的基本模式入手，闡述電壓表怎樣實現(xiàn)交流電壓的測量的。并舉一例子(某電壓表)說明表頭是如何刻度的？由直流微安表和分壓表及分壓電阻構(gòu)成最基本的直流電壓表；再通過AD/DC變換器后接直流電壓表；不同的ADDC變換就派生出各種不同類型的交流電壓表。交流電壓表一般都要求以正弦波的有效值定度表頭刻度。如：峰值檢波電壓表的表頭偏轉(zhuǎn)是正比于被測電壓峰值的，所以示值若被測是任意波的峰值，則示值無直接物理意義。

8、5-18 基本量程為10.000V的四位斜坡電壓式DVM中，若斜坡電壓的斜率為10V/40ms，問時鐘頻率應(yīng)為多少？當(dāng)被測直流電壓Ux=9.256V 時，門控時間及累計脈沖數(shù)各為多少？ 設(shè)一臺基于單斜A/D轉(zhuǎn)換器的4位DVM，基本量程為10V，斜波發(fā)生器的斜率為10V/100ms，試計算時鐘信號頻率。若計數(shù)值N=5123，則被測電壓值是多少？P203解 4位DVM即具有4位數(shù)字顯示，亦即計數(shù)器的最大值為9999。滿量程10V（即A/D轉(zhuǎn)換器允許輸入的最大電壓為10V）， 又，斜波發(fā)生器的斜率為10V/100ms，則在滿量程10V時，所需的A/D轉(zhuǎn)換時間即門控時間為100ms。即在100ms內(nèi)計

9、數(shù)器的脈沖計數(shù)個數(shù)為10000（最大計數(shù)值為9999）。于是，時鐘信號頻率為 若計數(shù)值N=5123，則門控時間為又由斜率k=10V/100ms，即可得被測電壓為VxkT10V/100ms×51.23ms5.123V顯然，計數(shù)值即表示了被測電壓的數(shù)值，而顯示的小數(shù)點位置與選用的量程有關(guān)。5-20 雙斜積分式DVM基準(zhǔn)電壓Vr=10V，第一次積分時間T1=100ms，時鐘頻率f0=100kHz，問：（1）該DVM為多少位的電壓表？（2）該DVM的分辨力為多少？（3）DVM顯示出T2時間內(nèi)的計數(shù)值N2=5600，問被測電壓Vx=?解：（1） ，故DVM為四位（2）分辨力 （3） ， 5-2

10、3 甲、乙兩臺DVM，顯示的最大值為：甲9999 ；乙19999 ；問：它們各是幾位的數(shù)字電壓表？乙的最小誤差為0.2V，其分辯力是多少？工作誤差為±（），分別用2V和20V量程，測量的電壓，求絕對誤差和相對誤差？下面給出四種數(shù)字電壓表的最大計數(shù)容量 word19 9999 ； 19999 ； 5999； 19999 。試說明它們分別是幾位的數(shù)字電壓表？其中第種的最小誤差為0.2V，問它的分辯力是多少？解（1）4位；（2）位；（3） 位（也可以說4位）；（4）位位，其中第二種的最小量程為0.2V，它的分辨率是10V。數(shù)字電壓表的固有誤差U±（0.001%讀數(shù)0.002%滿度

11、），求用2V量程測量1.8V和0.18V電壓時產(chǎn)生的絕對誤差和相對誤差。解：用2V量程檔，測1.8V電壓的誤差為V±（0.001%Vx0.002%Vm）±（0.001%×1.80.002%×2.0）±5.8×105V相對誤差用2V量程檔，測0.18V電壓的誤差為V±（0.001%Vx0.002%Vm）±（0.001%×0.180.002%×2.0）±4.18×105V相對誤差例 一臺3位半的DVM給出的精度為：±（0.1%讀數(shù)+1字），如用該DVM的020V DC的

12、基本量程分別測量5.00V和15.00V的電源電壓，試計算DVM測量的固有誤差。解 首先，計算出“1字”對應(yīng)的滿度誤差。在020V量程上，3位半的DVM對應(yīng)的刻度系數(shù)為0.01V/字，因而滿度誤差“1字”相當(dāng)于0.01V。當(dāng)Vx=5.00V時，固有誤差和相對誤差分別為：Vx±(0.1%×5.00V0.01V)±0.015V 當(dāng)Vx=15.00V時，固有誤差和相對誤差分別為：Vx±(0.1%×15.00V0.01V)±0.025V 可見，被測電壓愈接近滿度電壓，測量的（相對）誤差愈?。ㄟ@也是在使用DVM時應(yīng)注意的）。5-24、一臺DVM

13、，準(zhǔn)確度為 ，溫度系數(shù)為，在室溫為28時用2V量程檔分別測量2V和0.4V兩個電壓，試求此時的示值相對誤差。一臺DVM，準(zhǔn)確度為 ，溫度系數(shù)為，在室溫為28時用2V量程檔分別測量2V和0.4V兩個電壓，試求此時的示值相對誤差。解：先求溫度差：28(231)4，這時由于升高4而引起的附加誤差為t4×（0.0001%Vx0.0001%Vm）/0.0004%Vx0.0004%Vm這個附加誤差應(yīng)加在原有的準(zhǔn)確度上，故最大總誤差為V±（0.0024%Vx0.0014%Vm）用2V量程檔，測2V電壓的誤差為V±（0.0024%×2V0.0014%×2V）&

14、#177;76×106V相對誤差用2V量程檔，測0.4V電壓的誤差為V±（0.0024%×0.4V0.0014%×2V）（0.00096%0.0028%）V0.00376%V37.6V相對誤差用一只四位DVM的5V量程分別測量5V和0.1V電壓，已知該儀表的準(zhǔn)確度為±0.01Ux±1個字，求由儀表的固有誤差引起的測量誤差的大小。測量5V電壓時的誤差因為該儀表是四位的，用5V量程時，±1個字相當(dāng)于±0.001V，所以絕對誤差U±0.01%×5±1個字±0.0005±0

15、.001±0.0015（V）示值相對誤差為測量0.1V電壓時的誤差絕對誤差為U±0.01%×0.1±1個字±0.0001±0.001±0.001（V）示值相對誤差為可見當(dāng)不在接近滿量程顯示時，誤差是很大的，為此，當(dāng)測量小電壓時，應(yīng)當(dāng)用較小的量程。又可看出“±1個字”的誤差對測量結(jié)果的影響也是較大的，不可忽視。5-1. 試述電壓測量的基本原理、方法和分類。被測電壓按對象可以分為直流電壓和交流電壓，按技術(shù)可以分為模擬測量和數(shù)字測量。測量方法不同，所用的測量儀器有所不同。. 交流電壓的模擬測量方法方法：交流電壓（有效值、

16、峰值和平均值）轉(zhuǎn)換為直流電流驅(qū)動表頭指示。模擬式電壓表是指針式的，用磁電式電流表作為指示器，并在電流表表盤上以電壓（或dB）刻度。根據(jù)功能分為：直流電壓表交流電壓表、脈沖電壓表和多用途電壓表；根據(jù)使用頻率范圍分為：超低頻電壓表，低頻（音頻）電壓表、高頻電壓表超高頻電壓表和選頻電壓表。根據(jù)測量目的的不同，可以選用不同特性的檢波器，有峰值檢波、平均值檢波與有效值檢波三種。有效值、峰值和平均值電壓表，電平表等。數(shù)字化直流電壓測量方法數(shù)字式電壓表首先將模擬量通過模/數(shù)（A/D）變換器變成數(shù)字量，然后用電子計數(shù)器計數(shù)，并以十進(jìn)制數(shù)字顯示被測電壓值。模擬直流電壓A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)字量數(shù)字顯示（直觀）。數(shù)字電壓

17、表（DVM），數(shù)字多用表（DMM）。交流電壓的數(shù)字化測量交流電壓（有效值、峰值和平均值）直流電壓A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)字量數(shù)字顯示。DVM（DMM）的擴(kuò)展功能?；诓蓸拥慕涣麟妷簻y量方法交流電壓A/D轉(zhuǎn)換器瞬時采樣值u (k) 計算。如根據(jù)， N為u(t)的一個周期內(nèi)的采樣點數(shù)可計算得到有效值。示波測量方法交流電壓模擬或數(shù)字示波器顯示波形讀出結(jié)果。5. 表征交流電壓的基本參量有那些？簡述各參量的意義。交流電壓可以用峰值、平均值、有效值、波形系數(shù)及波峰系數(shù)來表征。峰值以零電平為參考的最大電壓幅值（用Vp表示）。以直流分量為參考的最大電壓幅值則稱為振幅，通常用Um表示平均值交流電壓測量中，平均值通常指經(jīng)過

18、全波或半波整流后的波形（一般若無特指，均為全波整流），數(shù)學(xué)上定義為： ， T為u(t)的周期。相當(dāng)于交流電壓u(t)的直流分量。對理想的正弦交流電壓u(t)= Vp sin(t)，若=2/T有效值交流電壓u(t)在一個周期T內(nèi)，通過某純電阻負(fù)載R所產(chǎn)生的熱量，與一個直流電壓V在同一負(fù)載上產(chǎn)生的熱量相等時，則該直流電壓V的數(shù)值就表示了交流電壓u(t)的有效值。對理想的正弦交流電壓u(t)= Vp sin(t)，若=2/T Vp0.707 Vp 波峰因數(shù)峰值與有效值的比值，用Kp表示。 對理想的正弦交流電壓u(t)= Vp sin(t)，若=2/T，有 1.414波形因數(shù)有效值與平均值的比值，用K

19、F表示。對理想的正弦交流電壓u(t)= Vp sin(t)，若=2/T，有 6. 簡述峰值電壓表和平均值電壓表的靈敏度和帶寬特性，如何由峰值電壓表和平均值電壓表的讀數(shù)換算得到被測電壓的有效值。電壓表的使用P198了解不同電壓表的性能特點，根據(jù)應(yīng)用場合加以選用。峰值電壓表為檢波放大式電壓表。其特點是：峰值響應(yīng)、頻率范圍較寬（達(dá)1000MHz）但靈敏度低（mV級）。由峰值表得到的讀數(shù)還需根據(jù)波峰因數(shù)進(jìn)行換算。注意：測量波峰因數(shù)大的非正弦波時，由于削波可能產(chǎn)生誤差。 均值電壓表為放大-檢波式電壓表。其特點是：均值響應(yīng)、靈敏度比峰值表有所提高但頻率范圍較?。?lt;10MHz），主要用于低頻和視頻場合

20、。由均值表得到的讀數(shù)的換算：根據(jù)波形因數(shù)，將讀數(shù)換算成有效值（或均值）。有效值電壓表是測量電壓有效值的理想電壓表，可以直接讀出有效值，非常方便。由于削波和帶寬限制，將可能損失一部分被測信號的有效值，帶來負(fù)的測量誤差。 另外，一般有效值電壓表較為復(fù)雜，價格較貴。寬頻電平表可測量以分貝表示的功率電平和電壓電平。被測信號的電壓電平由步進(jìn)衰減器讀數(shù)與表頭讀數(shù)相加得到。功率電平：當(dāng)輸入阻抗等于表頭標(biāo)定時采用的零刻度基準(zhǔn)阻抗600時，功率電平與電壓電平具有相同的表頭刻度。否則，需用10進(jìn)行修正。選頻電平表內(nèi)部放大器對窄帶中頻放大，增益很高，使測量靈敏度得到大幅提高。能夠適合測量小信號。峰值電壓表的增益可以

21、做得很高，而且噪聲和零點漂移都很小，靈敏度可高達(dá)幾十V，故常稱超高頻毫伏表。峰值響應(yīng)，即：u(t)à 峰值檢波à 放大à 驅(qū)動表頭原理：由二極管峰值檢波電路完成。通過二極管正向快速充電達(dá)到輸入電壓的峰值，而二極管反向截止時“保持”該峰值。有二極管串聯(lián)和并聯(lián)兩種形式。從波形圖可以看出，峰值檢波電路的輸出存在較小的波動，其平均值略小于實際峰值。Word8表頭刻度按（純）正弦波有效值刻度。因此：當(dāng)輸入u(t)為正弦波時，讀數(shù)即為u(t)的有效值V（而不是該純正弦波的峰值Vp）。對于非正弦波的任意波形，讀數(shù)沒有直接意義（既不等于其峰值Vp也不等于其有效值V）。但可由讀數(shù)換

22、算出峰值和有效值。1 刻度特性峰值電壓表是按正弦有效值來刻度的，即式中電壓表讀數(shù)；V正弦電壓有效值；KP正弦波的波峰因數(shù)。由讀數(shù)換算出峰值和有效值的換算步驟如下： 第一步，把讀數(shù)想象為有效值等于的純正弦波輸入時的讀數(shù)，即V 第二步，將V轉(zhuǎn)換為該純正弦波的峰值，即Vp V第三步，假設(shè)峰值等于Vp的被測波形（任意波）輸入 ，即Vp任意 Vp 注：“對于峰值電壓表，（任意波形的）峰值相等，則讀數(shù)相等”。第四步，由Vp任意，再根據(jù)該波形的波峰因數(shù)（查表可得），其有效值 (5-17a)上述過程可統(tǒng)一推導(dǎo)如下： (5-17b)該式表明：對任意波形，欲從讀數(shù)得到有效值，需將乘以因子k。（若式中的任意波為正弦

23、波，則k=1，讀數(shù)即為正弦波的有效值）。綜上所述，對于任意波形而言，峰值電壓表的讀數(shù)沒有直接意義，由讀數(shù)到峰值和有效值需進(jìn)行換算，換算關(guān)系歸納如下： 式中，為峰值電壓表讀數(shù)，Kp為波峰因數(shù)。 若將讀數(shù)直接作為有效值，產(chǎn)生的誤差為 上式稱為峰值電壓表的波形誤差，它反映了讀數(shù)值與實際有效值之間的差異。例 用具有正弦有效值刻度的峰值電壓表測量一個方波電壓，讀數(shù)為1.0V，問如何從該讀數(shù)得到方波電壓的有效值？解 根據(jù)上述峰值電壓表的刻度特性，由讀數(shù)=1.0V，第一步，假設(shè)電壓表有一正弦波輸入，其有效值=1.0V；第二步，該正弦波的峰值=1.4V；第三步，將方波電壓引入電壓表輸入，其峰值Vp=1.4V；

24、第四步，查表可知，方波的波峰因數(shù)Kp=1，則該方波的有效值為：V=Vp/Kp=1.4V。波形誤差為：平均值檢波 放大檢波式電子電壓表，即先放大后檢波，在均值電壓表中，檢波對被測電平的平均值產(chǎn)生響應(yīng)，一般都采用二極管全波或橋式整流作為檢波器，一般所謂“寬頻毫伏表”基本上屬于這種類型。典型的頻率范圍為20Hz10MHz，故又視為“視頻毫伏表”。由二極管橋式整流（全波整流和半波整流）電路完成。整流電路輸出直流電流I0，其平均值與被測輸入電壓u(t)的平均值成正比（與u(t)的波形無關(guān)）。于是，I0的平均值與u(t)的平均值成正比?？潭忍匦院筒ㄐ握`差：均值電壓表的表頭偏轉(zhuǎn)正比于被測電壓的平均值平均值在

25、數(shù)學(xué)上定義為 對于純粹的交流電壓來說，比如正弦波電壓，0。均值電壓表雖然是均值響應(yīng)，但是，仍以正弦有效值刻度。定義一個信號電壓的有效值與平均值之比為波形因數(shù)，即 KF由讀數(shù)換算出均值和有效值的換算步驟如下： 第一步，把讀數(shù)想象為有效值等于的純正弦波輸入時的讀數(shù)，即V 第二步，由V 計算該純正弦波均值第三步，假設(shè)均值等于的被測波形（任意波）輸入，即任意0.9注：“對于均值電壓表，（任意波形的）均值相等，則讀數(shù)相等”。第四步，由任意，再根據(jù)該波形的波形因數(shù)（查表可得），其有效值(5-20a)上述過程可統(tǒng)一推導(dǎo)如下：上式表明，對任意波形，欲從均值電壓表讀數(shù)得到有效值，需將乘以因子k。（若式中的任意波

26、為正弦波，則k=1，讀數(shù)即為正弦波的有效值）。 綜上所述，對于任意波形而言，均值電壓表的讀數(shù)沒有直接意義，由讀數(shù)到峰值和有效值需進(jìn)行換算，換算關(guān)系歸納如下：(5-21)式中，為均值電壓表讀數(shù)，KF為波形因數(shù)。若將讀數(shù)直接作為有效值，產(chǎn)生的誤差為(均值電壓表的波形誤差)例 用具有正弦有效值刻度的均值電壓表測量一個方波電壓，讀數(shù)為1.0V，問該方波電壓的有效值為多少？解 根據(jù)上述均值電壓表的刻度特性，由讀數(shù)=1.0V，第一步，假設(shè)電壓表有一正弦波輸入，其有效值=1.0V；第二步，該正弦波的均值=0.9=0.9V；第三步，將方波電壓引入電壓表輸入，其均值0.9V；第四步，查表可知，方波的波形因數(shù)=1

27、，則該方波的有效值為: 0.9V。波形誤差為：7. 欲測量失真的正弦波，若手頭無有效值電壓表，則應(yīng)選用峰值電壓表還是平均值電壓表更合適一些？為什么？解 應(yīng)選用均值表因為峰值電壓表對被測信號波形的諧波失真所引起的波形誤差非常敏感，而均值表的波形誤差與峰值表相比要小得多。答：對于失真的正弦波，用峰值電壓表時可由讀數(shù)換算出峰值和有效值，對峰值電壓表（任意波形的）峰值相等，則讀數(shù)相等）當(dāng)用峰值電壓表進(jìn)行測量時，則有 峰值電壓表的指示值分別為 8. 簡述雙積分式AD轉(zhuǎn)換原理及特點?；驹恚和ㄟ^兩次積分過程(“對被測電壓的定時積分和對參考電壓的定值積分”)的比較，得到被測電壓值。包括積分器、過零比較器、

28、計數(shù)器及邏輯控制電路。(a)原理框圖(b)積分波形圖圖515雙積分式ADC的原理框圖雙積分式ADC特點：P204 word23一次測量包括3個連續(xù)過程，所需時間為T0+ T1+ T2，其中，T0、T1是固定的，T2則與被測電壓Vx有關(guān)，Vx愈大T2愈大。一般轉(zhuǎn)換時間在幾十ms幾百ms，（轉(zhuǎn)換速度為幾次/秒幾十次/秒），其速度是較低的，常用于高精度慢速測量的場合。1）積分器的R、C元件對A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果不會產(chǎn)生影響，因而對元件參數(shù)的精度和穩(wěn)定性要求不高。2）參考電壓Vr的精度和穩(wěn)定性對A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果有影響，一般需采用精密基準(zhǔn)電壓源。例如，一個16bit的A/D轉(zhuǎn)換器，其分辨率1LSB=1/216=

29、1/6553615×10-6，那么，要求基準(zhǔn)電壓源的穩(wěn)定性（主要為溫度漂移）優(yōu)于15ppm（即百萬分之15）。3）比較器要求具有較高的電壓分辨力（靈敏度）和時間分辨力（響應(yīng)帶寬）。如一個6位的A/D轉(zhuǎn)換器，若滿度時積分器輸出電壓為10V，則ADC的1LSB=10V/106=10uV，則要求比較器的靈敏度優(yōu)于10uV。響應(yīng)帶寬則決定了比較器及時響應(yīng)積分器輸出信號快速（斜率較陡峭）過零時的能力。4）積分器響應(yīng)的是輸入電壓的平均值，因而具有較好的抗干擾能力。如輸入電壓vx = Vx + vsm，則T1階段結(jié)束時積分器的輸出為DVM的最大干擾來自于電網(wǎng)50Hz工頻電壓（周期為20ms），因此

30、，只要選擇T1時間為20ms的整倍數(shù)，則干擾信號vsm的平均值為零。5-15若采用有正弦波有效值刻度的平均電壓值表分別測量三種波形（正弦波、方波、三角波）交流電壓進(jìn)行測量，指示值均為1V，問各種波形有效值分別是多少？(波形因數(shù)分別為正弦波1.11，方波1，三角波1.15)5-16設(shè)上題中，若采用有正弦波有效值刻度的峰值電壓值表，三種波形（正弦波、方波、三角波）的有效值分別是多少？(波峰因數(shù)分別為正弦波1.414，方波1，三角波1.73) 三種波形電壓的峰值相同，其數(shù)值均為10V，現(xiàn)用全波平均值、單峰值表及有效值表分別對這三種電壓進(jìn)行測量，求各種情況下電壓表的指示值。 簡述用平均值表測量噪聲電壓

31、的工作原理。（參閱本章相關(guān)內(nèi)容）答：噪聲電壓一般指噪聲電壓的有效值，有效值電壓表的頻帶比較窄，用平均值表測量噪聲電壓時，其帶寬應(yīng)該比被測電路的噪聲帶寬大得多。用平均值表測量噪聲電壓時需求出噪聲電壓的波形系數(shù)，考慮到噪聲電壓具有正態(tài)分布的對稱性，其平均值根據(jù)波形系數(shù)定義得當(dāng)所選的平均值表為全波檢波型時，定度系數(shù)K為1.11，將指示值U折算成正弦波檢波后的平均值，按平均值相等原則，再算出噪聲電壓的有效值，即可見，將平均值表的指示值乘以1.13就是噪聲電壓的有效值，很方便5-17有效值電壓表的有限帶寬對測量非正弦電壓時的波形誤差。設(shè)某有效值電壓表帶寬為解 為求解電壓表帶寬引起的波形誤差，需要對輸入電

32、壓表的方波電壓的諧波成分進(jìn)行分析。將方波電壓用付里葉級數(shù)表示為10MHz，用該電壓表測量下圖所示方波電壓，計算由電壓表帶寬引起的波形誤差。例5圖上式表示，方波電壓只含奇數(shù)次諧波分量，其總有效值應(yīng)為（由基波與各次諧波有效值幾何合成，并由得）：由圖，該方波基波頻率為f1=1/T=1MHz，若電壓表帶寬為10MHz，則該方波就只有基波（1MHz）、3次（3MHz）、5次（5MHz）和9次諧波（9MHz）才能通過，而11次（11MHz）以上的諧波將被抑制。此時，讀數(shù)值為若將上式的讀數(shù)值作為實際有效值，所產(chǎn)生的波形誤差為：結(jié)論：有效值電壓表其有限帶寬對測量非正弦電壓時的波形誤差總是負(fù)值（讀數(shù)結(jié)果偏?。?/p>

33、顯然，電壓表帶寬愈寬（可通過的波形諧波頻率愈高），相應(yīng)的波形誤差愈小。5-1.試述電壓測量的基本原理、方法和分類。被測電壓按對象可以分為直流電壓和交流電壓，按技術(shù)可以分為模擬測量和數(shù)字測量。測量方法不同，所用的測量儀器有所不同。5-2.試述不同的直流電壓標(biāo)準(zhǔn)的特性及應(yīng)用。見書P1831845-3. 表征交流電壓的基本參量有那些？簡述各參量的意義。5-4. 簡述峰值電壓表和平均值電壓表的靈敏度和帶寬特性，如何由峰值電壓表和平均值電壓表的讀數(shù)換算得到被測電壓的有效值。P1985-5. 欲測量失真的正弦波，若手頭無有效值電壓表，則應(yīng)選用峰值電壓表還是平均值電壓表更合適一些？為什么？解 應(yīng)選用均值表因

34、為峰值電壓表對被測信號波形的諧波失真所引起的波形誤差非常敏感，而均值表的波形誤差與峰值表相比要小得多。5-7. 如何擴(kuò)展交流電壓表測量的靈敏度和帶寬？5-8. 簡述雙積分式AD轉(zhuǎn)換原理及特點。5-10. 簡述DVM的固有誤差和附加誤差。5-11. DVM中如何實現(xiàn)自動量程轉(zhuǎn)換？為什么相鄰量程之間需要一定的重疊？P215 word315-12 為什么說串模干擾的最大危險在于低頻？word325-13 簡述積分式DVM中的串模干擾抑制措施。325-14 簡述共模干擾抑制措施。345-15若采用有正弦波有效值刻度的平均電壓值表分別測量三種波形（正弦波、方波、三角波）交流電壓進(jìn)行測量，指示值均為1V，

35、問各種波形有效值分別是多少？(波形因數(shù)分別為正弦波1.11，方波1，三角波1.15)5-16設(shè)上題中，若采用有正弦波有效值刻度的峰值電壓值表，三種波形（正弦波、方波、三角波）的有效值分別是多少？(波峰因數(shù)分別為正弦波1.414，方波1，三角波1.73) 三種波形電壓的峰值相同，其數(shù)值均為10V，現(xiàn)用全波平均值、單峰值表及有效值表分別對這三種電壓進(jìn)行測量，求各種情況下電壓表的指示值。5-18 基本量程為10.000V的四位斜坡電壓式DVM中，若斜坡電壓的斜率為10V/40ms，問時鐘頻率應(yīng)為多少？當(dāng)被測直流電壓Ux=9.256V 時，門控時間及累計脈沖數(shù)各為多少？基本量程為10.000V的四位斜坡電壓式DVM中，若斜坡電壓的斜率為10V/40ms，問時鐘頻率應(yīng)為多少？當(dāng)被測直流電壓Vx9.256V 時，門控時間及累計脈沖數(shù)各為多少？答案：時鐘脈沖頻率為：若被測電壓Vx9.256V門控時間累計脈沖數(shù)N37.024ms×250kHz=9256個脈沖 設(shè)一臺基于單斜A/D轉(zhuǎn)換器的4位DVM，基本量程為10V，斜波發(fā)生器的斜率為10V/100ms，試計算時鐘信號頻率。若計數(shù)值N=5123，則被測電壓值是