電子電壓表

電子電壓表是一種測量電壓用的儀器。測量的電壓範圍大、頻率範圍廣。其輸入阻抗大，跨接後不致改變被測電路的工作狀態，因而能測得真實電壓。讀數已從指針式逐步過渡為液晶顯示。並已具有編程控制，能自動換檔。

電子電壓表

正文

用電子線路構成的測量電壓的儀器。分模擬型電壓表（簡稱電子電壓表）和數字型電壓表兩大類。
1915年，R.A.海辛用真空管電路測量電壓，從而產生了電子管電壓表。此後，電子線路技術的進步和電子器件的更新換代使電子電壓表更趨完善，用途更為廣泛成為測量技術中最基本的儀器。用電子電壓表測量電壓不必斷開電路，方法簡單，還可通過歐姆定律用電壓法測量電路中的電流，形成以電壓表為基礎的多功能儀表（又稱萬用表）。50年代中期問世的數字電壓表精確度和自動化程度高，便於單機智慧型化，因而特別適用於自動測試、監控和生產系統。
電子電壓表與其他電壓表相比，優點是：①輸入阻抗大,對被測電路影響小，輸入電容可低達5皮法；②靈敏度高,量程寬，可從納伏到數千伏；③頻率範圍寬,可從直流到幾吉赫；④精確度高，通常為百分之幾，可高到十萬分之幾。數字電壓表的讀數有效數字已達 8┩位；⑤耐過載能力強，指示表頭不直接接入被測電路，不易燒毀；⑥容易實現交流和直流電壓、電流和阻抗測量的多功能化。

電子電壓表

模擬型電壓表　由放大器、衰減器(分壓器)、檢波器、表頭指示器和電源組成。直流電壓表 (圖1a)是交流電壓表和萬用表的基礎。衰減器的作用是改變數程和調節信號電平，使其適配於直流放大器工作電平。直流放大器的作用，是提高輸入阻抗、靈敏度和耐過載能力。直流放大器有直接耦合型和斬波器型。前者電路簡單、成本低，但零點漂移嚴重，不適用於高靈敏電壓表；後者適用於高靈敏直流電壓表，但線路較複雜、成本高。常用的斬波器有光敏電阻型、機械繼電器型、場效應管型和振動器型。表頭指示器採用張帶結構動圈式電流表後，精確度和抗衝擊能力有明顯改善。交流電壓是靠檢波器或熱電偶將交流電壓轉換為直流電壓後，再用直流電壓表測量的。在電壓計量中還可採用測熱電阻法或直流補償法（見電壓測量）。交流電壓表按電路結構分檢波放大型和放大檢波型 (圖1b，c)。交流電壓表雖用有效值刻度，但結構上大多採用峰值或平均值檢波器，按正弦波因子折算成有效值。因此，在測量非正弦波電壓時必然產生波形誤差，只有用熱偶轉換器才能得出真有效值。
現代電子電壓表廣泛採用深度負反饋技術，以改善刻度的線性度，並削弱電源起伏、環境溫度變化和元件參數參差對電壓表性能的影響。新線路技術改善了電壓表的性能並擴大了套用範圍，如採樣和鎖相技術提高了靈敏度，擴大了頻程和檢測相差（如矢量電壓表）；又如用鎖定放大器、同步檢波器來測量微弱電壓等。

電子電壓表

數字型電壓表　數字電壓表和數字計數器是數字型測量儀器的基礎和典型代表。數字電壓表的核心是模擬-數字轉換器。模-數轉換電路分為積分型與非積分型兩類。伺服連續比較型、逐次逼近比較型、斜波型和階梯波型屬非積分型；電壓-頻率變換型、雙斜率電壓-時間變換型和脈寬調製型都屬積分型。雙斜率電壓－時間變換器 (圖2a)性能較好，其精確度只取決於基準電壓和精確度，而積分元件和振盪器只要求頻率穩定，而絕對值對變換器精確度並無影響，因而能大大簡化生產和調試過程。它的工作原理是：輸入信號ui在T1時間內向C1充電,充電斜率正比於ui,圖中T1=100毫秒,由1兆赫振盪器和五位計數器及邏輯控制電路來控制。控制電路將計數器置零後,S2斷開，S1接通,ui向C1電,計數器開始計數。記滿 5位 (103×1微秒＝100毫秒)時即送出一個進位脈衝，通過邏輯控制電路使S1接通基準電壓,計數器輸出進位脈衝後自動置零,開始繼續計數。基準電壓的幅度恆定不變且極性與ui相反,所以C1上的電荷以恆定斜率放電。當C1上電荷放完為零時，運算放大器的輸出電壓u0等於零，檢零器送出信號至邏輯控制器，關閉“與”門，計數器讀數正比於放電時間T2，即正比於輸入電壓ui。圖2b為雙斜率電壓-時間轉換器的電壓-時間關係圖。

配圖

相關連線