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電壓表范文第1篇

均值電壓表：先將被測(cè)交流信號(hào)進(jìn)行放大，然后再進(jìn)行檢波，最后通過(guò)直流表頭指示讀數(shù)。它是放大一檢波式電壓表。

電壓表是測(cè)量電壓的一種儀器，常用電壓表伏特表，符號(hào)V，在靈敏電流計(jì)里有一個(gè)永磁體，在電流計(jì)的兩個(gè)接線柱之間串聯(lián)一個(gè)由導(dǎo)線構(gòu)成的線圈，線圈放置在永磁體的磁場(chǎng)中，并通過(guò)傳動(dòng)裝置與表的指針相連。

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電壓表范文第2篇

關(guān)鍵詞:直流電壓表;數(shù)學(xué)模型;不確定度評(píng)定

中圖分類號(hào)：TM714.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

(一)、電流表的不確定度評(píng)定

1．?dāng)?shù)學(xué)模型

Δ=IX-In = IX -

式中：Δ----被測(cè)電流表示值誤差；

IX----標(biāo)準(zhǔn)電流表示值；

VN----數(shù)字多用表直流電壓讀數(shù)值

RN----標(biāo)準(zhǔn)電阻在20℃的阻值

靈敏系數(shù)C==1

C2==－=－1/0.1=－10Ω-1

C3===100V/Ω2

2、標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

根據(jù)數(shù)學(xué)模型被測(cè)直流電流表示值誤差測(cè)量結(jié)果的取決于輸入量IX,Vn,RN的不確定度.

本篇以測(cè)量5A量程中上限值5A為例,對(duì)3個(gè)輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度進(jìn)行評(píng)定.

2.1標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Ix)的評(píng)定

輸入量Ix的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Ix)的來(lái)源主要是被測(cè)直流電流表的測(cè)量重復(fù)引起,采用A類方法評(píng)定.考慮到在重復(fù)性條件下所得的測(cè)量列的分散性包含了直流電流源的穩(wěn)定度、調(diào)節(jié)細(xì)度及讀數(shù)誤差所引起的不確定度,故不另作分析.對(duì)一臺(tái)直流電流表選擇5A點(diǎn),連續(xù)獨(dú)立測(cè)量10次,每次均重新調(diào)整零位,得到測(cè)量列為5.003,5.004,5.004,5.004,5.004,5.004,5.004,5.003,5.001,5.002A.（單位：A）

=5.0033A

單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差S=則可得到

u（IX）=s=1.06×10-3

2.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(VN)的評(píng)定

輸入量VN 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(VN)的來(lái)源主要是由多功能校準(zhǔn)儀誤差引起的,采用B類方法進(jìn)行評(píng)定.

多功能校準(zhǔn)儀經(jīng)上級(jí)傳遞合格,制造廠說(shuō)明書(shū)給出其最大允許誤差為e1=±0.02％,則測(cè)量5A時(shí),e1=±(0.02％×5×0.1+2×10-6)= ±1.2×10-4V,在區(qū)間內(nèi)為均勻分

布，K=則u(VN)= 1.2×10-4/=0.589×10-4

.

2.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(RN)的評(píng)定

輸入量RN 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(RN)的來(lái)源主要是由標(biāo)準(zhǔn)電阻誤差引起的,采用B類方法進(jìn)行評(píng)定.

標(biāo)準(zhǔn)電阻經(jīng)上級(jí)傳遞合格,其準(zhǔn)確度級(jí)別為0.05級(jí),e2=±0.05％×0.1=5×10-5,在區(qū)間內(nèi)為均勻分布，K=

則u(RN)=5×10-5/ =0.289×10-4

2．4標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表

標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表1

3．合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算

輸入量IX，VN，RN彼此獨(dú)立不相關(guān)。所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度可按下式得到。

Uc2()= ++

=++

=×10-3

=3.13×10-3

4．?dāng)U展不確定度的評(píng)定

測(cè)量5A時(shí)其示值誤差測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為

U=ku(k=2)

得 U=2×3.13×10-3=6.26×10-3 (k=2)

5.評(píng)定結(jié)果

根據(jù)上述的分析和評(píng)定過(guò)程，可以得到的測(cè)量擴(kuò)展不確定度為6.26×10-3,符合要求.

二、電壓表的不確定度的評(píng)定

1,數(shù)學(xué)模型

ΔV=V-Vn

式中：Δ----被測(cè)電壓表示值誤差；

V----被測(cè)電壓表示值；

VN---標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字多用表交流電壓讀數(shù)值

靈敏系數(shù)C==1

C2==－1

2、標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

2.1輸入量V的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(V)的評(píng)定

輸入量V的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(V)的來(lái)源主要是被測(cè)交流電壓表的測(cè)量不重復(fù)性,可以通過(guò)連續(xù)測(cè)量得到測(cè)量列，采用A類方法進(jìn)行評(píng)定.考慮到交流電壓源的穩(wěn)定度、調(diào)節(jié)細(xì)度及讀數(shù)誤差所引起的不確定度以包含在復(fù)現(xiàn)性下了所的測(cè)量列的分散性中,故不另作分析.

對(duì)一臺(tái)交流電壓表，選擇150V量程，當(dāng)頻率為50Hz時(shí),對(duì)使該表指針指向150V分度線的交流電壓測(cè)量10次，得到測(cè)量列150.049,150.056,150.063,150.063,150.051,150.055,150.067,150.070,150.057V..

=150.0598V

單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差S=則可得到

u（IX）=s=7.21×10-3

2.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(VN)的評(píng)定

輸入量VN 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(VN)的來(lái)源主要是由標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字多用表的準(zhǔn)確度引起的,采用B類方法進(jìn)行評(píng)定.

2.2.1標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字多用表經(jīng)上級(jí)傳遞合格，制造廠說(shuō)明書(shū)給出其交流電壓300mV~500mV量程，平率為50Hz時(shí)，最大允許誤差為±0.03%，所以在測(cè)量150V時(shí)，最大誤差±0.03%×150V=±0.045V,在區(qū)間中可認(rèn)為服從均勻分布， K=

u(VN)= 0.045/=0.026

2.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表

標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表1

3．合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算

輸入量V，VN，彼此獨(dú)立不相關(guān)。所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度可按下式得到。

Uc2(V)= +

=+

Uc(V) =0.027

4．?dāng)U展不確定度的評(píng)定

測(cè)150V時(shí)其示值誤差測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為

U=ku(k=2)

得 U=2×0.027=0.054 (k=2)

電壓表范文第3篇

[關(guān)鍵詞]單片機(jī) 數(shù)字電壓表 電路設(shè)計(jì) AT89C51芯片

中圖分類號(hào)：TH136 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）10-0012-02

數(shù)字電壓表，是采用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量（直流輸入電壓）轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。傳統(tǒng)的指針式電壓表功能單一、精度低，不能滿足數(shù)字化時(shí)代的需求，采用單片機(jī)的數(shù)字電壓表，由精度高、抗干擾能力強(qiáng)，可擴(kuò)展性強(qiáng)、集成方便，還可與PC進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。目前，由各種單片A/D 轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓表，已被廣泛用于電子及電工測(cè)量、工業(yè)自動(dòng)化儀表、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等智能化測(cè)量領(lǐng)域，示出強(qiáng)大的生命力。與此同時(shí)，由DVM擴(kuò)展而成的各種通用及專用數(shù)字儀器儀表，也把電量及非電量測(cè)量技術(shù)提高到嶄新水平。

本次設(shè)計(jì)系統(tǒng)是以AT89C51單片機(jī)為核心，輔以簡(jiǎn)單的控制電路，設(shè)計(jì)了一種切換量程的數(shù)字電壓表。系統(tǒng)中，模擬電壓信號(hào)由A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543采集，以數(shù)字信號(hào)的方式傳給單片機(jī)進(jìn)行處理，并加以控制?？刂葡到y(tǒng)包含硬件和軟件兩部分。硬件部分包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)、電壓采集電路、量程控制電路、電壓顯示電路以及其他一些接口電路。軟件部分包括：主程序的流程設(shè)計(jì)，其涵蓋了電壓采集子程序、字符轉(zhuǎn)換子程序、LCD液晶顯示子程序等，這些子函數(shù)都體現(xiàn)出系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)模塊化的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。通過(guò)單片機(jī)對(duì)信號(hào)處理并加以適當(dāng)?shù)乃惴刂疲瑥亩?qū)動(dòng)相應(yīng)的硬件電路，實(shí)現(xiàn)電壓控制的目的。

系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)：

系統(tǒng)是以AT89C51單片機(jī)作為主控器，通過(guò)擴(kuò)展必要的接口電路，包括電壓采集、輸入和輸出、電壓的量程控制、顯示等電路，實(shí)現(xiàn)數(shù)字電壓表的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下圖1所示：

本次設(shè)計(jì)主要由單片機(jī)模塊、電壓輸入模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、量程控制模塊、液晶顯示模塊等5部分組成。A/D模擬轉(zhuǎn)換芯片將直流電壓模擬信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，寫入單片機(jī)中。以AT89C51單片機(jī)為控制核心，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換電路來(lái)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)電阻的改變來(lái)切換量程的改變，從而實(shí)現(xiàn)不同電壓量程的切換。它的最高量程為200V，分三個(gè)檔位量程，即2V，20V，200V，可以通過(guò)調(diào)檔開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)檔位。當(dāng)測(cè)得電壓的數(shù)值小于1V時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)的將電壓數(shù)值轉(zhuǎn)換為以mV為電壓?jiǎn)挝坏碾妷褐怠２⑶彝ㄟ^(guò)按鍵的方法能夠測(cè)得后五秒的平均電壓值。

系統(tǒng)主程序的設(shè)計(jì)：

系統(tǒng)主程序的主要功能是負(fù)責(zé)電壓采集、處理、顯示三部分，本次設(shè)計(jì)主要包括以下方面：

1、按照硬件電路對(duì)單片機(jī)位定義。

2、編寫延時(shí)模塊子程序。

3、編寫液晶顯示器1602的初始化子程序。

4、編寫驅(qū)動(dòng)1602液晶顯示模塊程序。

5、編寫驅(qū)動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換模塊程序。

6、編寫A/D轉(zhuǎn)換后對(duì)電壓的處理函數(shù)子程序

7、編寫鍵盤掃描模塊程序。

其程序設(shè)計(jì)流程圖2如下所示：

系統(tǒng)經(jīng)過(guò)復(fù)位后，先對(duì)單片機(jī)、模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器、液晶顯示屏LCD1602等進(jìn)行初始化，初始化完成后通過(guò)輸入電路給數(shù)字電壓表輸入模擬電壓，在電壓測(cè)量過(guò)程中，先通過(guò)滑動(dòng)變阻器來(lái)控制輸入信號(hào)的衰減率、通過(guò)按鈕來(lái)選擇不同的檔位，然后調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換子函數(shù)，并對(duì)模/數(shù)轉(zhuǎn)換的結(jié)果進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理，最后通過(guò)液晶屏LCD1602進(jìn)行顯示。

系統(tǒng)整體硬件電路圖3如下（proteus環(huán)境）：

硬件設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：

整個(gè)系統(tǒng)的模擬地和數(shù)字地不要交叉共地，模擬地和數(shù)字地要分別獨(dú)立開(kāi)來(lái)，避免信號(hào)之間的干擾。同時(shí)液晶的讀寫要注意它們之間的時(shí)序，最好要弄清它的型號(hào)和用戶手冊(cè)中的提到的地址問(wèn)題，再進(jìn)行它與單片機(jī)之間的數(shù)據(jù)讀寫操作。不僅如此，器件之間的兼容性和工作最大電流和電壓?jiǎn)栴}也是本次硬件設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)包含有兩部分內(nèi)容：一是系統(tǒng)擴(kuò)展，即單片機(jī)內(nèi)部的功能單元，如ROM、RAM、I /O口、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)等容量不能滿足應(yīng)用系統(tǒng)的要求時(shí)，必須在片外進(jìn)行擴(kuò)展，選擇合適的芯片，設(shè)計(jì)相應(yīng)的電路。二是系統(tǒng)配置，即按照系統(tǒng)功能要求配置設(shè)備，如鍵盤、顯示器、打印機(jī)、A/D、D/A轉(zhuǎn)換器等，要設(shè)計(jì)合適的接口電路。在本系統(tǒng)中，AT89C51單片機(jī)內(nèi)部的功能單元已經(jīng)能夠滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要，不需要系統(tǒng)擴(kuò)展。按系統(tǒng)功能需求，需要配置檔位轉(zhuǎn)換、LCD顯示等。系統(tǒng)的擴(kuò)展和配置設(shè)計(jì)遵循下列原則：

1、盡可能選擇典型電路，并符合單片機(jī)的常規(guī)用法；

2、系統(tǒng)的擴(kuò)展與設(shè)備配置的水平應(yīng)充分滿足應(yīng)用系統(tǒng)的功能要求，并留有適當(dāng)?shù)挠嗟?，以便二次開(kāi)發(fā)；

3、硬件結(jié)構(gòu)應(yīng)結(jié)合應(yīng)用軟件方案一并考慮。硬件結(jié)構(gòu)與軟件方案會(huì)產(chǎn)上相互影響，考慮的原則是：軟件能實(shí)現(xiàn)的功能盡可能由軟件實(shí)現(xiàn)，以簡(jiǎn)化硬件結(jié)構(gòu)，但由軟件實(shí)現(xiàn)的硬件功能，其相應(yīng)時(shí)間要比直接用硬件實(shí)現(xiàn)來(lái)得長(zhǎng)，而且占用CPU時(shí)間；

4、整個(gè)系統(tǒng)中的相關(guān)器件要盡可能做到性能匹配；

5、可靠性及抗干擾設(shè)計(jì)是硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)不可缺少的一部分，它包括芯片、器件選擇等；

6、該系統(tǒng)的所有元器件必須滿足5V的工作電壓。

參考文獻(xiàn)

[1] 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)?數(shù)字部分.第五版.高等教育出版社，2002.

[2] 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)?模擬部分.第五版.高等教育出版社，2002.

[3] 施保華，楊三青，周鳳星.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)[M].華中科技大學(xué)出版社，2007.

[4] 王偉，劉曉平，高精度數(shù)字電壓表方案設(shè)計(jì)[J]；儀表技術(shù)；2007（4）.

[5] 徐愛(ài)鈞.Keil Cx51V7.0單片機(jī)高級(jí)語(yǔ)言編程與Vision應(yīng)用實(shí)踐.第二版.清華大學(xué)出版社，2008.

[6] 陸愛(ài)明.單片機(jī)和圖形液晶顯示器接口應(yīng)用技術(shù)[J].電子產(chǎn)品世界，2001.

電壓表范文第4篇

表示電壓表的靈敏度，如每伏20K歐，表頭靈敏度，在50微安。

電壓表是測(cè)量電壓的一種儀器，傳統(tǒng)的指針式電壓表包括一個(gè)靈敏電流計(jì)，在靈敏電流計(jì)里面有一個(gè)永磁體，在電流計(jì)的兩個(gè)接線柱之間串聯(lián)一個(gè)由導(dǎo)線構(gòu)成的線圈，線圈放置在永磁體的磁場(chǎng)中，并通過(guò)傳動(dòng)裝置與表的指針相連。大部分電壓表都分為兩個(gè)量程。電壓表有三個(gè)接線柱，一個(gè)負(fù)接線柱，兩個(gè)正接線柱，電壓表的正極與電路的正極連接，負(fù)極與電路的負(fù)極連接。

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電壓表范文第5篇

關(guān)鍵詞：低頻電子電壓表 檢定裝置 DDS合成技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）01（c）-0129-01

《JJG782-1992低頻電子電壓表檢定規(guī)程》規(guī)定，低頻電壓表校準(zhǔn)主要包含兩個(gè)項(xiàng)目：基本誤差和頻率附加誤差[1]。目前，校準(zhǔn)低頻電子電壓表沒(méi)有專用的儀器設(shè)備，國(guó)內(nèi)外校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)一般使用Fluke5520A和9100等，這兩種校準(zhǔn)器不能滿流電壓在3 mV以下，頻率500 kHz以上的校準(zhǔn)要求。更重要的是，由于低頻電子電壓表的量程檔位多，頻率低至5 Hz，高至1 MHz，使用多功能校準(zhǔn)器時(shí)需要大量的參數(shù)設(shè)置操作，造成校準(zhǔn)工作效率低下。依據(jù)這一現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了一種低頻電子電壓表檢定裝置。

1 結(jié)構(gòu)和原理介紹

微處理器是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，各個(gè)功能模塊在它的控制下協(xié)同工作。正弦波發(fā)生器在微控制器的控制下產(chǎn)生指定頻率的正弦波信號(hào)，與標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生器輸出的直流電壓進(jìn)行合成，產(chǎn)生指定頻率和幅度的交流信號(hào)；再經(jīng)過(guò)功率放大模塊、升壓變壓器、衰減器等模塊的處理，產(chǎn)生0.3 mV～300 V的輸出信號(hào)。

主要模塊的功能簡(jiǎn)要介紹如下。

（1）正弦波發(fā)生器：在微控制器的控制下產(chǎn)生指定頻率的正弦波信號(hào)。

（2）標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生器：在微控制器的控制下產(chǎn)生指定幅度的直流電壓。

（3）乘法器：將正弦波信號(hào)和直流標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行合成，產(chǎn)生指定頻率和幅度的交流信號(hào)。

（4）功率放大模塊、升壓變壓器、衰減器：功率放大模塊將乘法器輸出的交流信號(hào)進(jìn)行放大，提供給升壓變壓器產(chǎn)生3～300 V的電壓，或經(jīng)過(guò)衰減器產(chǎn)生0.3V以下的電壓，0.3～3 V的電壓由功率放大器直接輸出。

（5）輸出切換開(kāi)關(guān)：在微控制器的控制下選擇相應(yīng)的交流信號(hào)路徑，輸出所需的信號(hào)。

（6）有效值測(cè)量模塊：對(duì)輸出信號(hào)的幅度進(jìn)行測(cè)量，以便于微控制器對(duì)信號(hào)幅度進(jìn)行頻率補(bǔ)償。

（7）電源模塊：產(chǎn)生系統(tǒng)中各功能模塊所需的工作電壓。

（8）微控制器：控制各個(gè)模塊協(xié)同工作從而輸出所需的電壓信號(hào)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，響應(yīng)用戶的操作。

2 關(guān)鍵技術(shù)說(shuō)明

本檢定裝置的關(guān)鍵技術(shù)主要是頻率合成、信號(hào)處理和信號(hào)的有效值測(cè)量。下面分別對(duì)這些技術(shù)及其解決途徑進(jìn)行分析說(shuō)明。

2.1 頻率合成技術(shù)

頻率合成是指對(duì)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)頻率經(jīng)過(guò)一系列處理，產(chǎn)生具有相同穩(wěn)定度的大量離散頻率的技術(shù)。目前頻率合成主要有三種方法：直接模擬合成法、鎖相環(huán)（Phase -Locked Loop，PLL）合成法和DDS合成法。直接模擬合成法利用倍頻、分頻、混頻及濾波等技術(shù)，從單一或幾個(gè)參考頻率中產(chǎn)生多個(gè)所需的頻率。該方法頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間快（一般小于100 ns），但是電路復(fù)雜、體積大、功耗大。PLL合成法通過(guò)PLL完成頻率的倍頻、分頻、混頻等運(yùn)算，該方法結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)化、頻譜純度高，但存在高分辨率和快轉(zhuǎn)換速度之間的矛盾，一般只用于大步進(jìn)頻率合成技術(shù)中。DDS是近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一種新的頻率合成方法，從相位概念出發(fā)，通過(guò)查表法產(chǎn)生所需波形，可以精確調(diào)節(jié)和控制頻率，且具有很高的頻率分辨率和轉(zhuǎn)換速度，特別適合5 Hz～1 MHz的頻率范圍的頻率合成。

為了保證信號(hào)頻率的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，本檢定裝置采用溫度補(bǔ)償式晶體振蕩器來(lái)產(chǎn)生參考時(shí)鐘。隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，ADI、Qualcomm、Sciteg和Stanford等公司相繼推出各種性能優(yōu)良的DDS集成電路產(chǎn)品，本檢定裝置采用此類集成電路。

2.2 信號(hào)處理技術(shù)

為滿足低頻電子電壓表基本誤差的校準(zhǔn)需要，本檢定裝置的輸出信號(hào)幅度0.3 mV～300 V。功率放大器無(wú)法直接輸出過(guò)小和過(guò)大的信號(hào)，必須用變壓器進(jìn)行升壓或衰減器進(jìn)行衰減。本檢定裝置計(jì)劃將輸出電壓幅度劃分為四段：0.3 mV～0.3 V、0.3～3 V、3～30 V、30～300 V。0.3～3 V由功率放大器直接輸出，0.3 mV～0.3 V由0.3～3 V信號(hào)經(jīng)過(guò)衰減器的衰減得到，其余兩段信號(hào)由0.3～3 V信號(hào)經(jīng)過(guò)升壓變壓器升壓得到。

第一段信號(hào)由于幅度小，噪聲將成為影響信號(hào)質(zhì)量的主要因素。通過(guò)設(shè)計(jì)低噪聲的處理電路，并通過(guò)優(yōu)化衰減器參數(shù)的選擇，降低衰減器引入的噪聲的影響。第三和第四段信號(hào)需經(jīng)過(guò)變壓器進(jìn)行升壓，由于在不同頻率下，變壓器的磁耦合、損耗等參數(shù)表現(xiàn)出非線性，會(huì)使輸出信號(hào)產(chǎn)生附加失真，還會(huì)造成輸出信號(hào)幅度的非線性變化。為解決這個(gè)問(wèn)題，一方面可通過(guò)選擇非線性小的高頻變壓器以盡可能降低失真；另一方面，由于損耗不可避免，采用頻率補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ馆敵鲂盘?hào)的幅度具有良好的穩(wěn)定性。

2.3 有效值測(cè)量技術(shù)

為了進(jìn)行頻率補(bǔ)償，需要對(duì)輸出電壓進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。

2.3.1 交流電流的測(cè)量方法

峰值檢測(cè)是交流信號(hào)測(cè)量中速度最快的，在有響應(yīng)速度要求的測(cè)量中，峰值檢測(cè)是最理想的。平均值測(cè)量具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，它的測(cè)量準(zhǔn)確度受諧波影響最大，因而平均值不適合于非正弦交流信號(hào)的精密測(cè)量。對(duì)重復(fù)波形的最佳測(cè)量方法是有效值法，它不易受波形失真的影響。

2.3.2 有效值測(cè)量技術(shù)[2]

常用的有效值測(cè)量技術(shù)有熱電偶有效值變換器法、直接數(shù)值計(jì)算法和集成電路轉(zhuǎn)換法。熱電偶有效值變換器法基于熱電變換原理，優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)Σǚ逑禂?shù)很大的交變信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，但缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)換精度較低、輸出電壓小、轉(zhuǎn)換時(shí)間長(zhǎng)、器件易損壞。直接數(shù)值計(jì)算法是用高速A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入電壓波形進(jìn)行等間隔的高速采樣和模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后按均方根值的方法對(duì)輸入波形進(jìn)行計(jì)算而得到其有效值。該法在對(duì)低頻信號(hào)，特別是超低頻信號(hào)測(cè)量中易于實(shí)現(xiàn)；但隨之頻率的升高，對(duì)A/D的轉(zhuǎn)換速度和硬件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力提出很高要求。集成電路轉(zhuǎn)換法。該方法根據(jù)有效值的計(jì)算式，用集成電路實(shí)現(xiàn)所需的平方器、積分器和開(kāi)方器，直接用硬件電路把交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成信號(hào)的有效值輸出。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，該類器件日趨成熟，轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確度可達(dá)到0.2%。通過(guò)比較分析，在上述的三種方法中，只有集成電路轉(zhuǎn)換法滿足要求。

3 結(jié)語(yǔ)

低頻電子電壓表廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，需對(duì)其進(jìn)行定期的計(jì)量檢定，本文所述的低頻電子電壓表檢定裝置提供了一種設(shè)計(jì)思路，基本能滿足實(shí)際使用要求。

參考文獻(xiàn)