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利用波形换算判断交流电压表的检波方式

作者:时间:2011-07-25来源:网络收藏

由式(3)~式(5)可知,对于任意电压,用单峰值电测量时,都可以由电示值Ua得到其峰值、有效值和平均值。对于正弦波,电示值Ua即为其有效值;对于非正弦波,电压表示值Ua无实际物理意义,须进行“”得到其有关的参数,那么式(3)~式(5)就是进行“”的理论依据。
可见,用单峰值检波的单峰值电压表测量不同波形的压,电压表示值相等,则这些波形的峰值就相等,这个规律是“波形”的关键。同样,对于均值检波的均值电压表也有这样的规律,即用均值电压表测量不同波形的压时,若它们的示值相等,则这些压的均值也相等;对于有效值检波的有效值电压表也有这样的规律,即用有效值电压表测量不同波形的交流电压时,若它们的示值相等,则这些交流电压的有效值也相等。只要上面三条规律并结合各波形电压的波形、波峰系数就能对被测的非正弦波形电压进行“波形换算”。需要注意的是,由于有效值电压表的突出优点是:输出示值就是被测电压的有效值,而与被测电压的波形无关,故“波形换算”是对于用峰值或均值电压表测量非正弦电压时而言的,而对于用有效值电压表测量任意波形电压都无需进行波形换算。

2 波形换算交流电压表的检波
对于前面的规律,即当用峰值电压表测量任意波形电压时,若它们的示值相等,则其峰值也相等;当用均值电压表测量任意波形电压时,若它们的示值相等,则其平均值也相等;当用有效值电压表测量任意波形电压时,若它们的示值相等,则其有效值也相等。这是进行“波形换算”的根本,反过来,当用某检波的电压表测量不同的波形电压时,若它们的示值相等,当它们的峰值相等时,该电压表的检波应为峰值检波;当它们的平均值相等时,该电压表的检波方式应为平均值检波;当它们的有效值相等时,该电压表的检波方式应为
有效值检波。在具体交流电压表的检波方式时,可取两种最常见,也较简单的波形信号,即正弦波信号和方波信号,分别接到所用电压表上,分别调节信号幅度,使电压表的示值相等,然后保持这两种信号不变。根据示值可求出正弦信号的有效值、平均值和峰值,而对于方波可通过示波器读出其峰值(正弦信号的峰值也可通过示波器读出),由于方波的波形系数和波峰系数均为1,故该方波的有效值、平均值都等于其峰值。这样,比较这两种信号的峰值、平均值、有效值,看两种信号的哪个表征量最接近(实际测量时误差不可避免),若两者的峰值相等,则可所用交流电压表的检波方式为峰值检波;若两者的平均值相等,则可判断所用交流电压表的检波方式为均值检波;若两者的有效值相等,则可判断所用交流电压表的检波方式为有效值检波。

3 实例实验
3.1 实验仪器
交流电压表1个,信号发生器1个,示波器1个。
3.2 操作步骤
操作步骤如下:
(1)用信号发生器产生正弦信号,并将其接入电压表,调节该信号使电压表的示值为5.00 V。
(2)用信号发生器产生方波,并将其接入电压表,调节该方波使电压表的示值也为5.00 V。
(3)保持该方波不变,并接入示波器,读出其峰值为7.06 V。
3.3 实验结果分析
由步骤(1)知该正弦信号的有效值为5.00 V,峰值为h.jpg(即7.07 V),平均值为0.9×5 V(即4.5 V)。由步骤(2),(3)可得该方波的有效值、峰值、平均值均为7.06 V。比较上述结果,这两种信号的峰值基本相等,而有效值和平均值均相差较大,故依据前面所述的“波形换算”理论,可判断所用电压表的检波方式为峰值检波。结果可用表1很直观地来表示。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/178829.htm

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4 结语
用不同检波方式的交流电压表测量非正弦交流电时,其示值无实际物理意义,并且需在确定该电压表检波方式的前提下,通过进行“波形换算”求得该交流电信号的峰值、有效值和平均值。文中总结了波形换算判断交流电压表检波方式的规律,并通过一个简单的实验给出了一种判断交流电压表所用检波方式的有效方法。


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