3.2采樣法
采樣法通過一系列離散的取樣脈沖描述連續(xù)變量的過程,將高頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為低頻信號(hào)后再進(jìn)行測(cè)量。這種方法的電壓表頻率范圍可達(dá)1至1000兆赫,甚至更高;電壓范圍約為300微伏至1伏,外接衰減器可測(cè)量更大的電壓,精度從百分之一到百分之十幾。
3.3熱電法
熱電法主要采用熱電轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)或微電位計(jì)進(jìn)行電壓測(cè)量。熱電轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)由熱電偶配以適當(dāng)?shù)南蘖麟娮杌蛩p器組成,可測(cè)量0.1至300伏或更高的電壓,頻率范圍一般為20赫至100兆赫,若采取高頻補(bǔ)償措施則可達(dá)1000兆赫,測(cè)量精確度約為0.01%至1%(定標(biāo)后)。
3.4測(cè)熱輻射法
測(cè)熱輻射法利用測(cè)熱電阻(簡(jiǎn)稱測(cè)熱電阻)進(jìn)行測(cè)量,測(cè)熱電阻主要有熱敏電阻、鎮(zhèn)流電阻和薄膜熱變電阻。實(shí)用的測(cè)熱電阻對(duì)電功率敏感,將被測(cè)高頻電壓轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的阻值變化,再根據(jù)功率替代原理,以已知的直流或低頻電壓代替高頻電壓進(jìn)行測(cè)量。
3.5補(bǔ)償法
補(bǔ)償法是一種通過比較被測(cè)電壓與已知電壓標(biāo)準(zhǔn)來確定電壓值的方法。這種方法可以提供極高的測(cè)量精度,尤其是在低頻電壓測(cè)量中。補(bǔ)償法通常需要精密的電路設(shè)計(jì)和校準(zhǔn)過程,以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
3.6數(shù)字式電壓表
數(shù)字式電壓表利用模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換原理,將模擬量電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,并直接顯示被測(cè)電壓的量值。與模擬式電壓表相比,數(shù)字式電壓表具有精度高、測(cè)量速度快、抗干擾能力強(qiáng)、自動(dòng)化程度高、便于讀數(shù)等優(yōu)點(diǎn)。
3.7模擬式電壓表
模擬式電壓表通常使用磁電式電流表頭作為指示器,通過整流的方法將交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流信號(hào)后,再進(jìn)行直流電壓的測(cè)量。模擬式電壓表在高頻電壓測(cè)量中具有一定的優(yōu)勢(shì),但精度和抗干擾能力通常不如數(shù)字式電壓表。
3.8特殊應(yīng)用測(cè)量方法
在特殊應(yīng)用中,如超高壓或超低電壓測(cè)量,可能需要采用特殊的測(cè)量技術(shù),例如使用高壓探頭或低噪聲放大器來適應(yīng)特定的測(cè)量需求。這些方法需要針對(duì)特定的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化,以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
4.影響測(cè)量精確度的因素
4.1傳輸誤差
傳輸誤差主要發(fā)生在高頻電壓測(cè)量中,當(dāng)被測(cè)設(shè)備的輸入阻抗與傳輸線不匹配時(shí),會(huì)在傳輸線上產(chǎn)生駐波,導(dǎo)致實(shí)際測(cè)量的電壓與理論電壓存在差異。這種誤差是高頻測(cè)量中的一個(gè)主要誤差源,需要通過精確匹配阻抗來最小化。
4.2加載誤差
加載誤差是由于測(cè)量?jī)x器的輸入阻抗對(duì)被測(cè)電路造成的負(fù)載效應(yīng)。如果測(cè)量?jī)x表的輸入阻抗較低,它將對(duì)被測(cè)電路產(chǎn)生較大的影響,從而改變電路的工作狀態(tài),導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。
4.3接地電流誤差
在電壓測(cè)量過程中,如果接地不良或存在接地回路,可能會(huì)引入接地電流誤差。這種誤差會(huì)影響測(cè)量結(jié)果,特別是在低電平信號(hào)測(cè)量中更為顯著。
4.4干擾誤差
電磁干擾(EMI)和射頻干擾(RFI)是電壓測(cè)量中常見的干擾源。這些干擾可能來自外部環(huán)境或測(cè)量設(shè)備本身,它們會(huì)影響測(cè)量信號(hào)的純凈度,從而降低測(cè)量的準(zhǔn)確性。
4.5波形誤差
波形誤差是指由于測(cè)量?jī)x表的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性不足,無法準(zhǔn)確跟蹤被測(cè)信號(hào)的快速變化,導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果與實(shí)際波形存在偏差。這種誤差在測(cè)量脈沖信號(hào)或具有復(fù)雜波形的信號(hào)時(shí)尤為突出。
4.6溫度影響
環(huán)境溫度的變化會(huì)影響測(cè)量?jī)x表的性能,包括準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。例如,某些電子元件在溫度變化下參數(shù)會(huì)漂移,導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)偏差。
4.7儀器老化
隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng),測(cè)量?jī)x器的元件可能會(huì)逐漸老化,性能下降。這種老化效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致測(cè)量準(zhǔn)確度降低,需要定期校準(zhǔn)和維護(hù)以保證測(cè)量結(jié)果的可靠性。