电压测量练习题

电压测量一、填空题1、用一只0.5 级50V的电压表测量直流电压，产生的绝对误差≤__伏。

答案：0.252、用峰值电压表测量某一电压，若读数为1V，则该电压的峰值为____伏。

答案： 1.413、采用某电压表（正弦有效值刻度）测量峰值相等（Vp=5V）的正弦波、方波、三角波，发现读数相同，则该表为____检波方式，读数____。

答案：峰值 3.53V4、.峰值电压表的基本组成形式为________式。

答案：检波—放大7、某数字电压表的最大计数容量为19999，通常称该表为________位数字电压表；若其最小量程为0.2V，则其分辨力为________ 。

答案：(或四位半) , 10μV9. 四位半的DVM测量15V的稳压电源电压为15.125V，取四位有效数字时其值为。

答案： 15.12V二、判断题：2、数字电压表的固有误差由两项组成，其中仅与被测电压大小有关的误差叫读数误差，与选用量程有关的误差叫满度误差。

（）√5、有效值电压表适应于非正弦波的电压测量，其电压刻度与被测电压波形无关。

（）×6、双斜式DVM中，其平均特性可以抑制共模干扰影响。

（）√7、双积分式DVM中变换结果与积分器积分元件RC有关，但其积分器线性不好也不会引起测量误差。

（）×8、对于双积分式DVM，对输入信号积分的时间只有等于工频（50Hz）的周期时，才能抑制工频干扰。

（）×9. 一台四位半的DVM，基本量程为2V，则其具有超量程能力。

( ) ×四位半的DVM显示为19999，若基本量程为2V，则不能再超过此值。

三、选择题：1、交流电压的波峰因素Kp定义为____。

( 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、波形因素为______。

( B )A:平均值与有效值之比 B:有效值与平均值之比 C:峰值与平均值之比 D:峰值与有效值之比5、交流电压V(t)的有效值的表达式为_____。

( D )A:⎰Tdt t v T0)(1 B: ⎰Tdt t v T 02)(1C: ⎰Tdt t v T 0)(1 D: ⎰Tdt t v T 02)(16、一台5位DVM ，其基本量程为10V ，则其刻度系数（即每个字代表的电压值）为_____mv/字。

( B )A:0.01 B:0.1 C:1 D:107、一台5位半DVM ，其基本量程为2V ，则其刻度系数（即每个字代表的电压值）为_____mV/字。

( A )A:0.01 B:0.1 C:1 D:109、根据dB 及dBm 的定义，当负载阻抗为____时，dB=dBm 。

( D ) A:75Ω B:150Ω C:300Ω D:600Ω10、在双斜式积分DVM 中，积分过程可简述为____。

( B )A: 对被测信号定斜率正向积分，对基准电压 定时反向积分B: 对被测信号定时正向积分，对基准电压 定斜率反向积分 C: 对被测信号定时正向积分，对基准电压 定时反向积分D: 对被测信号定斜率正向积分，对基准电压 定斜率反向积分11、一台421位DVM ，因有误差为±（0.01%读数+1字），则在2V 量程上的满度误差为( C )。

A:±1mV B:±2mV C:±0.1mV D:±0.2mV基本量程为10.000V 的四位斜坡电压式DVM 中，若斜坡电压的斜率为10V/40ms ，问时钟频率应为多少？当被测直流电压Ux=9.256V 时，门控时间及累计脉冲数各为多少？★ 设一台基于单斜A/D 转换器的4位DVM ，基本量程为10V ，斜波发生器的斜率为10V/100ms ，试计算时钟信号频率。

若计数值N=5123，则被测电压值是多少？P203 [解] 4位DVM 即具有4位数字显示，亦即计数器的最大值为9999。

满量程10V （即A/D 转换器允许输入的最大电压为10V ）， 又，斜波发生器的斜率为10V/100ms ，则在满量程10V 时，所需的A/D 转换时间即门控时间为100ms 。

即在100ms 内计数器的脉冲计数个数为10000（最大计数值为9999）。

于是，时钟信号频率为010000100Hz 100f k ms ==若计数值N=5123，则门控时间为00512351.23ms 100kHz N T NT f ====又由斜率k=10V/100ms ，即可得被测电压为 V x ＝kT ＝10V/100ms ×51.23ms ＝5.123V 显然，计数值即表示了被测电压的数值，而显示的小数点位置与选用的量程有关。

双斜积分式DVM 基准电压Vr=10V ，第一次积分时间T1=100ms ，时钟频率f0=100kHz ，问：（1）该DVM 为多少位的电压表？（2）该DVM 的分辨力为多少？（3）DVM 显示出T2时间内的计数值N2=5600，问被测电压Vx=? 解： （1），故DVM 为四位（2）分辨力（3），5-23 甲、乙两台DVM ，显示的最大值为：甲9999 ；乙19999 ；问：⑴它们各是几位的数字电压表？⑵乙的最小误差为0.2V ，其分辩力是多少？⑶工作误差为V ∆＝±（字n V x +%02.0），分别用2V 和20V 量程，测量的电压，求绝对误差和相对误差？★下面给出四种数字电压表的最大计数容量 word19 ⑴ 9999 ； ⑵ 19999 ； ⑶ 5999； ⑷19999 。

试说明它们分别是几位的数字电压表？其中第⑵种的最小误差为0.2V ，问它的分辩力是多少？解（1）4位；（2）214位；（3）433 位（也可以说4位）；（4）213位位，其中第二种的最小量程为0.2V ，它的分辨率是10μV 。

★★数字电压表的固有误差ΔU ＝±（0.001%读数＋0.002%满度），求用2V 量程测量1.8V 和0.18V 电压时产生的绝对误差和相对误差。

解：用2V 量程档，测1.8V 电压的误差为 ΔV ＝±（0.001%Vx ＋0.002%Vm ）＝±（0.001%×1.8＋0.002%×2.0）＝±5.8×10－5V相对误差＝6102.328.158-⨯=V Vμ用2V 量程档，测0.18V 电压的误差为ΔV ＝±（0.001%Vx ＋0.002%Vm ）＝±（0.001%×0.18＋0.002%×2.0）＝±4.18×10－5V相对误差6102.2318.08.41-⨯±=±=∆=VVV V x μγ[例] 一台3位半的DVM 给出的精度为：±（0.1%读数+1字），如用该DVM 的0~20V DC 的基本量程分别测量5.00V 和15.00V 的电源电压，试计算DVM 测量的固有误差。

[解] 首先，计算出“1字”对应的满度误差。

在0~20V 量程上，3位半的DVM 对应的刻度系数为0.01V/字，因而满度误差“1字”相当于0.01V 。

当Vx=5.00V 时，固有误差和相对误差分别为：ΔVx ＝±(0.1%×5.00V ＋0.01V)＝±0.015V0.015100%100%0.3%5.00x x x V V γ∆±=⨯=⨯=±当Vx=15.00V 时，固有误差和相对误差分别为：ΔVx ＝±(0.1%×15.00V ＋0.01V)＝±0.025V0.025100%100%0.17%15.00x x x V V γ∆±=⨯=⨯=±可见，被测电压愈接近满度电压，测量的（相对）误差愈小（这也是在使用DVM 时应注意的）。

用一只四位DVM 的5V 量程分别测量5V 和0.1V 电压，已知该仪表的准确度为±0.01Ux ±1个字，求由仪表的固有误差引起的测量误差的大小。

⑴ 测量5V 电压时的误差因为该仪表是四位的，用5V 量程时，±1个字相当于±0.001V ，所以绝对误差 ΔU ＝±0.01%×5±1个字＝±0.0005±0.001＝±0.0015（V ）示值相对误差为%03.0%10050015.0%100±=⨯±=⨯∆=x U U U γ⑵ 测量0.1V 电压时的误差绝对误差为 ΔU ＝±0.01%×0.1±1个字＝±0.0001±0.001≈±0.001（V ）示值相对误差为%1%1001.0001.0%100±=⨯±=⨯∆=x U U γ可见当不在接近满量程显示时，误差是很大的，为此，当测量小电压时，应当用较小的量程。

又可看出“±1个字”的误差对测量结果的影响也是较大的，不可忽视。

试述电压测量的基本原理、方法和分类。

被测电压按对象可以分为直流电压和交流电压，按技术可以分为模拟测量和数字测量。

测量方法不同，所用的测量仪器有所不同。

⑴. 交流电压的模拟测量方法方法：交流电压（有效值、峰值和平均值）——〉转换为直流电流——〉驱动表头——〉指示。

模拟式电压表是指针式的，用磁电式电流表作为指示器，并在电流表表盘上以电压（或dB ）刻度。

根据功能分为：直流电压表 交流电压表、脉冲电压表和多用途电压表；根据使用频率范围分为：超低频电压表，低频（音频）电压表、高频电压表超高频电压表和选频电压表。

根据测量目的的不同，可以选用不同特性的检波器，有峰值检波、平均值检波与有效值检波三种。

——有效值、峰值和平均值电压表，电平表等。

⑵．数字化直流电压测量方法数字式电压表首先将模拟量通过模/数（A/D ）变换器变成数字量，然后用电子计数器计数，并以十进制数字显示被测电压值。

模拟直流电压→A/D 转换器→数字量→数字显示（直观）。

——数字电压表（DVM ），数字多用表（DMM ）。

⑶．交流电压的数字化测量交流电压（有效值、峰值和平均值）→直流电压→A/D 转换器→数字量→数字显示。

——DVM （DMM ）的扩展功能。

⑷．基于采样的交流电压测量方法交流电压→A/D 转换器→瞬时采样值u (k) →计算。

如根据∑=≈N k k u N V 12)(1， N 为u (t)的一个周期内的采样点数可计算得到有效值。

⑸．示波测量方法交流电压→模拟或数字示波器→显示波形→读出结果。

5. 表征交流电压的基本参量有那些？简述各参量的意义。