利用波形換算判斷交流電壓表的檢波方式
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由式(3)～式(5)可知，對(duì)于任意波形電壓，用單峰值電壓表測(cè)量時(shí)，都可以由電壓表示值Ua得到其峰值、有效值和平均值。對(duì)于正弦波，電壓表示值Ua即為其有效值；對(duì)于非正弦波，電壓表示值Ua無實(shí)際物理意義，須進(jìn)行“波形換算”得到其有關(guān)的參數(shù)，那么式(3)～式(5)就是進(jìn)行“波形換算”的理論依據(jù)。
可見，用單峰值檢波的單峰值電壓表測(cè)量不同波形的交流電壓，電壓表示值相等，則這些波形的峰值就相等，這個(gè)規(guī)律是“波形換算”的關(guān)鍵。同樣，對(duì)于均值檢波的均值電壓表也有這樣的規(guī)律，即用均值電壓表測(cè)量不同波形的交流電壓時(shí)，若它們的示值相等，則這些交流電壓的均值也相等；對(duì)于有效值檢波的有效值電壓表也有這樣的規(guī)律，即用有效值電壓表測(cè)量不同波形的交流電壓時(shí)，若它們的示值相等，則這些交流電壓的有效值也相等。只要利用上面三條規(guī)律并結(jié)合各波形電壓的波形、波峰系數(shù)就能對(duì)被測(cè)的非正弦波形電壓進(jìn)行“波形換算”。需要注意的是，由于有效值電壓表的突出優(yōu)點(diǎn)是：輸出示值就是被測(cè)電壓的有效值，而與被測(cè)電壓的波形無關(guān)，故“波形換算”是對(duì)于用峰值或均值電壓表測(cè)量非正弦電壓時(shí)而言的，而對(duì)于用有效值電壓表測(cè)量任意波形電壓都無需進(jìn)行波形換算。
2 利用波形換算判斷交流電壓表的檢波方式
對(duì)于前面的規(guī)律，即當(dāng)用峰值電壓表測(cè)量任意波形電壓時(shí)，若它們的示值相等，則其峰值也相等；當(dāng)用均值電壓表測(cè)量任意波形電壓時(shí)，若它們的示值相等，則其平均值也相等；當(dāng)用有效值電壓表測(cè)量任意波形電壓時(shí)，若它們的示值相等，則其有效值也相等。這是進(jìn)行“波形換算”的根本，反過來，當(dāng)用某檢波方式的電壓表測(cè)量不同的波形電壓時(shí)，若它們的示值相等，當(dāng)它們的峰值相等時(shí)，該電壓表的檢波方式應(yīng)為峰值檢波；當(dāng)它們的平均值相等時(shí)，該電壓表的檢波方式應(yīng)為平均值檢波；當(dāng)它們的有效值相等時(shí)，該電壓表的檢波方式應(yīng)為
有效值檢波。在具體判斷交流電壓表的檢波方式時(shí)，可取兩種最常見，也較簡(jiǎn)單的波形信號(hào)，即正弦波信號(hào)和方波信號(hào)，分別接到所用電壓表上，分別調(diào)節(jié)信號(hào)幅度，使電壓表的示值相等，然后保持這兩種信號(hào)不變。根據(jù)示值可求出正弦信號(hào)的有效值、平均值和峰值，而對(duì)于方波可通過示波器讀出其峰值(正弦信號(hào)的峰值也可通過示波器讀出)，由于方波的波形系數(shù)和波峰系數(shù)均為1，故該方波的有效值、平均值都等于其峰值。這樣，比較這兩種信號(hào)的峰值、平均值、有效值，看兩種信號(hào)的哪個(gè)表征量最接近(實(shí)際測(cè)量時(shí)誤差不可避免)，若兩者的峰值相等，則可判斷所用交流電壓表的檢波方式為峰值檢波；若兩者的平均值相等，則可判斷所用交流電壓表的檢波方式為均值檢波；若兩者的有效值相等，則可判斷所用交流電壓表的檢波方式為有效值檢波。
3 實(shí)例實(shí)驗(yàn)
3．1 實(shí)驗(yàn)儀器
交流電壓表1個(gè)，信號(hào)發(fā)生器1個(gè)，示波器1個(gè)。
3．2 操作步驟
操作步驟如下：
(1)用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生正弦信號(hào)，并將其接入電壓表，調(diào)節(jié)該信號(hào)使電壓表的示值為5．00 V。
(2)用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生方波，并將其接入電壓表，調(diào)節(jié)該方波使電壓表的示值也為5．00 V。
(3)保持該方波不變，并接入示波器，讀出其峰值為7．06 V。
3．3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
由步驟(1)知該正弦信號(hào)的有效值為5．00 V，峰值為
(即7．07 V)，平均值為0．9×5 V(即4．5 V)。由步驟(2)，(3)可得該方波的有效值、峰值、平均值均為7．06 V。比較上述結(jié)果，這兩種信號(hào)的峰值基本相等，而有效值和平均值均相差較大，故依據(jù)前面所述的“波形換算”理論，可判斷所用電壓表的檢波方式為峰值檢波。結(jié)果可用表1很直觀地來表示。本文引用地址：http://2s4d.com/article/178829.htm
4 結(jié)語
用不同檢波方式的交流電壓表測(cè)量非正弦交流電時(shí)，其示值無實(shí)際物理意義，并且需在確定該電壓表檢波方式的前提下，通過進(jìn)行“波形換算”求得該交流電信號(hào)的峰值、有效值和平均值。文中總結(jié)了利用波形換算判斷交流電壓表檢波方式的規(guī)律，并通過一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)給出了一種判斷交流電壓表所用檢波方式的有效方法。
評(píng)論