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【摘 要】采用平均值检波器的电压表测量正弦信号，其指示的值就是正弦波电压的有效值，对于非正弦波形的电压测量，其指示值并没有实际的物理意义。该文对于非正弦波形的电压如何从没有实际物理意义的均值电压表的示值中换算出有效值。
【關键词】平均值；检波器；弦正波电压；方波电压；三角波电压
一、模拟电压表概念
模拟式电压表就是随被测电压连续变化，表头指针的偏转角度也连续变化。根据电路的组成形式不同可以分成检波—放大式电压表、放大—检波式电压表、超外差式电压表。检波—放大式电压表的特点是被测电压先进行检波后放大，由于检波电路死区电压被测信号将丢失一部分，检波后信号变成直流信号，直流放大器的放大倍数低，带宽理论上很宽被称为高频伏特表。放大—检波式电压表的特点先把信号放大，在进行检波。放大电路采用交流放大，频带宽度在理论上只能放大中频信号。所以这类电压表被称为中频毫伏表。为解决带宽与放大倍数的矛盾，采用超外差式电压表。超外差式电压表的特点是将被测的高频信号与本机振荡产生的高频信号先经混频电路取差频，把高频变成中频信号，再经交流放大电路最后送到表头去驱动指针偏转。就能满足带宽宽、放大倍数大。
二、均值检波器概念
模拟电压表按照检波方式可以分成均值电压表、峰值电压表、有效值电压表。均值电压表的检波电路主要采用的是均值检波器，均值检波器就是输出的直流电压与输入的交流电压平均值成正比。
三、全桥均值检波器组成及原理
均值检波器电路组成有两种形式，一种是全桥式、一种是半桥式具体的电路。全桥均值检波器由图一所示。由四只二极管VD1、VD2、VD3、VD4、滤波电容C、检流计。半桥电路由图二所示。把全桥中的VD3、VD4换成普通电阻R1、R2其余部分完全相同。
全桥均值检波器的工作原理：当被测信号输入正半周信号时二极管VD1、VD4承受正向电压，正偏导通，微安表从左到右流过电流，当被测信号输入负半周信号时，二极管VD2、VD3承受正向电压，正偏导通，微安表从左到右流过电流，把输入被测的交流电压转变成单向流过微安表中的直流电流，从而完成一周周期的检波工作。电流平均值正比被测交流电压平均值。模拟电压表的表头采用的动圈式结构，由于指针偏转惯性，所以在输出端并联一个滤波电容C，滤除检波器输出中的交流成分，从而使动圈式指针稳定在一定角度。
正弦信号是最基本、应用最普遍的波形，而有效值是最普遍的电压参量，所有的均值电压表的表头都是按正弦有效值定度，根据定度系数概念测量正弦波形的电压，其示值就是正弦波电压有效值。对于非正弦波形电压，测量的示值就没有实际的物理意义。
四、信号测量
1.测正弦波信号
例2 ：用均值电压表测量方波电压，均值电压表的指示值为10V，方波电压的有效值是多少？（）
10=9V
解：
3.测三角波信号
例3 ：用均值电压表测量三角波信号电压，均值电压表的指示值为10V，三角波信号电压的有效值是多少？（1.15）
10=9V
解：
1.15×9=10.35V
五、波形误差分析
正弦波电压：
方波信号电压：10%
三角波电压：-3.5%
六、结论
用均值电压表测量正弦波形，其波形误差为零，理论上不存在波形误差。通俗地讲就是用均值电压测量正弦波电压其示值就是其有效值。用均值电压表测量非正弦波形，其方波的波形误差为10%、三角波波形误差为-3.3%，理论上这个示值就没有实际物理意义，所以我们就要利用波形因数与定度系数的概念取换算方波、三角波电压有效值。换算的思路是
1.利用均值电压表的定度系数概念，算出非正弦波形的平均值电压。
2.利用已知波形的波形系数，即是有效值与平均值的比值关系。三角波的波形系数是1.15，方波的波形是1，算出三角波、方波的有效值。
参考文献：
[1] 李明生.电子测量与仪器 M.北京：高等教育出版社，2010.
[2] 范泽良.电子测量与仪器M.北京：清华大学出版社，2010.
[3] 肖晓萍.电子测量与仪器M.北京：电子工业出版社，2010.
作者简介：
黄世瑜（1978—），男，四川职业技术学院电子电气系讲师。
【關键词】平均值；检波器；弦正波电压；方波电压；三角波电压
一、模拟电压表概念
模拟式电压表就是随被测电压连续变化，表头指针的偏转角度也连续变化。根据电路的组成形式不同可以分成检波—放大式电压表、放大—检波式电压表、超外差式电压表。检波—放大式电压表的特点是被测电压先进行检波后放大，由于检波电路死区电压被测信号将丢失一部分，检波后信号变成直流信号，直流放大器的放大倍数低，带宽理论上很宽被称为高频伏特表。放大—检波式电压表的特点先把信号放大，在进行检波。放大电路采用交流放大，频带宽度在理论上只能放大中频信号。所以这类电压表被称为中频毫伏表。为解决带宽与放大倍数的矛盾，采用超外差式电压表。超外差式电压表的特点是将被测的高频信号与本机振荡产生的高频信号先经混频电路取差频，把高频变成中频信号，再经交流放大电路最后送到表头去驱动指针偏转。就能满足带宽宽、放大倍数大。
二、均值检波器概念
模拟电压表按照检波方式可以分成均值电压表、峰值电压表、有效值电压表。均值电压表的检波电路主要采用的是均值检波器，均值检波器就是输出的直流电压与输入的交流电压平均值成正比。
三、全桥均值检波器组成及原理
均值检波器电路组成有两种形式，一种是全桥式、一种是半桥式具体的电路。全桥均值检波器由图一所示。由四只二极管VD1、VD2、VD3、VD4、滤波电容C、检流计。半桥电路由图二所示。把全桥中的VD3、VD4换成普通电阻R1、R2其余部分完全相同。
全桥均值检波器的工作原理：当被测信号输入正半周信号时二极管VD1、VD4承受正向电压，正偏导通，微安表从左到右流过电流，当被测信号输入负半周信号时，二极管VD2、VD3承受正向电压，正偏导通，微安表从左到右流过电流，把输入被测的交流电压转变成单向流过微安表中的直流电流，从而完成一周周期的检波工作。电流平均值正比被测交流电压平均值。模拟电压表的表头采用的动圈式结构，由于指针偏转惯性，所以在输出端并联一个滤波电容C，滤除检波器输出中的交流成分，从而使动圈式指针稳定在一定角度。
正弦信号是最基本、应用最普遍的波形，而有效值是最普遍的电压参量，所有的均值电压表的表头都是按正弦有效值定度，根据定度系数概念测量正弦波形的电压，其示值就是正弦波电压有效值。对于非正弦波形电压，测量的示值就没有实际的物理意义。
四、信号测量
1.测正弦波信号
例2 ：用均值电压表测量方波电压，均值电压表的指示值为10V，方波电压的有效值是多少？（）
10=9V
解：
3.测三角波信号
例3 ：用均值电压表测量三角波信号电压，均值电压表的指示值为10V，三角波信号电压的有效值是多少？（1.15）
10=9V
解：
1.15×9=10.35V
五、波形误差分析
正弦波电压：
方波信号电压：10%
三角波电压：-3.5%
六、结论
用均值电压表测量正弦波形，其波形误差为零，理论上不存在波形误差。通俗地讲就是用均值电压测量正弦波电压其示值就是其有效值。用均值电压表测量非正弦波形，其方波的波形误差为10%、三角波波形误差为-3.3%，理论上这个示值就没有实际物理意义，所以我们就要利用波形因数与定度系数的概念取换算方波、三角波电压有效值。换算的思路是
1.利用均值电压表的定度系数概念，算出非正弦波形的平均值电压。
2.利用已知波形的波形系数，即是有效值与平均值的比值关系。三角波的波形系数是1.15，方波的波形是1，算出三角波、方波的有效值。
参考文献：
[1] 李明生.电子测量与仪器 M.北京：高等教育出版社，2010.
[2] 范泽良.电子测量与仪器M.北京：清华大学出版社，2010.
[3] 肖晓萍.电子测量与仪器M.北京：电子工业出版社，2010.
作者简介：
黄世瑜（1978—），男，四川职业技术学院电子电气系讲师。