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，對于任意波形電壓，用單峰值電壓表測量時，都可以由電壓表示值Ua得到其峰值、有效值和平均值。對于正弦波，電壓表示值Ua即為其有效值；對于非正弦波，電壓表示值Ua無實際物理意義，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，這個規(guī)律是“波形換算”的關(guān)鍵。同樣，對于均值檢波的均值電壓表也有這樣的規(guī)律，即用均值電壓表測量不同波形的交流電壓時，若它們的示值相等，則這些交流電壓的均值也相等；對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量不同波形的交流電壓時，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)就能對被測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)點是：輸出示值就是被測電壓的有效值，而與被測電壓的波形無關(guān)，故“波形換算”是對于用峰值或均值電壓表測量非正弦電壓時而言的，而對于用有效值電壓表測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
對于前面的規(guī)律，即當(dāng)用峰值電壓表測量任意波形電壓時，若它們的示值相等，則其峰值也相等；當(dāng)用均值電壓表測量任意波形電壓時，若它們的示值相等，則其平均值也相等；當(dāng)用有效值電壓表測量任意波形電壓時，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量不同的波形電壓時，若它們的示值相等，當(dāng)它們的峰值相等時，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，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，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，可取兩種最常見，也較簡單的波形信號，即正弦波信號和方波信號，分別接到所用電壓表上，分別調(diào)節(jié)信號幅度，使電壓表的示值相等，然后保持這兩種信號不變。根據(jù)示值可求出正弦信號的有效值、平均值和峰值，而對于方波可通過示波器讀出其峰值(正弦信號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，比較這兩種信號的峰值、平均值、有效值，看兩種信號的哪個表征量最接近(實際測量時誤差不可避免)，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 實例實驗
3．1 實驗儀器
交流電壓表1個，信號發(fā)生器1個，示波器1個。
3．2 操作步驟
操作步驟如下：
(1)用信號發(fā)生器產(chǎn)生正弦信號，并將其接入電壓表，調(diào)節(jié)該信號使電壓表的示值為5．00 V。
(2)用信號發(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 實驗結(jié)果分析
由步驟(1)知該正弦信號的有效值為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://www.butianyuan.cn/article/178829.htm
4 結(jié)語
用不同檢波方式的交流電壓表測量非正弦交流電時，其示值無實際物理意義，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，并通過一個簡單的實驗給出了一種判斷交流電壓表所用檢波方式的有效方法。
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