交流電壓測(cè)量電路的工作原理

交流電壓測(cè)量電路中的整流裝置與交流電流測(cè)量電路中的整流裝置相似。因而在具有交流電流和交流電壓測(cè)量功能的萬用表中都是共用一套整流器件。交流電壓測(cè)量中，擴(kuò)大量程用的倍率器結(jié)構(gòu)與直流電壓測(cè)量用的倍率器相同(由倍率電阻組成的等比例變值電路被稱為倍率器;由于電阻具有時(shí)間常數(shù)的特性，所以倍率器也具有時(shí)間常數(shù)的特性)，如圖1所示。一般萬用表都采用先降壓后整流的方式。

圖1 交流電壓測(cè)量原理

a)串阻抽頭半波整流式 b)串阻抽頭全波整流式 c)獨(dú)立分擋半波整流式 d)獨(dú)立分擋全波整流式

測(cè)量交流電壓時(shí)，其工作頻率提高時(shí)，由于倍率器的時(shí)間常數(shù)不同和電路的分布電容會(huì)使儀表產(chǎn)生附加誤差。在有些萬用表中，高電壓擋采用電容補(bǔ)償法來擴(kuò)大頻率范圍，若當(dāng)頻率增加時(shí)，需要儀表讀數(shù)同時(shí)增加，可采用頻率影響負(fù)補(bǔ)償電路，如圖2a所示;若頻率增加時(shí)，需要儀表讀數(shù)減小，可采用頻率影響正補(bǔ)償電路，如圖2b所示。

圖2 頻率影響補(bǔ)償電路

a)負(fù)補(bǔ)償電路 b)正補(bǔ)償電路

由于受整流二極管非線性的影響，二極管的非線性電阻與擴(kuò)大量程用電阻間的差值越大，則表現(xiàn)在刻度上的影響越小;當(dāng)?shù)碗妷簳r(shí)，擴(kuò)大量程電阻值減小，使二極管的非線性電阻影響電路明顯，為了補(bǔ)償這個(gè)原因，將交流刻度繪成高壓和低壓二種，以適應(yīng)各自的需要。如果要用一條刻度完成零點(diǎn)幾伏至數(shù)千伏的電壓量指示，則必須采用兩種電壓靈敏度補(bǔ)償方法。圖3就是補(bǔ)償?shù)囊粋€(gè)典型例子，在7.5V、15V擋時(shí)，電壓的靈敏度是133Ω/Ⅴ;在75～600Y各擋時(shí)，電壓的靈敏度是20000/V，這樣使一條刻度線完成了0.5～600V的電壓測(cè)景范圍。即低壓時(shí)采用低靈敏補(bǔ)償電路;高壓時(shí)采用高靈敏補(bǔ)償電路。