专题六 测量直流与交流电压（讲义）-《电气测量技术》（第2版）(高教社）专题复习讲练测

专题6 测量直流与交流电压（讲义）-《电气测量技术》（第2版）高教社-专题复习讲练测 一、考纲解读 1.掌握直流电压表、交流电压表和万用表测量电压的原理，包括表头工作原理（如磁电式、电磁式、电动式）、电路原理（如万用表的分压、整流等），理解电压测量相关概念（如直流电压极性、交流电压有效值）。 2.能够正确操作直流电压表、交流电压表和万用表进行电压测量，包括正确选择量程、连接测量电路（注意与被测电路的连接方式，如并联）、读取测量数据，以及在测量过程中遵循安全规范（如测量交流高压时）。 3.学会分析测量过程中的误差来源，如电压表内阻对直流电压测量的影响、频率特性对交流电压测量的影响、万用表自身因素（电池电量、精度）对测量的影响，同时能分析特殊电压测量情况（如混合电压、含谐波电压）下的测量结果准确性。 二、知识点梳理 一、结构 直流电压表虽然外形各异,但结构大致相似。以J0408型直流电压表为例介绍,如图 2-2-2 所示。 二、表盘与刻度 J0408型直流电压表的表盘与刻度如图 2-2-3 所示。 三、探究直流电压表测电压的工作原理 直流电压表由磁电系测量机构和测量线路(分压电阻R，)串联组成。图所示为直流电压表的内部电路。分压电阻用温度系数很小的锰铜丝烧制而成,通常内附在表壳内部。 四、探究交流电压表的工作原理 交流电压表与直流电压表相同,通常也采用将电磁系测量机构与分压电阻串联的方法组成。作为电压表,一般要求通过固定线圈的电流很小,但为了获得足够的转矩,又必须有一定的励磁匝数,所以,电磁系交流电压表内固定线圈的匝数一般较多,并用较细的漆包线交流电压表的原理电路绕制。 五、探究万用表测量电压的工作原理 万用表测量直流电压的电路,实质上是一只多量程直流电压表,基本上采用共用式分压电路。由于设计万用表电路时,所有的测量电路通常是以直流电流测量电路为基础进行扩展的,所以直流电流测量电路的最低直流电流挡也称为万用表的基础挡。 三、真题练讲 1.(2021年浙江省统一考试)在测量高精度直流电压时，对直流电压表的要求是（ ）。 A. 高内阻和高灵敏度 B. 低内阻和高灵敏度 C. 高内阻和低灵敏度 D. 低内阻和低灵敏度 答案：A 解析：高内阻可减小对被测电路影响，高灵敏度能更准确测量微小电压变化，所以测量高精度直流电压需要高内阻和高灵敏度的直流电压表。 2.(2019年河南省统一考试)用交流电压表测量含有直流偏置的交流电压时，测量值（ ）。 A. 是交流电压有效值与直流偏置电压之和 B. 只反映交流电压有效值 C. 只反映直流偏置电压 D. 无法确定与实际值关系 答案：D 解析：普通交流电压表测量这种含有直流偏置的交流电压时，测量结果不准确，无法确定与实际值的关系，因为其设计是针对纯交流电压，测量时会受到直流偏置的影响。 3.(2021年山东省统一考试)直流电压表测量电压时，若表头内阻变大，在相同被测电压下，指针偏转角（ ）。 A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定 答案：A 解析：表头内阻变大，根据欧姆定律，在相同被测电压下，通过表头的电流会变大，指针偏转角也就变大。 4.(2020年山东省统一考试)交流电压表的精度主要受（ ）因素影响。 A. 表头精度和内部电路元件精度 B. 表笔长度和粗细 C. 电压表的颜色 D. 测量环境的湿度 答案：A 解析：交流电压表的精度主要由表头精度和内部电路元件精度决定，表笔长度、粗细、电压表颜色和湿度一般不影响其精度（湿度极端情况可能有影响，但不是主要因素）。 5.(2019年山东省统一考试)万用表测量电压时，若在测量过程中旋转功能旋钮，可能会（ ）。 A. 损坏万用表 B. 得到更准确的测量值 C. 改变测量电压的极性 D. 无任何影响 答案：A 解析：在测量电压过程中旋转功能旋钮可能会使万用表内部电路处于异常状态，损坏万用表，不会得到更准确值，也不会改变极性，会有不良影响。 四、限时练讲 1.当直流电压表串联一个电阻后，其量程（ ）。 A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 变为零 答案：A 解析：直流电压表串联电阻后，根据串联分压原理，可测量的电压范围变大，量程也就变大。 2.交流电压表的频率响应特性主要取决于（ ）。 A. 表头类型 B. 内部电路元件参数 C. 电压表的外观设计 D. 表笔的材质 答案：B 解析：交流电压表的频率响应特性是由其内部电路中的电容、电感等元件参数决定的，表头类型、外观设计和表笔材质与频率响应无关。 3.万用表测量直流电压时，如果内部分压电阻损坏，可能会导致（ ）。 A. 测量值总是为零 B. 测量值固定不变且不准确 C. 万用表无法开机 D. 测量值正常但有波动 答案：B 解析：分压电阻损坏会使电压分配异常，导致测量值固定在一个不准确的值，不会总是为零（除非电路完全断路），也不会影响万用表开机，有波动一般是接触等其他问题。 4.用直流电压表测量电池两端电压，若电压表内阻较小，测量值与电池电动势相比（ ）。 A. 偏大 B. 偏小 C. 相等 D. 无法确定 答案：B 解析：电压表内阻较小，在测量电池电压时会有较大电流通过电压表，根据闭合电路欧姆定律，电池内阻会分走一部分电压，所以测量值小于电池电动势。 5.交流电压表在测量非正弦周期电压时，若电压波形关于横轴上下对称，其测量值（ ）。 A. 等于该电压的直流分量 B. 等于该电压的基波有效值 C. 可能需要特殊计算才能确定与实际值关系 D. 一定是该电压的最大值 答案：C 解析：对于非正弦周期且波形关于横轴上下对称的电压，不能简单确定测量值与电压各分量的关系，需要根据具体波形和计算方法来确定与实际值的关系。 6.万用表测量电压时，为了保护万用表，在测量未知电压大小时，应该（ ）。 A. 先从最小量程开始测量 B. 先从最大量程开始测量 C. 随意选择量程 D. 选择中间量程 答案：B 解析：从最大量程开始测量可以避免被测电压过大损坏万用表，若测量值较小再逐步减小量程提高精度，不能从最小量程开始，也不能随意选择或只选中间量程。 7.直流电压表的灵敏度用（ ）表示。 A. 每伏欧姆数 B. 每安欧姆数 C. 每伏安培数 D. 每安伏特数 答案：A 解析：直流电压表灵敏度是指电压表每伏对应的内阻欧姆数，用每伏欧姆数表示。 8.当交流电压表测量电压时，若内部的整流二极管损坏（数字万用表），会出现（ ）。 A. 测量值为零 B. 测量值偏大 C. 测量值偏小 D. 测量结果不稳定 答案：A 解析：整流二极管损坏，交流无法转换为直流供测量电路使用，测量值为零，不会偏大、偏小或不稳定。 9.简述交流电压表测量电压时，不同类型表头（如电磁式、电动式）的特点及适用情况。 答案： 电磁式表头：特点是结构简单、成本低，可用于测量较大的交流电压。它基于电磁感应原理，当被测交流电流通过线圈时，产生的磁场使软磁材料制成的铁心磁化，吸引可动铁片，带动指针偏转。其偏转角近似与电流的平方成正比，适用于一般工业频率范围的交流电压测量，但对于高频率或低频率的交流电压测量精度可能会下降。 电动式表头：可用于交直流两用电压测量。其原理是通过两个线圈（固定线圈和可动线圈）中电流的相互作用产生转矩使指针偏转。对于直流电压，可准确测量；对于交流电压，其偏转角与交流电压有效值成正比。但这种表头结构复杂、成本高，常用于对精度要求较高的交直流电压测量场合。 10.万用表测量电压时，若测量环境存在强电磁干扰，可能会对测量结果产生什么影响？如何减小这种影响？ 答案：强电磁干扰可能会使测量结果出现偏差，表现为测量值不稳定、偏大或偏小。因为电磁干扰会在测量电路中感应出额外的电压或电流，影响万用表的正常测量。减小这种影响的方法有：对万用表进行屏蔽，例如使用屏蔽线连接表笔或在万用表周围设置屏蔽罩；尽量远离干扰源，如大型电机、变压器等产生强磁场的设备；若可能，可以选择抗干扰能力强的万用表。 五、学法建议 重点复习知识点： 1. 直流电压表原理、内阻影响及测量注意事项（极性、量程选择等）。 2. 交流电压表原理、测量有效值特点及频率响应问题。 3. 万用表测量直流和交流电压原理、电池电量影响（模拟万用表）和量程选择方法。 4. 特殊情况处理，如混合电压测量、强电磁干扰下测量、高频电压测量等。 请同学们多结合实际操作，加深对理论知识的理解；操作需要反复练习，加深记忆；要注意安全，避免发生意外。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$