交流電壓測量電路的工作原理

交流電壓測量電路中的整流裝置與交流電流測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量功能的萬用表中都是共用一套整流器件。交流電壓測量中，擴大量程用的倍率器結構與直流電壓測量用的倍率器相同(由倍率電阻組成的等比例變值電路被稱為倍率器;由于電阻具有時間常數的特性，所以倍率器也具有時間常數的特性)，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)獨立分擋半波整流式 d)獨立分擋全波整流式

測量交流電壓時，其工作頻率提高時，由于倍率器的時間常數不同和電路的分布電容會使儀表產生附加誤差。在有些萬用表中，高電壓擋采用電容補償法來擴大頻率范圍，若當頻率增加時，需要儀表讀數同時增加，可采用頻率影響負補償電路，如圖2a所示;若頻率增加時，需要儀表讀數減小，可采用頻率影響正補償電路，如圖2b所示。

圖2 頻率影響補償電路

a)負補償電路 b)正補償電路

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大量程用電阻間的差值越大，則表現在刻度上的影響越小;當低電壓時，擴大量程電阻值減小，使二極管的非線性電阻影響電路明顯，為了補償這個原因，將交流刻度繪成高壓和低壓二種，以適應各自的需要。如果要用一條刻度完成零點幾伏至數千伏的電壓量指示，則必須采用兩種電壓靈敏度補償方法。圖3就是補償的一個典型例子，在7.5V、15V擋時，電壓的靈敏度是133Ω/Ⅴ;在75～600Y各擋時，電壓的靈敏度是20000/V，這樣使一條刻度線完成了0.5～600V的電壓測景范圍。即低壓時采用低靈敏補償電路;高壓時采用高靈敏補償電路。