[科普中国]-交流电压表

交流电压表是指一种用来测量交流电压有效值的仪表。在强电领域，交流电压表常用来测量监视线路的电压大小。

简述常用交流电压表的选用一般应使示值在表盘满刻度的2/3左右，如380V应选用满刻度为500V的电压表，220V应用选满刻度为300V或400V的电压表。高压电压表均与电压互感器配套使用，如6kV应选用表盘上标有6000/100的电压表，10kV应选用表盘上标有10000/100的电压表。我们把6000/100和10000/100叫做变比，电压互感器的变比与之是相同的。交流电压表的接线是不分极性的，但在一个系统中，所有的电压表接线应是一致的，特别是220V或使用互感器的电压表必须遵守这一规则。交流电压表及其电压互感器回路必须配置熔断器，以防短路。1

原理通常交流电压表先将微小信号进行放大，然后再进行测量，作为输入级，以尽量减少测量仪器对被测电路的影响。同时采用输入阻抗高的电路作为输入级，以尽量减少测量仪器对被测电路的影响。

交流电压表根据电路组成结构的不同，可分为放大——检波式，检波——放大式和外差式。

常用的交流电压表属于放大——检波式电子电压表。主要由衰减器、交流电压放大器、检波器和整流电源四部分组成。

被测电压先经衰减器衰减到适宜交流放大器输入的数值，再经交流电压放大器放大，最后经检波器检波，变为直流流过磁电式电表，由表头指示被测电压的大小。

电子电压表表头指针的偏转角度正比于被测电压的平均值，而面板却是按正弦交流电压有效值进行刻度的因此电子电压表只能用以测量正弦交流电压的有效值。当测量非正弦交流电压时，电子电压表的读数没有直接的意义，只有把该读数除以1.11（正弦交流电压的波形系数），才能得到被测电压的平均值。2

使用方法交流电压表的输入电阻很大，故仪器的测量馈线充当天线所接收的干扰幅度也会很大（其中尤其是工频干扰幅度最大），这往往会造成一种现象，即当表的量程开关置于较小档位时，表针会急速偏转到最右边，俗称“打表''。所以作为一种操作习惯，平时应该将量程开关置于较高的档位，如10V，30V档位或者更高档位，无论在什么档位，一旦出现“打表”，则只要将馈线短接，稍等一会表针就会回零，如果不能回零，则说明馈线有短路。

馈线的一端是BNC插头，与仪器相连，另一端则有两个连接鳄鱼夹的引线，一个红色，一个黑色，用于连接被测电路，虽然被测是交流电压但是测量时黑线必须与被测电路的地线相连，不能反过来，即电子测量仪器的地线与被测电路的地线相连，俗称“共地”，不然会引入干扰，这是所有电子测量结果将不再准确。

从交流电压表的指针所对应的表盘的电压刻度所读出的数值是有效值，但是这个有效值是针对正弦波而言的，对于非正弦波则得不到正确的结果，所以。测量之前要确知被测电压是正弦波，如果正弦波存在较大的失真，则测量结果将不再准确。3

特点交流电压表与普通万用表相比，具有以下优点：

1)输入阻抗高：一般输入电阻至少为500kΩ，仪表接入被测电路后，对电路的影响小。

2)频率范围宽：适用频率范围约为几赫兹到几千兆赫兹。

3)灵敏度高：最低电压可测到微伏级。

4)电压测量范围广：仪表的量程分挡可以从几百伏到1 mV。

交流电压表按其适用的频率范围大致可分为高频电压表和低频电压表两类。2

选用(1)类型的选择在交流电压的测量中主要用电磁系和铁磁系测量机构的仪表。而电动系测量机构的仪表常用于交流电压的精密测量。

(2)准确度的选择 仪表的准确度不一定选得过高，要从测量要求的实际出发。

(3)量程的选择 正确估计被测量的数值范围，合理地选择量程，一般使仪表对被测量的指示大于仪表最大量程的2/3，而又不能超过其最大量程。

(4)高电压的测量 测量高电压时，必须采用电压互感器。电压表的量程应与互感器二次的额定值相符；一般电压为100V。

另外，还应注意仪表的使用环境要符合要求，要远离外磁场。4

注意事项交流电压表使用时的注意事项：

(1)交流电压表使用时，必须与电源并联。

(2)选择交流电压表时，应根据被测电压的高低及要求的准确度等，来选择其规格和量程。无论在任何情况下，交流电压表的最大量程都不能小于电路上的允许电压。

(3)要测量较高的电压，即要扩大量程时，一般是在表头上串联一个高电阻，这个电阻叫倍压电阻。5

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所