电子测量的基础概念电子线路测量中,电压和电流是最基本的参量,对它们的测量是最基本的测量,其它的 测量很多都以二者为基础。 电压的定义是对电路结构中的两点来定义的,只有载流子在从一点到另一点的运动过程 中的电势能发生变化时,两点之间的电压差才非零。所以电压对两点才有意义,对电压的测 量一定是对两点的测量,一定是将电压表并联在电路中使用。 电流是对一个面积分得到的,单位时间内流过这个面的载流子的电荷数的度量被称为电 流。从电路拓扑的角度看,电流是对电路结构中的一点来说的,即单位时间内通过这一点的 电荷数的度量被称为电流。所以,电流对一点有意义,对电流的测量相当于观察这个点,对 电流的测量一定是对一点的测量,对电流的测量一定是将电流表串联到电路中使用的。 电压有直流电压和交流电压两种。在所关心的测量时间内,直流电压表示两端电压恒定 的高低关系,就是说其中一端对另外一端总是高的,或总是低的;交流电压表示两端电压时 变的高低关系,就是说两端电压的高低关系是随时间不断变化的。 当两点之间的电压保持恒定不变时,宏观上可以定义这两点之间的直流电压,只要一个 值就可以完整地描述电压。而当两点间不能保持电压恒定不变时,从宏观上对电压的描述有 多种,分别描述它们不同方面的特性。下面只考虑用得最多的周期信号的描述。 峰峰值V pp (Peak Peak)。峰峰值是指一个周期内信号最高值和最低值之间差的值,就是最大和最小之间的范围。它描述了信号值的变化范围的大小。 峰值V (Peak)。峰值是指一个周期内信号最高值或最低值到平均值之间差的值。一般来说,峰值对上下对称的信号才有定义。可以看到,峰值等于峰峰值的一半。 有效值/均方根值V rms (Root Mean Square)。是指在一个周期内对信号平方后积分,再开 方平均,如公式2.1 所示。有效值的意义是:在一个周期内做功的大小等于与该值相等的直 流电压所做功的大小。 dt 为信号的周期,下同。平均值 (Average)。指信号在一个周期内的平均值。用公式表示为式2.2。 avg 2.2对于正负对称的信号来说,平均值显然为零,有时规定这时的平均值为全波整流之后的 平均值,即公式2.3 的定义。 dt 2.3实际中经常会用到有效值和平均值的转换,定义一个信号的有效值与平均值之比为波形 系数,即公式2.4。 avg rms 2.4显然,信号