简易电压测量电路设计

电压测量也有两种方法：直接测量法和间接测量法。低电压适合用直接测量法测量，高电压适合用间接测量法测量。

1.电压直接测量电路

在直接测量电压时，需要将电压表直接并联在电路中，测量直流电压要选择直流电压表，测量交流电压则要选择交流电压表。直流电压表和交流电压表如图7-7所示，直流电压和交流电压直接测量电路如图7-8所示，电压表要并联在电路中。利用交流电压表测量三相交流电的线电压和相电压的电路如图7-9a、b所示。

如果不需要长时间随时监视电路的电压大小，也可以使用万用表的电压档来直接测量电路中的电压值。

图7-7 电压表

图7-8 电压直接测量电路

图7-9 利用交流电压表测量交流电压的电路

2.电压间接测量电路

在间接测量电压时，要用到电压互感器。

（1）电压互感器(www.xing528.com)

电压互感器是一种能将交流电压升高或降低的器件，其外形与结构如图7-10a和b所示，其工作原理说明图如图7-10c所示。

从图中可以看出，电压互感器由两组线圈绕在铁心上构成，一组线圈（称作一次绕组，其匝数为N₁）并接在电源线上，另一组线圈（称作二次绕组，其匝数为N₂）接有一个电压表。当电源电压加到一次绕组时，该绕组产生磁场，磁场通过铁心穿过二次绕组，二次绕组两端即产生电压。电压互感器的一次绕组电压U₁与二次绕组电压U₂有下面的关系：

图7-10 电压互感器

从上式可以看出，电压互感器绕组两端的电压与匝数成正比，即匝数多的绕组两端的电压高，匝数少的绕组两端电压低，N₁/N₂称为变压比。

（2）电压间接测量电路实例

利用电压互感器与电压表配合，可以间接测量交流电压的大小，由于电压互感器无法对直流进行变压，故不能用电压互感器来间接测量直流电压。使用电压互感器后，被测高压的实际值=电压表的指示值×电压互感器的变压比。

利用电压互感器间接测量三相交流电线电压的电路如图7-11所示，如果电压互感器的变压比N₁/N₂=50，电压表测得的电压值U₂为200V，那么线路的实际电压值U₁=U₂（N₂/N₁）=10000V。

图7-11 利用电压互感器间接测量三相交流电线电压的电路