电容分压器的原理(电容分压器能测冲击电压吗)

大家好，我是讯享网，很高兴认识大家。

介绍

分压器用于创建无源线性电路，其电压小于或等于输入电压。它是一个由高压臂和低压臂组成的转换装置。测得的高电压作用在器件上，输出电压从低电压臂获得。高压臂的元件通常是电阻和电容。相应的器件称为电阻分压器、电容分压器和阻容分压器。分压器是电子学中最基本的电路之一。

什么是分压器？(分压法则)

目录

介绍

一、分压器概述

1.1分压器的结构

1.2分压电路

ⅱ分压器的类型

三。分压器的特性

3.1分压器的基础

3.2分压电路的两个要点

3.3普通分压器的特性

3.4分压公式

ⅳ分压法则

ⅴ分压电位器

ⅵ分压器与变压器的主要区别

一、分压器概述1.1分压器结构分压器是一种用于现场测量的专用仪器，测量DC高压和交流高压。分压器采用平衡等电位屏蔽结构，体内采用优质电子元件。具有测试准确、线性度好、性能稳定、结构合理、携带方便、操作简单、显示直观等特点。

图一。分压电路

1.2 分压电路

电压通常包含两个重要术语:电动势(EMF)和电位差(PD)。当某种东西提供电压时，如电池，由于电动势，它会提供沿电路拉动电子所需的力。当一个元件消耗电路中的电压时，它上面的电压降叫做电位差。关于电压的一些规律可以帮助电路设计，包括:
1)串联电压累加。
2)并联电压始终相同。
3)元素中的PD与其电阻成正比。
4)极性是决定性的。
5)电路周围电动势之和等于PD之和。
串联电压总是累加的规律会影响电动势和PD。如果电池串联起来，它们的电压就会增加。如果有串联元件，可以应用这个规律，其组合PD就是输出电压。虽然识别电位差很容易，但要密切注意电源的极性。因为电池反向减去组合电压。

图二。添加一系列电压的示例

并联电压总是相同的。这也是为什么并联不同电压的电池不是一个好主意的原因之一。例如，当两个不同电压的电池并联时，电压较大的电池会试图给较小的电池充电，这可能会损坏它。

图3。并联电压电路示例

我们知道串联电压相加，并联电压相同。还有一些疑问。如何分离串联电路中元件之间的电压？是什么决定了每个元件的电压？分压(称为电位差)由元件的电阻与串联电路的电阻之比决定。这与电压法则直接相关:
元件上的PD值与其电阻成正比。

基本上，这意味着一个元件的电阻越大(与串联电路相比)，其电位差就越大。事实上，元件两端的电压等于

当考虑经典分压电路时，公式通常写成

下面是一个典型的分压器电路，它从5V电源提供约3.3V的电压:(
该电路可用于将5V输出设备连接到微控制器上的3.3V输入，如粒子光子。)

图4。典型分压器电路示例

当电压(电动势)加到电路上时，串联元件上所有电位差的总和将等于电动势。例如，由电池提供的电压将在串联连接的部件之间分配，并且所有这些分压的总和将等于电池的电压。

图5。串联电压电路

Ⅱ 分压器的种类

1.根据应用
a)实验室
b)电力系统

2.根据测得的电压
a)，交流分压器
有两种:阻性和容性。该电阻由适用于测量低频交流电压的无感电阻元件组成。A型电容器由电容元件组成。它功耗很低，可用于更高的电压测量。测得的电压从几千伏到几百万伏不等。所以它的应用范围很广。
b)脉冲分压器
脉冲电压是一种非周期性的脉冲电压，变化很快，谐波成分很多。为了准确测量其波形和幅度，要求脉冲分频器具有良好的响应特性。有三种类型:电阻式、电容式和阻容式。
c) DC分压器
它由两组电阻元件组成。通常，高电阻电压表用于测量低电压臂上的电压。

图6。高压分压器

3.根据分压器的原理
a)电容式分压器
用于测量脉冲电压的电容式分压器可分为两种。一个分压器的高压臂由多个高压电容堆叠而成，另一个分压器的高压臂只有一个电容。
前者的分压器大多配有带绝缘外壳的油纸绝缘脉冲电容器，要求电感小，能承受短路放电。高压油纸电容器由多个元件串联和并联组装而成。每个元件不仅有电容，还有串联的固有电感和接触电阻，并联的绝缘电阻。当然，每个元件对地都有杂散电容。这种分压器应视为分布参数，故称分布电容分压器。

分布电容分压器由多个脉冲电容叠加而成，只有幅度误差，没有波形误差。至于幅度误差，用标准分压器校准后可以完全消除。但在测量陡波时，由于容性分压器的电容远大于分压器屏蔽环的杂散电容，因此响应时间要长得多。所以在测量陡波时，电容分压器的响应特性不如屏蔽电阻分压器。单电容分压器不消耗能量，没有发热问题。电容分压器在测量波前和半峰时间长的波时优于电阻分压器。此外，
充有压缩气体的标准电容器可用于集中式电容器分压器的高压臂。这种电容器的电容值非常精确稳定，介质损耗小。因为被屏蔽了，电容值不受周围物体的影响。它已广泛应用于工频测量。但是当它作为脉冲电容分压器使用时，就会出现一些问题。即叠加的高频振荡。

b)电阻分压器
具有结构简单、使用方便、稳定性好等特点，因为其内阻为纯电阻。测量瞬态脉冲电压的误差与电阻值和杂散电容的乘积有关，因此应尽可能减小对地杂散电容的大小和影响，并减小电阻分压器的电感。

c)阻容分压器
阻容分压器按接线方式可分为串联分压器和并联分压器。
阻容串联分压器也叫阻尼电容分压器。最近的高压分压器就属于这种类型。克服了电容电路的残余电感，防止分压器振荡，性能优良。根据阻尼不同，RC串联分压器可分为高阻尼分压器和低阻尼分压器。高阻尼电容分压器不能用作冲击电压发生器的负载(波形调制)电容。它仅用作测量电压的转换装置。低阻尼电容分压器的串联阻尼电阻很小，其连接不会造成测试电路中产生标准波的困难。它也可以用作负载电容，是一个通用的分压器。从使用方便的角度来说，它比高阻尼电容分压器更有优势。在响应特性方面，它不如高阻尼电容分压器，因为它也包含振荡。
理论上，电压快速变化时，分压比主要由电容决定；当变化缓慢时，由阻力决定。该装置电阻丝的正负极紧紧缠绕在瓷管上，并与每个电容并联。实践证明，选择的电阻值不能太小，否则会影响发电机的输出负载，所以一般要大一些。但是，效果很小。它类似于没有电阻的纯电容分压器。

图7。分压器电流

三、分压器特性3.1 分压器基础

1)分压器采用高精度阻容组件，特殊工艺灌封，干封，不存在漏油问题。
2)高输入阻抗:测试电流小，功耗低，产品体积小，重量轻，性能稳定，测量精度高。
3)分压器、多值千伏表、专用电缆均置于铝合金箱内，安全可靠，便于携带和运输。
4)多值KV表可直接读取DC平均值、交流峰值、有效值、峰值等电压值。
5)150kV以上采用有机复合绝缘护套，增加了表面爬电距离，大大降低了产品高度。因此，该设备使用和携带更加方便。

3.2 分压电路的两大要点

1)输入端
需要分析输入信号电压从哪里输入到分压器电路，以及具体的输入电流回路是什么。电路分析中确定电流回路的方法如下:从信号电压输入开始，至少顺着两个元件(不一定是电阻)到地。
2)输出端
分压电路输出的信号电压必须送到下一级电路。理论上，下一级电路的输入就是输出。然而，有时很难分析下一级电路的输入。所以你可以用一个更简单的方法来分析:找出分压电路中的所有元件，从地到上端进行分析，然后找出某个元件与其他电路相连。这个连接点是分压电路的输出端和分压电路的输出电压。
在分析分压电路的过程中，往往需要找出输出电压。
输出电压的计算方法:Uo = R2/R1+R2 Ui
其中Ui为输入电压，Uo为输出电压。
输出电压低于输入电压，因为分压器电路会衰减输入信号电压。也就是说，改变Rl或R2的电阻可以改变输出电压Uo。

3.3 公共分压器特性

电阻分压器
(1)用低温度系数康铜线或低温度系数高阻卡马线绕制时，具有较高的温度稳定性和长期稳定性。
(2)采用压阻式分压器结构，其响应特性可能相对较高。
电容分压器
(1)分布电容分压器是多个脉冲电容的叠加，只有幅度误差，没有波形误差。
(2)集中式电容分压器的高压臂可以使用充有压缩气体的标准电容。这种电容器的电容值非常精确稳定，介质损耗小。因为屏蔽了，电容值不受周围环境影响。
电阻电容分压器
高阻尼电容分压器不能用作冲击电压发生器的负载(调波)电容。它仅用作测量电压的转换装置。低阻尼电容分压器的串联阻尼电阻很小，它的接入不会使测试电路难以产生标准波。它也可以用作负载电容，是一个通用的分压器。

3.4 分压公式

分压器怎么算？在串联电路中，电压分布与电阻成正比，即电阻越大，电压分布越大；相反，电阻越小，电压分布越小。分压器产生的输出电压(Vout)是其输入电压(Vin)的一小部分。
在串联电路中，导体两端的电压与其电阻成正比。

用I1 = I2，U1/R1 = U2/R 2就是

利用Apogee的分压器计算器给出输入(或源)电压和电阻值，有助于确定分压器电路的输出电压。只需输入几个值，这个工具就会立即向您显示图形结果。

Ⅳ 分压规则

使用和测试分压器时，应注意以下规则:
1)测试现场不应有杂物，以免影响测量精度。
2)接地线必须连接牢固，以确保安全的操作距离。
3)测试结束后，必须完全放电。
4)严禁使用过大的恒压。
5)确保设备表面清洁，并存放在阴凉干燥的地方。

Ⅴ 分压电位器

电位计是一种变阻器，可用于创建可调分压器。其绝对电阻不会影响输出电压，输出电压与输入电压成正比。常用的电位器电阻精度和温度系数都很差。但是，只要电位器的阻值一致，电压就会被等分。假设滑块连接到高阻抗电路，滑块的接触电阻不会影响输出电压。滑片接触电阻是滑片接触点的值。
当电位器用作可变电阻时，其阻值精度和温度系数都会影响电路。滑块的接触电阻会影响电路的电阻，滑块的接触电阻会随着位置、温度、振动、时间的变化而变化。

Ⅵ 分压器与变压器的主要区别

1)变压器通过磁通变化引起的感应电动势来改变交流电压。电容分压器在充放电过程中通过容抗改变交流电压。
2)变压器可以升压也可以降压；电容分压器不能升压。
3)理想变压器的输入功率随输出功率而变化；然而，当负载为空时，分压器的输入功率不变。
4)理想变压器工作时，通过铁芯的磁通量是恒定的。线圈两端的电压遵循法拉第电磁感应定律。另外，分压器工作时，其回路电流是一个恒定值。

关于分压器规则和公式的常见问题

1.分压规则公式是什么？
利用分压比法则，我们可以看到最大的电阻产生最大的I*R压降。因此，R1 = 4V，R2 = 8V。根据基尔霍夫电压定律，电阻电路周围的电压降之和正好等于电源电压，因为4V+8V = 12V。

2.分压器的用途是什么？
分压器可以用来降低很高的电压，以便用电压表来测量。高电压施加在分压器上，由仪器测量分压器的输出(仪器输入范围内的较低电压输出)。

3.什么是分压方程？
分压器公式/方程式
R2/R1+R2 =该比率决定了按比例降低电压的比例因子。例如，Vin = 100，R1=20，R2=10。

4.什么是分压法则？
在电子学中，分压是一种简单而又最重要的电子电路，用来把大电压变成小电压。…当i/p电压施加于电阻对时，o/p电压将从它们之间的连接处出现。

5.分压器是如何工作的？
分压器可以用来降低很高的电压，以便用电压表来测量。高电压施加在分压器上，由仪器测量分压器的输出(仪器输入范围内的较低电压输出)。