在万用表的表盘上,除了可以看到电压、电流及直流电阻刻度外,还可看到一条dB刻度。上图所示为500型万用表的表盘,其中第四条刻度即为dB刻度。测量范围为-10dB~+22dB。怎样使用这档,首先要搞清dB是怎样定义的。
dB即分贝。它是无线电技术中的一个计量单位。设某一个电子设备的输入功率为P1,输出功率为P2,则这个设备的功率传递系数为k\(_{p}\)=P2/P1,再对kp取常用对数,即D\(_{p}\)=lgP2/P1,其单位称为“贝尔”。因为“贝尔”这个单位太大,所以取其十分之一作为计算单位,叫做“分贝”、用符号dB表示。因此,分贝数=10×贝尔数=10lgP2/P1(dB)。这种表示功率传递系数的方法,称为相对电平表示法。
在某些电子设备中或在通信线路上,常用绝对电平表示信号的大小。绝对电平是指以600Ω阻抗上产生1毫瓦的功率作为基准功率Pi,各测量点功率Po与这基准功率作比较所得出的分贝数。用公式表示:
D\(_{p}\)=10lg Po(mw)/Pi(mW)(dB)…………(1)
当Po>1mW为正电平; Po=1mW为零电平;Po<1mW为负电平。
因为P=VI=V\(^{2}\)/R=I2R,
所以 D\(_{p}\)=10lg Po/Pi=10lg
〔(Vo\(^{2}\) /Ro)/(Vi2/Ri)〕=10lg(Io\(^{2}\)Ro)/(Ii2Ri)……………(2)
当Ro=Ri=600Ω时,(2)式简化为:
D\(_{p}\)=10lg Po/Pi=10lg Io\(^{2}\)/Ii2=10lg Vo\(^{2}\)/Vi2=20lg Vo/Vi…(3)
由于基准电压Vi=\(\sqrt{1×}\)0.001×600 =0.775(V),是已知的,代入公式(3)后,得出D\(_{p}\)=20lg Vo/0.775。即可用测量电压的方法来测量功率电平。
万用表表盘上的分贝刻度线就是在阻抗为600Ω上把1mW的基准功率转换成基准电压0.775伏以后进行刻度的,因此只有当被测电路某点阻抗为600Ω时,测量的分贝数才是正确的。
dB档的使用
当需要测某点的功率电平时,可将万用表开关放在交流电压档位,根据被测电压的大小选择量程,观察表针在dB刻度上的读数,再加上表盘右下角附表上的对应dB数,即可求出分贝数。例如,测某点功率电平时选用了交流50V档,这时指针指在dB刻度的“10”处,而附表上50V档的对应dB数为+14,则该点的电平为D\(_{p}\)=10+14(dB)。
当电路某测量点的阻抗不为600Ω时,就应当加上校正系数,则D\(_{p}\)=20lg Vo/0.775+10lg 600/Ro,即用10lg 600/Ro来校正,这就必须先求出或测出被测点的阻抗Ro,再经过计算才能求出被测电平。
必须注意的是,由于万用表工作频率范围为45~1000Hz,并且被测信号必须是正弦波,所以万用表的dB刻度又称为音频电平刻度。(齐德振 钱杏葆)
