a) 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Vpp(Peak to 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Vp(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Vrms(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。

对于正弦波信号，有下列关系式：

峰峰值=2峰值

有效值=峰值/根号2=0.707峰值

峰值=根号2倍有效值=1.414有效值

资料拓展：

有效值在相同的电阻上分别通过直流电流和交流电流，经过一个交流周期的时间，如果它们在电阻上所消耗的电能相等的话，则把该直流电流(电压)的大小作为交流电流(电压)的有效值，正弦电流(电压)的有效值等于其最大值(幅值)的1/√2，约0.707倍。

在正弦交流电流电中根据热等效原理，定义电流和电压的有效值为其瞬时值在一个周期内的方均根值。

(1)有效值也称为方均根值。

(2)正弦量的有效值等于其最大值被2的平方根去除。

(3)非正弦量的有效值，等于它的直流分量、基波和各高次谐波有效值平方和的平方根值(还有一种定义方式，将直流分量、基波定义分别为零次谐波和一次谐波。在这个前提下，非正弦量的有效值就等于它的各次谐波有效值平方和的平方根值)。