在電子測量領域中，電壓是基本參數(shù)之一。許多電參數(shù)，如增益、頻率特性、電流、功率調幅度等都可視為電壓的派生量。各種電路工作狀態(tài)，如飽和、截止等，通常都以電壓的形式反映出來。不少測量儀器也都用電壓來表示。因此，電壓的測量是許多電參數(shù)測量的基礎。電壓的測量對調試電子電路可以說是必不可少的。
電子電路中電壓測量的特點是：
(1) 頻率范圍寬；電子電路中電壓的頻率可以從直流到數(shù)百兆赫范圍內變化。
(2) 電壓范圍廣；電子電路中，電壓范圍由微伏級到千伏以上高壓，對于不同的電壓檔級必須采用不同的電壓表進行測量。
(3) 存在非正弦量電壓；被測信號除了正弦電壓外，還有大量的非正弦電壓。
(4) 交、直流電壓并存；被測的電壓中常常是交流與直流并存，甚至還夾雜有噪聲干擾等成分。
(5) 要求測量儀器有高輸入阻抗；由于電子電路一般是高阻抗電路，為了使儀器對被測電路的影響減至足夠小，要求測量儀器有更高的輸入電阻。
所以，在電子電路中，應根據(jù)被測電壓的波形、頻率、幅度、等效內阻，針對不同的測量對象采用不同的測量方法。如：測量精度要求不高，可用示波器或普通萬用表；如果希望測量精度較高，根據(jù)現(xiàn)有條件，選擇合適的測量儀器。
一、直流電壓的測量
電子電路中的直流電壓一般分為兩大類，一類為直流電源電壓，它具有一定的直流電動勢ｅ和等效內阻r0，如圖1（a）所示。另一類是直流電路中某元器件兩端之間的電壓差或各點對地的電位，如圖1（b）所示，圖中r1，r2，r3，r4可以是任意元器件的直流等效電阻，ur1、ur3為元器件兩端電壓，ul、u2既是對地電位又是元器件兩端電壓。
圖1兩種直流電壓
直流電壓的測量方法大體上有直接測量法和間接測量法兩種。
（1）直接測量法
將電壓表直接并聯(lián)在被測支路的兩端，如圖1.2.8所示，如果電壓表的內阻為無限大，則電壓表的示數(shù)即是被測兩點間的電壓值。實際電壓表的的內阻不可能為無窮大，因此直接測量法必定會影響被測電路，造成測量誤差。測量時還應注意電壓表的極性。它影響到測量值與參考極性之的關系，也影響模擬式電壓表指針的偏轉方向。
（2）間接測量法
如圖1（b）所示，若要測量r3兩端的電壓，可以分別測出r3對地的電位u1和u2，然后利用公式ur3＝u1－u2求出要測量的電壓值。
下面介紹實際使用的測方法。
1、 數(shù)字萬用表測量直流電壓
數(shù)字萬用表的基本構成部件是數(shù)字直流電壓表，因此，數(shù)字萬用表均有直流電壓檔。用它測量直流電壓可直接顯示被測直流電壓的數(shù)值和極性，有效數(shù)值位數(shù)較多，精確度高。一般數(shù)字萬用表直流電壓檔的輸入電阻較高，可達10mω以上，如dt890型數(shù)字萬用表的直流電壓檔的輸入電阻為10mω，將它并接在被測支路兩端對被測電路的影響較小。
用數(shù)字萬用表測量直流電壓時，要選擇合適的量程，當超出量程時會有溢出顯示，如dt-990c型數(shù)字萬用表，當測量值超出量程時會顯示ol，并在顯示屏左側顯示over表示溢出。
數(shù)字萬用表的直流電壓檔有一定的分辨力，即它所能顯示的被測電壓的最小變化值，實際上不同量程檔的分辨力不同，一般以最小量程檔的分辨力為數(shù)字電壓表的分辨力，如dt890型數(shù)字萬用表的直流電壓分辨力為100μv，即這個萬用表不能顯示出比100μv更小的電壓變化。
2、 模擬式萬用表測量直流電壓
模擬式萬用表的直流電壓檔由表頭串聯(lián)分壓電阻和并聯(lián)電阻組成，因而其輸入電阻一般不太大，而且各量程檔的內阻不同，各量程檔內阻rv＝量程×直流電壓靈敏度sv-，因此同一塊表，量程越大內阻越大。在用模擬式萬用表測量直流電壓時，一定要注意表的內阻對被測電路的影響，否則將可能產生較大的測量誤差。例如用mf500-b型萬用表測量如圖2所示電路的等效電動勢ｅ，萬用表的直流電壓靈敏度sv＝20k?／v，選用10v量程檔，測量值為7.2v，理論值為9v，相對誤差為20％，這就是由所用萬用表直流電壓檔的內阻rv與被測電路等效內阻相比不夠大所引起的，是測量方法不當引起的誤差。再比如, 用靈敏度為10kω／v的萬用表的2.5v直流電壓檔，去測量圖3所示放大器中晶體管的發(fā)射結電壓ube。如果不直接測量ube，而是分別測得ub＝﹣0.88v，ue＝﹣0.92v，計算得ube＝ub－ue＝0.04v。根據(jù)這個測量結果，放大器必然處于截止狀態(tài)，而實際上放大器卻工作在放大狀態(tài)，且ube=﹣0.32v。
圖2 測量支流電壓
造成這個錯誤結論的原因是萬用表2.5v 檔的內阻為25kω,這個電阻并聯(lián)在基極與地之間，減小了下偏置電阻，因而測出的ub值比實際值小得多，而測得的ue值由于發(fā)射極輸出阻抗低，儀器內阻的影響小而接近其實際值?？梢?，上述誤差是由于測試方法不當引起的，應直接測量基極與發(fā)射極之間的電壓ube。因此模擬式萬用表的直流電壓檔測量電壓只適用于被測電路等效內阻很小或信號源內阻很小的情況。
圖3 單管放大電路
圖4 零示法測量直流電壓
３、零示法測量直流電壓
為了減小由于模擬式電壓表內阻不夠大而引起的測量誤差，可用如圖4所示的零示法。圖中es為大小可調的標準直流電源，測量時，先將標準電源es置最小，電壓表置較大量程檔，按如圖4所示的極性接人電路，然后緩慢調節(jié)標準電源es的大小，并逐步減小電壓表的量程檔，直到電壓表在最小量程檔指示為零，此時e＝es，電壓表中沒有電流流過，電壓表的內阻對被測電路無影響。然后斷開電路，用電壓表測量標準電源es的大小即為被測e的大小。在此由于標準直流電源的內阻很小，一般均小于l?，而電壓表的內阻一般在k?級以上，所以用電壓表直接測量標準電源的輸出電壓，電壓表內阻引起的誤差完全可以忽略不計。
4、用電子電壓表測量直流電壓
為了提高電壓表的內阻，可以將磁電式表頭加裝輸入阻抗高、并且具有一定放大量的電子線路構成電子電壓表，一般采用跟隨器和放大器等電路提高電壓表的輸入阻抗和測量靈敏度，這種電子電壓表可在電子電路中測量高電阻電路的電壓值。
5、示波器測量直流電壓
用示波器測量電壓時，首先應將示波器的垂直偏轉靈敏度微調旋鈕置校準檔，否則電壓讀數(shù)不準確。
具體測量步驟如下：
(1)將待測信號送至示波器的垂直輸入端。
(2)確定直流電壓的極性。將示波器的輸入耦合開關置于gnd''檔，調節(jié)垂直位移旋鈕，將熒光屏上的水平亮線(時基線)移至熒光屏的中央位置，即水平坐標軸上。調整垂直靈敏度開關于適當檔位，將示波器的輸入耦合開關置于dc檔，觀察水平亮線的偏轉方向（靈敏度不合適時，亮線可能消失，此時需要調整靈敏度）。若向上偏轉，則被測直流電壓為正極性，若向下偏轉，則被測直流電壓為負極性。
(3)定零電壓線。將示波器的輸入耦合開關置于gnd'：檔，調節(jié)垂直位移旋鈕，將熒光屏上的水平亮線(時基線)向與其極性相反的方向移動，置于熒光屏的最頂端或最底端的坐標線上，即被測電壓為正極性，就將時基線移至最底端的坐標線上，反之則將時基線移至最頂端的坐標線上，此時基線所在位置即為零電壓所在位置，在此后的測量中不能再移動零電壓線。即不能再調節(jié)垂直位移旋鈕。
圖5 示波器測量直流電壓
圖6 微差法測量直流電壓
(4)將示波器的輸入耦合開關置于dc檔，調整垂直靈敏度開關于適當檔位，讀出此時熒光屏上水平亮線與零電壓線之間的垂直距離y(如圖5所示)，將ｙ乘以示波器的垂直靈敏度即可得到被測電壓ｕx的大小，即ｕx＝sy×ｙ。
6、微差法測量直流電壓
在上面介紹的直流電壓測量中都存在一個分辨力問題，數(shù)字電壓表的分辨力是末位數(shù)字代表的電壓值，模擬電壓表的分辨力為最小刻度間隔所代表的電壓值的一半，量程越大分辨力越低，如mf500-b型萬用表在2.5v量程檔，分辨力為0.025v，10v檔的分辨力為0.1v，電壓表不可能正確測量出比分辨力小的電壓的微小變化量。
為了準確地測量大電壓中的微小變化量，可以用如圖6所示的微差法來測量。圖中ｅs為大小可調的標準電源。測量時，調節(jié)ｅs的大小，使電壓表在小量程檔(分辨力最高)上有一個微小的讀數(shù)δｕ，則ｕo＝es＋δｕo。
當δｕ＜ｕo時，電壓表的測量誤差對ｕo的影響極小，且電壓表中流過的電流很小，對被測電壓ｕo不會產生大的影響。
7、含有交流成分的直流電壓的測量
由于磁電式電表的表頭偏轉系統(tǒng)對電流有平均作用，不能反映純交流量，所以，含有交流成分的直流電壓的測量,一種常用的方法就是用模擬式電壓表直流檔直接測量。
如果疊加在直流電壓上的交流成分具有周期性和幅度對稱性，可直接用模擬式電壓表測量其直流電壓的大小。
由交流信號轉換而得到的直流，如整流濾波后得到的直流平均值，以及非簡諧波的平均直流分量都可用模擬式電壓表測量。
一般不能用數(shù)字式萬用表測量含有交流成分的直流電壓，因為數(shù)字式直流電壓表要求被測直流電壓穩(wěn)定,才能顯示數(shù)字，否則數(shù)字將跳變不停。
二、 交流電壓的測量
電子技術實驗中，交流電壓大致可分為正弦和非正弦交流電壓兩類，測量方法一般可分為兩種，一種是具有一定內阻的交流信號源的測量，如圖7(a)所示。另一種是電路中任意一點對地的交流電壓的測量，如圖7(b)所示電路中的ｕ1、ｕ2，也包括電路中任意兩點間的交流電壓，如ｕrl，ｕr3。在此注意，用間接測量法求ｕr＝ｕ1－ｕ2電壓時，其值由矢量差求出，只有當ｕ1和ｕ2同相位時，才能用代數(shù)差