电压表的工作原理课件

电压表的工作原理电压表是测量电路中两点之间电位差的仪器，是电工和电子工程中的基本测量工具无论是在实验室研究、工业生产还是日常维修中，电压表都扮演着不可或缺的角色本次课程将详细介绍电压表的基本概念、工作原理以及使用方法通过学习，您将了解不同类型电压表的内部构造、测量原理，以及如何正确选择和使用电压表进行精确测量我们还将探讨电压表的发展历史、现代应用及未来趋势，帮助您全面把握这一重要仪器的知识体系课程目标了解电压表的基本概念掌握电压表的工作原理12我们将从电压表的定义、分类我们将深入探讨指针式和数字及基本特性入手，建立对电压式电压表的工作原理，包括电表的整体认识通过学习，你磁感应原理、力矩平衡原理以将能够区分不同类型的电压表及模数转换技术，使你理解电，了解它们各自的特点和适用压表如何将电压信号转化为可场景读取的数值学习电压表的使用方法和注意事项3我们将介绍电压表在实际应用中的正确使用方法，包括量程选择、接线方式及读数技巧，同时强调使用过程中的安全注意事项，帮助你避免常见错误和潜在危险什么是电压表？电压表定义电压表的用途电压表的分类电压表是一种专门用于测量电路中两点电压表广泛应用于电路检测、电器维修按工作原理可分为指针式（模拟式）和之间电位差（电压）的电气测量仪表、电子产品开发和工业生产等领域它数字式电压表；按测量对象可分为直流它能将电路中的电压值转换为可直接读可以用来检查电源电压、监测电路中某电压表、交流电压表和交直流两用电压取的数值，帮助我们了解电路的工作状点的电压值、测量元件两端的电压降，表；按精度可分为普通电压表和精密电态和故障情况以及进行电路故障诊断等压表；按用途可分为面板式、便携式和台式电压表等电压表的基本结构指针式电压表数字式电压表指针式电压表主要由永磁体、线圈、数字式电压表主要由模数转换器、微弹簧、指针和刻度盘组成其工作原处理器、显示驱动电路和液晶显示屏理基于电磁感应，当电流通过线圈时组成它通过将模拟电压信号转换为，产生的磁场与永磁体磁场相互作用数字信号，经微处理器处理后在显示，使线圈旋转，带动指针在刻度盘上屏上直接显示数字形式的测量结果，指示出相应的电压值操作简便，读数直观指针式电压表的组成部分刻度盘指针刻度盘上标有电压单位和刻度线，线圈指针固定在线圈轴上，随线圈旋转用于读取电压值刻度盘的设计根永磁体线圈是电流通过的部分，通常由细而移动，指示刻度盘上的电压值据电压表的量程和精度要求而定，永磁体产生稳定的磁场，是指针式铜线缠绕在轻质金属框架上当电为确保读数准确，指针通常设计为可能是线性刻度或非线性刻度，以电压表中的关键部件它通常采用流通过线圈时，会在磁场中产生力极细的金属片，并经过精确平衡，适应不同的测量需求高性能磁钢材料制成，形成形状特矩，使线圈旋转线圈的阻值直接以减少摩擦和惯性影响殊的磁极系统，以提供均匀的磁场影响电压表的量程和灵敏度分布，确保测量的准确性数字式电压表的组成部分显示屏模数转换器数字式电压表的显示屏通常采用液晶显示器LCD或发光二极管LED模数转换器ADC是数字电压表的核心部件，负责将模拟电压信号转换显示器，直接以数字形式显示测量结果现代数字电压表的显示屏不仅为数字信号转换精度和速度决定了电压表的测量精度和响应时间高可以显示电压值，还能显示单位、测量模式、电池电量等多种信息性能的数字电压表通常采用高分辨率、高精度的模数转换器微处理器按键微处理器负责控制整个电压表的工作流程，包括信号采集、数据处理、按键是用户与电压表交互的接口，通过按键可以选择测量功能、调整量显示控制等它还可以实现自动量程选择、数据存储、通信接口控制等程、设置参数等现代数字电压表的按键设计注重人机工程学，布局合高级功能，提高电压表的智能化水平理，操作简便，有些还采用触摸屏技术，进一步提升用户体验电压表的工作原理概述测量原理基础1电压表的基本测量原理是将电压转换为可观测的物理量无论是指针式还是数字式电压表，都需要将被测电压转换为某种可直接读取或显示的形式，如指针偏转角度或数字读数信号转换过程2在电压测量过程中，电压表首先接收电压信号，然后通过内部电路将其转换为与电压成正比的中间信号（如电流或数字值），最后将这一信号转化为用户可读取的形式输出测量电路保护3现代电压表通常内置过压保护电路，当输入电压超过测量范围时，保护电路会自动启动，防止电压表损坏这一设计大大提高了电压表的使用安全性和可靠性指针式电压表的工作原理电压输入电流产生磁场相互作用指针偏转当电压表接入电路后，被测电压通输入电压在电压表内部电路中产生电流流过线圈时，根据电磁感应原线圈旋转带动指针在刻度盘上移动过电压表的输入端子进入内部电路与电压成正比的微小电流对于指理，线圈产生磁场这一磁场与永随着线圈转动，与之连接的弹簧电压表内部通常有一个与线圈串针式电压表，这一电流通过线圈，磁体的磁场相互作用，产生力矩，产生反向力矩当磁力矩与弹簧力联的高阻值限流电阻，确保只有很产生电磁效应电流大小与输入电使线圈绕轴旋转旋转力矩大小与矩平衡时，指针停在某一位置，指小的电流通过线圈，以最小化对被压成正比，是测量的关键中间量通过线圈的电流成正比，从而与输示出相应的电压值指针偏转角度测电路的影响入电压成正比与输入电压成正比关系电流的磁效应安培力洛伦兹力安培力是指通电导体在磁场中受到的力根据安培定律，当电流通过导体时，洛伦兹力是指带电粒子在磁场中运动时受到的力当电子在线圈中流动并进入导体周围会产生环形磁场如果将这个导体放置在外部磁场中，导体自身的磁磁场时，会受到垂直于运动方向和磁场方向的力这一力导致电子改变运动方场与外部磁场相互作用，导体会受到力的作用，这一力就是安培力向，从而使整个线圈受到力矩作用，产生旋转趋势在指针式电压表中，正是利用电流的磁效应使线圈在永磁体磁场中产生转动线圈中的电流越大，产生的磁场越强，与永磁体相互作用产生的力矩也越大，从而使指针偏转角度越大，指示更高的电压值指针式电压表中的力平衡磁力矩产生线圈旋转当电流通过线圈时，线圈在永磁体磁场中产生1磁力矩使线圈绕轴旋转，带动指针偏转磁力矩，力矩大小与电流成正比2力矩平衡弹簧力矩形成4当磁力矩等于弹簧力矩时，线圈停止旋转，指随着线圈旋转，弹簧逐渐被扭曲，产生与旋转3针指向稳定位置方向相反的弹簧力矩指针式电压表的工作原理基于力矩平衡磁力矩与线圈中的电流成正比，而电流又与输入电压成正比，因此当力矩达到平衡时，指针的偏转角度就与输入电压成正比这种力矩平衡机制确保了测量的准确性和稳定性为提高测量精度，电压表中的弹簧通常采用高质量的特殊合金制成，具有良好的弹性和温度稳定性，确保在不同环境条件下都能提供准确的反作用力矩指针偏转角度与电压的关系输入电压V指针偏转角度°在理想的指针式电压表中，指针偏转角度与输入电压之间存在线性关系，如上图所示这种线性关系是由电压表的结构和材料精心设计而成的，使得刻度盘上的刻度可以均匀分布，便于读取但在实际应用中，由于磁场分布、弹簧特性等因素的影响，这种关系可能存在轻微的非线性为了补偿这种非线性，一些高精度电压表会采用特殊形状的磁极或非均匀的刻度设计，确保读数的准确性通过校准，电压表制造商可以确保指针位置准确反映实际电压值，即使在理论上存在非线性，实际使用时仍能提供准确的测量结果数字式电压表的工作原理信号输入数字电压表首先通过输入端子接收被测电压输入电路通常包含保护电路、电压分压器和信号调理电路，以确保输入信号适合后续处理在高精度数字电压表中，输入电路设计尤为重要，直接影响测量精度信号调理信号调理电路对输入信号进行放大或衰减，使其幅值适合模数转换器的输入范围同时，还会进行滤波处理，消除干扰信号，提高信号质量在自动量程电压表中，这一阶段还包括量程自动切换功能模数转换模数转换器ADC是数字电压表的核心，它将连续的模拟电压信号转换为离散的数字信号转换过程包括采样、量化和编码三个步骤ADC的分辨率和转换速率决定了电压表的精度和响应时间数据处理与显示微处理器接收ADC转换后的数字信号，进行单位换算、小数点定位等处理，然后将结果发送到显示驱动电路，在LCD或LED显示屏上直接显示数字形式的电压值现代数字电压表还可能具备数据存储、统计分析等高级功能模数转换过程采样量化编码采样是模数转换的第一步，即在一定的时间量化是将采样值转换为有限精度的离散值的编码是将量化后的离散值转换为二进制数字间隔对连续的模拟信号进行离散取值根据过程量化过程将连续的电压范围分割成若代码的过程这些数字代码通常是二进制形奈奎斯特采样定理，采样频率必须至少是信干等级，每个采样值被映射到最接近的量化式，直接代表了电压的大小编码后的数据号最高频率的两倍，才能完整保留信号的频等级量化等级的数量由ADC的位数决定，可以被微处理器进一步处理，用于计算、存率信息高精度电压表通常采用更高的采样例如，12位ADC可以表示4096个量化等级，储或显示现代数字电压表使用复杂的编码率，以确保信号细节不丢失量化精度越高，测量误差越小算法，确保测量结果的准确性和稳定性模数转换的质量直接决定了数字电压表的性能高品质的模数转换器具有高分辨率、低噪声和良好的线性度，能够提供更精确的测量结果数字式电压表的显示原理数字信号处理1经过模数转换的数字信号首先被送入微处理器进行处理，包括数学运算、单位换算和精度校准等显示驱动2处理后的数据通过显示驱动电路控制显示屏上的各个段或像素点点亮或熄灭信息呈现3液晶显示屏或LED屏幕以直观的数字形式呈现测量结果，包括数值、小数点、单位和状态指示等数字式电压表的显示系统通常采用7段或14段LED/LCD显示器，每个数字由多个段组成，通过不同组合的点亮方式显示0-9的数字除了基本的数字显示外，现代数字电压表还可以显示正负号、小数点、单位（V、mV、μV等）以及特殊符号（如电池电量、自动量程指示等）高端数字电压表可能采用图形LCD或OLED显示屏，不仅可以显示数字，还能显示波形、柱状图等图形信息，提供更丰富的测量数据表现形式，帮助用户更直观地理解测量结果电压表的量程量程是电压表能够测量的电压值范围，通常由最大可测电压值表示每种电压表都有其特定的量程设计，如0-3V、0-15V、0-150V等选择合适的量程对获得准确测量结果至关重要量程过大会降低读数精度，量程过小则可能导致电压表损坏多量程电压表允许用户根据被测电压的大小手动切换不同量程，而自动量程电压表则能够自动选择最合适的量程自动量程功能极大地提高了测量的便捷性，但在快速变化的信号测量中，手动量程可能更为可靠当测量未知电压时，应始终从最大量程开始测量，然后逐步调低量程以获得更精确的读数这一操作原则是保护电压表的重要措施电压表的内阻1MΩ10MΩ20kΩ/V普通数字电压表内阻高端电压表内阻指针式电压表灵敏度标准数字万用表在测量电压时通常具有的输入阻抗值高质量台式数字电压表的典型输入阻抗常见指针式电压表的灵敏度等级电压表的内阻是指其内部电路的等效电阻，理想的电压表内阻应无限大，这样才能不影响被测电路实际电压表的内阻越高，测量精度越高，对被测电路的影响越小，特别是在测量高阻抗电路时指针式电压表的内阻通常以每伏欧姆数（欧姆/伏，Ω/V）表示，这一数值乘以量程就得到该量程下的实际内阻例如，一个灵敏度为20kΩ/V的电压表，在10V量程下的内阻为20kΩ/V×10V=200kΩ数字电压表的内阻通常固定在较高值（如1MΩ或10MΩ），与量程无关，因此在测量高阻抗电路时具有明显优势了解电压表的内阻特性对正确解读测量结果十分重要电压表并联测量原理电流分流当电压表并联到电路中时，部分电流会通过电压表并联连接负载效应内部电路由于电压表的内阻通常很高，流经其中的电流很小，对原电路影响有限电压表内阻越高电压表必须与被测电路元件并联，即电压表的两个理想情况下，电压表不应改变被测电路的原有状态，分流的电流越小，测量越精确测量端子分别连接到被测元件的两端这样，电压但实际上，电压表并联到电路后会形成额外的负表与被测元件共用相同的电压并联连接是测量电载，导致测量结果与实际值存在偏差这种影响称压的基本方法，确保电压表能够正确测量两点间的为负载效应，内阻越高的电压表，负载效应越小电位差213并联测量原理是电压表使用的基础无论是指针式还是数字式电压表，都必须与被测电路并联才能正确测量电压在实际使用中，应注意电压表的连接方式和测量范围，以确保测量的安全性和准确性电压表的校准校准的重要性校准方法校准周期电压表校准是确保测量准确性的关键步骤电压表校准通常采用标准电源和精密基准电压表的校准周期取决于使用频率、使用随着使用时间的延长，电压表的各种部电压源作为参考校准过程中，将电压表环境和要求的精度等因素一般来说，实件可能发生老化或性能变化，导致测量结与标准电源相连，在多个量程点记录电压验室用高精度电压表应每6-12个月校准一果偏离实际值定期校准可以识别并补偿表的读数与标准值的差异，然后调整电压次，工业用电压表可能1-2年校准一次，而这些偏差，维持电压表的测量精度未经表内部参数或确定校正系数专业校准还一般维修用电压表则可能2-3年校准一次校准的电压表可能产生误导性的读数，影需要在不同环境温度下进行测试，确保电国家标准和行业规范通常对特定用途的电响电路分析和故障诊断压表在各种条件下都能提供准确测量压表校准周期有明确要求电压表的误差来源系统误差随机误差系统误差是由电压表本身的设计和构造引起的确定性误差主要随机误差是由不可预测的因素引起的，在重复测量中表现为读数包括刻度误差、零位误差、线性误差等这类误差在相同条件下的随机波动主要来源包括环境干扰、电子噪声、机械振动等重复测量时表现一致，可以通过校准补偿例如，指针式电压表例如，电源波动、周围电磁场干扰、温度变化等都可能导致随机的永磁体磁化程度下降会导致系统性读数偏低；数字电压表的基误差与系统误差不同，随机误差无法通过简单校准消除，但可准电压漂移会引起系统性比例误差以通过多次测量取平均值来减小其影响了解电压表的误差来源有助于正确评估测量结果的可靠性，并采取适当措施提高测量精度在高精度测量要求下，可能需要考虑测量环境的控制、使用屏蔽技术减少干扰，以及采用统计方法处理测量数据电压表的精度等级精度等级最大允许误差典型应用

0.05级±

0.05%计量标准、校准实验室

0.1级±

0.1%高精度实验室仪器

0.2级±

0.2%精密电子测试

0.5级±

0.5%工业测量仪表

1.0级±

1.0%一般实验室用表

1.5级±

1.5%日常电气维修

2.5级±

2.5%普通教学演示

5.0级±

5.0%简单电路检测电压表的精度等级表示测量结果的最大允许误差，通常以满量程值的百分比表示例如，一个

0.5级精度的100V量程电压表，其最大允许误差为±

0.5V精度等级越低，表示测量精度越高选择电压表时应根据实际需求确定所需精度高精度电压表价格昂贵，维护成本高，而一般应用可能只需中等精度即可此外，还应考虑电压表的分辨率、稳定性和环境适应性等因素电压表的使用方法确认电压类型正确连接12使用电压表前，首先确定待测电压电压表必须与被测电路并联将电的类型（直流或交流）和大致范围压表的正极（通常为红色）连接到不同类型的电压需要使用相应功电路的高电位点，负极（通常为黑能的电压表或切换到对应的测量模色）连接到低电位点连接时应确式错误的设置可能导致测量结果保测试线接触良好，避免松动导致不准确，甚至损坏仪表许多数字测量不稳定对于高电压测量，应电压表有自动识别交直流功能，但使用符合安全标准的测试线和适当仍建议手动选择以确保安全的绝缘保护措施量程选择3如使用手动量程电压表，应先选择高于预期电压的量程，然后根据读数逐步调整到合适量程以获得最佳精度自动量程电压表会自动选择合适的量程，但在测量波动较大的信号时，可能需要锁定量程以避免频繁切换带来的读数不稳定始终避免超量程使用，以防损坏仪表电压表使用注意事项安全操作避免过载维护保养测量高电压时必须特别切勿超出电压表的最大定期检查电压表的电池小心，使用绝缘良好的量程进行测量，否则可电量（对于便携式数字测试线和工具，避免直能损坏电压表内部电路电压表），及时更换低接接触带电部分操作当不确定被测电压大电量电池，避免因电池者应站在绝缘垫上，只小时，应始终从最大量电量不足导致测量不准用一只手进行操作，另程开始测量对于具有确保持电压表清洁干一只手不接触任何可能自动量程功能的数字电燥，避免灰尘和水分进导电的物体高压测量压表，仍需确保预估电入内部电路长期不用前应检查电压表和测试压不超过其最大允许输时应取出电池，并存放线的绝缘状况，确保其入电压特别注意，某在干燥环境中定期进额定电压高于被测电压些高压脉冲可能超出仪行校准，确保测量准确表的承受能力性直流电压测量测量准备使用电压表测量直流电压前，先将电压表设置到直流电压测量模式（通常标记为DCV或），并选择合适的量程连接测试线，红色连接正极（+），黑色⎓连接负极（-）确保被测电路断电，然后将电压表正确连接到被测点连接方式测量电源电压时，将电压表并联到电源两端；测量元件电压降时，将电压表并联到元件两端；测量电路特定点对地电压时，将电压表负极接地，正极接到测量点对于高压测量，应使用高压探头并遵循安全操作规程读数分析读取电压值时，注意小数点位置和单位标识数字电压表直接显示数值；指针式电压表需根据指针指向的刻度值乘以量程系数如读数为负值，表示电压极性与连接极性相反，此时可交换测试线位置重新测量记录稳定读数，必要时进行多次测量取平均值交流电压测量交流电压测量比直流测量更为复杂，因为交流电压随时间周期性变化测量前，需将电压表切换到交流电压测量模式（通常标记为ACV或～）与直流测量相比，交流测量对电压表的频率响应特性有更高要求，特别是当测量非正弦波形或高频信号时大多数交流电压表测量的是有效值（RMS），这与信号的能量相关然而，一些简单的交流电压表可能只测量平均值或峰值，并通过校准系数换算为有效值这种换算在非正弦波形测量中可能导致显著误差为获得准确结果，应选择适合被测信号频率范围的电压表一般电压表适用于工频（50/60Hz）附近的信号，而测量高频信号则需要专用高频电压表或带宽足够的数字万用表峰值电压测量峰值概念测量方法示波器辅助峰值电压指交流信号在一个周期内达到的最大专用峰值电压表或具有峰值保持功能的数字万示波器是测量峰值电压最直观有效的工具，它瞬时电压值对于标准正弦波，峰值电压与有用表可直接测量峰值电压这类仪表利用采样能够显示完整的电压波形，并直接读取峰值效值之间存在明确关系峰值电压等于有效值保持电路捕捉信号的最大值对于无峰值测量现代数字示波器还提供自动测量功能，可即时乘以√2（约

1.414）正确测量峰值电压对分功能的普通电压表，可通过测量有效值，然后显示信号的峰峰值、正峰值和负峰值，大大提析电路中的瞬时最大电压至关重要，特别是在乘以相应系数（正弦波为√2）估算峰值，但这高了测量效率和准确性，特别适合非标准波形评估元件耐压等级时种方法仅适用于标准波形的峰值分析在实际应用中，峰值电压测量对电力电子设备、电源设计和过压保护电路的开发至关重要准确掌握峰值电压测量技术，有助于预防元件因电压瞬时超限而损坏有效值电压测量时间ms正弦波电压V方波电压V有效值（RMS，均方根值）是衡量交流电压大小的标准方式，它反映了交流电压产生的热效应对于正弦波，有效值等于峰值除以√2（约

0.707倍峰值）而对于非正弦波，有效值需通过对整个周期内电压平方的平均值开平方获得现代数字电压表大多采用真有效值测量技术（True RMS），能准确测量各种波形的有效值而一些简单电压表可能采用平均值整流法，通过测量整流后的平均值乘以形状因数来估算有效值，这种方法仅适用于标准正弦波在测量非正弦波（如方波、三角波或含有谐波的波形）时，必须使用真有效值电压表，否则可能产生显著误差真有效值测量对电力质量分析、开关电源测试和音频信号处理等领域尤为重要电压表与其他仪器的配合使用万用表示波器电压表功能是万用表的核心功能之一现代数字万用表除了测量电压表与示波器配合使用能提供更全面的电路信息电压表提供电压外，还能测量电流、电阻、电容等多种电气参数在复杂电精确的电压数值，而示波器则显示电压随时间变化的波形在分路故障诊断中，可先用电压表功能检测关键点电压，确定可能的析交流信号或脉冲信号时，先用电压表测量有效值或峰值电压大故障区域，再利用其他功能进一步定位万用表的自动量程和数小，再用示波器观察波形特征、上升时间、频率等参数，能全面据保持功能使测量更加便捷高效理解信号特性在电子工程实践中，电压表还经常与信号发生器、频率计、功率分析仪等仪器配合使用，形成完整的测试系统例如，在电源设计中，可用信号发生器产生标准输入信号，电压表监测输出电压，示波器观察纹波情况，共同评估电源性能掌握多种仪器的配合使用技巧，能显著提高测试效率和问题分析能力电压表在电路故障诊断中的应用电源检测1电路故障诊断的第一步通常是检查供电电压使用电压表测量电源输出电压，确认其是否在规定范围内对于多路供电系统，需逐一检查每路电源电压异常的电源电压往往是电路故障的根本原因，如电压不足可能导致器件工作不正常，电压过高则可能损坏敏感元件信号跟踪2利用电压表沿信号路径依次测量关键点电压，对比设计值或正常工作时的参考值，可快速定位故障区域例如，在放大器电路中，测量输入信号、各级放大器的输入输出电压和偏置电压，能判断哪一级出现问题这种追踪法是电子维修的基本技术元件检测3通过测量元件两端电压，可初步判断元件是否正常例如，正常工作的二极管正向压降约

0.6-

0.7V；LED的正向压降约

1.8-

3.3V；稳压二极管两端电压应等于其额定值半导体器件的各引脚对地电压也是重要的诊断参数，可与数据手册给出的标准值比对短路与断路诊断4电压表可帮助识别电路中的短路或断路故障短路点的电压通常接近于零；断路点的一侧可能出现异常高电压在电路板故障检测中，可通过测量相邻测试点间的电压差异，快速找出可疑区域，提高维修效率电压表在电子产品开发中的应用性能验证最终确认产品各项参数符合设计规格1可靠性测试2在极限条件下监测电压变化，评估产品稳定性电路调试3分析各节点电压，解决设计问题，优化电路性能电路设计验证4测量关键参数，验证设计计算是否准确原型测试5测量初始电路板上的各点电压，确认基本功能在电子产品开发过程中，电压表是工程师的基本工具在原型设计阶段，电压表用于测量关键节点电压，验证电路是否按设计意图工作在调试阶段，精密电压表可以捕捉细微的电压变化，帮助工程师找出设计缺陷或元件参数偏差导致的问题电压表还是电子产品功耗分析的重要工具通过测量供电电压和分流电阻上的电压降，可以计算电路的工作电流和功耗，这对电池供电设备的设计优化尤为重要在电磁兼容性EMC测试中，电压表也用于监测干扰电压，辅助分析电子产品的抗干扰能力电压表在工业生产中的应用工业生产中，电压表广泛应用于电力系统监控、设备状态监测和生产线质量控制等领域在电力系统中，面板式电压表常安装在配电柜上，实时显示各相电压，确保供电电压在允许范围内，保障设备安全运行异常电压可能导致电机过热、控制系统失效或产品质量问题自动化生产线上的电压监测系统通常由多个分布式电压传感器和中央控制系统组成这些系统不仅监测电压值，还能分析电压波动趋势，预警潜在问题，实现预防性维护某些高精度生产过程（如半导体制造）对电压稳定性要求极高，需要专用稳压设备和高精度电压监测仪器在工业设备维修中，便携式电压表是技术人员的必备工具通过测量控制电路、驱动电路和电源电路的电压，可快速诊断故障原因，缩短停机时间，提高生产效率工业用电压表通常具有更高的耐用性和安全等级，能适应恶劣环境。