實驗1指導書常用儀器儀表的使用(電工)

1、常用儀器儀表的使用 、實驗目的 1了解常用電工測量儀表的分類、用途。 2 掌握電源、信號源、測量儀表的正確使用方法，掌握用示波器測量交流信號的電壓幅值、周 期、頻率等參數(shù)。 3.熟悉NEEL-II型電工電子實驗裝置。 、實驗預習 1 打印實驗指導書，預習實驗的內(nèi)容，了解本實驗的目的、原理和方法。 2 計算各表中要求的電壓、電流理論值，寫出計算過程。 三、實驗設(shè)備與儀器 NEEL-II型電工電子實驗裝置：含直流電壓表、直流電流表、交流電壓表、交流電流表、功率 與功率因數(shù)組合表、交流毫伏表、直流電壓源、直流電流源、交流電源、函數(shù)信號源及實驗電路。 雙蹤示波器。 四、實驗原理 1 .電壓表、電流表、

2、交流功率表的使用方法。 圖1電壓表、電流表、功率表的使用方法 2 交流毫伏表：用于測量電路中的交流信號電壓有效值。 3 函數(shù)信號源：用于產(chǎn)生幅值和頻率可調(diào)的交流信號（正弦波、方波、三角波）。 信號源輸出信號的調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)“波形選擇”開關(guān)可選擇輸出信號波形 （正弦波、方波、三角波）。 調(diào)節(jié)“頻率選擇”開關(guān)，配合“頻率粗調(diào)”、“頻率細調(diào)”旋鈕可調(diào)出信號發(fā)生器輸出頻率范圍內(nèi)任 意一種頻率，LED顯示窗口將顯示出相應頻率值。調(diào)節(jié)“輸出衰減”開關(guān)和“幅值調(diào)節(jié)”旋鈕可得 到所需要的輸出電壓。 4. 電源：包括直流可調(diào)穩(wěn)壓電源（030V）,直流可調(diào)穩(wěn)流電源（0500mA）,三相四線制的 交流電源，單相交流電源

3、（0250V ）。 220V 電源開關(guān) 零線N 電阻等。某些萬用表還可以測量三極管、二極管、 圖3數(shù)字萬用表 測量電路信號波形的幅值、周期等參數(shù)。 圖2三相交流可調(diào)電源與單相交流可調(diào)電源 5. 數(shù)字萬用表：測量直流和交流電壓、電流、 電容和頻率等。 型號欄； 液晶顯示屏：顯示測量數(shù)值； 發(fā)光二極管：通斷檢測報警； 檔位開關(guān)：改變測量功能、量程及開關(guān)機； 20A電流測試正極插座； 200mA電流測試正極插座； 電容、溫度、及公共負極插座； 電壓、電阻及二極管正極插座； 三極管測試插座； 背光燈/自動關(guān)機開關(guān)。 6. 雙蹤示波器：可以同時測量和觀察兩路信號的波形, 多功能癥鈕常用臬單運行控制 水平

4、控制 垂円控制 通道輸入 圖4雙蹤示波器 用示波器測量交流信號波形的幅值、周期、頻率 (1) 交流信號波形的幅值測量：在圖5中，如果“ VOLTS/div”為1V/div，峰-峰之間高度為 6div ,計算方法為：U=1V/div x 6div=6 VP P，如果探頭為10:1,實際值為 U=60VP P。此時“VOLTS/div 的“微調(diào)”旋鈕應置于“校準”位置。 (2) 交流信號波形的周期、頻率測量：在圖6中，在屏幕上一個周期為 4div。如果“掃描時 間”為1ms/div，周期T=1ms/div x 4div=4ms。由此可得頻率 f=1/4ms=250Hz。此時掃描時間的“微 調(diào)”旋鈕

5、應置于“校準”位置。 圖5電壓測量 7使用電工測量儀表時，為保證儀表安全，首先應選擇較大量程進行測試，然后再根據(jù)讀數(shù)調(diào) 整到合適的量程，以增加顯示數(shù)據(jù)位數(shù)， 提高測量精度。如果產(chǎn)生告警保護，調(diào)整安全量程后按 “復 位”鍵。 8.電纜 電源電纜： 三相交流電源，單相交流電源：高壓電路電纜（有護套）。 直流穩(wěn)壓電源，直流穩(wěn)流電源：低壓電路電纜。 儀表電纜： 直流電壓表：低壓電路電纜。 直流電流表：低壓電路電流電纜。 交流電壓表，功率與功率因數(shù)組合表：高壓電路電纜（有護套）。 交流電流表：高壓電路電流電纜（有護套）。 函數(shù)信號源，毫伏表，雙蹤示波器：同軸電纜，低壓電路電纜 。 9 .各種實驗儀器與實

6、驗電路之間的連接關(guān)系見圖7: 圖7實驗儀器與實驗電路之間的連接關(guān)系 五、實驗內(nèi)容 1電壓源與電流源的等效轉(zhuǎn)換 將直流穩(wěn)壓電源看作理想電壓源，將電壓 Us調(diào)至20V，串聯(lián)一個200 Q的固定電阻Rs,從而 構(gòu)成一個實際電壓源，再外接一個電阻箱 Rl，如圖8所示，改變電阻箱的阻值（見表 1）,即可測 出電壓源的外特性（即伏安特性）。 將直流穩(wěn)流電源看作理想電流源，根據(jù)等效轉(zhuǎn)換的條件，將輸出電流Is調(diào)至100mA，并聯(lián)一個 200 Q的固定電阻，構(gòu)成一個實際電流源，再外接一個電阻箱Rl,如圖9所示，改變電阻箱的阻值 （見表1）,即可測出電流源的外特性。 比較兩種電源的外特性是否相同。 表1電壓源與電

7、流源的等效轉(zhuǎn)換 Rl (Q) 負載參數(shù)理論值 電壓源負載參數(shù) 電流源負載參數(shù) U (V) I (mA) U (V) I (mA) U (V) I (mA) 100 300 500 圖8電壓源伏安特性 2 交流電壓、電流及功率的測量 將單相交流可調(diào)的輸出電壓電源（調(diào)壓器）調(diào)至200V，然后接三相組合負載中的一相負載，女口 圖10所示，將交流電壓表、交流電流表、功率表按儀表的接線要求接好線，按表2內(nèi)容測量。 圖10交流電壓、電流及功率的測量 表2交流電壓、電流及功率的測量 負載 U (V) I (A) P (W) 1個燈 2個燈 3個燈 3 示波器、毫伏表和信號源的使用 調(diào)節(jié)信號源使其輸出信號（有

8、效值，用毫伏表測量）分別為：5 2V、f1 1000Hz的方波; U2 4V、f2 2000Hz的正弦波。用示波器測量各信號電壓幅度及頻率值。測試數(shù)據(jù)填入表3。 表3儀器使用中的測量數(shù)據(jù) 信號源產(chǎn)生的信號電壓（VRMS ）（有效值） U1 2V U2 4V 信號源產(chǎn)生的信號頻率（Hz） 1000 2000 示波器垂直靈敏度（VOLT/div ） 峰峰值波形格數(shù)（精確到小數(shù)點后1位） 示波器測量的信號幅度（VP P ）（峰峰值） 計算信號幅度有效值（Vrms ） 示波器水平靈敏度（TIME/div ） 周期格數(shù)（精確到小數(shù)點后1位） 信號周期T （ ms） 信號脈寬（高電平寬度，ms） 占空比（脈寬/周期，% 計算信號頻率f 1/T （Hz） 六、實驗注意事項 嚴格按照電路圖接線，不能隨意改變元件和儀表的連接順序和位置。 七、思考題 1.能否用萬用表測量方波、三角波的電壓值？ 2 示波器測量信號周期、幅度時，如何才能保證其測量精度？使用萬用表時如何保證測量精度? 3 示波器觀察波形時，下列要求，應調(diào)節(jié)哪些旋鈕？ 移動波形位置；穩(wěn)定波形；改變周期個數(shù)；改變顯示幅度；測量直流電壓。 八、實驗報告（本部分請在下面的空白頁中手寫完成） 1回答思考題。 2 .根據(jù)實驗記錄進行數(shù)據(jù)分析，將計算結(jié)果填入各表格。 3