電子測(cè)量技術(shù)-實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上電子測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名： 學(xué) 號(hào)：班 級(jí)： 組 員： 指導(dǎo)教師： 實(shí)驗(yàn)日期：實(shí)驗(yàn)一 示波器波形參數(shù)測(cè)量一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過(guò)示波器的波形參數(shù)測(cè)量，進(jìn)一步鞏固加強(qiáng)示波器的波形顯示原理的掌握，熟悉示波器的使用技巧。 1. 熟練掌握用示波器測(cè)量電壓信號(hào)峰峰值，有效值及其直流分量。 2. 熟練掌握用示波器測(cè)量電壓信號(hào)周期及頻率。 3. 熟練掌握用示波器在單蹤方式和雙蹤方式下測(cè)量?jī)尚盘?hào)的相位差。二 實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. 信號(hào)發(fā)生器, 示波器2. 電阻、電容等三 實(shí)驗(yàn)步驟1測(cè)量1kHZ的三角波信號(hào)的峰峰值及其直流分量。2測(cè)量1kHZ的三角波經(jīng)下圖阻容移相平波后的信號(hào)的峰峰值及其直流分量。

2、3測(cè)量1kHZ的三角波的周期及頻率。 4用單蹤方式測(cè)量三角波、兩信號(hào)間的相位差。 5用雙蹤方式測(cè)量三角波、兩信號(hào)間的相位差。6信號(hào)改為100HZ，重復(fù)上述步驟15。四 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（一）、的三角波信號(hào)1峰峰值及其直流分量。2.經(jīng)阻容移相平波后的信號(hào)的峰峰值及其直流分量。3周期及頻率。 4用單蹤方式測(cè)量三角波，兩信號(hào)間的相位差 5用雙蹤方式測(cè)量三角波，兩信號(hào)間的相位差。（二）、的三角波信號(hào)1峰峰值及其直流分量。2經(jīng)阻容移相平波后的信號(hào)的峰峰值及其直流分量。 3周期及頻率。 4用單蹤方式測(cè)量三角波，兩信號(hào)間的時(shí)間差。5用雙蹤方式測(cè)量三角波，兩信號(hào)間的時(shí)間差。五、實(shí)驗(yàn)問(wèn)題討論1.測(cè)量相位差時(shí)，單蹤和雙蹤

3、哪種測(cè)量方式更準(zhǔn)確？為什么？答：?jiǎn)污櫡绞綔y(cè)相位差更準(zhǔn)確。選用雙蹤方式時(shí)，使用兩個(gè)輸入通道，雙蹤方式的掃描分為交替方式（ALT）和斷續(xù)方式（CHOP）兩種，均會(huì)產(chǎn)生更大系統(tǒng)誤差，這樣產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差會(huì)更大；采用單蹤方式時(shí)信號(hào)只需要從一個(gè)通道輸入，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的差異。因此單蹤方式測(cè)量相位差更準(zhǔn)確。2.在試驗(yàn)過(guò)程中，雙蹤示波器的掃描是工作在交替、還是斷續(xù)方式？為什么？答：當(dāng)輸入信號(hào)為1kHz三角波時(shí)，示波器工作在交替方式；當(dāng)輸入信號(hào)為100Hz三角波時(shí)，示波器工作在斷續(xù)方式。交替掃描即ACT是非實(shí)時(shí)的工作狀態(tài)，開(kāi)關(guān)速度比較低，這樣的工作方式在測(cè)量低頻信號(hào)時(shí)只有閃動(dòng)出現(xiàn)。斷續(xù)掃描即CHOP，這種工作方式

4、開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換速度高，兩個(gè)波形的閃動(dòng)現(xiàn)象，中間需要消隱，否則只有霧狀圖像。3.對(duì)于同一組移相電路，1KHz和100Hz的三角波經(jīng)過(guò)移相變換后其相位和幅值有何不同？為什么？答：不同頻率的信號(hào)將產(chǎn)生不同的輸出信號(hào)：RC移相平波電路對(duì)于低頻信號(hào)，幅值衰減較小，直流分量阻隔作用較大，相位移動(dòng)較??；對(duì)于高頻信號(hào)，幅值衰減較大，直流阻隔分量較小，相位移動(dòng)較大。實(shí)驗(yàn)移相變換后，,頻率減小，移相后正弦波幅值變大，相位差變大。六、實(shí)驗(yàn)總結(jié)1. 用示波器進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可采用光標(biāo)測(cè)量。具體操作方法如下：（1）按選擇功能：光標(biāo)水平放置，進(jìn)行電壓測(cè)量；：光標(biāo)垂直放置，進(jìn)行時(shí)間測(cè)量；OFF：光標(biāo)消失，退出光標(biāo)測(cè)量功能。 （2）按

5、TCK/C2選擇跟蹤基線：C1，C2，C1和C2。 （3）調(diào)節(jié)FUNCTION，以調(diào)整光標(biāo)位置，其中，當(dāng)選定C1和C2進(jìn)行跟蹤時(shí)，兩光標(biāo)保持間距不變進(jìn)行位置移動(dòng)。 （4）在屏幕下方讀出所測(cè)數(shù)據(jù)（）2. 單蹤方式與雙蹤方式：（1） 進(jìn)行測(cè)量時(shí)，觸發(fā)信號(hào)應(yīng)接外觸發(fā)（待測(cè)信號(hào)），以免波形不穩(wěn)；（2） 對(duì)于示波器，單蹤方式較雙蹤方式更為準(zhǔn)確，且適用范圍較廣，因?yàn)殡p蹤方式不可用于不相干信號(hào)的測(cè)量，否則會(huì)導(dǎo)致波形不穩(wěn)定。但雙蹤方式在比較時(shí)更為直觀（3） 由以上分析可知：進(jìn)行相位差的測(cè)量時(shí)，單蹤方式的測(cè)量誤差比雙蹤方式略小。其原因主要在于示波器在兩種工作狀態(tài)下的工作方式有所不同：雙蹤方式的掃描分為交替方式（

6、ALT）和斷續(xù)方式（CHOP）兩種，均會(huì)造成微小誤差，因而導(dǎo)致雙蹤工作方式的準(zhǔn)確度略低于單蹤工作方式。另外，交替掃描方式適用于高頻信號(hào)，而斷續(xù)掃描方式適用于低頻信號(hào)。 3. RC移相平波電路:對(duì)于低頻信號(hào)，幅值衰減較小，直流分量阻隔作用較大，相位移動(dòng)較小；對(duì)于高頻信號(hào)，幅值衰減較大，直流阻隔分量較小，相位移動(dòng)較大。因此，考慮到實(shí)際應(yīng)用，使用RC電路進(jìn)行隔直作用時(shí)，輸入信號(hào)的頻率盡量低。實(shí)驗(yàn)二 圖示儀的使用及晶體管特性參數(shù)測(cè)量一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過(guò)圖示儀對(duì)晶體管參數(shù)的測(cè)量使用，加強(qiáng)對(duì)圖示儀的波形顯示原理的掌握，熟悉圖示儀的使用方法。1. 學(xué)會(huì)用圖示儀測(cè)量晶體三極管的特性參數(shù)。2. 學(xué)會(huì)用圖示儀測(cè)量二

7、極管的特性參數(shù)。3. 學(xué)會(huì)用圖示儀測(cè)量穩(wěn)壓二極管的特性參數(shù)。二 實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. 圖示儀2. 二極管、穩(wěn)壓二極管、晶體管9015、9013三 實(shí)驗(yàn)步驟1. 測(cè)量二極管的導(dǎo)通特性曲線。2. 測(cè)量穩(wěn)壓二極管的正向、反向特性曲線。3. 測(cè)量晶體管9015的特性曲線，計(jì)算、。4. 測(cè)量晶體管9013的特性曲線，計(jì)算、。四 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1.測(cè)量二極管的導(dǎo)通特性曲線，二極管正極插入C口負(fù)極插入E口，測(cè)得曲線如下2.穩(wěn)壓二極管的正向特性曲線 穩(wěn)壓二極管正極插入C口負(fù)極插入E口，測(cè)得曲線如下3. 穩(wěn)壓二極管的反向特性曲線 穩(wěn)壓二極管正極插入E口負(fù)極插入C口，測(cè)得曲線如下4. 晶體管9015特性曲線 （9015為PNP

8、型三極管）可測(cè)得 按下零電流，即,適當(dāng)?shù)倪x擇限流電阻,適當(dāng)?shù)倪x擇電壓檔位和極性，逐漸增加掃描電壓，觀測(cè)電流的變化，當(dāng)發(fā)生電流突變時(shí)的拐點(diǎn)位置，即為擊穿電壓。如圖可測(cè)得， 5.晶體管9013的特性曲線（9013為NPN型三極管）可測(cè)得 按下零電流，即,適當(dāng)?shù)倪x擇限流電阻,適當(dāng)?shù)倪x擇電壓檔位和極性，逐漸增加掃描電壓，觀測(cè)電流的變化，當(dāng)發(fā)生電流突變時(shí)的拐點(diǎn)位置，即為擊穿電壓。如圖可測(cè)得， 五 實(shí)驗(yàn)問(wèn)題討論1. 測(cè)量二極管、穩(wěn)壓二極管的特性曲線時(shí)，如何注意Rc及掃描電壓的檔位？解：RC應(yīng)該調(diào)至適當(dāng)?shù)臋n位，保護(hù)被測(cè)電阻。測(cè)量正向特性時(shí)應(yīng)將RC適當(dāng)調(diào)大，使掃描的電流小于穩(wěn)壓管的最大電流，以免燒壞器件。掃描

9、電壓應(yīng)調(diào)至“0”處，待實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后逐漸增大，但應(yīng)小于器件的最大電壓。2測(cè)量晶體管的特性曲線時(shí)，為什么增加級(jí)數(shù)時(shí)，屏幕上的波形為什么會(huì)閃動(dòng)？請(qǐng)你計(jì)算掃描一簇曲線所用的時(shí)間？解：增加簇?cái)?shù)，使n增大，由知， 要增大，階梯波發(fā)生器開(kāi)關(guān)速度低，重新產(chǎn)生增大后的階梯信號(hào)會(huì)出現(xiàn)閃動(dòng)。 3. 如何進(jìn)行階梯波的調(diào)零？解：以PNP型三級(jí)管為例，顯示部分中間按鈕按下，調(diào)零起始位置在右上角，級(jí)數(shù)選擇“1”，最“左”位置。按下測(cè)量板上的“零電流”，調(diào)整Vce=10V，此時(shí)為，松開(kāi)零電流，應(yīng)使第一條線與重合，即階梯調(diào)零旋鈕。實(shí)驗(yàn)三 數(shù)值化測(cè)量?jī)x的使用一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)數(shù)字化測(cè)量?jī)x的使用，進(jìn)一步鞏固加強(qiáng)對(duì)數(shù)值化測(cè)量原理的掌握，

10、不同數(shù)值化測(cè)量的誤差分析及影響因素。1. 學(xué)會(huì)用數(shù)字化測(cè)量?jī)x測(cè)量信號(hào)的周期和頻率。2. 學(xué)會(huì)分析數(shù)字化測(cè)量的誤差來(lái)源。3. 掌握如何減少測(cè)量誤差的措施。二 實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. 信號(hào)發(fā)生器2. 數(shù)字頻率計(jì)三 實(shí)驗(yàn)步驟1. 將信號(hào)發(fā)生器置于30Vpp檔，衰減置20dB，壓入偏置電壓開(kāi)關(guān)，用測(cè)頻的方法測(cè)量100Hz、1kHz、10kHz的方波2.將信號(hào)發(fā)生器置于30Vpp檔，衰減置20dB，壓入偏置電壓開(kāi)關(guān)，用測(cè)周的方法測(cè)量100Hz、1kHz、10kHz的方波將測(cè)量數(shù)據(jù)添入下表。測(cè)頻方法(kHz)測(cè)周方法（ms）檔位 0.1s 1s 10s0.1110100Hz0.0.0.9.9.9.1kHz1.000

11、001.1.0.0. 0.100Hz10.000010.0000510.0.0. 0.四 實(shí)驗(yàn)問(wèn)題討論1. 通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你分析該測(cè)量系統(tǒng)的誤差來(lái)源，以及減少測(cè)量誤差的措施和方法。答：（1）在測(cè)頻時(shí)，測(cè)頻總誤差由計(jì)數(shù)誤差和時(shí)基誤差兩部分組成，總誤差為。要減小測(cè)頻誤差，首先要在可能條件下加大計(jì)數(shù)值N。由于，所以閘門(mén)時(shí)間T適當(dāng)長(zhǎng)一些有利于減小誤差。此外，被測(cè)頻率高時(shí)，也有利于加大N并減小誤差。同時(shí)，時(shí)基誤差也影響測(cè)頻準(zhǔn)確度，可根據(jù)儀器說(shuō)明書(shū)給儀器預(yù)熱足夠時(shí)間，以保證時(shí)基的指標(biāo)，通常其明顯小于計(jì)數(shù)誤差。如果被測(cè)信號(hào)上疊加了干擾，就會(huì)造成觸發(fā)誤差，這時(shí)可提高信噪比或調(diào)小通道增益來(lái)減小誤差。（2）

12、在測(cè)周時(shí)，誤差分為基本誤差和觸發(fā)誤差，則測(cè)周總誤差為。和測(cè)頻類(lèi)似，閘門(mén)時(shí)間越長(zhǎng)，誤差越小。當(dāng)閘門(mén)時(shí)間一定時(shí)，頻率越小，測(cè)量準(zhǔn)確度越高。當(dāng)采用h倍周期倍乘時(shí)，閘門(mén)時(shí)間由變成了，計(jì)數(shù)誤差進(jìn)一步變小，并且凡用被測(cè)信號(hào)形成閘門(mén)的各種計(jì)數(shù)測(cè)量，均存在觸發(fā)誤差，或稱(chēng)轉(zhuǎn)換誤差，若信噪比越大，即越小，則觸發(fā)誤差越小。 2為什么在減小輸入信號(hào)的幅值到一定程度時(shí)，測(cè)量數(shù)值相差會(huì)突然增大？答：計(jì)數(shù)器有規(guī)定的一定觸發(fā)電平，在減小輸入信號(hào)的幅值到一定程度時(shí)，便達(dá)不到電平要求，所以測(cè)量數(shù)值相差會(huì)突然增大。實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)： 這次實(shí)驗(yàn)讓我從應(yīng)用與實(shí)際操作層面更好的了解了電子測(cè)量的具體方法。以前僅僅是知道可以用一些專(zhuān)業(yè)儀器去測(cè)量

13、一些特定的物理量，而經(jīng)過(guò)這次實(shí)驗(yàn)，可以大概的了解這些量是如何在實(shí)際中被測(cè)出來(lái)的，并且認(rèn)識(shí)了示波器，晶體管圖示儀等儀器上各種旋鈕及按鍵的功能，讓我受益匪淺。 在這次實(shí)驗(yàn)中，我遇到了一些實(shí)際操作中的困難。例如模擬示波器顯示波形時(shí)出現(xiàn)閃動(dòng)，接觸不良波形不穩(wěn)等客觀情況。同時(shí)，我也出現(xiàn)了一些主觀上的錯(cuò)誤，這些錯(cuò)誤也及時(shí)糾正了我的一些知識(shí)誤區(qū)。例如，在示波器實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于直流分量測(cè)量的過(guò)程不是很清晰，在經(jīng)過(guò)討論后我們還是請(qǐng)教了助教，在助教的耐心指導(dǎo)下我們最終順利地完成了這一項(xiàng)的測(cè)量。而在后面的圖示儀實(shí)驗(yàn)中，我們也遇到了問(wèn)題，例如不知道如何調(diào)節(jié)階梯波的零點(diǎn)，通過(guò)同學(xué)們的互相討論我們最終得出了較為完善的調(diào)零方案，并且相比于第一個(gè)示波器實(shí)驗(yàn)，我們更好更快地完成了任務(wù)，小組成員之間配合更加默契。通