實(shí)驗(yàn)1指導(dǎo)書 常用儀器儀表的使用電工

1、常用儀器儀表的使用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解常用電工測(cè)量?jī)x表的分類、用途。2掌握電源、信號(hào)源、測(cè)量?jī)x表的正確使用方法，掌握用示波器測(cè)量交流信號(hào)的電壓幅值、周期、頻率等參數(shù)。3熟悉NEEL-II型電工電子實(shí)驗(yàn)裝置。二、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)1打印實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，了解本實(shí)驗(yàn)的目的、原理和方法。2計(jì)算各表中要求的電壓、電流理論值，寫出計(jì)算過(guò)程。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器NEEL-II型電工電子實(shí)驗(yàn)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(hào)源及實(shí)驗(yàn)電路。雙蹤示波器。四、實(shí)驗(yàn)原理1電壓表、電流表、交流功率表的使用方法。 電壓測(cè)量 電

2、流測(cè)量 功率測(cè)量圖1 電壓表、電流表、功率表的使用方法2交流毫伏表：用于測(cè)量電路中的交流信號(hào)電壓有效值。3函數(shù)信號(hào)源：用于產(chǎn)生幅值和頻率可調(diào)的交流信號(hào)（正弦波、方波、三角波）。信號(hào)源輸出信號(hào)的調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)“波形選擇”開(kāi)關(guān)可選擇輸出信號(hào)波形（正弦波、方波、三角波）。調(diào)節(jié)“頻率選擇”開(kāi)關(guān)，配合“頻率粗調(diào)”、“頻率細(xì)調(diào)”旋鈕可調(diào)出信號(hào)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(yīng)頻率值。調(diào)節(jié)“輸出衰減”開(kāi)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（0250V）。220V火線L1

3、火線L2火線L3零線N零線N火線U火線V火線W380V380V線電壓相電壓電源開(kāi)關(guān)VV線電壓V380V線電壓圖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(wàn)用表：測(cè)量直流和交流電壓、電流、電阻等。某些萬(wàn)用表還可以測(cè)量三極管、二極管、電容和頻率等。 型號(hào)欄； 液晶顯示屏：顯示測(cè)量數(shù)值； 發(fā)光二極管：通斷檢測(cè)報(bào)警； 檔位開(kāi)關(guān)：改變測(cè)量功能、量程及開(kāi)關(guān)機(jī)； 20A電流測(cè)試正極插座； 200mA電流測(cè)試正極插座； 電容、溫度、及公共負(fù)極插座； 電壓、電阻及二極管正極插座； 三極管測(cè)試插座； 背光燈/自動(dòng)關(guān)機(jī)開(kāi)關(guān)。圖3 數(shù)字萬(wàn)用表6雙蹤示波器：可以同時(shí)測(cè)量和觀察兩路信號(hào)的波形，測(cè)量電路信號(hào)波形的幅值、周

4、期等參數(shù)。圖4 雙蹤示波器用示波器測(cè)量交流信號(hào)波形的幅值、周期、頻率（1）交流信號(hào)波形的幅值測(cè)量：在圖5中，如果“VOLTS/div”為1V/div，峰-峰之間高度為6div，計(jì)算方法為：U=1V/div×6div=6，如果探頭為10：1，實(shí)際值為U=60。此時(shí)“VOLTS/div”的“微調(diào)”旋鈕應(yīng)置于“校準(zhǔn)”位置。（2）交流信號(hào)波形的周期、頻率測(cè)量：在圖6中，在屏幕上一個(gè)周期為4div。如果“掃描時(shí)間”為1ms/div，周期T=1ms/div×4div=4ms。由此可得頻率f=1/4ms=250Hz。此時(shí)掃描時(shí)間的“微調(diào)”旋鈕應(yīng)置于“校準(zhǔn)”位置。圖5 電壓測(cè)量 圖6 周期

5、和頻率測(cè)量7使用電工測(cè)量?jī)x表時(shí)，為保證儀表安全，首先應(yīng)選擇較大量程進(jìn)行測(cè)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(cè)量精度。如果產(chǎn)生告警保護(hù)，調(diào)整安全量程后按“復(fù)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(hù)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(hù)套）。交流電流表：高壓電路電流電纜（有護(hù)套）。函數(shù)信號(hào)源，毫伏表，雙蹤示波器：同軸電纜，低壓電路電纜。9各種實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)電路之間的連接關(guān)系見(jiàn)圖7：圖7 實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)電路之間的連接關(guān)

6、系五、實(shí)驗(yàn)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，將電壓調(diào)至20V，串聯(lián)一個(gè)200的固定電阻，從而構(gòu)成一個(gè)實(shí)際電壓源，再外接一個(gè)電阻箱，如圖8所示，改變電阻箱的阻值（見(jiàn)表1），即可測(cè)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(gè)200的固定電阻，構(gòu)成一個(gè)實(shí)際電流源，再外接一個(gè)電阻箱，如圖9所示，改變電阻箱的阻值（見(jiàn)表1），即可測(cè)出電流源的外特性。比較兩種電源的外特性是否相同。 圖8 電壓源伏安特性 圖9 電流源伏安特性表1 電壓源與電流源的等效轉(zhuǎn)換（）負(fù)載參數(shù)理論值電壓源負(fù)載參數(shù)電流源負(fù)載參數(shù)U（V）

7、I（mA）U（V）I（mA）U（V）I（mA）1003005002交流電壓、電流及功率的測(cè)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(fù)載中的一相負(fù)載，如圖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(cè)量。圖10 交流電壓、電流及功率的測(cè)量表2 交流電壓、電流及功率的測(cè)量負(fù)載U（V）I（A）P（W）1個(gè)燈2個(gè)燈3個(gè)燈3示波器、毫伏表和信號(hào)源的使用調(diào)節(jié)信號(hào)源使其輸出信號(hào)（有效值，用毫伏表測(cè)量）分別為：、的方波；、的正弦波。用示波器測(cè)量各信號(hào)電壓幅度及頻率值。測(cè)試數(shù)據(jù)填入表3。表3 儀器使用中的測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)源產(chǎn)生的信號(hào)電壓（）（有效值）信號(hào)源

8、產(chǎn)生的信號(hào)頻率（Hz）10002000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(diǎn)后1位）示波器測(cè)量的信號(hào)幅度（）（峰峰值）計(jì)算信號(hào)幅度有效值（）示波器水平靈敏度（TIME/div）周期格數(shù)（精確到小數(shù)點(diǎn)后1位）信號(hào)周期T（ms）信號(hào)脈寬（高電平寬度，ms）占空比（脈寬/周期，%）計(jì)算信號(hào)頻率（Hz）六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)嚴(yán)格按照電路圖接線，不能隨意改變?cè)蛢x表的連接順序和位置。七、思考題1能否用萬(wàn)用表測(cè)量方波、三角波的電壓值？2示波器測(cè)量信號(hào)周期、幅度時(shí)，如何才能保證其測(cè)量精度？使用萬(wàn)用表時(shí)如何保證測(cè)量精度？3示波器觀察波形時(shí)，下列要求，應(yīng)調(diào)節(jié)哪些旋鈕？移動(dòng)波形位置；穩(wěn)定波形；改變周期個(gè)數(shù)；改變顯示幅度；測(cè)量直流電壓。八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告（本部分請(qǐng)?jiān)谙旅娴目瞻醉?yè)中手寫完成）1回答思考題。2根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，將計(jì)算結(jié)果填入各表格。3誤