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1、實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱:電壓源與電壓測(cè)量?jī)x器系別:電子科學(xué)系 班號(hào):2班 組別:23實(shí)驗(yàn)者姓名:江東華 學(xué)號(hào):19720132203337實(shí)驗(yàn)日期: 2014 年10 月14 日實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成日期: 2014 年10 月17 日9.0一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?#160;1. 掌握直流穩(wěn)壓電源的功能、技術(shù)指標(biāo)和使用方法;2 掌握任意波函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的功能、技術(shù)指標(biāo)和使用方法; 2. 掌握四位半數(shù)字萬(wàn)用表的功能、技術(shù)指標(biāo)和使用方法; 3. 學(xué)會(huì)正確選用電壓表測(cè)量直流、交流電壓。二、實(shí)驗(yàn)原理(一)GDP-3303型直流穩(wěn)壓電源 直流穩(wěn)壓電源的主要特點(diǎn)(1)具
2、有三路完全獨(dú)立的浮地輸出。(CH1、CH2、FIXED)(2)兩路(主路ch1鍵、從路ch2鍵)可調(diào)式直流穩(wěn)壓電源,兩路均可工作在穩(wěn)壓、穩(wěn)流工作方式,穩(wěn)壓值為032v連續(xù)可調(diào),穩(wěn)流為03.2A連續(xù)可調(diào)(3)兩路可調(diào)式直流穩(wěn)壓電源課設(shè)置為組合工作方式,在組合工作方式下可選擇串聯(lián)組合方式和并聯(lián)組合方式。(4)四組常用電壓存儲(chǔ)功能(5)鎖定功能(6)輸出保護(hù)功能(7)蜂鳴功能使用方法 1開機(jī)前,將“電流調(diào)節(jié)旋鈕”調(diào)到最大值,“電壓調(diào)節(jié)旋鈕”調(diào)到最小值。開機(jī)后再將“電壓”旋鈕調(diào)到需要的電壓值。 2 .當(dāng)電源作為恒流源使用時(shí),開機(jī)后,通過(guò)“電流調(diào)節(jié)”旋鈕調(diào)至需要的穩(wěn)流值。3 .當(dāng)電源作為穩(wěn)壓
3、源使用時(shí),可根據(jù)需要調(diào)節(jié)電流旋鈕任意設(shè)置“限流”保護(hù)點(diǎn)。 4 .預(yù)熱時(shí)間:30秒。 注意事項(xiàng) 1.避免端口輸出線短路; 2.避免使電源出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象; 3.避免輸出出現(xiàn)正、負(fù)極性接錯(cuò)。(二)RIGOL DG1022雙通道函數(shù)/任意波函數(shù)信號(hào)發(fā)生器主要特點(diǎn)(1)雙通道輸出,可實(shí)現(xiàn)通道耦合、通道復(fù)制(2)輸出五種基本波形并設(shè)置48種任意波形(3)可編輯輸出14-bit,4k點(diǎn)的用戶自定義任意波形(4)100msa/s采樣率使用方法 1依次打開信號(hào)發(fā)生器后面板、前面板上的電源開關(guān); 2接通道切換鍵,切換信號(hào)輸出通
4、道(默認(rèn)為CH1); 3按波形選擇鍵,選擇需要的波形; 4依次在菜單鍵上按相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置鍵,用數(shù)字鍵盤或方向鍵、旋鈕設(shè)置對(duì)應(yīng)的參數(shù)后,選擇對(duì)應(yīng)的參數(shù)單位; 5檢查菜單鍵中,其余未用到的參數(shù)設(shè)置鍵,是否有錯(cuò)誤的設(shè)置值或者前次設(shè)置而本次不需要的設(shè)置值; 6根據(jù)步驟2中選擇的通道,按下對(duì)應(yīng)的通道使能鍵,使設(shè)置好的信號(hào)能夠從正確的端口輸出;注意事項(xiàng):1.避免端口輸出線短路;2.避免使函數(shù)信號(hào)發(fā)生器出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象;3.避免輸出出現(xiàn)信號(hào)端和公共端接錯(cuò)。 (三)GDM-8145型數(shù)字萬(wàn)用表 (1)交、直流電壓測(cè)量(2)交、直流電流測(cè)量(3)TRUE RM
5、S測(cè)量(4)電阻測(cè)量使用方法 (1)交、直流電壓測(cè)量 1.功能開關(guān)選擇V鍵入,根據(jù)交、直流選擇AC(鍵入)、DC(不鍵入); 2.黑表筆插入COM插孔,紅表筆插入V/插孔; 3.選擇合適量程,量程值應(yīng)大于被測(cè)值,否則出現(xiàn)溢出顯示; 4.測(cè)試筆并接在被測(cè)負(fù)載兩端。 (2)交、直流電流測(cè)量 1.功能開關(guān)選擇mA鍵入,根據(jù)交、直流選擇AC(鍵入)、DC(不鍵入); 2.黑表筆插入COM插孔,紅表筆插入mA或20mA插孔; 3.選擇合適量程,量程值應(yīng)大于被測(cè)值,否則出現(xiàn)溢出顯示; 4.測(cè)試筆串接在被測(cè)負(fù)載
6、兩端。 5.不能測(cè)試電壓,否則,儀器會(huì)被燒壞。 (3)電阻測(cè)量 1功能開關(guān)置于檔; 2黑表筆插入COM插孔,紅表筆插入V/插孔; 3選擇合適量程,量程值應(yīng)大于被測(cè)值,否則出現(xiàn)溢出顯示; 4測(cè)試筆并接在被測(cè)電阻兩端。 5. 檢測(cè)在線電阻時(shí),一定要關(guān)掉被測(cè)電路中的電源并從電路斷開。 (4)PN結(jié)測(cè)試 1功能鍵和量程鍵鍵入; 2黑表筆插入COM插孔,紅表筆插入V/插孔(紅筆為內(nèi)置電源的正極)。PN結(jié)正偏時(shí),數(shù)碼管顯示PN結(jié)正向壓降;PN結(jié)反偏時(shí),數(shù)碼管顯示超量程。注意事項(xiàng) 1 根據(jù)所需測(cè)量參數(shù)合理
7、選擇功能鍵,并按正確方法測(cè)量(電壓并接、電流串接)。2 在預(yù)先不知道被測(cè)信號(hào)幅度的情況下,應(yīng)先把量程鍵放在最高檔。 3 測(cè)量電壓時(shí)不應(yīng)超過(guò)最大輸入電壓(直流1200V,交流1000V)。 4 測(cè)量電流時(shí),輸入線不要插錯(cuò),不大于2A,輸入線插在2A端子上。不大于20A插在20A端子上。5.當(dāng)顯示出現(xiàn)“0000”閃爍(過(guò)載)時(shí),應(yīng)立即將量程鍵切換至更高的量程,使過(guò)載顯示消失,避免儀器長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載而損害,否則應(yīng)立即拔出輸入線,檢查被選擇的功能鍵是否出現(xiàn)錯(cuò)誤或有其他故障(如輸入電壓過(guò)大或有內(nèi)部故障等)。(四)多功能電路實(shí)驗(yàn)箱三、實(shí)驗(yàn)儀器1、直流穩(wěn)壓電源 2、數(shù)字函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 3、
8、數(shù)字萬(wàn)用表 4、電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)箱四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及數(shù)據(jù)測(cè)量1.直流電壓測(cè)量采用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量直流電壓。測(cè)量方法:確定測(cè)量?jī)x器設(shè)置在直流電壓測(cè)量狀態(tài);將測(cè)量?jī)x器(COM)與被測(cè)電源(COM)端相聯(lián)接,則:測(cè)量筆接觸被測(cè)點(diǎn)即可測(cè)量該點(diǎn)的電壓。若已知被測(cè)電壓時(shí),應(yīng)根據(jù)被測(cè)電壓的大小,選擇合適的量程,使測(cè)量數(shù)據(jù)達(dá)到最高精度;若未知被測(cè)電壓時(shí),應(yīng)將測(cè)量?jī)x器量程置于最大,然后逐漸減小量程,讓測(cè)量數(shù)據(jù)有效數(shù)字最多。(1) 固定電源測(cè)量:測(cè)量穩(wěn)壓電源的固定電壓2.5V,3.3V,5V;將測(cè)量值填入表1表1:直流穩(wěn)壓電源固定電壓測(cè)量調(diào)整電壓值2.5V3.3V5V數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量值(V)2.5813.2814.971
9、(2)固定電流測(cè)量:測(cè)量實(shí)驗(yàn)箱的固定電壓±5V,±12V,-8V;將測(cè)量值填入表2;表2:實(shí)驗(yàn)箱固定電源測(cè)量調(diào)整電壓值5V-5V12V-12V-8V數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量值(V)4.932-4,.97911.773-11.871-8.341(3)可變電源測(cè)量:按表3調(diào)節(jié)任意通道穩(wěn)壓電源輸出,并測(cè)量之。表3:可變電壓測(cè)量主路表頭指示值 (V)6V12V18V數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量值(V)5.97111.96517.991(4)正負(fù)對(duì)稱電源測(cè)量:GPD-3303型直流穩(wěn)壓電源工作在串聯(lián)組合模式,調(diào)整CH1電壓時(shí),CH2路跟蹤變化:這樣,即可將兩路獨(dú)立電源構(gòu)成一個(gè)正負(fù)對(duì)稱電源。將數(shù)字萬(wàn)用表的黑表
10、筆(COM)接正負(fù)對(duì)稱電源的公共端,紅表筆分別測(cè)量CH1正極和CH2負(fù)極,如下圖所示,按表4調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源輸出并測(cè)量之。 表4:正,負(fù)對(duì)稱電源測(cè)量CH1路表頭調(diào)整值(V)6V12V18V數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量值(V)6.07712.07518.005CH2路表頭指示值(V)6.012.017.9數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量值(V)-6.083-12.086-18.0162.正弦電壓(有效值)的測(cè)量:(1)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出正弦波,信號(hào)頻率fs=1khz,輸出幅度按下表調(diào)節(jié),用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量表5:正弦電壓測(cè)量:Fs輸出幅度(Vp-p)20V2V200mV數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量值(V)7.1040.708170.73(2)將信號(hào)
11、發(fā)生器頻率改為fS=100KHz表6:正弦電壓測(cè)量:Fs輸出幅度(Vp-p)20V2V200mV數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量值(V)5.7140.690357.173.實(shí)驗(yàn)箱可調(diào)直流信號(hào)內(nèi)阻測(cè)量按下圖搭接電路,可調(diào)直流信號(hào)調(diào)整為+1V,用數(shù)字萬(wàn)用表按表7測(cè)量并計(jì)算出Ro值:圖中k置“1”時(shí),數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量值為V O:k置“2”時(shí),數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量值為VOL:表7:直流信號(hào)內(nèi)阻測(cè)量 V O(V)VOL (V)RL()()0.99290.845050.388.82按下圖搭接電路,函數(shù)信號(hào)發(fā)生器設(shè)置fs=1kHz正弦波,用數(shù)字萬(wàn)用表按表8測(cè)量:算出RO值;當(dāng)K置“1”時(shí),數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量值為V0;當(dāng)K置“2”時(shí),數(shù)字
12、萬(wàn)用表測(cè)量VOL;表8:信號(hào)源內(nèi)阻測(cè)量V O(V)VOL (V)RL()()0.70710.384550.3842.27五、誤差分析1、由于GDM-8145型數(shù)字萬(wàn)用表的讀數(shù)更精確,靈敏度更高,所以無(wú)論在測(cè)量固定電源還是可變電壓時(shí),微小的變動(dòng)都會(huì)影響到測(cè)量的結(jié)果,因而萬(wàn)用表的測(cè)量值都和給定的數(shù)值存在小范圍的誤差。2、計(jì)算信號(hào)源內(nèi)阻時(shí)出現(xiàn)誤差,很有可能是測(cè)量的時(shí)候接觸不良引起誤差,也有可能在計(jì)算是對(duì)有效數(shù)字進(jìn)行取舍是出現(xiàn)了誤差。3、針對(duì)實(shí)驗(yàn)五,示波器測(cè)量的峰峰值VP-P和萬(wàn)用表測(cè)量出來(lái)的有效值之間存在VRMS=VP-P/2 ,但因儀器誤差和測(cè)量誤差,造成結(jié)果并不嚴(yán)格遵守這一規(guī)律。六、思考題1、用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量正弦波,表頭顯示的是正弦電壓的有效值。電壓測(cè)量方式:確定測(cè)量?jī)x器設(shè)置在交流電壓測(cè)量狀態(tài),若已知被測(cè)電壓,應(yīng)根據(jù)被測(cè)電壓大小,選擇合適量程;若未知被測(cè)電壓,應(yīng)將測(cè)量?jī)x器量程至于最大,逐漸減小量程。2、不能用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量三角波、方波、斜波、鋸齒波,因?yàn)橐话銣y(cè)量?jī)x器只能測(cè)量正弦信號(hào),其他信號(hào)應(yīng)用示波器測(cè)量。七、小結(jié)1、一定要做好課前預(yù)習(xí),不然做起實(shí)驗(yàn),費(fèi)力又費(fèi)
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