儀器儀表知識

儀器儀表知識第1頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日模電實驗常用儀器雙蹤示波器交流毫伏表直流穩(wěn)壓電源函數(shù)信號發(fā)生器第2頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日

函數(shù)信號發(fā)生器的使用函數(shù)信號發(fā)生器可按需要輸出正弦波、方波、三角波。輸出電壓最大可達20VP-P。通過輸出衰減開關和輸出幅度調節(jié)旋鈕，可使輸出電壓在毫伏級到伏特級范圍內連續(xù)調節(jié)。函數(shù)信號發(fā)生器的輸出信號頻率可以通過頻率分檔開關進行調節(jié)。函數(shù)信號發(fā)生器作為信號源，它的輸出端不允許短路。第3頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日XJ1631數(shù)字函數(shù)信號發(fā)生器

衰減器開關

壓控振蕩輸入頻率計數(shù)輸入頻率檔級電源開關與幅度調節(jié)函數(shù)選擇信號輸出端頻率顯示窗口函數(shù)/計數(shù)

同步信號輸出直流偏置占空比頻率調節(jié)旋鈕

第4頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日XJ1631數(shù)字函數(shù)信號發(fā)生器——前面板按鈕名稱和作用電源/幅度(POWER/AMPLITUDE)旋鈕：逆時針旋到底，電源關；順時針旋到底，函數(shù)信號幅度最大。函數(shù)(FUNCTION)按鍵：由三個互鎖按鍵開關組成，用于選擇輸出波形：方波、三角波、正弦波。頻率調節(jié)(MAIN、FINE)旋鈕：“MAIN”為輸出頻率粗調?！癋INE”為輸出頻率細調，“FINE”拉出可對脈沖波，鋸齒波進行倒相。頻率檔級/閘門時間(RANGEHz/GATETIME)按鍵：頻率檔級由七個(1、10、100、1K、10K、100K、1MHz)互鎖按鍵開關組成，用于選擇信號頻率的檔級。第5頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日占空比鋸齒波/脈沖波(DUTYRAMP/PULSE)旋鈕：用于調節(jié)鋸齒波或三角波的占空比，當旋鈕逆時針轉到底置校準位置“CAL”，此時，占空比為50%，在非校準位置時，占空比可調范圍10%～90%。衰減器(ATT)開關：開關按入后，函數(shù)信號輸出衰減約30dB，對外接頻率計數(shù)信號衰減約20dB，彈出不衰減。直流偏置(PULLTOVARDCOFFSET)旋鈕：當該旋鈕拉出時，直流偏置電壓，加到輸出信號上，其范圍在－10V～＋10V之間變化。第6頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日信號輸出(OUTPUT)端口：可輸出正弦波、方波、三角波、脈沖，鋸齒波信號。函數(shù)/計數(shù)(FUNC/COUNT)顯示控制按鍵：抬出時，數(shù)碼管顯示函數(shù)信號頻率；按入時，顯示外接計數(shù)頻率。頻率計數(shù)輸入(COUNTIN)端口：外接頻率計數(shù)信號的輸入端。頻率顯示(FREQUENCY)窗口：當顯示函數(shù)頻率時，用四位數(shù)碼管顯示；當顯示外接計數(shù)頻率時，用六位數(shù)碼管顯示。第7頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日發(fā)光二極管：頻率量程(Hz、KHz)指示；閘門時間(GATE)指示；計數(shù)頻率量程溢出(OVFL)指示，此指示燈亮，需將頻段檔級擴大，直到指示燈熄滅。壓控振蕩輸入(VCFIN)端口：當一個外部直流電壓0～15VDC由VCFIN輸入時，函數(shù)發(fā)生器的信號頻率變化為100:1。同步信號輸出(SYNCOUTPUT)端口：提供一個與TTL電平兼容的輸出信號，其不受函數(shù)開關(FUNCTION)及幅度控制器(AMPLITUDE)的影向，其輸出頻率與數(shù)碼管顯示頻率一致。第8頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日XJ1631數(shù)字函數(shù)信號發(fā)生器——使用注意事項對信號輸出(OUTPUT)端口、同步信號輸出(SYNCOUTPUT)端口、壓控振蕩輸入(VCFIN)端口，不允許輸入大于10V(AC＋DC)，否則會損壞儀器。對頻率調節(jié)(MAIN、FINE)旋鈕，在使用時，請不要將電位器旋足，否則會使儀器沒有信號輸出或輸出的信號波形不正常，但不是故障，也不會損傷儀器。高于10MHz計數(shù)信號請按頻率檔級“1MHz”。第9頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日示波器通用雙通道示波器（DF432020MHz）第10頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日1、示波器基本結構示波器原理框圖示波管（CRT）、電子放大系統(tǒng)、掃描觸發(fā)系統(tǒng)、電源第11頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日電子放大系統(tǒng)豎直放大器、水平放大器掃描觸發(fā)系統(tǒng)掃描發(fā)生器、觸發(fā)電路作用：在偏轉板上加足夠的電壓，使電子束獲得明顯偏移；對較弱的被測信號進行放大掃描發(fā)生器作用：產生一個與時間成正比的電壓作為掃描信號觸發(fā)電路作用：形成觸發(fā)信號。示波器工作在自動（AUTO)方式時，掃描發(fā)生器始終有掃描信號輸出；當示波器處于AC/DC觸發(fā)方式工作時，掃描發(fā)生器必須有觸發(fā)信號的激勵才能產生掃描信號。一般對應：內觸發(fā)方式時，觸發(fā)信號由被測信號產生，滿足同步要求外觸發(fā)方式時，觸發(fā)信號由外部輸入信號產生電源（略）第12頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日2、示波器面板控制件的作用簡介亮度：軌跡亮度調節(jié)電源開關電源指示燈聚焦：軌跡清晰度調節(jié)熒光屏校準信號第13頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日CH1或CH2：被測信號輸入端口注意雙通道被測信號耦合方式AC：交流輸入DC：直流輸入GND：輸入零信號垂直位移水平位移被測信號輸入第14頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日ALT：兩個通道交替顯示通道工作方式選擇CH1或CH2：1或2單獨顯示CHOP：兩個通道斷續(xù)顯示ADD：顯示兩個通道信號幅度的代數(shù)和或差通道2極性轉換第15頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日電壓衰減及掃描速率VOLTS/DIV：調節(jié)垂直偏轉靈敏度，指示垂直方向每格的偏轉電壓值VIRIABLE：連續(xù)調節(jié)垂直偏轉靈敏度SEC/DIV：調節(jié)掃描速率，指示水平方向每格的掃描時間X-Y工作方式：CH1輸入x軸信號VIRIABLEPLEE×5：連續(xù)調節(jié)掃描速率第16頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日掃描方式選擇自動（AUTO)：掃描發(fā)生器自動工作常態(tài)（NORM)單次（SINGLE)被觸發(fā)或準備指示燈電平（LEVEL）：調節(jié)被測信號在某一電平觸發(fā)掃描第17頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日觸發(fā)方式選擇選擇觸發(fā)源信號內：CH1CH2外：LINEEXT觸發(fā)極性選擇：選擇上升或下降沿觸發(fā)掃描接地外觸發(fā)輸入CH1或CH2選擇：“交替”或“斷續(xù)”工作方式時，選擇頻率低的通道觸發(fā)單蹤顯示時，任選其一，觸發(fā)信號均來自于被顯示通道選擇觸發(fā)信號耦合方式：AC/DCTV第18頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日萬用表的使用

（1）熟悉表盤上各符號的意義及各個旋鈕和選擇開關的主要作用。

（2）進行機械調零。

（3）根據(jù)被測量的種類及大小，選擇轉換開關的擋位及量程，找出對應的刻度線。

（4）選擇表筆插孔的位置。

第19頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日測量電壓：a交流電壓的測量：將萬用表的一個轉換開關置于交、直流電壓擋，另一個轉換開關置于交流電壓的合適量程上，萬用表兩表筆和被測電路或負載并聯(lián)即可。

b直流電壓的測量：將萬用表的一個轉換開關置于交、直流電壓擋，另一個轉換開關置于直流電壓的合適量程上，且“+”表筆（紅表筆）接到高電位處，“-”表筆（黑表筆）接到低電位處，即讓電流從“+”表筆流入，從“-”表筆流出。若表筆接反，表頭指針會反方向偏轉，容易撞彎指針。

第20頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日測電流：

測量直流電流時，將萬用表的一個轉換開關置于直流電流擋，另一個轉換開關置于50uA到500mA的合適量程上，電流的量程選擇和讀數(shù)方法與電壓一樣。測量時必須先斷開電路，然后按照電流從“+”到“-”的方向，將萬用表串聯(lián)到被測電路中，即電流從紅表筆流入，從黑表筆流出。如果誤將萬用表與負載并聯(lián)，則因表頭的內阻很小，會造成短路燒毀儀表。其讀數(shù)方法如下：

實際值＝指示值×量程/滿偏

第21頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日測電阻：a選擇合適的倍率擋。萬用表歐姆擋的刻度線是不均勻的，所以倍率擋的選擇應使指針停留在刻度線較稀的部分為宜，且指針越接近刻度尺的中間，讀數(shù)越準確。一般情況下，應使指針指在刻度尺的1/3~2/3間。b歐姆調零。測量電阻之前，應將2個表筆短接，同時調節(jié)“歐姆（電氣）調零旋鈕”，使指針剛好指在歐姆刻度線右邊的零位。如果指針不能調到零位，說明電池電壓不足或儀表內部有問題。并且每換一次倍率擋，都要再次進行歐姆調零，以保證測量準確。c讀數(shù)：表頭的讀數(shù)乘以倍率，就是所測電阻的電阻值。

第22頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日注意事項

a在測電流、電壓時，不能帶電換量程

b選擇量程時，要先選大的，后選小的，盡量使被測值接近于量程

c測電阻時，不能帶電測量。因為測量電阻時，萬用表由內部電池供電，如果帶電測量則相當于接入一個額外的電源，可能損壞表頭。

d用畢，應使轉換開關在交流電壓最大擋位或空擋上。

第23頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日單相電度表接線時，電流線圈與負載串聯(lián)，電壓線圈與負載并聯(lián)。單相電度表共有四根連接導線，兩根輸入，兩根輸出。電流線圈及電壓線圈的電源端應接在相（火）線上，并靠電源側。

電度表的使用第24頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日功率表的使用連接方法；用功率表測量功率時，需使用四個接線柱，兩個電壓線圈接線柱和兩個電流線圈接線柱，電壓線圈要并聯(lián)接入被測電路，電流線圈要串聯(lián)接入被測電路。通常情況下，電壓線圈和電流線圈的帶有*標端應短接在一起，否則功率表除反偏外，還有可能損壞。圖為功率表測量電路示例通過具體實例說明一下功率表的連接方法，當根據(jù)電路參數(shù)，選擇電壓量程為50V，電流量程為0.25A時，功率表的實際連線如圖。第25頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日功率表的讀數(shù) 功率表與其它儀表不同，功率表的表盤上并不標明瓦特數(shù)，而只標明分格數(shù)，所以從表盤上并不能直接讀出所測的功率值，而須經過計算得到。當選用不同的電壓、電流量程時，每分格所代表的瓦特數(shù)是不相同的，設每分格代表的功率為c，則：

cosφ為功率表的功率因數(shù)，對于D34—W型功率表，表盤滿刻度數(shù)為125。 在如圖2所示的量程選擇下，每分格所代表的瓦特數(shù)為

知道了C值和儀表指針偏轉后指示格數(shù)α，即可求出被測功率： P=Cα第26頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日使用注意事項1.功率表在使用過程中應水平放置。2.儀表指針如不在零位時，可利用表蓋上零位調整器調整。3.測量時，如遇儀表指針反向偏轉，應改變儀表面扳上的“+”、“—”換向開關極性，切忌互換電壓接線，以免使儀表產生誤差。4.功率表與其它指示儀表不同，指針偏轉大小只表明功率值，并不顯示儀表本身是否過栽，有時表針雖未達到滿度，只要U或I之一超過該表的量程就會損壞儀表。故在使用功率表時，通常需接入電壓表和電流表進行監(jiān)控。5.功率表所測功率值包括了其本身電流線圈的功率損耗，所以在作準確測量時，應從測得的功率中減去電流線圈消耗的功率，才是所求負載消耗的功率。

第27頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日電流互感器的選擇（１）額定電壓的選擇：電流互感器的額定電壓應與被測電路的線電壓等級相符。（２）額定電流的選擇：電流互感器的額定一次電流應略大于或等于被測電流。（３）準確等級的選擇：為保證電能計量的準確，應選用０.２級。（４）額定容量的選擇：實際運行的電流互感器其二次容量（負荷）應在額定容量（負荷）和下限容量（負荷）的規(guī)定范圍。對于０.０１級至０.２級的電流互感器，其下限負荷規(guī)定為２５%的額定負荷。

電流互感器的使用第28頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日電流互感器的正確使用（１）電流互感器的一次線圈與被測線路串聯(lián)，二次線圈與儀表電流線圈串聯(lián)。（２）電流互感器的一次線圈和二次線圈應同極性連接。（３）電流互感器二次線圈嚴禁開路。（４）電流互感器二次側應有一端可靠接地。（０.５kＶ的電流互感器二次可不接地）。第29頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日電壓互感器是專供測量和保護的變壓器。用于將電壓測量、繼電器保護等二次回路隔開，所以又被稱為儀用變壓器。

1、電壓互感器的結構和工作原理基本上和普通小型變壓器一樣，它的一次繞組與被測電路并聯(lián)，二次繞組與測量儀表或繼電保護裝置的電壓繞組并聯(lián)。一次繞組的匝數(shù)較多，二次的較小。這樣可以將一次側的高電壓變成二次側的低電壓。

2、電壓互感器按相數(shù)分單相和三相兩種；按絕緣結構分有環(huán)氧