電子測量實(shí)驗(yàn)-數(shù)字萬用表的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)一數(shù)字萬用表的應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?理解數(shù)字萬用表的工作原理；2熟悉并掌握數(shù)字萬用表的主要功能和使用操作方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1用數(shù)字萬用表檢測元器件——電阻測量、電容測量、二極管檢測、三極管檢測；2用數(shù)字萬用表測量電壓和電流——直流電壓及電流的測量、交流電壓及電流的測量。三、實(shí)驗(yàn)儀器及器材1低頻信號(hào)發(fā)生器1臺(tái)2數(shù)字萬用表1塊3功率放大電路實(shí)驗(yàn)板1塊4實(shí)驗(yàn)箱1臺(tái)54700Pf、IN4007、9018各1個(gè)四、實(shí)驗(yàn)要求1要求學(xué)生自己查閱有關(guān)數(shù)字萬用表的功能和相關(guān)工作原理，了解數(shù)字萬用表技術(shù)指標(biāo)；2要求學(xué)生能適當(dāng)了解一些科研過程，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力；3要求學(xué)生獨(dú)立操作每一步驟；4熟練掌握萬用表的使用方法。五、實(shí)驗(yàn)步驟1用數(shù)字萬用表檢測元器件1．1通斷檢測：正確選取檔位，檢測功率放大電路實(shí)驗(yàn)板上線路連接是否良好。1．2電阻測量：正確選擇量程，測量功率放大電路實(shí)驗(yàn)板上電阻1R5、1R7和電位器W1的阻值。（填表1-1）1．3電容檢測：正確選擇量程，測量給定電容的電容量。（填表1-1）1．4二極管檢測：正確選取檔位，檢測給定二極管1D1、1D2的好壞。（填表1-1）1．5三極管檢測：正確選取檔位，檢測給定三極管BG2、BG3的好壞。（填表1-1）2用數(shù)字萬用表測量電壓和電流2．1直流電壓測量：正確選取檔位，測量實(shí)驗(yàn)箱上直流電源電壓Vcc。（填表1-2）2．2直流電流測量：正確選取檔位，測量集成功放電路靜態(tài)時(shí)的總電流I。（填表1-2）2．3交流電壓測量：用信號(hào)發(fā)生器按表1-3所列頻率輸出幅度為300mVp_p正弦波加到集成功放輸入端Vin，正確選取萬用表交流電壓檔測量Vin。（填表1-3）2．4交流電流測量：用信號(hào)發(fā)生器按表1-3所列頻率輸出幅度為300mVp_p正弦波加到集成功放輸入端Vin，正確選取萬用表交流電流檔測量Iin，并計(jì)算輸入阻抗。（填表1-3）3頻率測量用信號(hào)發(fā)生器按表1-4所列頻率輸出幅度為1Vp_p正弦波，用萬用表測量其頻率，若以信號(hào)發(fā)生器顯示頻率為實(shí)際值，計(jì)算測量的絕對誤差和相對誤差。（填表1-4）4數(shù)字萬用表檢波類型判別自己設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來判別數(shù)字萬用表測交流電壓時(shí)的檢波類型。六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表1-1電阻、電容、二極管及三極管的檢測序號(hào)項(xiàng)目選取檔位操作及顯示描述結(jié)果/結(jié)論1．11．2測量1R5200Ω將電阻量程先撥至最大，再慢慢撥至最合適檔位10.1Ω測量1R720KΩ將電阻量程先撥至最大，再慢慢撥至最合適檔位5.05KΩ測量W1200KΩ無法直接測量，所以測兩端，得175.8K，175.8K-74.1K=101.7K101.7KΩ1．3檢測給定電容20nF將電容引腳插入插孔中4.62nF1．4檢測給定二極管一端不導(dǎo)通，另一端導(dǎo)通正常1．5檢測給定三極管hFE基極均導(dǎo)通，故為NPN型，β=106正常表1-2直流電壓及直流電流測量序號(hào)項(xiàng)目測量1（+5V）測量（+9V）測量（+12V）1選取萬用表電壓檔位20V20V20V2直流電源輸出U（V）4.96V8.96V11.87V3選取萬用表電流檔位200mA200mA200mA4集成功放電路靜態(tài)時(shí)總電流I（mA）10.89mA22.4mA25.5mA5集成功放電路靜態(tài)功耗P（W）54.0144mW200.704mV302.685mV表1-3交流電壓及交流電流測量序號(hào)信號(hào)發(fā)生器輸出電壓u（mVp_p）300輸入阻抗（）信號(hào)頻率（Hz）選取萬用表電壓檔位萬用表指示Vin值（V）選取萬用表電流檔位萬用表指示Iin值（mA）1502103mV20.0001mA1030000Ω21002104mV20無窮大32002104mV20.0008130000Ω44002103mV20無窮大55002103mV20無窮大66002103mV20無窮大71k2103mV20無窮大85k2104mV20無窮大表1-4頻率測量序號(hào)信號(hào)發(fā)生器輸出電壓u（Vp_p）1信號(hào)頻率（Hz）選取萬用表頻率檔位萬用表指示f值（Hz）絕對誤差相對誤差1502KHz50.4Hz0.4Hz0.8%25002KHz504Hz4Hz0.8%310002KHz1008Hz8Hz0.8%4200020KHz2.002KHz0.002KHz0.01%5500020KHz5.025KHz0.025KHz0.5%61000020KHz10.053KHz0.053KHz0.53%72000020KHz19.97kHz（示波器）0.03KHz0.15%絕對誤差=|測量值-標(biāo)準(zhǔn)值|相對誤差=（絕對誤差/標(biāo)準(zhǔn)值）*100%七、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1注意正確選擇量程及紅表筆插孔。對未知量進(jìn)行測量時(shí)，應(yīng)首先把量程調(diào)到最大，然后從大向小調(diào)，直到合適為此。若顯示“1”2不測量時(shí)，應(yīng)隨手關(guān)斷電源。3改變量程時(shí)，表筆應(yīng)與被測點(diǎn)斷開。4測量電流時(shí)，切忌過載。5不允許用電阻檔和電流檔測電壓。思考題1交流電壓的測量方法有哪幾種？答：交流電壓的測量方法有很多，其中最主要的是用檢波器把交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，然后再接到直流電壓表進(jìn)行測量。根據(jù)檢波特性不同，有峰值檢波、平均值檢波和有效值檢波，相應(yīng)的電壓表簡稱為峰值電壓表、平均值電壓表和有效值電壓表。2DVM有哪些特點(diǎn)？DVM的測量誤差如何計(jì)算？答：數(shù)字電壓表與模擬式電壓表相比，具有以下特點(diǎn)：①數(shù)字顯示②準(zhǔn)確度高③測量范圍④分辨率高⑤測量速度快⑥輸入阻抗高⑦抗干擾能力強(qiáng)DVM的固有誤差△U=±a%Ux±幾個(gè)字式中，Ux是測量值，a%Ux是用示值相對誤差表示的，與讀數(shù)成正比，稱為讀數(shù)誤差。3DVM的適用頻率范圍是多少？答：隨著電子技術(shù)的發(fā)展，使用的頻率范圍日益擴(kuò)展。在電子測量技術(shù)中，一種劃分法是以30KHz為界，以下稱低頻測量，以上稱高頻測量；另一種劃分法是以100KHz（或1MHz）為界，以下稱低頻測量，以上稱高頻測量。實(shí)驗(yàn)中的萬用表可測量0-20KHz的