電路分析基礎(chǔ)實驗 2.1電子測量儀器及儀表使用

電子測量儀器及儀表使用課程：電路分析基礎(chǔ)實驗（電路與電子線路實驗1）呂偉鋒、盧振洲電子測量儀器及儀表使用1.初步掌握常用電子儀器及儀表的名稱、型號及基本操作；2.基本掌握用示波器觀測各種電信號波形和參數(shù)的方法；3.初步了解SBL電工電路實驗臺及其使用。一.實驗?zāi)康碾娮訙y量儀器及儀表使用二.實驗儀器序號儀器名稱型號或規(guī)格主要功能1函數(shù)信號發(fā)生器

2雙蹤示波器

3數(shù)字萬用表

4交流毫伏表

5電工電路實驗臺

電子測量儀器及儀表使用三.實驗原理電子儀器可分為三大類：信號發(fā)生器（或稱信號源）、測量儀表以及專用儀器儀表。信號發(fā)生器：向外界提供各種所需參數(shù)（形狀、頻率、幅度等）的電源激勵信號。測量儀表：測試電信號的參數(shù)或觀察波形。專用儀器儀表：專門用于某種特殊場合或具有專門用途的儀器儀表。電子測量儀器及儀表使用三.實驗原理正弦波是頻率成分最為單一的一種信號，因信號波形是數(shù)學(xué)上的正弦曲線而得名。正弦波參數(shù)：周期T初相角φ峰-峰值Vp-p、峰值Vp、有效值V圖2.1.1

正弦波的波形及主要參數(shù)電子測量儀器及儀表使用三.實驗原理脈沖波是指一種間斷的持續(xù)時間極短的突然發(fā)生的電信號。脈沖信號參數(shù)：幅值Vm周期T（或頻率f）脈寬τ（或占空比D）圖2.1.2

脈沖波的波形及主要參數(shù)方波是脈沖信號的特例，D為1：2電子測量儀器及儀表使用三.實驗原理1.功率函數(shù)信號發(fā)生器（如SP1631A、GD1032Z）：輸出正弦波、三角波、方波及脈沖波等；頻率連續(xù)可調(diào)；輸出電壓達20V及以上。2.電工電路實驗臺（SBL）：高性能多功能電工電路實驗裝置。圖2.1.3

電工電路實驗臺電子測量儀器及儀表使用三.實驗原理3.雙蹤示波器（如CS4125A、DS1022C）：多用途電信號特性測試儀,也是一種應(yīng)用范圍極廣的測量儀器。4.數(shù)字萬用表(如CDM8045A或UT803)：精度高帶LED或LCD顯示的電子儀器，可測量交直流電壓、交直流電流和電阻等參數(shù)。5.交流毫伏表（如AS2173D）：使用廣泛的指針式模擬電壓表，測量電壓和頻率范圍寬，專用于測量正弦電壓有效值。電子測量儀器及儀表使用四.實驗內(nèi)容及步驟1.用示波器觀測信號波形并測量其波形參數(shù)（基本要求）：（1）正弦信號幅度的測量：

按圖2.1.4接線，使其輸出1kHz、5V（有效值）的正弦波。圖2.1.4

實驗接線圖電子測量儀器及儀表使用四.實驗內(nèi)容及步驟調(diào)節(jié)示波器的幅值靈敏度(VOLTS/DIV)、掃描速度(SWEEPTIME/DIV)旋鈕，讀取正弦波的幅值并計算有效值，記入表2.1.1中。將衰減選擇分別調(diào)為20dB(0.5Vrms)和40dB(50mVrms)重新測量后填入該表中。測量項目函數(shù)信號發(fā)生器輸出衰減位置

0dB20dB40dB信號源輸出電壓有效值（V）5

0.5

0.05

示波器“V/DIV”位置

峰-峰值Vp-p波形格數(shù)

峰值Vp（V）

計算有效值

表2.1.1正弦信號幅度示波器測量電子測量儀器及儀表使用四.實驗內(nèi)容及步驟（2）正弦信號頻率的測量：保持信號發(fā)生器的輸出幅度不變，使信號發(fā)生器輸出頻率依次為200Hz、2kHz、5kHz、20kHz，調(diào)節(jié)“SWEEPTIME/DIV”旋鈕。測量信號頻率，記入表2.1.2中。測量項目信號發(fā)生器的輸出頻率

200Hz2kHz5kHz20kHz“T/DIV”位置

一個周期的格數(shù)

周期

計算頻率

表2.1.2正弦信號頻率測量電子測量儀器及儀表使用四.實驗內(nèi)容及步驟（3）觀測方波和脈沖信號并測量其波形參數(shù)：輸出頻率f=10kHz、Vpp=4V的方波和占空比任意的脈沖波，觀察示波器波形，測量并記錄其波形參數(shù)到表2.1.3中。測量項目函數(shù)信號發(fā)生器輸出信號

方波脈沖波V/DIV位置

幅值所占格數(shù)

電壓幅值（V）

信號占空比

T/DIV位置

一個周期所占格數(shù)

信號周期

計算所得頻率

表2.1.3方波和脈沖波參數(shù)測試電子測量儀器及儀表使用四.實驗內(nèi)容及步驟2.正弦信號幅度的儀表測量(基本要求)：調(diào)節(jié)旋鈕，輸出1kHz，Vpp=8V的正弦波，用交流毫伏表和數(shù)字萬用表測量其電壓值，將數(shù)據(jù)記錄在表2.1.4中，再將幅值調(diào)整為表格所示，測量并記錄數(shù)據(jù)。正弦信號電壓幅值交流毫伏表數(shù)字萬用表量程示數(shù)/示數(shù)Vpp=8V

Vpp=0.8V

Vpp=2.5V

Vpp=0.25V

表2.1.4正弦信號幅度儀表測量電子測量儀器及儀表使用四.實驗內(nèi)容及步驟3.電工電子實驗臺直流電壓源輸出一個8V的直流電壓，用相應(yīng)儀表確認輸出，并用數(shù)字萬用表測量該信號。自行設(shè)計表格記錄結(jié)果。4.電工電子實驗臺交直流電源輸出一個12V的交流電壓，用相應(yīng)儀表確認輸出，并用數(shù)字萬用表或交流毫伏表測量該信號。自行設(shè)計表格記錄結(jié)果。電子測量儀器及儀表使用四.實驗內(nèi)容及步驟5.根據(jù)前面第1章基礎(chǔ)知識所學(xué)用示波器測量相位差的原理，分別用線性掃描法和呂沙育圖形法測量兩個同頻率不同相位信號的相位差，移相網(wǎng)絡(luò)可參考圖2.1.5。

圖2.1.5

移相網(wǎng)絡(luò)測試示意圖電子測量儀器及儀表使用五.實驗注意事項1.在實驗前應(yīng)對電子儀器和測量設(shè)備有一定了解。接線時保證各儀器的公共接地端與被測電路的公共接地端連接在一起，稱為共地。2.信號發(fā)生器通?！爸绷髌眯o”關(guān)閉，輸出端不能短路。3.交流毫伏表在使用前應(yīng)先“調(diào)零”，測量時應(yīng)從較大量程開始逐漸減小至合適的量程，再進行測量。4.電工電路實驗臺電壓源的輸出不可短路，電壓源之間不可并聯(lián)。電子測量儀器及儀表使用六.實驗預(yù)習(xí)思考題1.預(yù)習(xí)相關(guān)儀器儀表面板上各旋鈕的位置，名稱、作用及使用方法（參閱附錄A部分）。2.明確示波器上的“VOLTS/DIV”（即V/DIV）、“SWEEPTIME/DIV”

（即T/DIV）旋鈕的名稱和含義。3.在正弦信號幅度的示波器測試實驗中，為什么要用交流電壓表調(diào)整函數(shù)