《常用電子測量儀器》課件

常用電子測量儀器課程大綱1電子測量儀器概述2電壓測量儀器3電流測量儀器4電阻測量儀器5功率測量儀器6頻率測量儀器7時(shí)間測量儀器8示波器9數(shù)字萬用表信號(hào)發(fā)生器11邏輯分析儀12網(wǎng)絡(luò)分析儀課程目標(biāo)了解常用電子測量儀器的種類、工作原理和基本性能指標(biāo)。掌握常用電子測量儀器的使用方法，并能獨(dú)立進(jìn)行簡單的測量操作。能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際工程中的測量問題。電子測量儀器概述電子測量儀器是電子技術(shù)領(lǐng)域中不可或缺的工具，用于測量、分析和測試電子設(shè)備的各種參數(shù)。它們在電路設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、故障診斷和科學(xué)研究等方面發(fā)揮著重要作用。電子測量儀器的種類繁多，根據(jù)測量參數(shù)的不同，可以分為電壓測量儀器、電流測量儀器、電阻測量儀器、功率測量儀器、頻率測量儀器、時(shí)間測量儀器等。電壓測量儀器數(shù)字電壓表模擬電壓表示波器數(shù)字萬用表電流測量儀器數(shù)字電流表模擬電流表鉗形電流表示波器電阻測量儀器數(shù)字電阻表模擬電阻表數(shù)字萬用表LCR測量儀功率測量儀器數(shù)字功率表模擬功率表能量計(jì)示波器頻率測量儀器數(shù)字頻率計(jì)模擬頻率計(jì)頻譜分析儀示波器時(shí)間測量儀器數(shù)字計(jì)時(shí)器模擬計(jì)時(shí)器示波器邏輯分析儀示波器概述示波器是電子測量儀器中應(yīng)用最廣泛的儀器之一，它可以用來觀察和分析各種電信號(hào)的波形，是研究和調(diào)試電子電路必不可少的工具。示波器主要用于顯示電信號(hào)的幅度、頻率、相位和波形等參數(shù)，為我們提供直觀的信號(hào)特征信息。示波器的工作原理示波器的工作原理是利用陰極射線管(CRT)來顯示電信號(hào)波形。CRT中的電子束通過一個(gè)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，使其在屏幕上移動(dòng)，電子束的偏轉(zhuǎn)量與輸入信號(hào)的幅度成正比。通過對輸入信號(hào)的掃描和偏轉(zhuǎn)，示波器可以將信號(hào)波形顯示在屏幕上，使我們能夠觀察信號(hào)隨時(shí)間變化的趨勢，并分析信號(hào)的各種特征。示波器的功能及性能指標(biāo)1波形顯示功能：示波器能夠顯示各種電信號(hào)的波形，例如正弦波、方波、三角波、脈沖波等。2時(shí)間測量功能：示波器可以測量信號(hào)的周期、頻率和延遲時(shí)間等參數(shù)。3幅度測量功能：示波器可以測量信號(hào)的峰值、峰峰值、均方根值和直流分量等參數(shù)。4波形分析功能：示波器可以進(jìn)行信號(hào)的頻譜分析、波形比較、數(shù)學(xué)運(yùn)算等操作。5存儲(chǔ)功能：示波器可以將信號(hào)波形存儲(chǔ)下來，以便進(jìn)行后續(xù)的分析和處理。示波器的使用方法連接信號(hào)：將被測信號(hào)通過示波器上的探頭連接到示波器輸入通道。探頭可以改變信號(hào)的幅度，并隔離被測電路和示波器。調(diào)整參數(shù)：根據(jù)信號(hào)特點(diǎn)調(diào)整示波器的時(shí)間基線、電壓量程和耦合方式等參數(shù)，以便更好地觀察信號(hào)波形。觸發(fā)設(shè)置：設(shè)置觸發(fā)條件，以便控制示波器在特定的時(shí)刻開始掃描信號(hào)，從而捕獲信號(hào)的特定片段。示波器的應(yīng)用實(shí)例1電路調(diào)試：示波器可以用來觀察電路中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的信號(hào)波形，判斷電路是否正常工作，以及分析電路中存在的故障。2信號(hào)分析：示波器可以用來分析各種電信號(hào)的特性，例如信號(hào)的頻率、幅度、相位和波形等，并確定信號(hào)的頻率分布和信號(hào)之間的關(guān)系。3電子設(shè)備維修：示波器可以用來檢測電子設(shè)備內(nèi)部的信號(hào)，幫助診斷故障，并進(jìn)行維修。數(shù)字萬用表概述數(shù)字萬用表是電子測量儀器中最為常用的儀器之一。它可以用來測量多種電氣參數(shù)，包括電壓、電流、電阻、電容、頻率、二極管等，在電路設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、維修維護(hù)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。數(shù)字萬用表通常結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便、功能強(qiáng)大、測量精度較高，是電子工程師必備的測量工具。數(shù)字萬用表的結(jié)構(gòu)組成顯示器：顯示測量結(jié)果，通常采用數(shù)字顯示，以方便讀取和記錄測量數(shù)據(jù)。選擇旋鈕：用來選擇測量參數(shù)，例如電壓、電流、電阻、電容、頻率等，并根據(jù)需要選擇測量范圍。輸入端子：用來連接被測電路，通常有紅黑兩根導(dǎo)線，分別連接到正極和負(fù)極。電源：為數(shù)字萬用表提供工作能量，通常采用電池供電。數(shù)字萬用表的測量原理數(shù)字萬用表測量電壓、電流、電阻等參數(shù)的原理是利用了電子元件的特性，將其轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，然后通過A/D轉(zhuǎn)換器將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并顯示在顯示器上。例如，測量電壓時(shí)，輸入電壓信號(hào)通過放大器放大后，再通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，顯示在顯示器上。測量電流時(shí)，將電流信號(hào)通過電阻轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，再通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，顯示在顯示器上。數(shù)字萬用表的使用方法選擇測量參數(shù)：根據(jù)需要選擇要測量的參數(shù)，例如電壓、電流、電阻等。選擇測量范圍：根據(jù)被測量的預(yù)期值選擇合適的測量范圍，以確保測量精度和安全。連接被測電路：將數(shù)字萬用表的紅黑兩根導(dǎo)線分別連接到被測電路的正負(fù)極。讀取測量結(jié)果：從數(shù)字萬用表的顯示器上讀取測量結(jié)果，并記錄下來。數(shù)字萬用表的應(yīng)用實(shí)例1電路調(diào)試：數(shù)字萬用表可以用來測量電路中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓、電流和電阻，判斷電路是否正常工作，以及分析電路中存在的故障。2電子設(shè)備維修：數(shù)字萬用表可以用來檢測電子設(shè)備內(nèi)部的信號(hào)，幫助診斷故障，并進(jìn)行維修。3電子元件測試：數(shù)字萬用表可以用來測量二極管、三極管、電容等電子元件的參數(shù)，判斷元件是否正常。信號(hào)發(fā)生器概述信號(hào)發(fā)生器是一種電子測量儀器，它能夠產(chǎn)生各種類型的電信號(hào)，例如正弦波、方波、三角波、脈沖波等，是科研、教學(xué)、電子設(shè)備測試和調(diào)試等領(lǐng)域的重要工具。信號(hào)發(fā)生器可以輸出各種頻率、幅度和波形的信號(hào)，并能根據(jù)需要調(diào)節(jié)輸出信號(hào)的參數(shù)，從而滿足各種不同的應(yīng)用需求。信號(hào)發(fā)生器的工作原理信號(hào)發(fā)生器內(nèi)部通常包含一個(gè)振蕩電路，該電路能夠產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的頻率信號(hào)。通過調(diào)節(jié)振蕩電路的參數(shù)，可以改變輸出信號(hào)的頻率。信號(hào)發(fā)生器還包含一個(gè)整形電路，它可以將振蕩電路產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行整形，得到各種波形的信號(hào)，例如正弦波、方波、三角波、脈沖波等。信號(hào)發(fā)生器還可以通過放大器來調(diào)節(jié)輸出信號(hào)的幅度，以滿足不同應(yīng)用的需求。信號(hào)發(fā)生器的性能指標(biāo)1頻率范圍：信號(hào)發(fā)生器能夠產(chǎn)生的頻率范圍，通常用Hz、kHz、MHz、GHz等單位表示。2輸出波形：信號(hào)發(fā)生器能夠產(chǎn)生的信號(hào)波形，例如正弦波、方波、三角波、脈沖波等。3輸出幅度：信號(hào)發(fā)生器能夠產(chǎn)生的信號(hào)幅度，通常用V、mV、μV等單位表示。4輸出阻抗：信號(hào)發(fā)生器輸出端阻抗，通常用Ω表示。5頻率穩(wěn)定度：信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)的頻率穩(wěn)定程度，通常用ppm或Hz表示。6失真度：信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)的失真程度，通常用百分比表示。信號(hào)發(fā)生器的使用方法選擇波形：根據(jù)需要選擇要產(chǎn)生的信號(hào)波形，例如正弦波、方波、三角波、脈沖波等。設(shè)置頻率：根據(jù)需要設(shè)置要產(chǎn)生的信號(hào)頻率，并根據(jù)需要選擇頻率單位。調(diào)節(jié)幅度：根據(jù)需要調(diào)節(jié)要產(chǎn)生的信號(hào)幅度，并根據(jù)需要選擇幅度單位。連接負(fù)載：將信號(hào)發(fā)生器輸出端連接到被測電路或負(fù)載。信號(hào)發(fā)生器的應(yīng)用實(shí)例1電路調(diào)試：信號(hào)發(fā)生器可以用來產(chǎn)生各種測試信號(hào)，測試電路的頻率響應(yīng)、放大倍數(shù)、相位特性等參數(shù)。2電子設(shè)備測試：信號(hào)發(fā)生器可以用來模擬各種實(shí)際信號(hào)，測試電子設(shè)備的性能，例如音頻放大器的失真度、無線電接收機(jī)的靈敏度等。3教學(xué)演示：信號(hào)發(fā)生器可以用來演示各種電信號(hào)的特性，例如正弦波、方波、三角波、脈沖波等，幫助學(xué)生理解電信號(hào)的基本概念。邏輯分析儀概述邏輯分析儀是一種用于測試和分析數(shù)字電路的專用儀器。它可以用來觀察和分析數(shù)字電路中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的邏輯電平，以及分析電路的時(shí)序關(guān)系，是數(shù)字電路設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造和故障診斷等領(lǐng)域不可或缺的工具。邏輯分析儀的工作原理邏輯分析儀通過多個(gè)探頭連接到數(shù)字電路的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，探頭將邏輯電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后通過A/D轉(zhuǎn)換器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。邏輯分析儀將接收到的數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)起來，并根據(jù)設(shè)置的觸發(fā)條件，在觸發(fā)事件發(fā)生時(shí)，將存儲(chǔ)的數(shù)字信號(hào)顯示在顯示器上。邏輯分析儀還可以根據(jù)需要對存儲(chǔ)的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析，例如時(shí)序分析、數(shù)據(jù)分析、狀態(tài)分析等。邏輯分析儀的功能特點(diǎn)1邏輯電平分析功能：邏輯分析儀可以觀察和分析數(shù)字電路中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的邏輯電平，判斷邏輯電平是否正確，以及分析邏輯電平之間的關(guān)系。2時(shí)序分析功能：邏輯分析儀可以分析數(shù)字電路中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的時(shí)序關(guān)系，判斷時(shí)序關(guān)系是否正確，以及分析時(shí)序關(guān)系之間的關(guān)系。3數(shù)據(jù)分析功能：邏輯分析儀可以對數(shù)字電路中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷數(shù)據(jù)是否正確，以及分析數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。4狀態(tài)分析功能：邏輯分析儀可以分析數(shù)字電路的運(yùn)行狀態(tài)，判斷電路是否處于正常狀態(tài)，以及分析電路的狀態(tài)變化過程。5存儲(chǔ)功能：邏輯分析儀可以將分析結(jié)果存儲(chǔ)下來，以便進(jìn)行后續(xù)的分析和處理。邏輯分析儀的使用方法連接探頭：將邏輯分析儀的探頭連接到數(shù)字電路的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，連接探頭時(shí)需要注意探頭連接的正負(fù)極。設(shè)置觸發(fā)條件：根據(jù)需要設(shè)置觸發(fā)條件，例如觸發(fā)邊沿、觸發(fā)模式、觸發(fā)地址等，以便控制邏輯分析儀在特定的時(shí)刻開始采集數(shù)據(jù)。選擇分析模式：根據(jù)需要選擇分析模式，例如時(shí)序分析模式、數(shù)據(jù)分析模式、狀態(tài)分析模式等，以便對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的分析。讀取分析結(jié)果：從邏輯分析儀的顯示器上讀取分析結(jié)果，并記錄下來。邏輯分析儀的應(yīng)用實(shí)例1數(shù)字電路調(diào)試：邏輯分析儀可以用來觀察和分析數(shù)字電路中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的邏輯電平，判斷電路是否正常工作，以及分析電路中存在的故障。2數(shù)字系統(tǒng)測試：邏輯分析儀可以用來測試數(shù)字系統(tǒng)的功能和性能，例如CPU的指令執(zhí)行過程、存儲(chǔ)器的讀寫操作等。3通信協(xié)議分析：邏輯分析儀可以用來分析通信協(xié)議，例如串行通信協(xié)議、并行通信協(xié)議等，幫助工程師了解通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。網(wǎng)絡(luò)分析儀概述網(wǎng)絡(luò)分析儀是一種用于測試和分析網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的專用儀器。它可以用來測量和分析網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng)、阻抗、增益、相位、噪聲等參數(shù)，是研究、設(shè)計(jì)和調(diào)試網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和系統(tǒng)的必備工具。網(wǎng)絡(luò)分析儀在通信、廣播、雷達(dá)、導(dǎo)航等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。網(wǎng)絡(luò)分析儀的工作原理網(wǎng)絡(luò)分析儀通過一個(gè)信號(hào)源發(fā)射測試信號(hào)，并通過一個(gè)接收器接收經(jīng)過被測網(wǎng)絡(luò)后的信號(hào)。通過對比發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)，網(wǎng)絡(luò)分析儀可以得到被測網(wǎng)絡(luò)的各種參數(shù)。網(wǎng)絡(luò)分析儀通常采用掃頻的方式，即在一定頻率范圍內(nèi)，以一定的步長掃描測試信號(hào)的頻率，并測量每個(gè)頻率下的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，從而得到網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng)曲線。網(wǎng)絡(luò)分析儀的性能指標(biāo)1頻率范圍：網(wǎng)絡(luò)分析儀能夠測試的頻率范圍，通常用Hz、kHz、MHz、GHz等單位表示。2頻率分辨率：網(wǎng)絡(luò)分析儀能夠分辨的最小頻率間隔，通常用Hz表示。3動(dòng)態(tài)范圍：網(wǎng)絡(luò)分析儀能夠測量的最大信號(hào)幅度與最小信號(hào)幅度的比值，通常用dB表示。4測量精度：網(wǎng)絡(luò)分析儀測量結(jié)果的準(zhǔn)確程度，通常用百分比表示。5信噪比：網(wǎng)絡(luò)分析儀測量結(jié)果中信號(hào)幅度與噪聲幅度的比值，通常用dB表示。網(wǎng)絡(luò)分析儀的使用方法連接被測網(wǎng)絡(luò)：將網(wǎng)絡(luò)分析儀的輸出端連接到被測網(wǎng)絡(luò)的輸入端，將網(wǎng)絡(luò)分析儀的輸入端連接到被測網(wǎng)絡(luò)的輸出端。設(shè)置測量參數(shù)：根據(jù)需要設(shè)置測量參數(shù)，例如頻率范圍、頻率分辨率、測量類型、掃描方式等。進(jìn)行測量：啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)分析儀，進(jìn)行測量操作。分析結(jié)果：從網(wǎng)絡(luò)分析儀的顯示器上讀取測量結(jié)果，并根據(jù)需要進(jìn)行分析。網(wǎng)絡(luò)分析儀的應(yīng)用實(shí)例1網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與調(diào)試：網(wǎng)絡(luò)分析儀可以用來測試和分析網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和系統(tǒng)的性能，幫助工程師優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，并調(diào)試網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。2通信系統(tǒng)測試：