實訓任務41 正弦交流信號的測試

1、主編：徐超明主編：徐超明副主編：李珍副主編：李珍 姚華青姚華青陳建新陳建新 王平康王平康項目項目4 4 熒光燈照明電路的安裝熒光燈照明電路的安裝工作任務： 雙蹤示波器測量信號的振幅、周期、頻率。 正弦交流信號的測試。 單一參數(shù)正弦交流電路的測試。 多參數(shù)組合正弦交流電路的測試。 熒光燈照明電路測試和安裝。 功率因數(shù)提高的方法。實訓任務實訓任務4.1 4.1 正弦交流信號的測試正弦交流信號的測試4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用1. 信號發(fā)生器信號發(fā)生器函數(shù)信號發(fā)生器是一種能產(chǎn)生多種波形的信號發(fā)生器。它函數(shù)信號發(fā)生器是一種能產(chǎn)生多種波形的信號發(fā)生器。它的輸出有正弦波

2、，脈沖波，方波、鋸齒波、三角波等多種的輸出有正弦波，脈沖波，方波、鋸齒波、三角波等多種信號，一般這類儀器的頻率和幅值都可以調(diào)節(jié)，頻率范圍信號，一般這類儀器的頻率和幅值都可以調(diào)節(jié)，頻率范圍覆蓋很寬，從百分之一赫茲到幾十兆赫茲的高頻信號都有。覆蓋很寬，從百分之一赫茲到幾十兆赫茲的高頻信號都有。常見的常見的GFG-8016GGFG-8016G函數(shù)信號發(fā)生器面板圖如圖函數(shù)信號發(fā)生器面板圖如圖4.14.1所示。所示。4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用1. 信號發(fā)生器信號發(fā)生器頻率微調(diào)頻率微調(diào)電源開關電源開關波形選擇波形選擇頻率范圍按鈕頻率范圍按鈕輸出端子輸出端子 對稱性調(diào)整

3、對稱性調(diào)整 振幅調(diào)整振幅調(diào)整圖圖4.1 GFG-8016G4.1 GFG-8016G信號發(fā)生器面板圖信號發(fā)生器面板圖4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用1. 信號發(fā)生器信號發(fā)生器1 1）面板介紹）面板介紹（1 1）PWRPWR開關：電源開關，提供函數(shù)發(fā)生器的工作電源。開關：電源開關，提供函數(shù)發(fā)生器的工作電源。（2 2）RANGERANGE頻率范圍按鈕：面板上有七個固定的十倍關系的頻率范圍選頻率范圍按鈕：面板上有七個固定的十倍關系的頻率范圍選擇按鈕，這七個按鈕是互鎖的，按下其中一個，將釋放其他的按鈕。擇按鈕，這七個按鈕是互鎖的，按下其中一個，將釋放其他的按鈕。（3 3

4、）FUNCTIONFUNCTION函數(shù)波形選擇按鈕：三個互鎖的按鈕可提供選擇需要的輸函數(shù)波形選擇按鈕：三個互鎖的按鈕可提供選擇需要的輸出波形。按一個開關可將先前的設定解除?？商峁┑牟ㄐ斡蟹讲?、三角波出波形。按一個開關可將先前的設定解除?？商峁┑牟ㄐ斡蟹讲ā⑷遣ê驼也?，以滿足大多數(shù)的應用。和正弦波，以滿足大多數(shù)的應用。（4 4）MULTIPLIERMULTIPLIER頻率調(diào)整按鈕：提供在各擋位的頻率范圍之內(nèi)調(diào)整所需頻率調(diào)整按鈕：提供在各擋位的頻率范圍之內(nèi)調(diào)整所需的頻率?？蓮目潭鹊念l率?？蓮目潭?.20.2校正到校正到2.02.0，而頻率旋鈕的動態(tài)范圍是，而頻率旋鈕的動態(tài)范圍是10001000

5、：1 1。（5 5）DUTYDUTY和和INVINV：輸出波形及：輸出波形及TTLTTL或或CMOSCMOS脈沖輸出的周期對稱性由脈沖輸出的周期對稱性由DUTYDUTY旋旋鈕控制。當此旋鈕位于鈕控制。當此旋鈕位于CALCAL位置時，輸出波形的時間對稱比是位置時，輸出波形的時間對稱比是50/5050/50或近或近似似100%100%的對稱性。的對稱性。4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用1. 信號發(fā)生器信號發(fā)生器（6 6）OFFSETOFFSET直流偏移控制量：當直流偏移控制量：當OFFSETOFFSET拉起時，可控制直流偏移量，拉起時，可控制直流偏移量，調(diào)整輸出波形

6、的直流偏移量。特別需要注意的是，偏移量加上振幅的設調(diào)整輸出波形的直流偏移量。特別需要注意的是，偏移量加上振幅的設定值不能超過最大峰值，否則會發(fā)生箝位現(xiàn)象。定值不能超過最大峰值，否則會發(fā)生箝位現(xiàn)象。（7 7）輸出衰減及振幅調(diào)整鈕：本旋鈕可連續(xù)調(diào)整輸出波形到）輸出衰減及振幅調(diào)整鈕：本旋鈕可連續(xù)調(diào)整輸出波形到20dB20dB衰減衰減及調(diào)整振幅，將此旋鈕拉出，則輸出再衰減及調(diào)整振幅，將此旋鈕拉出，則輸出再衰減20 dB20 dB，輸出最大衰減為，輸出最大衰減為40dB40dB。（8 8）OUTPUTOUTPUT輸出端子：在輸出端子開路時，可輸出振幅高達輸出端子：在輸出端子開路時，可輸出振幅高達20Vp

7、-p20Vp-p的的方波、三角波、正弦波、斜波及脈沖波。（在不按下方波、三角波、正弦波、斜波及脈沖波。（在不按下ATTATT鍵時）。鍵時）。（9 9）VCF INPUTVCF INPUT電壓控制頻率輸入端子：電壓控制頻率輸入端子：VCFVCF輸入端子可自外部輸入電輸入端子可自外部輸入電壓掃描頻率。在壓掃描頻率。在VCFVCF輸入端輸入約輸入端輸入約+10V+10V的電壓，可使函數(shù)發(fā)生器的頻率的電壓，可使函數(shù)發(fā)生器的頻率向下降至向下降至10001000：1 1；在；在VCFVCF輸入一個負壓值，可使函數(shù)發(fā)生器的頻率向上輸入一個負壓值，可使函數(shù)發(fā)生器的頻率向上增加。增加。（1010）PULSE O

8、UTPUTPULSE OUTPUT脈沖輸出：脈沖輸出：TTLTTL或或CMOSCMOS輸出信號用于驅動輸出信號用于驅動TTLTTL或或CMOSCMOS邏輯電路。邏輯電路。4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用1. 信號發(fā)生器信號發(fā)生器（1111）CMOSCMOS電壓控制：將電壓控制：將CMOSCMOS電位控制旋鈕拉出，可提供電位控制旋鈕拉出，可提供5V5V15V15V的連的連續(xù)可變的續(xù)可變的CMOSCMOS所需電壓輸出。所需電壓輸出。（1212）脈沖輸出開關：按下或拉起選擇開關，可觀察）脈沖輸出開關：按下或拉起選擇開關，可觀察TTLTTL和和CMOSCMOS輸出。輸出

9、。按下為按下為TTLTTL脈沖輸出，拉起為脈沖輸出，拉起為CMOSCMOS脈沖輸出。脈沖輸出。2 2）基本操作方法）基本操作方法（1 1）按下）按下“電源電源”開關，儀器接通電源，電源指示燈亮。開關，儀器接通電源，電源指示燈亮。（2 2）按下）按下“波形選擇波形選擇”按鈕選擇所需的波形。按鈕選擇所需的波形。（3 3）按下）按下“頻率范圍頻率范圍”按鈕選擇所需信號的頻率，并對所需信號頻率按鈕選擇所需信號的頻率，并對所需信號頻率進行調(diào)整。進行調(diào)整。（4 4）當需要小信號輸出時，選擇）當需要小信號輸出時，選擇“輸出衰減輸出衰減”按鈕。（作非正弦周期按鈕。（作非正弦周期信號諧波分析實驗的信號源時，一般

10、不用此按鈕。）信號諧波分析實驗的信號源時，一般不用此按鈕。）（5 5）“振幅調(diào)整鈕振幅調(diào)整鈕”可以調(diào)節(jié)信號需要的輸出幅度?？梢哉{(diào)節(jié)信號需要的輸出幅度。3 3）使用注意事項）使用注意事項（1 1）信號發(fā)生器輸出探頭的黑夾子和紅夾子嚴禁短接（即信號源輸出）信號發(fā)生器輸出探頭的黑夾子和紅夾子嚴禁短接（即信號源輸出不可短路，否則會燒壞器件）。不可短路，否則會燒壞器件）。（2 2）信號發(fā)生器的輸出探頭的接地端（黑夾子）應和電路的地連接）信號發(fā)生器的輸出探頭的接地端（黑夾子）應和電路的地連接（公共接地）。（公共接地）。（3 3）輸出大信號時，例如輸出）輸出大信號時，例如輸出0.1V0.1V，直接調(diào)節(jié)，直接

11、調(diào)節(jié)“振幅調(diào)整鈕振幅調(diào)整鈕”不需衰不需衰減，由交流毫伏表測量為減，由交流毫伏表測量為0.1V0.1V。（4 4）輸出微弱信號時，例如）輸出微弱信號時，例如5mV5mV，必須先調(diào)節(jié)衰減按鈕（分為，必須先調(diào)節(jié)衰減按鈕（分為20dB20dB和和40dB40dB，單按下，單按下20dB20dB衰減衰減1010倍，單按下倍，單按下40dB40dB衰減衰減100100倍，同時按下倍，同時按下20dB20dB和和40dB40dB衰減衰減10001000倍），再調(diào)節(jié)倍），再調(diào)節(jié)“振幅調(diào)整鈕振幅調(diào)整鈕”，由交流毫伏表測量出，由交流毫伏表測量出5mV5mV。（5 5）頻率調(diào)整方法，先選擇頻率范圍，再進行頻率細調(diào)。

12、）頻率調(diào)整方法，先選擇頻率范圍，再進行頻率細調(diào)。4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用1. 信號發(fā)生器信號發(fā)生器2. 晶體管毫伏表晶體管毫伏表4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用晶體管毫伏表是電路實驗中常用的交流電壓測量儀器。它晶體管毫伏表是電路實驗中常用的交流電壓測量儀器。它具有輸入阻抗大，準確度高，工作穩(wěn)定，電壓測量范圍廣，具有輸入阻抗大，準確度高，工作穩(wěn)定，電壓測量范圍廣，工作頻帶寬等特點。工作頻帶寬等特點。常見的常見的CA2172CA2172晶體管毫伏表的面板圖如圖晶體管毫伏表的面板圖如圖4.24.2所示。所示。2. 晶體管毫伏表晶

13、體管毫伏表4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用圖圖4.2 CA21724.2 CA2172晶體管毫伏表面板圖晶體管毫伏表面板圖表頭表頭機械調(diào)零機械調(diào)零電源開關電源開關量程轉換開關量程轉換開關輸入接口輸入接口2. 晶體管毫伏表晶體管毫伏表4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用晶體管毫伏表在結構上與普通萬用表有些相似，由表頭、刻度面板和量晶體管毫伏表在結構上與普通萬用表有些相似，由表頭、刻度面板和量程轉換開關等組成，不同的是它的輸入線不用萬用表那樣的兩支表筆，程轉換開關等組成，不同的是它的輸入線不用萬用表那樣的兩支表筆，而用同軸屏蔽電纜，電纜的

14、外層是接地線，其目的是為了減小外來感應而用同軸屏蔽電纜，電纜的外層是接地線，其目的是為了減小外來感應電壓的影響，電纜端接有兩個夾子，用來作輸入接線端。毫伏表的背面電壓的影響，電纜端接有兩個夾子，用來作輸入接線端。毫伏表的背面連著連著220V220V的工作電源線，使用的工作電源線，使用220V220V交流電壓，經(jīng)整流后供晶體管毫伏表交流電壓，經(jīng)整流后供晶體管毫伏表作為工作電源。作為工作電源。1 1）面板介紹）面板介紹（1 1）表頭）表頭表頭用于指示測量值。有表頭用于指示測量值。有0 01.11.1和和0 03.53.5兩行均勻標尺刻度，用于指示兩行均勻標尺刻度，用于指示交流電壓有效值。交流電壓有

15、效值。CA2172CA2172毫伏表采用一個延長刻度，使讀數(shù)范圍大于傳毫伏表采用一個延長刻度，使讀數(shù)范圍大于傳統(tǒng)的滿刻度，如表統(tǒng)的滿刻度，如表4.14.1所示。所示。表表4.1 4.1 毫伏表傳統(tǒng)滿刻度與延伸滿刻度對照表毫伏表傳統(tǒng)滿刻度與延伸滿刻度對照表2. 晶體管毫伏表晶體管毫伏表4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用傳統(tǒng)滿刻度傳統(tǒng)滿刻度延伸滿刻度延伸滿刻度01.001.1203.1(3.2)03.5-200dB-20+1dB-20+2dBm-20+3.2dBm當當“轉換開關轉換開關”放置在放置在1mV1mV，10mV10mV，100mV100mV，1V1V，10V

16、10V，100V100V等檔位時，觀等檔位時，觀察察0 01.11.1的刻度線；當?shù)目潭染€；當“轉換開關轉換開關”放置放置300V300V，3mV3mV，30mV30mV，300mV300mV，3V3V，30V30V等檔位時，觀察等檔位時，觀察0 03.53.5刻度線?？潭染€。2. 晶體管毫伏表晶體管毫伏表4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用（2 2）調(diào)零）調(diào)零指針的機械調(diào)零。黑色標志的螺絲調(diào)節(jié)指針的機械調(diào)零。黑色標志的螺絲調(diào)節(jié)CH1CH1的指針，紅色標志的螺絲調(diào)的指針，紅色標志的螺絲調(diào)節(jié)節(jié)CH2CH2的指針。的指針。（3 3）量程轉換開關）量程轉換開關電壓范圍，電

17、壓范圍，1212個檔位：個檔位：300V300V，1mV1mV，3mV3mV，10mV10mV，30mV30mV，100mV100mV，300mV300mV，1V1V，3V3V，10V10V，30V30V，100V100V。分貝范圍。分貝范圍1212個檔位個檔位-70dB-70dB+40dB+40dB相鄰兩檔相相鄰兩檔相差差10dB10dB。當。當“轉換開關轉換開關”放至某檔時，表頭最大示值為該檔量程。如放至某檔時，表頭最大示值為該檔量程。如“轉換開關轉換開關”放置放置1010伏檔，表頭最大有效示值為伏檔，表頭最大有效示值為1010伏。伏。（4 4）輸入接口）輸入接口用于輸入測量信號的接口，分

18、為用于輸入測量信號的接口，分為CH1CH1和和CH2CH2相對獨立接口。相對獨立接口。（5 5）電源開關）電源開關控制毫伏表是否接入市電?？刂坪练硎欠窠尤胧须?。2. 晶體管毫伏表晶體管毫伏表4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用（6 6）指示燈）指示燈電源正常接入時指示燈發(fā)光。電源正常接入時指示燈發(fā)光。2 2）基本操作方法）基本操作方法（1 1）關掉電源，檢查指針是否在零位，如果有偏差，調(diào)整機械調(diào)零。）關掉電源，檢查指針是否在零位，如果有偏差，調(diào)整機械調(diào)零。（2 2）將檔位選擇開關設置在）將檔位選擇開關設置在100V100V檔，接通檔，接通220220伏交流電壓，閉

19、合電源伏交流電壓，閉合電源開關，電源指示燈亮。開關，電源指示燈亮。（3 3）將測試線連接到輸入端口，開始測量。）將測試線連接到輸入端口，開始測量。（4 4）根據(jù)被測電壓的大約值，選擇適當?shù)牧砍?，如果不知道被測電壓）根據(jù)被測電壓的大約值，選擇適當?shù)牧砍?，如果不知道被測電壓數(shù)值，應將量程轉換開關旋到最大檔位（測電壓后再根據(jù)讀數(shù)逐漸降數(shù)值，應將量程轉換開關旋到最大檔位（測電壓后再根據(jù)讀數(shù)逐漸降低量程，直到適當?shù)牧砍虨橹梗?。測量的讀數(shù)刻度一般使表針偏轉至低量程，直到適當?shù)牧砍虨橹梗?。測量的讀數(shù)刻度一般使表針偏轉至滿刻度的滿刻度的2 23 3為佳。為佳。（5 5）測量完畢，量程轉換開關應放置在最大檔位。

20、）測量完畢，量程轉換開關應放置在最大檔位。3 3）使用注意事項）使用注意事項（1 1）本晶體管毫伏表靈敏度較高，打開電源后，在較低量程時由于干）本晶體管毫伏表靈敏度較高，打開電源后，在較低量程時由于干擾信號（感應信號）的作用，指針會發(fā)生偏轉，稱為自起現(xiàn)象。所以擾信號（感應信號）的作用，指針會發(fā)生偏轉，稱為自起現(xiàn)象。所以在不測試信號時應將量程旋鈕旋到較高量程檔，以防打彎指針。在不測試信號時應將量程旋鈕旋到較高量程檔，以防打彎指針。（2 2）晶體管毫伏表接入被測電路時，其接地端（黑夾子）應該始終接在）晶體管毫伏表接入被測電路時，其接地端（黑夾子）應該始終接在電路的地上（稱為公共接地），以防干擾。電

21、路的地上（稱為公共接地），以防干擾。（3 3）使用前應先檢查量程旋鈕與量程標記是否一致，若錯位會產(chǎn)生讀數(shù)）使用前應先檢查量程旋鈕與量程標記是否一致，若錯位會產(chǎn)生讀數(shù)錯誤。錯誤。（4 4）晶體管毫伏表只能用來測量正弦交流信號的有效值。）晶體管毫伏表只能用來測量正弦交流信號的有效值。（5 5）在測量接線時，先接上地線夾子，再接另一個（信號線）夾子。測）在測量接線時，先接上地線夾子，再接另一個（信號線）夾子。測量完畢拆線時則相反，先拆另一個（信號線）夾子，再拆地線夾子。這量完畢拆線時則相反，先拆另一個（信號線）夾子，再拆地線夾子。這樣可避免當人手觸及不接地的另一個（信號線）夾子時，交流電通過儀樣可避

22、免當人手觸及不接地的另一個（信號線）夾子時，交流電通過儀表與人體構成回路，形成數(shù)十伏的感應電壓，打壞表針。表與人體構成回路，形成數(shù)十伏的感應電壓，打壞表針。（6 6）使用時間較長后，應多次檢查零點是否正確，以免帶來附加誤差。）使用時間較長后，應多次檢查零點是否正確，以免帶來附加誤差。（7 7）本晶體管毫伏表測量電壓的頻率范圍為）本晶體管毫伏表測量電壓的頻率范圍為10Hz10Hz2MHz2MHz。超出測量電壓。超出測量電壓的頻率范圍的交流電壓，不宜用該表進行測量，因為儀表的頻帶寬度不的頻率范圍的交流電壓，不宜用該表進行測量，因為儀表的頻帶寬度不夠帶來的測量誤差很大。夠帶來的測量誤差很大。2. 晶

23、體管毫伏表晶體管毫伏表4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用3. 3. 示波器示波器4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用示波器是時域分析的最典型儀器，使用示波器可直觀地看到示波器是時域分析的最典型儀器，使用示波器可直觀地看到電信號隨時間變化的圖形。電信號隨時間變化的圖形。數(shù)字示波器工作原理是首先將被測信號抽樣和量化，變?yōu)槎?shù)字示波器工作原理是首先將被測信號抽樣和量化，變?yōu)槎M制信號存貯起來，再從存貯器中取出信號的離散值，通過進制信號存貯起來，再從存貯器中取出信號的離散值，通過算法將離散的被測信號以連續(xù)的形式在屏幕上顯示出來。算法將離散的被測

24、信號以連續(xù)的形式在屏幕上顯示出來。數(shù)字示波器具有波形觸發(fā)、儲存、顯示、測量、波形數(shù)據(jù)處數(shù)字示波器具有波形觸發(fā)、儲存、顯示、測量、波形數(shù)據(jù)處理等優(yōu)點，使用日益普及。這里以理等優(yōu)點，使用日益普及。這里以UT2000UT2000系列的數(shù)字存儲示系列的數(shù)字存儲示波器為例介紹數(shù)字示波器的性能和使用方法。圖波器為例介紹數(shù)字示波器的性能和使用方法。圖4.34.3所示為所示為UT2000UT2000系列的數(shù)字存儲示波器外形圖。系列的數(shù)字存儲示波器外形圖。3. 3. 示波器示波器4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用圖圖4.3 UT20004.3 UT2000系列的數(shù)字存儲示波器系列的

25、數(shù)字存儲示波器3. 3. 示波器示波器4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用1 1）面板介紹）面板介紹圖圖4.44.4所示為所示為UT2000UT2000系列示波器面板操作示意圖。系列示波器面板操作示意圖。（1 1）電源開關：控制示波器電源的通斷。）電源開關：控制示波器電源的通斷。（2 2）模擬信號輸入：用于連接輸入電纜，以便輸入被測信號，共有兩路，）模擬信號輸入：用于連接輸入電纜，以便輸入被測信號，共有兩路，CH1CH1和和CH2CH2。（3 3）探頭補償信號輸出：提供）探頭補償信號輸出：提供1kHz1kHz，3V3V的基準信號，用于示波器的自檢。的基準信號，用于示

26、波器的自檢。（4 4）垂直控制：用于選擇被測信號，控制現(xiàn)實的被測信號在）垂直控制：用于選擇被測信號，控制現(xiàn)實的被測信號在Y Y軸方向的軸方向的大小或移動。大小或移動。（5 5）水平控制：用于控制顯示的波形在水平軸方向的變化。）水平控制：用于控制顯示的波形在水平軸方向的變化。（6 6）觸發(fā)控制：用于控制顯示的被測信號的穩(wěn)定性。）觸發(fā)控制：用于控制顯示的被測信號的穩(wěn)定性。（7 7）運行控制：提供）運行控制：提供“自動調(diào)整自動調(diào)整”和和“顯示靜止顯示靜止”兩種選擇。兩種選擇。（8 8）常用菜單：提供顯示方式、測量方式、光標方式、采樣頻率、應用）常用菜單：提供顯示方式、測量方式、光標方式、采樣頻率、應

27、用方式等選擇。方式等選擇。（9 9）顯示界面：用于顯示被測信號的波形，測量刻度，以及操作菜單，）顯示界面：用于顯示被測信號的波形，測量刻度，以及操作菜單，如圖如圖4.54.5所示。所示。3. 3. 示波器示波器4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用圖圖4.4 UT20004.4 UT2000系列示波器面板操作示意圖系列示波器面板操作示意圖5 53. 3. 示波器示波器4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用圖圖4.5 4.5 顯示界面說明圖顯示界面說明圖3. 3. 示波器示波器4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用2

28、2）基本操作方法）基本操作方法（1 1）垂直通道調(diào)整及電壓參數(shù)測量）垂直通道調(diào)整及電壓參數(shù)測量探頭：在輸入信號插座上接上測試探頭，探頭如圖探頭：在輸入信號插座上接上測試探頭，探頭如圖4.64.6所示。所示。Y Y通道選擇：按通道選擇：按CH1 CH1 可取得可取得CH1CH1的控制權，隨后，垂直位置旋鈕和電壓的控制權，隨后，垂直位置旋鈕和電壓擋開關只對擋開關只對CH1CH1信號有效而對信號有效而對CH2CH2信號無效。若要在屏幕上關閉信號無效。若要在屏幕上關閉CH1CH1信號，信號，則應先按以下則應先按以下CH1CH1鍵，再按鍵，再按OFFOFF鍵。鍵。按按CH1 CH1 鍵調(diào)出鍵調(diào)出CH1

29、CH1 菜單。再按屏幕菜單選擇鍵菜單。再按屏幕菜單選擇鍵F4F4將衰減設為將衰減設為1X1X，屏幕菜，屏幕菜單中的單中的“探頭衰減探頭衰減”就被設置為就被設置為1X1X。輸入耦合選擇：按屏幕菜單選擇鍵輸入耦合選擇：按屏幕菜單選擇鍵F1F1可選擇輸入耦合方式，耦合方式可選擇輸入耦合方式，耦合方式共有接地、交流和直流共有接地、交流和直流3 3種。種。Y Y軸位移調(diào)整：旋轉軸位移調(diào)整：旋轉Y Y 軸位移旋鈕，可對波形進行軸位移旋鈕，可對波形進行Y Y軸位移調(diào)整。軸位移調(diào)整。3. 3. 示波器示波器4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用電壓測量讀數(shù)：旋轉電壓擋位調(diào)整開關，可改

30、變每格電壓擋位的指電壓測量讀數(shù)：旋轉電壓擋位調(diào)整開關，可改變每格電壓擋位的指示值（顯示在屏幕上）。通過計算可得到實際電壓值。（電壓值示值（顯示在屏幕上）。通過計算可得到實際電壓值。（電壓值= = 每每擋指示值擋指示值格數(shù)）格數(shù)）（2 2）掃描調(diào)整及時間參數(shù)測量）掃描調(diào)整及時間參數(shù)測量時間擋位調(diào)整：按水平系統(tǒng)菜單按鈕，調(diào)出掃描菜單。按屏幕菜單時間擋位調(diào)整：按水平系統(tǒng)菜單按鈕，調(diào)出掃描菜單。按屏幕菜單選擇鍵可對該菜單進行設置。旋轉時間擋調(diào)整開關可調(diào)整每大格的掃選擇鍵可對該菜單進行設置。旋轉時間擋調(diào)整開關可調(diào)整每大格的掃描時間值，時間擋位值指示在屏幕上顯示。描時間值，時間擋位值指示在屏幕上顯示。調(diào)整

31、調(diào)整X X軸位移旋鈕，可使被測信號波形的后沿（或者前沿）對準軸位移旋鈕，可使被測信號波形的后沿（或者前沿）對準 X=0X=0的的軸線以利于比較精確地讀數(shù)。軸線以利于比較精確地讀數(shù)。時間參數(shù)測量：通過計算可得到被側信號的周期時間參數(shù)測量：通過計算可得到被側信號的周期T T。（。（T= T= 時間擋位時間擋位值值格數(shù)）格數(shù)）3. 3. 示波器示波器4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用圖圖4.6 4.6 示波器探頭示波器探頭3. 3. 示波器示波器4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用（3 3）穩(wěn)定觸發(fā)調(diào)整）穩(wěn)定觸發(fā)調(diào)整觸發(fā)調(diào)節(jié)的作用觸發(fā)調(diào)節(jié)的作

32、用 當觸發(fā)調(diào)節(jié)不當時，顯示的波形將出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。當觸發(fā)調(diào)節(jié)不當時，顯示的波形將出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。所謂波形不穩(wěn)定，是指波形左右移動不能停止在屏幕上，或者，出現(xiàn)多所謂波形不穩(wěn)定，是指波形左右移動不能停止在屏幕上，或者，出現(xiàn)多個波形交織在一起，無法清楚地顯示波形。個波形交織在一起，無法清楚地顯示波形。觸發(fā)調(diào)節(jié)是示波器操作的難點和易錯點，觸發(fā)部分調(diào)節(jié)的關鍵是正確選觸發(fā)調(diào)節(jié)是示波器操作的難點和易錯點，觸發(fā)部分調(diào)節(jié)的關鍵是正確選擇觸發(fā)源信號。擇觸發(fā)源信號。觸發(fā)源選擇觸發(fā)源選擇 按觸發(fā)菜單鍵調(diào)出觸發(fā)菜單，用屏幕菜單鍵按觸發(fā)菜單鍵調(diào)出觸發(fā)菜單，用屏幕菜單鍵F2F2選擇觸發(fā)選擇觸發(fā)源。源。觸發(fā)源選擇原則如下：觸

33、發(fā)源選擇原則如下：a.a.單路測試時，觸發(fā)源必須與被測信號所在通道一致，例如，單路測試時，觸發(fā)源必須與被測信號所在通道一致，例如，Y Y通道通道CH1CH1測試時觸發(fā)源必須選測試時觸發(fā)源必須選CH1CH1，否則波形將不穩(wěn)定。，否則波形將不穩(wěn)定。3. 3. 示波器示波器4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用b.b.兩個同頻信號雙路測試時，應選信號強的一路為觸發(fā)信號源。兩個同頻信號雙路測試時，應選信號強的一路為觸發(fā)信號源。c.c.兩個有整倍數(shù)頻率關系的信號，應選頻率低的一路作為觸發(fā)信號源。兩個有整倍數(shù)頻率關系的信號，應選頻率低的一路作為觸發(fā)信號源。d.d.兩路沒有整倍數(shù)頻

34、率關系的信號，無法同時穩(wěn)定顯示，除非用存儲方兩路沒有整倍數(shù)頻率關系的信號，無法同時穩(wěn)定顯示，除非用存儲方式。式。在屏幕上，可以看到觸發(fā)源指示、觸發(fā)電平數(shù)值、觸發(fā)電平指示線。觸在屏幕上，可以看到觸發(fā)源指示、觸發(fā)電平數(shù)值、觸發(fā)電平指示線。觸發(fā)電平指示線只有在調(diào)發(fā)電平指示線只有在調(diào)“LEVELLEVEL”旋鈕時才出現(xiàn)，隨后自動消失。旋鈕時才出現(xiàn)，隨后自動消失。觸發(fā)電平調(diào)整觸發(fā)電平調(diào)整 調(diào)整電平旋鈕使觸發(fā)電平線進入被測信號電壓范圍內(nèi)，調(diào)整電平旋鈕使觸發(fā)電平線進入被測信號電壓范圍內(nèi)，可使波形穩(wěn)定；按可使波形穩(wěn)定；按50%50%按鈕可使觸發(fā)電平自動調(diào)整到被測電壓值的中點，按鈕可使觸發(fā)電平自動調(diào)整到被測電壓

35、值的中點，從而使波形穩(wěn)定。從而使波形穩(wěn)定。當選擇正弦波信號為觸發(fā)源時，僅正弦波一路信號穩(wěn)定，此時非正弦波，當選擇正弦波信號為觸發(fā)源時，僅正弦波一路信號穩(wěn)定，此時非正弦波，如方波信號就不穩(wěn)定。如方波信號就不穩(wěn)定。3. 3. 示波器示波器4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用（4 4）校準信號的使用）校準信號的使用校準信號的作用校準信號的作用 示波器提供一個頻率為示波器提供一個頻率為1kHz1kHz電壓為電壓為3V3V的校準信號，的校準信號，其作用是：其作用是：a. a. 可以用于檢查示波器自身的測量是否準確?？梢杂糜跈z查示波器自身的測量是否準確。b. b. 可以檢查輸入

36、探頭是否完好?？梢詸z查輸入探頭是否完好。c. c. 當使用比較法測量其他信號時，體統(tǒng)一個標準作為參考信號。當使用比較法測量其他信號時，體統(tǒng)一個標準作為參考信號。校準信號的接入，如圖校準信號的接入，如圖4.74.7所示。所示。校準信號的測量校準信號的測量 當測得校準信號為當測得校準信號為1kHz1kHz，3V3V時，說明接入探頭線完時，說明接入探頭線完好，并且示波器好，并且示波器Y Y通道和通道和X X通道測試準確。通道測試準確。3. 3. 示波器示波器4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用圖圖4.7 4.7 校準信號接入示意圖校準信號接入示意圖3. 3. 示波器示波器

37、4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用3 3）示波器應用示例）示波器應用示例（1 1）簡單正弦波信號觀測）簡單正弦波信號觀測觀測電路中一未知信號，迅速顯示和測量信號的頻率和峰峰值。觀測電路中一未知信號，迅速顯示和測量信號的頻率和峰峰值。欲迅速顯示該信號，請按如下步驟操作：欲迅速顯示該信號，請按如下步驟操作： 將探頭菜單衰減系數(shù)設定為將探頭菜單衰減系數(shù)設定為1010，并將探頭上的開關設定為，并將探頭上的開關設定為1010。 將將CH1CH1的探頭連接到電路被測點。的探頭連接到電路被測點。 按下按下 AUTO AUTO 按鈕。按鈕。數(shù)字存儲示波器將自動設置使波形顯示達到最

38、佳。在此基礎上，可以數(shù)字存儲示波器將自動設置使波形顯示達到最佳。在此基礎上，可以進一步調(diào)節(jié)垂直、水平擋位，直至波形的顯示符合所需的要求。進一步調(diào)節(jié)垂直、水平擋位，直至波形的顯示符合所需的要求。3. 3. 示波器示波器4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用（2 2）進行自動測量信號的電壓和時間參數(shù)）進行自動測量信號的電壓和時間參數(shù)數(shù)字存儲示波器可對大多數(shù)顯示信號進行自動測量。欲測量信號頻率和數(shù)字存儲示波器可對大多數(shù)顯示信號進行自動測量。欲測量信號頻率和峰峰值，請按如下步驟操作：峰峰值，請按如下步驟操作：按按 MEASURE MEASURE 按鍵，以顯示自動測量菜單；按鍵

39、，以顯示自動測量菜單；按下按下 F1 F1 ，進入測量菜單種類選擇；，進入測量菜單種類選擇； 按下按下 F3 F3 ，選擇電壓類；，選擇電壓類； 按下按下 F5 F5 翻至翻至2/42/4頁，再按頁，再按 F3 F3 選擇測量類型，峰峰值；選擇測量類型，峰峰值； 按下按下 F2 F2 ，進入測量菜單種類選擇，再按，進入測量菜單種類選擇，再按 F4 F4 選擇時間類；選擇時間類；按按 F2 F2 即可選擇測量類型：頻率。即可選擇測量類型：頻率。此時，峰峰值和頻率的測量值分別顯示在此時，峰峰值和頻率的測量值分別顯示在 F1 F1 和和 F2F2的位置，如圖的位置，如圖4.84.8所所示。示。3.

40、3. 示波器示波器4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用（3 3）雙蹤顯示正弦波并觀測延時）雙蹤顯示正弦波并觀測延時與上例相同，設置探頭和數(shù)字存儲示波器通道的探頭衰減系數(shù)為與上例相同，設置探頭和數(shù)字存儲示波器通道的探頭衰減系數(shù)為1010。將數(shù)字存儲示波器將數(shù)字存儲示波器CH1CH1通道與電路信號輸入端相接，通道與電路信號輸入端相接，CH2CH2通道則與輸出通道則與輸出端相接。操作步驟如下：端相接。操作步驟如下：顯示顯示CH1CH1通道和通道和CH2CH2通道的信號通道的信號a. a. 按下按下 AUTO AUTO 按鈕；按鈕；b. b. 繼續(xù)調(diào)整水平、垂直擋位直至波形

41、顯示滿足您的測試要求；繼續(xù)調(diào)整水平、垂直擋位直至波形顯示滿足您的測試要求；c. c. 按按 CH1 CH1 按鍵選擇按鍵選擇CH1CH1，旋轉垂直位置旋鈕，調(diào)整，旋轉垂直位置旋鈕，調(diào)整CH1CH1波形的垂直位波形的垂直位置；置；d. d. 按按 CH2 CH2 按鍵選擇按鍵選擇CH2CH2，如前操作，調(diào)整，如前操作，調(diào)整CH2CH2波形的垂直位置。使通波形的垂直位置。使通道道1 1、2 2的波形既不重疊在一起，又利于觀察比較。的波形既不重疊在一起，又利于觀察比較。3. 3. 示波器示波器4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用測量正弦信號通過電路后產(chǎn)生的延時，并觀察波形

42、的變化。測量正弦信號通過電路后產(chǎn)生的延時，并觀察波形的變化。a.a.自動測量通道延時自動測量通道延時按按 MEASURE MEASURE 按鈕以顯示自動測量菜單。按鈕以顯示自動測量菜單。按按 F1 F1 鍵，進入測量菜單種類選擇；鍵，進入測量菜單種類選擇；按按 F4 F4 鍵，進入時間類測量參數(shù)列表；鍵，進入時間類測量參數(shù)列表；按兩次按兩次 F5 F5 鍵，進入鍵，進入3/33/3頁；按頁；按 F2 F2 鍵，選擇延遲測量；按鍵，選擇延遲測量；按 F1 F1 鍵，選鍵，選擇從擇從CH1CH1，再按下，再按下 F2 F2 鍵，選擇到鍵，選擇到CH2CH2，然后按，然后按 F5 F5 確定鍵。此時

43、，您確定鍵。此時，您可以在可以在 F1 F1 區(qū)域的區(qū)域的“CH1-CH2CH1-CH2延遲延遲”下看到延遲值。下看到延遲值。b.b.觀察波形的變化（如圖觀察波形的變化（如圖4.94.9所示）所示）3. 3. 示波器示波器4.1.1 4.1.1 常用儀器的認識和使用常用儀器的認識和使用圖圖4.8 4.8 示波器測量正弦波信號圖示波器測量正弦波信號圖 圖圖4.9 4.9 波形延時觀測波形延時觀測實訓4-1：用示波器觀察并測量正弦交流信號的參數(shù)實訓流程：實訓流程：1 1）標準信號的幅值和頻率的測量）標準信號的幅值和頻率的測量根據(jù)圖根據(jù)圖4.74.7接入校準信號，用示波器測量信號幅值和頻率，并記錄在

44、表接入校準信號，用示波器測量信號幅值和頻率，并記錄在表4-24-2和表和表4-34-3中。中。表表4-2 標準信號幅值的測量標準信號幅值的測量每格電壓擋位的指示值（每格電壓擋位的指示值（mV）標準信號峰峰值所占格數(shù)標準信號峰峰值所占格數(shù)標準信號峰峰值讀數(shù)（標準信號峰峰值讀數(shù)（V）表表4-3 標準信號頻率的測量標準信號頻率的測量掃描時間擋位值（掃描時間擋位值（s）一周期所占格數(shù)一周期所占格數(shù)標準信號周期讀數(shù)（標準信號周期讀數(shù)（ms）信號頻率讀數(shù)（信號頻率讀數(shù)（kHz）實訓4-1：用示波器觀察并測量正弦交流信號的參數(shù)2）用示波器和晶體管毫伏表測量正弦波信號的幅值和有效值）用示波器和晶體管毫伏表測量

45、正弦波信號的幅值和有效值（1）按照圖）按照圖4.10連接。連接。圖圖4.10 信號發(fā)生器與示波器的連接信號發(fā)生器與示波器的連接（2）設置低頻信號發(fā)生器。）設置低頻信號發(fā)生器。波形選擇：正弦波；輸出衰減：波形選擇：正弦波；輸出衰減：0dB；輸出信號頻率；輸出信號頻率1kHz；調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)“振幅調(diào)振幅調(diào)整整”旋鈕，使信號發(fā)生器電壓表頭的讀數(shù)為旋鈕，使信號發(fā)生器電壓表頭的讀數(shù)為1.0V。（3）用晶體管毫伏表測量輸出信號的電壓值（有效值）。）用晶體管毫伏表測量輸出信號的電壓值（有效值）。（4）用示波器顯示和測量信號的電壓值。）用示波器顯示和測量信號的電壓值。實訓4-1：用示波器觀察并測量正弦交流信號的參

46、數(shù)（5）改變低頻信號發(fā)生器）改變低頻信號發(fā)生器 “輸出衰減輸出衰減”位置，用晶體管毫伏表測量信位置，用晶體管毫伏表測量信號的電壓值，用示波器顯示和測量信號的電壓值，計算有效值，記錄在號的電壓值，用示波器顯示和測量信號的電壓值，計算有效值，記錄在表表4-4中，并與晶體管毫伏表測量的值進行比較。中，并與晶體管毫伏表測量的值進行比較。表表4-4 示波器和晶體管毫伏表示波器和晶體管毫伏表1測量信號的電壓值測量信號的電壓值“輸出衰減輸出衰減”所在位置所在位置0dB-20dB-40dB每格電壓擋位的指示值（每格電壓擋位的指示值（mV）正弦波峰峰值所占格數(shù)正弦波峰峰值所占格數(shù)正弦波峰峰值讀數(shù)（正弦波峰峰值讀

47、數(shù)（V）正弦波有效值（計算值）（正弦波有效值（計算值）（V）晶體管毫伏表測量的電壓值（晶體管毫伏表測量的電壓值（V）實訓4-1：用示波器觀察并測量正弦交流信號的參數(shù)注意：信號發(fā)生器的電壓表頭或者晶體管毫伏表測量出的值是有效值，注意：信號發(fā)生器的電壓表頭或者晶體管毫伏表測量出的值是有效值，而示波器直接測出的是信號電壓的峰峰值，要經(jīng)過換算才能求得有效而示波器直接測出的是信號電壓的峰峰值，要經(jīng)過換算才能求得有效值。另外，由于示波器往往使用探頭測量，這時被測信號可能有值。另外，由于示波器往往使用探頭測量，這時被測信號可能有10：1的的衰減，因此在計算中要考慮這一影響。衰減，因此在計算中要考慮這一影響。

48、3）用示波器測量信號周期）用示波器測量信號周期測量信號的周期時，應將水平掃描時間擋位值置于合適的位置，使示波測量信號的周期時，應將水平掃描時間擋位值置于合適的位置，使示波器的屏幕上顯示的一個周期占有足夠的格數(shù)，按表器的屏幕上顯示的一個周期占有足夠的格數(shù)，按表4-5所列，測量信號的所列，測量信號的周期，計算其頻率。周期，計算其頻率。表表4-5 4-5 示波器測量信號周期示波器測量信號周期信號頻率（信號頻率（kHz）1550100掃描時間擋位值掃描時間擋位值一周期所占格數(shù)一周期所占格數(shù)信號的周期（信號的周期（s）讀數(shù)）讀數(shù)測出的信號頻率讀數(shù)測出的信號頻率讀數(shù)實訓4-1：用示波器觀察并測量正弦交流信

49、號的參數(shù)4）用示波器觀察并測試正弦交流信號的波）用示波器觀察并測試正弦交流信號的波形形（1）按照圖）按照圖4.11連接。連接。（2）信號源還是采用）信號源還是采用1V、1kHz的正弦交流的正弦交流信號。信號。用示波器觀察信號源的波形。用示波器觀察信號源的波形。（3）用）用CH1通道觀察電阻兩端（探頭信號通道觀察電阻兩端（探頭信號線接線接a端，探頭地線接端，探頭地線接b端）的電壓波形；端）的電壓波形；用用CH2通道觀察電容兩端（探頭信號線接通道觀察電容兩端（探頭信號線接b，探頭地線接探頭地線接c端）的電壓波形。端）的電壓波形。圖圖4.11 4.11 測試電路圖測試電路圖（4）通過觀察和測量可得到

50、下列結論。）通過觀察和測量可得到下列結論。信號源的波形是信號源的波形是_ （正弦波（正弦波/非正弦波），電阻和電容端非正弦波），電阻和電容端電壓的波形是電壓的波形是_ （正弦波（正弦波/非正弦波）。非正弦波）。 實訓4-1：用示波器觀察并測量正弦交流信號的參數(shù)電阻端電壓的峰電阻端電壓的峰-峰值是峰值是 V，周期，周期是是 s；電容端電壓的峰；電容端電壓的峰-峰值是峰值是 V，周期是，周期是 s。電阻端電。電阻端電壓的波形與電容端電壓的波形壓的波形與電容端電壓的波形 （沒有延時（沒有延時/出現(xiàn)延時）。出現(xiàn)延時）。2022-3-18394.1.2 4.1.2 正弦交流電的基本概念正弦交流電的基本概

51、念 電路中，大小和方向均隨時間作周期性變化的電流和電電路中，大小和方向均隨時間作周期性變化的電流和電壓，分別稱為交變電流和交變電壓，統(tǒng)稱為交流電。電流和壓，分別稱為交變電流和交變電壓，統(tǒng)稱為交流電。電流和電壓的大小和方向隨時間按正弦規(guī)律變化的，稱為正弦交流電壓的大小和方向隨時間按正弦規(guī)律變化的，稱為正弦交流電。電。 正弦交流電可通過變壓器任意變換電流、電壓，方便輸正弦交流電可通過變壓器任意變換電流、電壓，方便輸送、分配和使用，廣泛應用于電力供電系統(tǒng)中；在通信電路送、分配和使用，廣泛應用于電力供電系統(tǒng)中；在通信電路和自控系統(tǒng)中的信號，雖然不是按正弦方式變化，但可通過和自控系統(tǒng)中的信號，雖然不是按

52、正弦方式變化，但可通過傅氏變換展開成正弦量的迭加。此外，交流發(fā)電機和交流電傅氏變換展開成正弦量的迭加。此外，交流發(fā)電機和交流電動機都比直流的簡單、經(jīng)濟和耐用。所以研究交流電不論在動機都比直流的簡單、經(jīng)濟和耐用。所以研究交流電不論在理論上還是實際應用上都有重要意義和價值。理論上還是實際應用上都有重要意義和價值。4.1.2 4.1.2 正弦交流電的基本概念正弦交流電的基本概念正弦交流電的產(chǎn)生正弦交流電的產(chǎn)生如圖如圖4.12所示，讓矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動，由于所示，讓矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動，由于線圈在作切割磁力線運動，線圈中就有感應電動勢產(chǎn)生。線圈在作切割磁力線運動，線圈中就有感應電動勢

53、產(chǎn)生。電流計中就可以看到線圈每轉一周，指針左右擺動一次。電流計中就可以看到線圈每轉一周，指針左右擺動一次?？梢宰C明，當線圈匝數(shù)可以證明，當線圈匝數(shù)n，線圈邊的長度，線圈邊的長度l，線圈勻速轉動，線圈勻速轉動線速度為線速度為v，勻強磁場的磁感應強度為，勻強磁場的磁感應強度為B時，線圈產(chǎn)生的感時，線圈產(chǎn)生的感應電動勢。應電動勢。其中其中圖圖4.12 4.12 正弦交流電的產(chǎn)生正弦交流電的產(chǎn)生外接電路中的電流也是正弦量，即外接電路中的電流也是正弦量，即meeE sin(t )mE2nBlvmiiI sin(t )muuU sin(t )端子間的電壓端子間的電壓2. 2. 表征正弦交流電的物理量表征正

54、弦交流電的物理量4.1.2 4.1.2 正弦交流電的基本概念正弦交流電的基本概念以電壓為例，正弦量與時間的函數(shù)關系一般可表示為以電壓為例，正弦量與時間的函數(shù)關系一般可表示為圖圖4.13 4.13 正弦交流電的波形正弦交流電的波形該式稱為瞬時值表達式。該式稱為瞬時值表達式。式中的式中的Um、和和u三個參數(shù)分別稱三個參數(shù)分別稱為振幅、角頻率和初相位。為振幅、角頻率和初相位。這就是正弦量的三要素，它們分別反映了正弦量的這就是正弦量的三要素，它們分別反映了正弦量的3個方面，即個方面，即正弦量的大小、變化快慢和變化的狀態(tài)。正弦交流電壓的波形正弦量的大小、變化快慢和變化的狀態(tài)。正弦交流電壓的波形如圖如圖4

55、.13所示。所示。muuU sin(t )2. 2. 表征正弦交流電的物理量表征正弦交流電的物理量4.1.2 4.1.2 正弦交流電的基本概念正弦交流電的基本概念1）交流電大小的描述）交流電大小的描述（1）振幅）振幅振幅指正弦量在一個周期內(nèi)所能達到的振幅指正弦量在一個周期內(nèi)所能達到的最大數(shù)值。振幅也稱最大值、幅值或峰最大數(shù)值。振幅也稱最大值、幅值或峰值。如正弦電壓值。如正弦電壓其振幅為其振幅為5V，而，而其振幅也是其振幅也是5V。振幅通常用帶下標。振幅通常用帶下標m的大寫字母表示，如的大寫字母表示，如正弦電壓和電流的振幅值分別用正弦電壓和電流的振幅值分別用Um和和Im表示。表示。u5sin 3

56、14t30Vu-5sin 314t30V2. 2. 表征正弦交流電的物理量表征正弦交流電的物理量4.1.2 4.1.2 正弦交流電的基本概念正弦交流電的基本概念（2）有效值）有效值工程上常用有效值來衡量周期量的大小。工程上常用有效值來衡量周期量的大小。交流電的有效值是用熱效應來確定的。假設在一個線性電阻交流電的有效值是用熱效應來確定的。假設在一個線性電阻R上，分別通以直流電流上，分別通以直流電流I和正弦電流和正弦電流i，若在一個周期，若在一個周期T的時的時間內(nèi)，它們在電阻間內(nèi)，它們在電阻R上所產(chǎn)生的熱效應相同，則該直流電流上所產(chǎn)生的熱效應相同，則該直流電流I就定義為正弦電流就定義為正弦電流i的

57、有效值，并規(guī)定用大寫字母表示有效值，的有效值，并規(guī)定用大寫字母表示有效值，如如U和和I分別表示正弦電壓和電流的有效值。分別表示正弦電壓和電流的有效值。直流電流直流電流I和正弦電流和正弦電流i分別通過分別通過R時在一個周期時在一個周期T內(nèi)產(chǎn)生的熱內(nèi)產(chǎn)生的熱量分別為量分別為2IQI RTT2i0Qi Rdt2. 2. 表征正弦交流電的物理量表征正弦交流電的物理量4.1.2 4.1.2 正弦交流電的基本概念正弦交流電的基本概念一個周期一個周期T內(nèi)，它們的熱效應相同，可得交流電流的有效值內(nèi)，它們的熱效應相同，可得交流電流的有效值將正弦電流將正弦電流 代入并計算可得代入并計算可得同樣可得正弦電壓、正弦電

58、動勢的有效值同樣可得正弦電壓、正弦電動勢的有效值T201Ii dtTmiiI sin(t )TT222mimm00111Ii dtI sin (t )dtI0.707ITT2mm1UU0.707U2mm1EE0.707E22. 2. 表征正弦交流電的物理量表征正弦交流電的物理量4.1.2 4.1.2 正弦交流電的基本概念正弦交流電的基本概念 通常所說的交流電壓、電流的大小都是指有效值。如通常所說的交流電壓、電流的大小都是指有效值。如日常生活中使用的日常生活中使用的220V交流電就是指電壓的有效值為交流電就是指電壓的有效值為220V。常用的交流電壓表和交流電流表所指示的是交流有效值；常用的交流電

59、壓表和交流電流表所指示的是交流有效值；交流電氣設備銘牌上所標的額定電壓、額定電流值也都是交流電氣設備銘牌上所標的額定電壓、額定電流值也都是有效值。但是，電容器及其他電氣設備絕緣的耐壓、整流有效值。但是，電容器及其他電氣設備絕緣的耐壓、整流器的擊穿電壓等，則須根據(jù)交流電壓的振幅值（而不是有器的擊穿電壓等，則須根據(jù)交流電壓的振幅值（而不是有效值）來考慮。效值）來考慮。（3）平均值）平均值 工程中有時還用到平均值的概念。所謂平均值是指在一工程中有時還用到平均值的概念。所謂平均值是指在一個周期內(nèi)交流電的絕對值的平均值。正弦電流的平均值個周期內(nèi)交流電的絕對值的平均值。正弦電流的平均值2. 2. 表征正弦

60、交流電的物理量表征正弦交流電的物理量4.1.2 4.1.2 正弦交流電的基本概念正弦交流電的基本概念注意：因為有效值用得最多，幾乎所有的交流電表的表盤都注意：因為有效值用得最多，幾乎所有的交流電表的表盤都是按是按“有效值有效值”來刻度的。電磁式電表指針偏轉的角度正比來刻度的。電磁式電表指針偏轉的角度正比于電流的平方，它測量的是有效值；而磁電式電表上加接整于電流的平方，它測量的是有效值；而磁電式電表上加接整流二極管用來測量交流電流時，電表真正測量的是交流電流流二極管用來測量交流電流時，電表真正測量的是交流電流的平均值。的平均值。2）交流電變化快慢的描述）交流電變化快慢的描述（1）周期）周期周期是