電測實驗報告

1、電子測量技術(shù)實驗報告電氣工程學院姓  名：李曉峰學    號：12281035班    級：電氣1307班            實驗一 示波器波形參數(shù)測量一 、實驗?zāi)康耐ㄟ^示波器的波形參數(shù)測量，進一步鞏固加強示波器的波形顯示原理的掌握，熟悉示波器的使用技巧。   1. 熟練掌握用示波器測量電壓信號峰峰值，有效值及其直流分量。 

2、 2. 熟練掌握用示波器測量電壓信號周期及頻率。 3. 熟練掌握用示波器在單蹤方式和雙蹤方式下測量兩信號的相位差。二 、實驗設(shè)備 1. 信號發(fā)生器, 示波器。示波器SS7802Aa、主要參數(shù)：SS-7802模擬示波器·具有能夠選擇場方式、線路的TV/視頻同步功能·附有光標和讀出功能·5位數(shù)計數(shù)器規(guī)格及性能·顯像管：6英寸、方型8*10p(1p=10mm)約16kV·垂直靈敏度：2mV/p5V/p（1-2-5檔）（通道1、通道2）精度：±2%·頻率范圍：20

3、MHz·時間軸掃描A·100ns/p500ms/p·TV/視頻同步：能夠選擇場方式、能夠選擇ODD、EVEN、BOTH、掃描線路b、主要功能描述示波器操作板如圖所示：包括如下五個操作控制區(qū)域：水平控制區(qū)【POSITION】：將【POSITION】向右旋轉(zhuǎn)，波形右移。FINE 指示燈亮時，旋轉(zhuǎn)【POSITION】可作微調(diào)。MAG×10 ：掃描速率提高10倍，波形將基于中心位置向左右放大。ALTCHOP ：選擇ALT（交替，兩個或多個信號交替掃描）或CHOP（斷續(xù)，兩個或多個信號交替掃描）。垂直控制區(qū)INPUT：輸入連接器（CH1、CH2）,連接輸入信號。E

4、XTINPUT ：用外觸發(fā)信號做觸發(fā)源。外信號通過前面板的EXTINPUT接入?！綱OLTS/DIV】：調(diào)節(jié)【VOLTS/DIV】選擇偏轉(zhuǎn)因數(shù)。按下【VOLTS/DIV】；偏轉(zhuǎn)因數(shù)顯示“>”符號。在該屏幕下，可執(zhí)行微調(diào)程序?！綪OSITION】：垂直位移，向右旋轉(zhuǎn)，波形上移。CH1、CH2：通道選擇，按下CH1或CH2選擇通道顯示或不顯示。GND：按下GND打開接地開關(guān)。DC/AC:選擇直流（DC）或交流（AC）耦合。ADD、INV：顯示（CH1+CH2）(相加ADD)或（CH1-CH2）(相減INV)。觸發(fā)及掃描控制區(qū)【TIME/DIV】：選擇掃描速率?！綯RIGLEVEL】：調(diào)整觸發(fā)

5、電平。SLOPE：選擇觸發(fā)沿（+、）。SOURCE：選擇觸發(fā)來源（CH1、CH2、LINE、EXT、VERT）。COUPL：選擇觸發(fā)耦合方式（AC、DC、HFREJ或LFREJ）。TV：視頻信號觸發(fā)選擇（BOTH、ODD、EVEN、或TV-H）。TRIGD 指示燈 ：當觸發(fā)脈沖產(chǎn)生時燈亮著。READY指示燈：等待觸發(fā)信號時燈亮著。AUTO、NORM：選擇重復掃描。SGL/RST：選擇單次掃描。功能選擇及控制區(qū)【FUNCTION】：可用此旋鈕設(shè)定延遲時間、光標位置等。旋轉(zhuǎn)時做為微調(diào)使用。如需粗調(diào)時，可單次或連續(xù)按下此鈕，而光標移動方向為之前此鈕旋轉(zhuǎn)的方向。光標:V-t-OFF：選擇t（時間變化測

6、量），選擇V（電壓變化測量），或OFF。TCK/C2：選擇光標移動形式（C2 或TRACKING）。HOLDOFF：選擇釋抑時間。整體控制區(qū)POWER：用于開啟電源（ON）或進入預(yù)備（STBY）狀態(tài)屏幕灰度等的調(diào)整校準信號及接地端口CAL連接器：輸出校準電壓信號，此信號用于本儀器之操作檢查及調(diào)整探頭波形屏幕顯示分為以下三個區(qū)域：觸發(fā)及掃描信息顯示區(qū)在顯示屏的上方，依次為：掃描速度、觸發(fā)源、觸發(fā)極性、觸發(fā)耦合方式、觸發(fā)電平、釋抑時間等項目。波形顯示區(qū)，顯示信號波形。信號源狀態(tài)、測量結(jié)果顯示區(qū)。 2. 電阻、電容等。三、 實驗步驟1測量1kHZ的三角波信號的峰峰值及其

7、直流分量。 2測量1kHZ的三角波經(jīng)下圖阻容移相平波后的信號的峰峰值及其直流分量。3測量1kHZ的三角波的周期及頻率。 4用單蹤方式測量三角波、兩信號間的相位差。 5用雙蹤方式測量三角波、兩信號間的相位差。 6信號改為100HZ，重復上述步驟15。四、實驗數(shù)據(jù)1. 本實驗所用RC移相平波電路中，R=1,C=0.24 信號1KHz三角波i阻容移相平波 信號0i與0的相位差單蹤雙蹤參數(shù)Vp-p（V）VDC（V）f（Hz）T（ms）Vp-p（V）VDC（V）T（ms）T（ms）數(shù)據(jù)1.0547m998.581.000504m49.3m0.240.232. 1kHz三角波

8、測量結(jié)果數(shù)據(jù)記錄表100kHz三角波測量結(jié)果數(shù)據(jù)記錄表信號1KHz三角波i阻容移相平波 信號0i與0的相位差單蹤雙蹤參數(shù)Vp-p（V）VDC（V）f（Hz）T（ms）Vp-p（V）VDC（V）T（ms）T（ms）數(shù)據(jù)1.0848m99.9810.0494m50.3m0.210.193. 數(shù)據(jù)處理與分析（1）直流分量：由于輸出信號直流分量基本保持不變，可直接對輸出信號的直流分量進行比較， 輸入信號i為1kHz三角波時，VDC=47mV輸入信號i為100Hz三角波時，VDC=48mV 所以該移相平波電路對三角波的直流分量的阻隔作用近乎沒有。推廣到一般，RC移

9、相平波電路對信號的直流分量沒有阻隔作用。（2）相位差：輸入信號i為1kHz三角波時， 采用單蹤方式：采用雙蹤方式：  輸入信號為100Hz三角波時， 采用單蹤方式： 采用雙蹤方式： 單蹤方式較雙蹤方式準確 比較兩項的相位差可知，該移相平波電路對1kHz三角波的移相作用較明五 、實驗結(jié)論1. RC移相平波電路對于100Hz三角波信號，幅值衰減較小，直流分量阻隔作用較大，相位移動較??；對于1kHz三角波信號，幅值衰減較大，直流阻隔分量較小，相位移動較大。 推廣到一般，RC移相平波電路對于低頻信號，幅

10、值衰減較小，直流分量阻隔作用較大，相位移動較??；對于高頻信號，幅值衰減較大，直流阻隔分量較小，相位移動較大。 2. 對于示波器測量，單蹤方式較雙蹤方式更為準確，且適用范圍較廣，因為雙蹤方式不可用于不相干信號的測量，否則會導致波形不穩(wěn)定。六 、實驗問題討論 1. 測量相位差時，你認為雙蹤、單蹤測量哪種方式更準確？為什么？ 解：單蹤測量更準確。 選用雙蹤方式時，使用兩個輸入通道，雙蹤方式的掃描分為交替方式（ALT）和斷續(xù)方式（CHOP）兩種，均會產(chǎn)生更大系統(tǒng)誤差，因而導致雙蹤工作方式的準確度略低于單蹤工作方式。 經(jīng)過試驗驗證，單

11、蹤測量更準確，與理論分析相一致。2. 你認為在實驗過程中，雙蹤示波器的掃描是工作在交替、還是斷續(xù)方式？為什么？ 解：交替掃描即ACT是非實時的工作狀態(tài)，開關(guān)速度比較低，這樣的工作方式在測量低頻信號時只有閃動出現(xiàn)。斷續(xù)掃描即CHOP，這種工作方式開關(guān)轉(zhuǎn)換速度高，兩個波形的閃動現(xiàn)象，中間需要消隱，否則只有霧狀圖像。3. 對于同一組移相電路，1kHz和100Hz三角波經(jīng)過移相變換后，其相位、   幅值有何不同？為什么？解: 移相變換后，,頻率減小，移相后正弦波幅值變大，相位差變小。不同頻率的信號將產(chǎn)生不同的輸出信號：RC移相平波電路對于低頻

12、信號，幅值衰減較小，直流分量阻隔作用較大，相位移動較??；對于高頻信號，幅值衰減較大，直流阻隔分量較小，相位移動較大。 在實驗中，實驗現(xiàn)象與理論分析相恰。 因此，考慮到實際應(yīng)用，使用RC電路進行隔直作用時，輸入信號的頻率盡量低。實驗二  數(shù)字示波器的波形參數(shù)測量和分析一、 實驗?zāi)康?、了解數(shù)字示波器基本結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握使用數(shù)字示波器的基本使用方法。2、學會使用數(shù)字示波器觀察電信號波形和電壓幅值以及頻率等。3、學會使用光標測量、自動測量、波形存儲、波形分析等功能。二、實驗設(shè)備1、數(shù)字示波器TDS2012B示波器的基本工作原理數(shù)字示波器是由取樣儲存、讀出顯

13、示和系統(tǒng)控制三大部分組成，它們通過數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線相互聯(lián)系和交換信息，以完成各種測量功能。系統(tǒng)控制部分由鍵盤、只讀存儲器、CPU及I/O接口等組成。在ROM內(nèi)寫有儀器的管理程序，在管理程序的控制下，對鍵盤進行掃描產(chǎn)生掃描碼，接受使用者的操作，以便設(shè)定輸入靈敏度、掃描速度、讀寫素的等參數(shù)和各種測試功能。取樣存儲部分由輸入通道、取樣保持電路、取樣脈沖形成電路、A/D轉(zhuǎn)換器、信號存儲器等組成。取樣保持電路在取樣脈沖的控制下，對被測信號進行取樣，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器變換成數(shù)字信號，然后存入信號數(shù)據(jù)存儲器中。取樣脈沖的形成受觸發(fā)信號的控制，同時也受CPU控制。讀出顯示部分由顯示緩沖存儲器、D/A轉(zhuǎn)

14、換器、掃描發(fā)生器、X放大器、Y放大器和示波管電路組成。它在接到讀命令后，先將存儲在顯示緩沖存儲器中的數(shù)字信號送如D/A轉(zhuǎn)換器，將其重新恢復成模擬信號，經(jīng)放大后送入視波管，同時掃描發(fā)生器產(chǎn)生的掃描階梯波電壓把被測信號在水平方向展開，從而將信號波形顯示在屏幕上。2、信號發(fā)生器三、實驗步驟1.信號發(fā)生器輸出功率約1kHz的正弦信號，用CH1進行測量（1）光標測量功能測量和記錄信號的峰峰值、直流分量、周期和上升時間。（2）自動測量功能測量和記錄信號的峰峰值、直流分量、周期和上升時間。（3）用傅里葉變換功能分析信號，記錄該頻譜圖。（4）存儲信號波形。峰峰值（V）直流分量（mV）周期（ms）上升時間（ms

15、）光標測量2067.681.000.504自動測量2.108.441.020.4802.示波器的校準信號接入CH2，重復上述步驟峰峰值（V）直流分量（mV）周期（ms）上升時間（ms）光標測量2.107.841.030.485自動測量2.148.461.010.5103、關(guān)閉CH1通道顯示，調(diào)出步驟1（4）已存儲的信號波形，與現(xiàn)有信號同時顯示，記錄顯示波形。五 、實驗問題討論1、 兩信號的頻譜有什么明顯的差異？為什么？解:信號的頻譜有明顯的差異，因為每個信號的種類以及占空比不一樣。2、 實驗中兩通道波形同時顯示時，是否有波形不穩(wěn)定的情況？解:兩信號同時顯示時，可能會產(chǎn)生相互影響以致信

16、號不穩(wěn)定。實驗三  圖示儀的使用及晶體管特性參數(shù)測量一 、實驗?zāi)康耐ㄟ^圖示儀對晶體管參數(shù)的測量使用，加強對圖示儀的波形顯示原理的掌握，熟悉圖示儀的使用方法。 1. 學會用圖示儀測量晶體三極管的特性參數(shù)。 2. 學會用圖示儀測量二極管的特性參數(shù)。 2. 學會用圖示儀測量穩(wěn)壓二極管的特性參數(shù)。二 實驗設(shè)備 1. 圖示儀 本機主要由集電極掃描電源,階梯波發(fā)生器X,Y放大器,高頻高壓電路及低壓供電電源幾大部分組成,集電極電源提供被測管的掃描電壓(C,E端)階梯波發(fā)生器供給B端注入信號,通過X,Y放大器將

17、電壓及電流調(diào)理后供給由高頻高壓驅(qū)動加亮的示波管,顯示出被測器件的特性曲線供觀測.2. 二極管、穩(wěn)壓二極管、晶體管9012、9013 三、實驗步驟 1. 測量二極管的導通特性曲線。 2. 測量穩(wěn)壓二極管的正向、反向特性曲線。3. 測量晶體管9012的特性曲線，計算4. 測量晶體管9013的特性曲線，計算四、 實驗數(shù)據(jù)1.二極管的導通特性曲線如下所示： 穩(wěn)壓二極管的正向?qū)ㄌ匦郧€如下所示： 反向特性曲線如下圖所示： 2. 晶體管9013的特性曲線（9013為NPN型三極管） 3.晶體管9

18、012特性曲線 （9012為PNP型三極管）二極管正向?qū)妷簽?.32V穩(wěn)壓二極管的正向?qū)妷簽?.35V，反向擊穿電壓為30V9012和9013的測量與計算數(shù)據(jù)VcesVceoIceohfe=Ic/Ib9012（PNP）0.27V5.6V0.1A2609013（NPN）0.33V6.30.2180五 、實驗問題討論1. 測量二極管、穩(wěn)壓二極管的特性曲線時，如何注意Rc及掃描電壓的檔位？ RC應(yīng)該調(diào)至適當?shù)臋n位，保護被測電阻。測量正向特性時應(yīng)將RC適當調(diào)大，使掃描的電流小于穩(wěn)壓管的最大電流，以免燒壞器件。掃描電壓應(yīng)調(diào)至“0”處，待實驗開始后逐漸增大，但應(yīng)小于器

19、件的最大電壓。 2測量晶體管的特性曲線時，為什么增加級數(shù)時，屏幕上的波形為什么會閃動？請你計算掃描一簇曲線所用的時間？ 增加簇數(shù)，使n增大，階梯波發(fā)生器開關(guān)速度低，重新產(chǎn)生增大后的階梯信號會出現(xiàn)閃動。    3. 如何進行階梯波的調(diào)零？ 以PNP型三級管為例，顯示部分中間按鈕按下，調(diào)零起始位置在右上角，級數(shù)選擇“1”，最“左”位置。按下測量板上的“零電流”，調(diào)整Vce=10V，此時Ic為ICEO，松開零電流，應(yīng)使第一條線與ICEO重合，即階梯調(diào)零旋鈕。實驗心得與體會本次實驗中，我們先后使用了模擬示波器，數(shù)字示波器等

20、測量儀器進行了實驗。我對整個電子測量課程的應(yīng)用和相關(guān)儀器的認知有了更深層次的理解。課上學的很多東西，只有在試驗中親自的體會應(yīng)用，才能最終的融會貫通。并且，對各種儀器的原理和調(diào)試掌握的更好。紙上得來終覺淺,在此次的實驗過程中,雖然我們在課堂上已經(jīng)學習了電子測量的基本方法與原理,但是在自己動手測量時還是遇到各種各樣的問題。實驗的過程，就是一個把學習到的只是運用的實際當中去的一個過程，我通過實驗中掌握了多種電子測量儀器的使用。一些自己平時學習中的一些問題也體現(xiàn)了出來，通過與同學 和問老師等途徑把我的問題都解決了。提高了我的理論和實踐水平。此次實驗之后，我認識到電子測量的便捷性與實用性，在生活與學習實

21、踐的各個環(huán)節(jié)中，各種各樣的電子測量隨處可見，各種精密的電子測量儀器更是實驗研究的關(guān)鍵。因此掌握電子測量儀器與使用好電子測量儀器對于學習與生活有重要意義。實驗四  數(shù)值化測量儀的使用一 、實驗?zāi)康耐ㄟ^數(shù)字化測量儀的使用，進一步鞏固加強對數(shù)值化測量原理的掌握，不同數(shù)值化測量的誤差分析及影響因素。 1. 學會用數(shù)字化測量儀測量信號的周期和頻率。2. 學會分析數(shù)字化測量的誤差來源。 3. 掌握如何減少測量誤差的措施。二、 實驗設(shè)備1. 信號發(fā)生器2. 數(shù)字頻率計三 、實驗步驟分別用測頻、測周的方法測量100Hz、1kHz、100Hz的方波，將測量數(shù)據(jù)添入下表。 測頻方法（kHz） 測周方法（ms）檔位0.01s 0.1s 1s 10s ´ 1 ´10´100´1000100Hz1kH