電子技術(shù)實訓(xùn)項目教程（含工作活頁）課件 項目四 常用電子測量儀器、儀表的使用技能

任務(wù)一認識常用電子測量儀器、儀表本章教學(xué)提要：

測量是人類對客觀事物取得概念的認識過程。隨著測量學(xué)的發(fā)展和無線電電子學(xué)的應(yīng)用，誕生了以電子技術(shù)為手段的測量，即電子測量。今天，幾乎找不到哪一個科學(xué)領(lǐng)域沒有應(yīng)用電子測量技術(shù)，大到天文觀察、宇宙航天，小到物質(zhì)結(jié)構(gòu)、基本粒子，從復(fù)雜的生命、遺傳問題到日常的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科研、國防、運輸、商業(yè)、生活等領(lǐng)域，都越來越多采用了電子測量技術(shù)與設(shè)備。在進行模擬電子技術(shù)技能訓(xùn)練過程中，掌握常用電子測量儀器、儀表的使用技能是訓(xùn)練的基本要求，因為，我們需要在訓(xùn)練中使用必要的電子測量儀器、儀表對實訓(xùn)電路進行電參量的測量，或者產(chǎn)生、提供測量用的電信號和能源，這樣才能完成圓滿實訓(xùn)電路的裝配與調(diào)試工作。知識目標(biāo)掌握常用電子測量儀器、儀表基本原理和性能。技能目標(biāo)掌握常用電子測量儀器的使用技能。任務(wù)一認識常用電子測量儀器、儀表項目四一、教學(xué)目標(biāo)

1.認識電子技術(shù)實訓(xùn)中常用儀器、儀表—數(shù)字示波器、數(shù)字信號發(fā)生器、數(shù)字毫伏表等的外觀，了解使用注意事項；2.掌握用數(shù)字示波器、數(shù)字信號發(fā)生器、數(shù)字毫伏表面板上按鍵、插孔、旋鈕的功能與使用。二、工作任務(wù)

數(shù)字示波器、數(shù)字信號發(fā)生器、數(shù)字毫伏表面板上按鍵、插孔、旋鈕的功能與使用。任務(wù)一認識常用電子測量儀器、儀表項目四三、實踐操作基礎(chǔ)知識（一）數(shù)字示波器示波器（Oscilloscope），顧名思義，就是一種顯示電子信號波形的電子儀器。它可以形象地顯示信號波形隨時間變化的儀器，是一種綜合的信號特性測試儀，是電子測量儀器中的基本儀器，也是應(yīng)用面最為廣泛的電子測量儀器。示波器通?？梢苑帜M式示波器和數(shù)字存儲式示波器兩種，由于數(shù)字技術(shù)的發(fā)展賦予示波器更多波形捕獲能力，更多的數(shù)學(xué)運算功能，可以進行波形參數(shù)分析，它還能存儲各種波形以及相關(guān)的信息，因此數(shù)字存儲示波器的越來越多的被廣泛應(yīng)用并取代模擬示波器。圖4-1-1所示模擬示波器和數(shù)字示波器的顯示界面和操作面板。本任務(wù)以數(shù)字存儲示波器為例，介紹示波器的使用。任務(wù)一認識常用電子測量儀器、儀表項目四1.面板介紹：如圖4-1-2所示為UTD7102C系列數(shù)字示波器面板及各功能區(qū)的名稱，名稱和作用如表4-1-1所示。任務(wù)一認識常用電子測量儀器、儀表項目四任務(wù)一認識常用電子測量儀器、儀表項目四2.顯示界面UTD7102C系列示波器顯示界面各功能區(qū)介紹如圖4-1-3所示。（二）數(shù)字信號發(fā)生器數(shù)字信號發(fā)生器采用先進的DDS數(shù)字頻率合成技術(shù)，產(chǎn)生高保真質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)信號，如：正弦波、方波、斜波、脈沖波、噪聲、諧波、直流、任意波等。數(shù)字信號發(fā)生器種類繁多但使用方法基本相同，現(xiàn)以UTG7025B數(shù)字信號發(fā)生器為例介紹數(shù)字信號發(fā)生器的使用。1.前面板介紹UTG7025B數(shù)字信號發(fā)生器前面板上各旋鈕和按鍵的位置如圖4-1-4所示，名稱和作用如表4-1-2所示。任務(wù)一認識常用電子測量儀器、儀表項目四任務(wù)一認識常用電子測量儀器、儀表項目四2.后面板介紹UTG7025B數(shù)字信號發(fā)生器后面板上各端口和按鍵的位置如圖4-1-5所示，名稱和作用如表4-1-3所示。任務(wù)一認識常用電子測量儀器、儀表項目四3.功能界面介紹UTG7025B數(shù)字信號發(fā)生器功能界面軟按鍵的位置如圖4-1-6所示，名稱和作用如表4-1-4所示。任務(wù)一認識常用電子測量儀器、儀表項目四（三）數(shù)字交流毫伏表數(shù)字交流毫伏表是一種自動數(shù)字化雙通道交流毫伏表，具有大LCD屏，能夠同時顯示多組數(shù)據(jù)。數(shù)字交流毫伏表種類繁多但使用方法基本相同，現(xiàn)以UT8635N數(shù)字交流毫伏表為例介紹數(shù)字交流毫伏表的使用。1.面板介紹UT8635N數(shù)字交流毫伏表前、后面板上各旋鈕和插孔的位置如圖4-1-7所示任務(wù)一認識常用電子測量儀器、儀表項目四任務(wù)一認識常用電子測量儀器、儀表項目四技能訓(xùn)練（一）訓(xùn)練內(nèi)容掌握用數(shù)字示波器、數(shù)字信號發(fā)生器、數(shù)字交流毫伏表的使用技能。（二）訓(xùn)練器材工具、儀器、材料見表4-1-6。（三）訓(xùn)練步驟：1.數(shù)字示波器的使用方法1）準(zhǔn)備工作由于各型號數(shù)字示波器的使用方法基本相同，所以，現(xiàn)以UTD7102C數(shù)字示波器為例說明數(shù)字示波器使用方法的訓(xùn)練步驟。使用附件中的電源線或者其他符合所在國標(biāo)準(zhǔn)的電源線，將示波器連接到電源，按下示波器正上方的電源開關(guān)按鈕，示波器會出現(xiàn)一個開機自檢動畫，自檢完成后示波器就會進入正常工作界面，如圖4-1-9所示。任務(wù)一認識常用電子測量儀器、儀表項目四2）觀察“校正信號”波形由“校正輸出”端子給出的方波能輸出作為測試信號。先將示波器探頭的BNC端連接示波器通道1的BNC，如圖4-1-10所示，探頭上的開關(guān)置于1×，示波器面板選擇通道一（CH1），將探針連接到“探頭補償信號連接片”上，探頭的接地鱷魚夾與探頭補償信號連接片下面的“接地端”相連，如圖4-1-11所示，最后按下示波器面板上的“自動（AUTO）”按鈕，在示波器屏幕上會出現(xiàn)“校正信號”的穩(wěn)定方波，如圖4-1-12所示。3）測量幅度測量由“校正信號”端子輸出方波的幅度。從示波器顯示屏上讀出波形幅度有兩個方法：一是數(shù)出波形幅度共占多少格，從屏幕左下角讀出目前每格所表示的電壓值，然后再用“格數(shù)”乘以每格的電壓值就得出被測信號的電壓峰-峰值；二是由屏幕直接讀出幅度及峰-峰值。如圖4-1-12所示為UTD7102C數(shù)字示波器“校正信號”的示意圖。任務(wù)一認識常用電子測量儀器、儀表項目四按照方法一可算出如圖4-1-12的“校正信號”波形的電壓峰－峰值約為：6格×500mV/格=3V；按照方法二可直接讀出波形的幅度為3.02V、峰-峰值為3.08V。4）測量頻率由數(shù)字示波器顯示屏可直接讀出“校正信號”的頻率，如圖4-1-12所示。5）顯示所有參數(shù)按測下示波器面板上的“測量（MEASURE）”鍵進入?yún)?shù)測量顯示菜單，按下“F3”，在波形顯示區(qū)域彈出一個所有測量參數(shù)的顯示框，如圖4-1-13所示。任務(wù)一認識常用電子測量儀器、儀表項目四6）波形顯示的自動設(shè)置UTD7102C數(shù)字存儲示波器具有自動設(shè)置的功能。根據(jù)輸入的信號，可自動調(diào)整垂直偏轉(zhuǎn)系數(shù)、掃描時基、以及觸發(fā)方式直至最合適的波形顯示。應(yīng)用自動設(shè)置要求被測信號的頻率大于或等于20Hz。使用自動設(shè)置步驟：（1）將被測信號連接到信號輸入通道。（2）按下AUTO按鈕。數(shù)字存儲示波器將自動設(shè)置垂直偏轉(zhuǎn)系數(shù)、掃描時基、以及觸發(fā)方式。如果需要進一步仔細觀察，在自動設(shè)置完成后可再進行手工調(diào)整，直至使波形顯示達到需要的最佳效果，如圖4-1-14所示。自動設(shè)置只適用于對簡單的單一頻率信號進行設(shè)置。對于復(fù)雜的組合波形無法實現(xiàn)有效的自動設(shè)置效果。同時，被測信號頻率不小于20Hz，幅度不小于30mVpp。任務(wù)一認識常用電子測量儀器、儀表項目四2.UTG7025B數(shù)字信號發(fā)生器的使用方法1）設(shè)置輸出波形頻率在接通電源時，波形默認配置為一個頻率為1kHz，幅度為100mV峰峰值的正弦波（以50Ω端接)。將頻率改為2.5MHz的具體步驟如下：（1）依次按[Menu]→波形→參數(shù)→頻率（如果按參數(shù)軟鍵后沒有在屏幕下方彈出頻率標(biāo)簽，則需要再次按參數(shù)軟鍵進行下一屏子標(biāo)簽顯示)。在更改頻率時，若當(dāng)前頻率值是有效的，則使用同一頻率，要改為設(shè)置波形周期，需要再次按頻率軟鍵切換到周期，頻率和周期可以相互切換。（2）使用數(shù)字鍵盤輸入所需數(shù)字2.5。（3）選擇所需單位。按對應(yīng)于所需單位的軟鍵。在選擇單位時，波形發(fā)生器以顯示的頻率輸出波形（如果輸出已啟用)。在本例中，按MHz。如圖4-1-15所示為UTG7025B數(shù)字信號發(fā)生器設(shè)置輸出波形頻率。2）設(shè)置輸出幅度在接通電源時，波形默認配置為一個幅度為100mV峰峰值的正弦波（以50Ω端接）。將幅度改為300mVpp的具體步驟如下：任務(wù)一認識常用電子測量儀器、儀表項目四（1）依次按[Menu]→波形→參數(shù)→幅度（如果按參數(shù)軟鍵后沒有在屏幕下方彈出幅度標(biāo)簽，則需要再次按參數(shù)軟鍵進行下一屏子標(biāo)簽顯示)。在更改幅度時，若當(dāng)前幅度值是有效的，則使用同一幅度值。再次按幅度軟鍵可進行單位的快速切換（在Vpp、Vrms、dBm之間切換）。（2）使用數(shù)字鍵盤輸入所需數(shù)字300。（3）選擇所需單位。按對應(yīng)于所需單位的軟鍵。在選擇單位時，波形發(fā)生器以顯示的幅度輸出波形（如果輸出已啟用)。在本例中，按mVpp。如圖4-1-16所示為UTG7025B數(shù)字信號發(fā)生器設(shè)置輸出波形幅度。任務(wù)一認識常用電子測量儀器、儀表項目四3）設(shè)置方波方波的占空比表示每個循環(huán)中方波處于高電平的時間量（假設(shè)波形不是反向的），在接通電源時，方波默認的占空比是50%，占空比受最低脈沖寬度規(guī)格20ns（或40ns）的限制。設(shè)置頻率為1kHz，幅度為1.5Vpp，直流偏移為0V，占空比為70%方波的具休步驟如下：依次按[Menu]→波形→類型→方波→參數(shù)（如果類型標(biāo)簽處于非高亮顯示，才需要按類型軟鍵進行選中），要設(shè)置某項參數(shù)先按對應(yīng)的軟鍵，再輸入所需數(shù)值，然后選擇單位即可。如圖4-1-17所示為UTG7025B數(shù)字信號發(fā)生器設(shè)置輸出方波。任務(wù)一認識常用電子測量儀器、儀表項目四3.UT8635N數(shù)字交流毫伏表的使用方法由于各型號數(shù)字交流毫伏表的使用方法基本相同，所以，現(xiàn)以UT8635N數(shù)字交流毫伏表為例說明數(shù)字交流毫伏表使用方法的訓(xùn)練步驟。1）主通道設(shè)置在測量時，LCD顯示屏的第一行的最左邊位置指示出當(dāng)前的主通道，并且第一行顯示了主通道的測量功能和測量值；第二行用于副功能，它們可以是任一通道的任一功能。通過短按CH1鍵或CH2鍵來設(shè)置主通道。OK鍵設(shè)置量程模式、上下鍵手動調(diào)整量程、V/W鍵或dB鍵切換功能都只是針對主通道，它們不會改動另一個通道的設(shè)置；當(dāng)需要改變另一個通道的這些設(shè)置時，需要先把另一個通道設(shè)置為主通道。如圖4-1-18所示為UT8635N數(shù)字交流毫伏表輸出主通道設(shè)置。2）測量功能選擇通過V/W鍵或dB鍵來選擇主通道的測量功能；左、右鍵可以循環(huán)選擇LCD第二行副功能的用途，可以選擇任一通道的任一功能；%鍵可以打開或關(guān)閉百分比計算功能，打開時它以LCD第一行的顯示值來做計算、計算結(jié)果顯示在LCD的第二行；Hz鍵可以打開或關(guān)閉主通道的頻率顯示，打開時將在LCD第二行顯示出主通道的頻率。如圖4-1-19所示為UT8635N數(shù)字交流毫伏表測量功能選擇。任務(wù)一認識常用電子測量儀器、儀表項目四3）量程設(shè)置在測量時，短按OK鍵可以循環(huán)選擇主通道量程的手動或自動模式；無論在何種量程模式下，短按上鍵向上升一個量程、短按下鍵向下降一個量程，長按上鍵選擇380V量程、長按下鍵選擇3.8mV量程；手動選擇量程后會強制進入手動模式。手動選擇量程時，LCD顯示器會短暫指示出選的量程，如：“-3.8mV”、“-38mV”、“-380-mV”等。測量超過20V的高電壓時，請注意使用正確的量程（38V或380V量程），切勿使用mV量程。如圖4-1-20（1）所示為UT8635N數(shù)字交流毫伏表量程指示。在手動模式時，當(dāng)信號的有效值低于量程的8%時，LCD將不再顯示測量值、而顯示“Lo”，此時需要手動降一個量程；當(dāng)信號的有效值大于量程的105%時，LCD將不再顯示測量值，而顯示“OL”,此時需要手動升一個量程。如圖4-1-16（2）所示為UT8635N數(shù)字交流毫伏表手動模式。任務(wù)一認識常用電子測量儀器、儀表項目四注：按鍵操作量程只是針對主通道，它不會影響另一個通道的狀態(tài)，需要設(shè)置另一個通道的量程時，需要短按“CH1”或“CH2”鍵來設(shè)置其成為主通道后再操作它的量程。任務(wù)二常用電子測量儀器的綜合使用一、教學(xué)目標(biāo)1.掌握數(shù)字示波器、數(shù)字信號發(fā)生器和數(shù)字毫伏表的使用方法；2.掌握綜合運用數(shù)字示波器、數(shù)字信號發(fā)生器和數(shù)字毫伏表測試正弦信號的方法。二、工作任務(wù)綜合運用數(shù)字示波器、數(shù)字信號發(fā)生器和數(shù)字毫伏表測試正弦信號。項目四任務(wù)二常用電子測量儀器的綜合使用技能三、實踐操作基礎(chǔ)知識在電子技術(shù)實訓(xùn)中，經(jīng)常使用的電子儀器有示數(shù)字示波器、數(shù)字信號發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源和數(shù)字毫伏表等。它們和萬用表一起，可以完成對電子技術(shù)的靜態(tài)和動態(tài)工作情況的測試。電子技術(shù)實訓(xùn)中要對各種電子儀器進行綜合使用時，可按照信號流向，以連線簡捷，調(diào)節(jié)順手，觀察與讀數(shù)方便等原則進行合理布局，各儀器與被測實訓(xùn)裝置之間的布局與連接如圖4-2-1所示。接線時應(yīng)注意，為防止外界干擾，各儀器的公共接地端應(yīng)連接在一起，稱共地。數(shù)字信號發(fā)生器和數(shù)字毫伏表的引線通常用屏蔽線或?qū)Ｓ秒娎|線，數(shù)字示波器接線使用專用電纜線，直流電源的接線用普通導(dǎo)線。項目四任務(wù)二常用電子測量儀器的綜合使用技能（一）訓(xùn)練內(nèi)容綜合運用數(shù)字示波器、數(shù)字信號發(fā)生器和數(shù)字毫伏表測試正弦信號的技能。（二）訓(xùn)練器材工具、儀器、材料見表4-2-1。（三）訓(xùn)練步驟1.測試數(shù)字示波器“校正信號”的波形幅度和頻率將數(shù)字示波器的“校正信號”通過專用電纜線引入選定的CH通道（CH1或CH2）。將探頭上的開關(guān)置于1×，示波器面板選擇通道一（CH1），數(shù)字示波器探頭的“測試勾”接“校正信號”端子，如果是接外電路板則先將探頭“黑色夾子”接電路板的“⊥”接地點，再將探頭的“測試勾”接被測信號，再按下示波器面板上的“自動（AUTO）”按鈕，在示波器屏幕上會出現(xiàn)“校正信號”的穩(wěn)定方波。調(diào)節(jié)“垂直SCALE”粗調(diào)旋鈕使波形適中，讀出被測信號的電壓峰－峰值，記入4-2-2。調(diào)節(jié)“水平SCALE旋鈕”和“水平POSITION旋鈕”使波形適中，讀出其被測信號的頻率，記入4-2-2。

項目四任務(wù)二常用電子測量儀器的綜合使用技能注意：不同型號示波器標(biāo)準(zhǔn)值有所不同，請按所使用數(shù)字示波器將標(biāo)準(zhǔn)值填入表格中。2.用數(shù)字示波器、數(shù)字毫伏表測量數(shù)字信號發(fā)生器輸出信號參數(shù)首先，檢查數(shù)字示波器、數(shù)字信號發(fā)生器和數(shù)字毫伏表的設(shè)備完好情況；然后連接圖4-2-1所示測試電路，調(diào)節(jié)數(shù)字信號發(fā)生器有關(guān)旋鈕，使輸出頻率分別為100Hz、1kHz、10kHz、100kH