电子测量技术实验三 波形测试及信号相位差测量
电子测量实验报告
福建农林大学计算机与信息学院课程名称：姓名：系：专业：年级：学号：指导教师：职称：信息工程类实验报告电子测量技术电子信息工程系电子信息工程年月日实验项目列表福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告系：电子信息工程系专业：电子信息工程年级：姓名：学号：实验课程：电子测量技术基础实验室号：_田406 实验设备号：10 实验时间：指导教师签字：成绩：实验一：示波器、信号发生器的使用1．实验目的和要求1）了解示波器的结构。
2）掌握波形显示的基本原理、扫描及同步的概念。
3）了解电子示波器的分类及主要技术性能指标。
4）掌握通用示波器的基本组成及各部分的作用。
5）了解各种信号发生器如正弦信号发生器、低频信号发生器、超低频信号发生器、函数信号发生器等的工作原理和性能指标以及信号选择。
2．实验原理在时域信号测量中，电子示波器无疑是最具代表性的典型测量仪器。
它可以精确复现作为时间函数的电压波形（横轴为时间轴，纵轴为幅度轴），不仅可以观察相对于时间的连续信号，也可以观察某一时刻的瞬间信号，这是电压表所做不到的。
我们不仅可以从示波器上观察电压的波形，也可以读出电压信号的幅度、频率及相位等参数。
电子示波器是利用随电信号的变化而偏转的电子束不断轰击荧光屏而显示波形的，如果在示波管的x偏转板（水平偏转板）上加一随时间作线性变化的时基信号，在y偏转板（垂直偏转板）加上要观测的电信号，示波器的荧光屏上便能显示出所要观测的电信号的时间波形。
若水平偏转板上无扫描信号，则从荧光屏上什么也看不见或只能看到一条垂直的直线。
因此，只有当x偏转板加上锯齿电压后才有可能将波形展开，看到信号的时间波形。
一般说来，y偏转板上所加的待观测信号的周期与x偏转板上所加的扫描锯齿电压的周期是不相同的，也不一定是整数倍，因而每次扫描的起点对待观测信号来说将不固定，则显示波形便会不断向左或向右移动，波形将一片模糊。
这就有一个同步问题，即怎样使每次扫描都在待观测信号不同周期的相同相位点开始。
《电子测量实验指导书》
《电子测量》实验指导书电子测量实验室编写目录实验一示波器性能研究及使用实验二交流电压的测量实验三时间的测量实验四相位差和频率的测量实验五测量放大器参数测试实验六函数信号发生器的设计与调测实验七扫频仪的使用及有源滤波器性能测试实验八简易数显频率计的设计前言《电子测量》是一门理论与实践并重的课程。
它主要介绍电学中常见物理量（如电压、电流、电阻、电感、频谱、频率特性等）的测量方法、测量时使用的测量仪器以及基本的测量误差理论。
学生通过本课程的学习，应该在理解原理的基础上，掌握各物理量的测量方法，会使用相关的测量仪器。
《电子测量》课程实验开设目的：首先是加深理解在课堂上获得的理论知识，将理论知识形象化；同时学习仪器设备的实际操作，加强动手能力，积累实践经验；另外通过一些综合性实验达到对已学过的其它课程知识融会贯通的效果。
实验一示波器性能研究及使用一实验目的熟悉示波器的工作原理；掌握正确使用示波器测量各种参数的方法。
二实验原理我们可以把示波器简单地看成是具有图形显示的电压表。
普通的电压表是在其刻度盘移动的指针或数字显示来给出信号电压的测量度数。
而示波器则不同，示波器具有屏幕，它能在屏幕上以图形的方式显示信号电压的随时间的变化，即波形。
示波器能把非常抽象的，眼睛看不到的电过程，变换成具体的看得见的图像。
因此，使用示波器测量电压和电流时，可在显示被测电压或电流幅值的同时，还可显示波形、频率、相位。
这是其它电压测量仪表，如电压表等无法做到的。
一般电压表的读数与被测电压波形有关，而用示波器测量时，其精度可不受被测电压和电流波形形状的影响。
另外，示波器的响应速度极快，也没有指针式仪表所具有的惯性。
但是，示波器作定量测试时，测试值是以屏面上波形幅值所占的垂直刻度值乘Y 轴偏转灵敏度得出的，而屏面上波形幅值所占的垂直刻度值将受到光迹宽度、视差及示波器固有误差和工作误差等因素的影响，往往不易精确读出测试值，这就决定了示波器的测试精度不可能太高。
《电子测量技术》课程标准
《电子测量技术》课程标准一、课程性质与教学目的《电子测量技术》课程是机电、电子仪器与测量、检测技术与仪器仪表、电子工程等专业的必修课。
电子测量技术，是以电子技术为基本手段的一种测量技术。
它是测量学和电子学相互结合的产物。
电子测量除运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量、电信号及电路元器件的特性和参数进行测量外，还可以通过各种敏感器件和传感装置对非电量进行测量。
开设《电子测量技术》课程的主要目的是培养学生掌握现代化的分析、测量方法，使之具有电子测量方面的基础知识和应用能力。
无论学生将来从事何种专业技术工作，都能为之奠定坚实的、重要的基础。
二、基本要求通过本课程的教学，应使学生了解和掌握现电子测量的基本思想、理论、和方法，提高测量电路的设计能力和应用能力。
具体要求如下：1、掌握电子测量的基本组成原理；2、能够运用误差理论进行分析测量误差、处理测量结果；3、了解电子示波器和信号发生器的基本原理和使用方法；4、掌握测量频率、时间、相位等数字量的基本方法；5、掌握测量电压、电流、电阻等模拟量的基本方法；6、了解频域测量和数据域测量的基本知识；7、了解自动测量系统及通信技术。
三、教学内容（一）、概述（2学时）1、电子测量的基础知识2、电子测量系统的组成3、现代电子测量技术及发展（二）、测量误差理论与数据处理（4学时）1、误差及其来源2、误差的分类3、随机误差分析4、系统误差分析5、系统误差的合成6、测量数据的处理（三）、电子示波技术（4学时）1、示波器基本原理2、模拟示波技术3、数字存储示波技术4、示波器的应用（四）、信号发生器（4学时）1、信号发生器概述2、函数发生器3、频率合成器（五）、频率和时间的测量（6学时）1、计数器2、频率计（转速仪）3、定时器（周期仪）4、相位差的测量5、频率-电压转换器（六）、电压的测量（6学时）1、模拟量的测量及其标准表头2、各种电参数的测量方法3、数字万用表（七）、频域测量（2学时）1、频谱分析基础2、频谱分析仪（八）、数据域测量（2学时）1、数据域测量基础2、逻辑分析仪（九）、自动测量系统及通信技术（2学时）1、自动测量系统概述2、通信协议四、学分及学时分配本课程2学分，授课32个学时。
信号相位差
信号相位差引言信号相位差是指两个信号之间在时间上的差异。
在电子通信领域中，对信号的相位差进行研究对于实现高质量的数据传输和通信效果至关重要。
相位差的大小和变化对信号的传输速率、误码率以及通信的稳定性都有重要影响。
本文将从信号相位差的基本概念、影响因素以及应用角度进行深入探讨。
信号相位差的定义信号相位差是指两个信号在相位上的差异。
相位是指信号在一个周期内相对于某一参考点的位置，通常用角度或时间表示。
相位差即表示两个信号的相对初始位置的差异。
影响信号相位差的因素1.信号源：–不同信号源产生的信号相位差可能会存在固有的差异，这与信号源的精度和稳定性有关。
–多个信号源同时作用在同一系统中时，由于信号源的不同特性，可能会引起信号相位差的变化。
2.传输介质：–在信号传输的过程中，传输介质的特性会对信号的相位进行改变，导致相位差的产生。
例如，光纤传输中由于光的折射会引起相位差的变化。
3.传输距离：–信号在传输过程中的距离会导致相位差的产生。
当信号传输的距离较远时，由于传输介质的不均匀性、延时等因素，信号的相位差会逐渐增大。
4.传输带宽：–信号的传输带宽影响了信号传输过程中的频率特性，从而对相位差产生影响。
较大的传输带宽能够更好地保持信号的相位一致性。
信号相位差的测量方法1.示波器法：–示波器是一种能够显示信号波形的测量仪器，可以通过测量两个信号的波形并对比波形的相位差来计算信号的相位差。
2.相位测量仪法：–相位测量仪是一种专门用于测量信号相位差的设备。
它通常通过取样信号并计算相位差来实现对信号相位的测量。
3.干涉法：–干涉法利用干涉现象来测量信号的相位差。
通过观察干涉条纹的变化，并根据干涉现象的原理计算信号相位差。
信号相位差的应用1.通信系统：–在通信系统中，信号相位差的控制对于实现高速、高质量的数据传输至关重要。
通过减小信号相位差，并保持在规定范围内，可以提高通信系统的性能。
2.光学测量：–在光学测量领域，信号相位差的测量可以用于测量物体的形状、表面粗糙度、折射率等参数。
电流和电压的相量测量实验中相角的测量方法及误差分析
电流和电压的相量测量实验中相角的测量方法及误差分析在电力系统和电子电路的研究和应用过程中，我们常常需要测量电流和电压的相位差，即相角。
相角是描述电流和电压之间的相对相位关系的重要参数，它对于电力系统的稳定性和电路的正确工作具有关键作用。
本文将介绍相角的测量方法，以及相角测量中的误差分析。
一、相角测量方法1. 位相差测量法位相差测量法是相角测量的基本方法之一。
它通过测量电流和电压之间的时间差来计算相角。
设电流i(t)和电压u(t)可以表示为：i(t) = I * sin(ωt + φi)u(t) = U * sin(ωt)其中，ω为角频率，φi为电流相角。
我们可以通过以下步骤来测量相角：（1）将电压和电流信号输入示波器，设置示波器的触发功能；（2）调整示波器的水平和垂直扫描速度，使电压和电流的波形图完整显示；（3）触发示波器，记录电压和电流波形图上相同点的时间差Δt；（4）根据相位差的定义，计算相角φi = (Δt / T) * 2π，其中T为电压和电流的周期。
2. 包络检波法包络检波法是另一种常用的相角测量方法。
它利用包络检波器检测电流和电压的包络信号，并通过比较两个包络信号的时间差来测量相角。
具体步骤如下：（1）将电压和电流信号输入示波器，设置示波器的水平和垂直扫描速度；（2）调整示波器的触发功能，使其稳定显示包络信号；（3）记录电压和电流包络信号上相同点的时间差Δt；（4）根据相位差的定义，计算相角φi = (Δt / T) * 2π，其中T为电压和电流的周期。
二、误差分析在相角测量实验中，存在着一些误差源，这些误差对相角测量结果的准确性会产生一定的影响。
以下是主要的误差来源和分析：1. 示波器的系统误差示波器作为相角测量的重要工具，在测量过程中可能会引入一定的系统误差。
这些误差来自示波器的内部电路和采样性能等因素。
为了减小示波器的系统误差，可以选择精度更高的示波器或进行校准和补偿。
2. 人为误差测量人员在操作示波器和记录数据时可能存在一定的误差。
北京交通大学电测实验报告
电气工程学院电子测量技术实验报告姓名：张梦婷学号： 12292054指导教师：姜学东实验日期： 11月21日示波器波形参数实验报告姓名：张梦婷学号 12292054 指导教师：姜学东一、实验目的通过实验预习与实验操作，熟悉示波器的每个旋钮功能与用法，巩固在课堂上所学到的知识，能对示波器进行简单的操作，主要目的为以下三个：1.熟练掌握使用用示波器测量电压信号峰峰值和直流分量。
2.熟练掌握使用示波器测量电压信号周期及频率。
3.熟练掌握使用示波器，通过单踪方式与双踪方式测量两个波形相位差。
二、实验预习1.首先复习教材和ppt第三章示波测试和测量技术的相关内容，复习示波测试的基本原理。
2.阅读SS—7802A/7804示波器操作手册A.首先查看示波器操作手册中的注意事项，以免操作不慎造成仪器损坏。
B.了解示波器的控制部分、连接器和指示灯，掌握示波器的操作区域与显示屏区域的划分，知道示波器操作区域每个旋钮与按键的具体功能。
C.仔细阅读操作手册中基本操作章节，熟悉各个功能的操作方法，由其与实验直接相关的操作，对实验做好准备。
3.由于实验需要将三角波通过RC网络变化成正弦波，因此设计如下电路图：三、实验仪器与设备1.示波器SS—7802A（20MHZ）20MHz的双通道示波器，具备光标读出、频率测量功能。
●包括如下五个操作♦水平控制区POSITION：调节屏幕上信号水平方向位移。
TIME/DIV：选择扫描速度。
左右旋转时，调节选择扫描速度，其数值在屏幕显示。
当按压此旋钮，再左右旋转，可作扫描微调。
MAG³10：扫描放大。
按下“MAG³10”键，扫描速度提高10倍，波形将基于中心位置被放大。
SWEEP MODE：扫描方式选择。
“AUTO”为自动扫描方式。
“NORM”为正常扫描方式。
“SGL/RST”为单次扫描，每按一次此按键，选择一次单次触发。
♦垂直控制区CH1、CH2 ：通道1（CHl）和通道2 （CH2）的垂直输入端，当连接测试线后，红色夹子为信号输入端，黑色夹子为地端。
电测实验报告
《电子测量技术》实验报告电气工程学院姓名：李晓峰学号：12281035班级：电气1307班实验一示波器波形参数测量一、实验目的通过示波器的波形参数测量，进一步巩固加强示波器的波形显示原理的掌握，熟悉示波器的使用技巧。
1.熟练掌握用示波器测量电压信号峰峰值，有效值及其直流分量。
2.熟练掌握用示波器测量电压信号周期及频率。
3.熟练掌握用示波器在单踪方式和双踪方式下测量两信号的相位差。
二、实验设备1.信号发生器,示波器。
示波器——SS7802Aa、主要参数：SS-7802模拟示波器·具有能够选择场方式、线路的TV/视频同步功能·附有光标和读出功能·5位数计数器规格及性能·显像管：6英寸、方型8*10p(1p=10mm)约16kV·垂直灵敏度：2mV/p~5V/p（1-2-5档）（通道1、通道2）精度：±2%·频率范围：20MHz·时间轴扫描A·100ns/p~500ms/p·TV/视频同步：能够选择场方式、能够选择ODD、EVEN、BOTH、扫描线路b、主要功能描述示波器操作板如图所示：包括如下五个操作控制区域：水平控制区【◄POSITION►】：将【◄POSITION►】向右旋转，波形右移。
FINE 指示灯亮时，旋转【◄POSITION►】可作微调。
MAG×10 ：扫描速率提高10倍，波形将基于中心位置向左右放大。
ALTCHOP ：选择ALT（交替，两个或多个信号交替扫描）或CHOP （断续，两个或多个信号交替扫描）。
垂直控制区INPUT：输入连接器（CH1、CH2）,连接输入信号。
EXTINPUT ：用外触发信号做触发源。
外信号通过前面板的EXTINPUT接入。
【VOLTS/DIV】：调节【VOLTS/DIV】选择偏转因数。
按下【VOLTS/DIV】；偏转因数显示“ ”符号。
在该屏幕下，可执行微调程序。
测量相位差的实验方法
测量相位差的实验方法标题：测量相位差的实验方法导言：相位差是物理学中一个重要的概念，它描述了两个波之间的时间差或相位延迟。
准确地测量相位差对于许多领域的研究与应用至关重要，如信号处理、光学、电子工程等。
本文将介绍一种实验方法来测量相位差，帮助读者更好地理解这一概念。
一、仪器准备1. 示波器：用于显示波形，测量波的幅度和相位。
2. 信号发生器：产生待测的两个信号。
3. 两个探头：用于将信号连接到示波器和信号发生器上。
二、实验步骤1. 连接示波器和信号发生器：(1) 将信号发生器的输出连接到示波器的通道一，用探头连接信号发生器和示波器。
(2) 将信号发生器的输出连接到示波器的通道二，用探头连接信号发生器和示波器。
2. 设置信号发生器：(1) 调节信号发生器的频率和振幅，使其适合实验需求。
(2) 分别设置两个信号发生器的相位差。
可以选择从0到360度的任意相位差。
3. 设置示波器：(1) 调节示波器的时间和电压刻度，使波形清晰可见。
(2) 将示波器设置为XY模式，以便观察相位差。
4. 观察示波器的显示：(1) 分别观察示波器的通道一和通道二的波形显示。
(2) 如果两个信号的相位差为0度，它们的波形将完全重合。
(3) 如果相位差不为0度，波形将出现相对位移。
5. 测量相位差：(1) 使用示波器的测量功能，测量两个波形之间的时间差或相位延迟。
(2) 示波器通常提供测量功能，如峰值差、周期差等。
(3) 根据实验需求选择合适的测量方法。
6. 记录测量结果：(1) 将测量得到的相位差记录下来。
(2) 可以尝试不同相位差下的测量，以获得更多数据。
三、实验结果与讨论1. 实验结果：(1) 在不同相位差下，测量得到的相位差值可以用图表或数据表格表示。
(2) 可以观察到相位差随着设置相位差的增加而改变。
2. 实验讨论：(1) 这个实验方法可以帮助我们直观地观察和测量相位差。
(2) 实验结果可以验证相位差的概念，并可用于进一步的研究和应用。
电子测量技术基础(1)
电子测量技术基础1. 引言电子测量技术是电子工程的一个重要分支，它通过各种测量手段和技术手段对电子元器件、电子电路以及电子系统进行测量和分析，以获取相关的电气参数和特性。
本文将介绍电子测量技术的基础知识和常用的测量方法。
2. 电子测量技术的分类根据测量对象的不同，电子测量技术可以分为以下几类：2.1 电压和电流测量电压和电流是电子电路中最基本的电气量，也是电子测量中最常用的测量对象之一。
在电子测量中，通常采用万用表、示波器和电流表等工具进行电压和电流的测量。
2.2 频率和相位测量频率和相位是描述信号特性的重要参数，在电子测量中应用广泛。
常见的频率和相位测量方法包括计数器测量法、频谱分析法和相位差计测法等。
2.3 电阻和电容测量电阻和电容是电子电路中常见的被测量对象。
电阻的测量可以通过电桥法、万用表和示波器等工具进行，而电容的测量则可以通过LCR表、示波器和信号发生器等进行。
2.4 电感和功率测量电感和功率是电子电路中的重要参数。
电感的测量可以使用LCR表和示波器等方法，而功率的测量则可以通过功率计和示波器等工具进行。
3. 常用的电子测量仪器电子测量仪器是电子测量技术中不可或缺的工具。
下面介绍几种常见的电子测量仪器。
3.1 示波器示波器是测量信号波形的常用仪器，可以显示波形的振幅、频率、相位等信息。
示波器可以分为模拟示波器和数字示波器两种类型。
3.2 万用表万用表是用于测量电压、电流和电阻等电气量的多功能仪器。
它集合了电压表、电流表和电阻表的功能，可以在一个仪器上完成多种测量任务。
3.3 信号发生器信号发生器可以产生各种频率和幅度的信号，用于测试和校准其他仪器以及进行信号调试和试验。
3.4 LCR表LCR表是用于测量电感、电容和电阻等参数的仪器。
它通过测量待测元件在不同频率下的电压和电流，以及它们之间的相位差，从而计算出元件的电感、电容和电阻等参数。
4. 常用的电子测量方法4.1 直接测量法直接测量法是最基本的测量方法之一，它通过直接连接测量仪器和被测对象来获取电气参数。
厦门大学 实验三 示波器的应用-信号的测量实验报告(2400字)
厦门大学实验三示波器的应用-信号的测量实验报告（2400字）实验三示波器的使用—信号的测量一实验目的1.了解示波器的基本工作原理和主要技术指标；2.掌握示波器的使用方法；3.应用示波器测量各种信号的波形参数。
二实验仪器；1.双踪示波器 1台2.函数信号发生器1台3.“四位半”数字万用表1台三实验原理；1数字示波器显示波形原理示波器是将输入的周期性信号以图像的形式展现在显示器上，以便对信号进化观察和测量的仪器；示波器显示器是一种电压控制器件，根据电压的有无来控制屏幕的亮灭，并根据电压大小控制光点在屏幕的位置。
2数字存储示波的原理；数字存储示波器只要由信号调理部分，采集存储部分，触发部分，软件处理部分和其他部分。
3 双通道数字存储示波器结构框图4示波器的主要技术特性（1）模拟带宽；由前置放大器的带宽决定；（2）采样频率；由模拟转换电路决定；（3）存储深度；由存储器决定；（4）由触发电路决定。
5 功能键及旋钮的作用说明6示波器的使用方法；（1）打开电源开关30秒后，屏幕上应有光迹，否则检查有关开关及按钮的位置；（2）将示波器的探头接到被测信号，确定触发源选择在所接通道位置；（3）键入相应的通道的开关，启动该通道工作；（4）将垂直和水平灵敏度旋钮调到合适的位置，V-pp/8=选择Y轴灵敏度；T/10=选择X轴灵敏度；（5）屏幕上应有被测信号的波形；（6）若需测信号各点的电平，耦合方式应选DC耦合，若只需观测信号幅度，则选AC耦合；（7）调节Y和X位移旋钮将波形调到便于测量的位置。
四实验内容1.校验示波器的灵敏度：对于首次接触的示波器，必须对其灵敏度进行校验。
方法为：在示波器正常显示状态下，将探头接示波器本身提供的校准方波信号源（demo2端子）：采用自动或者手动方法观察校准信号，若测量得到的波形幅度、频率与校准信号（f=1KHZ，Vp-p=2.5V）相同，说明示波器准确，若不同，应记下其误差。
2.调整、测量含有直流电平的信号若要求信号发生器输出方波信号（f=1KHZ、占空比50%，Vp-p=4V、VH=3V、VL=-1V），则调整、测量方法为：1. 令信号发生器输出方波，调整信号频率为1KHZ；2. 调整信号幅度为4V，偏移量为1V，或者通过设置高低电平的方法设置VH=3V,VL=-1V。
《电子测量技术》课程教学大纲
《电子测量技术》课程教学大纲一、课程的性质与任务《电子测量技术》是电子信息、自动控制、测量仪器等专业的通用技术基础课程。
该课程包括电子测量的基本原理、测量误差分析，主要电子仪器的工作原理，性能指标，电参数的测试方法，该领域的最新发展等。
电子测量是现代科学获取信息的重要手段，是从事现代电子科学研究的必备基础，也是培养学生“实践动手能力”的重要标志性课程。
其特点是综合性强、实践性突出、应用面广泛。
电子测量技术综合应用了电子、计算机、通信、控制等技术。
通过本课程的学习，培养学生具有电子测量技术和仪器方面的基础知识和应用能力；通过本课程的学习，可开拓学生思路，培养综合应用知识能力和实践能力；培养学生严肃认真，求实求真的科学作风，为后续课程的学习和从事研发工作打下基础。
二、课程的教学目标（一）理论知识目标(1) 掌握近代电子测量的基本原理和方法。
(2) 掌握测量误差分析和测量数据处理方法。
(3) 熟悉常用电子测量仪器的应用技术。
(4) 掌握正确选用测量仪器的基本方法。
（二）实践技能目标(1) 能够制订先进、合理的测量和测试方案。
(2) 能够正确选用测量仪器。
(3) 能够正确操作测量仪器。
(4) 能够正确处理测量数据。
三、课程内容及教学要求（一）绪论1、主要内容测量和电子测量；电子测量的内容与特点；电子测量的一般方法；电子测量仪器概述；计量的基本概念。
2、教学要求了解常用测量方法和测量仪器的分类；掌握计量的概念；掌握电子测量的概念、特点；掌握电子测量常用仪器和常用方法。
3、作业要求《思考与练习1》中的1.1，1.3，1.5。
4、实践性教学内容及要求列举常用电子测量的实例，归纳电子测量方法及仪器的类别。
（二）测量误差和测量结果处理1、主要内容误差的相关概念；测量误差的来源；误差的分类；随机误差分析；系统误差分析；系统误差的合成；测量数据的处理；测量方案选择等。
2、教学要求掌握误差的相关概念、分类、表示方法及公式；理解测量误差的来源；掌握随机误差分析方法，会熟练计算，掌握数学期望值、残差等的计算；掌握正态分布、平均分布，会熟练计算，能使用贝塞儿公式，掌握有限次测量的数据处理方法；掌握系统误差分析方法和合成方法，熟练相关计算；熟练消弱系统误差的典型测量技术、原理、计算。
《电子测量技术》实验指导书2014(DOC)
《电子测量技术》实验指导书（试用版）适用专业：电子信息工程通信工程安徽建筑工业学院电子与信息工程学院2007年09月目录前言 .......................................................................................... 错误！未定义书签。
实验一：误差分析与数据处理 .. (1)实验二：示波器的原理及应用 (5)实验三：电压的测量 (9)实验四：频谱分析仪原理及应用研究 (12)实验一：误差分析与数据处理实验学时：3实验类型：演示实验要求：必修一、实验目的1、学习万用表等测量工具的使用方法2、掌握测量数据的处理方法二、实验内容1、用万用表测量电阻R值及交流电压值，各测量20个数据，然后进行数据处理，分析测量误差。
（1）电阻R的测量先从电阻色环上读取电阻阻值大小，再用万用表的欧姆档测量电阻R值，看与读取数值是否相符。
共测20次，得到20个数据，求出在置信概率95%时被测元件的估计值、方差及测量结果，测量及计算过程如下表所示：表1-1（2）交流电压的测量利用信号发生器产生一个频率为50Hz，振幅为20V以内的低频正弦信号，利用数字万用表交流电压档测量信号电压，测量20次，获得20个数据，求出该信号的估计值，方差及测量结果。
表1-2三、实验原理、方法和手段一个物理量在一定条件下所呈现的客观大小或真实数值称作它的真值，而真值必须利用理想的量具或者测量一起进行无误差的测量，因而是无法测到的。
在实际测量中所得到的都是利用各中测量器具所测得的测量值，由于测量器具不准确，测量手段不完善，环境影响等等原因，必然导致产生测量误差，测量误差具有普遍性和必然性，人们只能将误差限制在一定的范围内而不可能消除。
测量的绝对误差定义为：△x =x -A 0 ，其中x 为测得值，A 0为被测量的真值，而A 0一般无法获得，只能利用实际值A 去代替，由在对被测量的多次测量值中，剔除了系统误差及粗大误差后，剩下的随机误差具有抵偿性，因而为获得比较接近A 的测量结果提供了可能。
电 子 测 量 实 验 报 告
电子测量实验报告学院：电气工程学院班级：0910班姓名：于冰学号：09292054 指导教师：秦芳实验一示波器波形参数测量一、实验目的1、学会用示波器测量电压信号峰峰值及其直流分量。
2、学会用示波器测量电压信号周期及频率。
3、学会用示波器测量两信号的相位差。
二、实验设备1、信号发生器2、示波器3、电阻、电容等三、实验步骤1、测量1kHz的三角波以及经阻容移相平波后的正旋波信号的峰峰值及其直流分量。
2、测量1kHz的三角波的周期及频率。
3、用单踪方式测量两信号间的相位差。
4、用双踪方式测量两信号间的相位差。
5、信号改为100Hz，重复上述步骤1—4。
四、实验电路五、实验数据1、1kHz时：三角波峰峰值V pp1=4.71V，周期T1=0.978ms，频率f1=1.0215kHz;正弦波峰峰值V pp2=0.621V，直流分量V=17.0mV;单踪方式测相位差△t1=0.222ms,则△Φ1=81.72°双踪方式测相位差△t2=0.225ms,则△Φ2=82.82°2、100Hz时：三角波峰峰值V pp1=4.70V，周期T1=9.86ms，频率f1=101.69Hz;正弦波峰峰值V pp2=3.44V，直流分量V=20.0mV;单踪方式测相位差△t1=0.860ms,则△Φ1=31.40°双踪方式测相位差△t2=0.850ms,则△Φ2=31.03°六、思考题1、调整信号发生器的直流偏移电压，当偏置过大时，为什么产生波形失真？是示波器的原因还是信号发生器的问题？答：信号发生器的直流偏置电压与三角波叠加，使Y偏转过大，波形失真。
产生失真是示波器的原因。
要使示波器正常显示，调节Y偏转因数。
2、测量相位差时，你认为双踪、单踪测量哪种方式更准确？为什么？答：单踪方式测相位差更准确。
选用双踪方式时，使用两个输入通道，这样产生的系统误差会更大；采用单踪方式时信号只需要从一个通道输入，不会产生过大的差异。
《电子测量技术基础》实验指导书
《电子测量技术基础》实验指导书电子信息工程系2012-09目录实验一电压表的使用及交流电压的测量1实验二通用计数器的实验5实验三示波器测试技术与示波器的使用13实验一电压表的使用及交流电压的测量一、实验目的1、掌握低频电压的测量原理及测量方法2、掌握高频电压的测量原理及测量方法二、实验仪器1、F05A型数字合成函数信号发生器2、DF2170D型交流毫伏表3、AS2271A型超高频毫伏表三、实验原理1、用交流毫伏表（均值电压表）测量低频电压均值电压表常用来测量1MHZ以下的低频信号电压。
均值电压表的组成如图1-1所示。
称放大—检波式电压表，即先放大后检波。
检波器的基本电路如图1-2所示。
图1-1 均值电压表的组成图1-2 平均值检波器均值电压表的直流输出恰好为|u x|的平均值，因此均值电压表的表头偏转正比于被测电压的平均值。
均值电压表虽然是均值响应，但仍以正弦电压有效值刻度，因此，当被测信号为正弦信号时，其读数直接就是正弦电压的有效值。
当被测信号为非正弦信号时，就需要如下换算：其中K—为被测波形的波形系数。
F2、用超高频毫伏表（峰值电压表）测量高频电压峰值电压表又称检波—放大式电压表，即被测交流电压先检波后放大，然后再驱动直流电压表。
峰值电压表的组成见图1-3所示。
步进分压器斩波稳零式检波器A峰值检波器（探头内）图1-3 检波—放大式电压表在峰值电压表中，常采用二极管峰值检波器，即检波器是峰值响应的。
峰值电压表的表头偏转正比于被测电压（任意波形）的峰值，除特殊测量需要（例如脉冲电压表）外，峰值电压表是按正弦电压有效值刻度的，即：式中—正弦电压有效值KP—正弦电压的波峰因数这样，当用峰值电压表测量任意波形的电压时，只有把读数乘以时，才等于被测电压的峰值。
被测电压的有效值为：式中Kp—被测电压的波峰因数四、实验内容1、用函数发生器分别产生峰—峰值为5V、频率为1KHz、100KHz的正弦波、方波和三角波电压，用均值电压表分别予以测量，计算它们的峰值、均值和有效值，并计算误差，结果填入表1-1。
两个信号的相位差
两个信号的相位差1、相位差的意义在物理学或者电子学中，相位是指一个波形在某一点上相对于一个基准点所处的时间位置。
而相位差则是指两个波形在同一时间点上的相位之差。
在实际应用中，我们可以通过测量两个信号的相位差来判断它们之间的相互关系和作为一种信号处理的工具来使用。
因此，在物理学和通信工程中，相位差的概念和应用是非常重要的。
2、相位差的测量方法在电子学中，相位文本的测量可以通过使用示波器来完成。
示波器可以通过显示一组波形的图像来测量两个信号的相位差。
在实际测量中，示波器的水平扫描速度应该与信号频率成比例，这样可以保证两个信号的相位差能在示波器屏幕上观察到。
我们可以在示波器的屏幕左侧和右侧分别观察到两个波形，通过改变示波器屏幕的水平位置和水平放大倍数，就能够测量到两个波形之间的相位差。
不过，在实际测量中，相位差的测量会受到如下因素的影响：-测量设备的误差；-信号的噪声；-信号的衰减；-测量环境的干扰。
需要在实际测量中显式考虑并消除这些影响因素，以保证测量结果的精确性和可靠性。
3、相位差的应用场合在通信工程中，相位差可以用于通信系统的同步。
两个信号的相位差可以表示信号之间的时移差异，对于时域对称发送的信号，可以通过前后1/2个周期进行比较，得到一组相位差。
在同步通信时，我们可以使用相位误差指示器（PEI）来对相位差进行测量和协调，以确保通信系统的稳定和连续性。
除此之外，相位差还可以用于信号处理和模拟数字转换等应用场合，是一种重要的信号工具。
4、小结相位差是指两个信号在同一时间点上的相位之差，是一种通信工程和物理学应用中重要的信号处理工具。
相位差的测量可以通过使用示波器来完成，并要考虑到测量误差、噪声、衰减和环境干扰等因素。
除同步通信外，相位差还可以应用于信号处理和模拟数字转换等领域中。
对于通信系统的设计和优化，相位差具有非常重要的意义。
用示波器测量相位差实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除用示波器测量相位差实验报告篇一：示波器的使用及测量相位差示波器的使用及测量相位差摘要：示波器一般由示波管、扫描信号发生器、信号输入和放大系统、同步系统以及电源五部分组成。
用示波器可以观察电信号波形以及测量电压、频率和相位差等。
本文就是主要介绍如何利用示波器测量两个正弦电压的相位差，主要采用李萨如图形法和双踪法。
关键词：示波器测量相位差李萨如图法双踪法实验目的：1.了解示波器的结构和原理。
2.掌握示波器各旋钮、按钮、按键的作用和使用方法。
3.学会用示波器采用李萨如图法和示踪法测量相位差。
4.能对实验结果进行分析，比较各种测量方法的优缺点，对实验数据进行不确定度处理，写出合格的实验报告。
实验原理：示波器的工作原理：示波器一般由示波管、扫描信号发生器、信号输入和放大系统、同步系统以及电源五部分组成。
示波器内有电子枪，电子枪发射电子束经Y轴偏转板或x轴偏转板会发生偏转，从而打在荧屏上。
人们可以根据显示在荧屏上波的形状、幅度来判断信号源的电压、频率等的大小。
用示波器测量相位差的原理：（1）用李萨如图法测量。
使示波器工作在x-Y方式，分别把两个信号输入到x偏转板和Y偏转板，然后移相，则得到如图所示的李萨如图（1）.从示波器屏幕上读出A和b的值（格数），则信号的相位差为(2)双踪法。
使示波器工作在扫描工作方式，选择交替显示，调节两条扫描线重合。
把两待测信号通过示波器的两个输入通道输入，得到如上图（2）图所示，读出一个信号周期T所占的格数n(T)及?t的对应格数n(?t),则相位差??2?n(?t)n(T)实验内容与步骤：（一）测量正弦电压的电压和频率、周期（1）首先将示波器的各个旋钮的功能和用法弄清楚。
（2）第二，将示波器的各个旋钮调到实验所需的正常状态，然后使之处于工作状态。
（3）第三，用信号发生器作为信号源，调节输出电压峰峰值为2V,频率为10khZ，其输出信号接在ch1信号输入端上。
信号的测量 频率 幅度 相位的检测
电子设计竞赛专项培训主讲人：侯长波电工电子实验教学示范中心主讲人：侯长波2013年7月目录☐LCR 测量原理☐频率、周期、相位、幅度测量原理☐实用电子测量电路☐其他测量主讲人：侯长波2013年7月电子测量概述☐电子测量的定义：电子测量主要是运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量、电信号及电路元器件的特性和参数进行测量，同时还可以通过各种传感器把非电量转换成电量来进行测量。
☐电量测量分以下方面：电能量测量，包括各种频率、波形下的电压、电流和功率等的测量。
电信号特性测量，包括波形、频率、周期、相位、失真度、调幅度、调频指数及数字信号的逻辑状态等的测量。
电路元器件参数测量，包括电阻、电容、电感、阻抗、品质因数及电子器件的参数等的测量。
电子设备的性能测量，包括增益、衰减、灵敏度、频率特性和噪声指数等的测量。
☐在上述测量中，以频率、时间、电压、相位、阻抗等基本电参数的测量更为重要，它们是其他参数测量的基础。
☐电子测量发展趋势：小型化、智能化。
主讲人：侯长波2013年7月电子测量概述☐测量误差：测量值（或称测得值、测值）与真值之差。
用下式表示：误差=测量值-真值。
☐在《通用计量术语及定义》中，真值是“与给定的特定量的定义一致的值”，并注明：量的真值只有通过完善的测量才有可能获得；真值按其本性是不确定的；与给定的特定量的定义一致的值不一定只有一个。
☐真值是一个理想的概念，实际上对“真值”的应用通常有以下方法：真值可由理论给出或由国际计量统一定义给出。
用约定真值代替真值。
约定真值也称为最佳估计值。
在实际测量中常把高一级至数级的基准或测量仪器测得的实际值作为真值使用。
“实际值”不是真值，但它接近真值，可作为“约定真值”。
由于真值不能确定，因此“误差”只是定性的概念，从而引入不以真值为前提条件又能定量计算的“不确定度”的概念。
主讲人：侯长波2013年7月误差的表示方法☐测量误差通常采用绝对误差和相对误差两种表示方法。
电子测量实训总结
电子测量实训总结电子测量实训总结电子测量是电子工程中不可或缺的一环，掌握良好的测量技能对于电子工程师来说非常重要。
为了提高自己的测量技能，我参加了一次电子测量实训。
下面是我对这次实训的总结。
这次实训主要包括了基本的电子测量仪器的使用和相关的测量方法。
在实训中，我学习了示波器的使用方法、函数信号发生器的操作技巧以及电压表和电流表的使用。
通过这些实验仪器的实际操作，我对它们的原理和使用方法有了更深入的理解。
在实验中，我学习了示波器的基本使用方法。
示波器是一种用来观察电流和电压信号波形的仪器，它是电子工程中非常重要的一种测量仪器。
在实验中，我学会了如何根据需要调整示波器的时间和电压的刻度，如何观察和测量不同波形的参数。
同时，我还学会了使用示波器测量频率和相位差。
这些知识对于我理解和分析电路的工作原理以及故障排除非常有帮助。
另外，在实验中，我还学习了函数信号发生器的使用方法。
函数信号发生器是一种能够产生各种类型的信号的仪器，包括正弦波、方波、三角波等。
通过使用函数信号发生器，我学会了如何产生特定频率和特定幅度的信号，并将其应用到电路中进行测量和验证。
此外，我还学习了电压表和电流表的使用方法。
电压表和电流表是进行电路测量时必不可少的仪器。
在实验中，我学会了如何正确连接电压表和电流表，如何选择合适的量程，并正确读取测量结果。
这些技能对于准确地测量电路中的电压和电流非常重要。
通过这次实训，我不仅掌握了基本的电子测量仪器的使用方法，还学会了如何在实验中进行一系列的测量，从而提高了自己对电子测量的理解和实践能力。
此外，通过和同学们的合作和交流，我还学到了一些与测量相关的实用技巧和经验。
总的来说，这次电子测量实训对于我的提高是非常有意义的。
我通过实际操作了解了电子测量仪器的原理和使用方法，并学会了如何进行准确的电子测量。
这些知识和技能对于我的学习和未来的工作都有着重要的意义。
通过这次实训，我相信我会成为一名更加出色的电子工程师。
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电子测量技术实验三 波形测试及信号相位差测量
一． 实验目的
1．巩固通用示波器的使用方法
2．掌握双踪示波器的使用方法
3．学会测量矩形波上升时间和下降时间的方法
4．了解示波器的X —Y 法应用
5．掌握测量相位差的二种方法
6．了解示波器的校正方法
二． 实验仪器和器材
1．双踪示波器
2．函数信号发生器
3． 50V-104、50V-103电容器；1K Ω、 10K Ω电阻各一只
三． 实验内容及步骤
1．用示波器测量脉冲信号的上升时间和下降时间。
1）用函数信号发生器产生频率为20KHz 的矩形波脉冲信号。
2）按图5-1 连接电阻和电容，组成一个低通网络。
图1 低通滤波电路
3）调节示波器X 轴的偏转因素选择开关，尽量使屏幕上突出显示脉冲的上升沿部分或下降沿部分。
并配合使用X 轴位移旋钮，使对应上升沿10% （或下降沿90%）高度处的测量点对齐X 轴的某个刻度线，然后读出对应上升沿90% （或下降沿10%）高度处另一测量点到上一测量点的相对时间值。
该相对时间值便是所测脉冲的上升时间（或下降时间）。
读数等于刻度个数乘上X 轴偏转因数。
2．用双踪法测量两个信号的相位差
1）先用信号发生器产生一个频率为20KHz 的幅度为1V
的正弦
信号。
2）再按图5-2连接电阻和电容，组成一个阻容延迟网络。
信号发生器输出信号一路直接作为信号1送入示波器CH1通道，另一路通过阻容延迟网络后作为信号2 送入示波器CH2通道。
由于信号2 通过延迟网络，所以信号2比信号1在时间上要延迟，两个信号之间存在着相位差。
图2 阻容延迟网络
3）用示波器测量频率相同的两个信号之间的相位差
示波器置交替工作状态，调节X轴偏转因数选择开关（也称X 轴扫描速度选择开关），对20KHz的信号频率，可置于10µS/Div档，调节触发电平（Trigger）旋钮，使显示的两个波形稳定。
分别调节CH1和CH2两个Y轴位移旋钮，使两个波形的扫描时基线重合，在屏幕上可看到一前一后两个正弦波。
测量信号周期T，并测量两个信号之间的时间延迟量ΔT。
按下式计算两个信号的相位差φ。
φ = 360∘×ΔT/T
4）把屏幕显示的波形和测量结果画成图。
3．示波器的X—Y应用和椭圆法测量相位差
1）示波器的X—Y应用，是指两个信号分别从X通道和Y通道送入示波器，示波器内部X振荡器不用，靠外接被测量信号之一来驱动电子束作水平方向的扫描。
所以此时光迹在水平方向的扫描反映了接在X通道的被测量信号的规律。
而屏幕上显示的光迹图形和两个被测信号的参数都有关。
示波器的X—Y法可用来测量未知信号的频率，其测量依据是李沙育图形（Lissajous Patterns）。
示波器的X —Y法也可应用于相位差的测量，这就是椭圆法测量相位差。
2）先把辉度旋钮调小，使得刚能看到光迹，然后把X偏转因数选择开关（X扫速开关）置于X-Y档。
此时屏幕上只有一个亮点。
注意此时不能把辉度开大，以免能量集中灼伤荧光屏。
调节Y轴位移和X轴位移旋钮，使光点在屏幕中央刻度线原点。
3）按照上述步骤2产生同频率的两个信号，分别送到X输入插口和Y输入插口（选CH1或CH2都可）。
示波器Y轴工作模式开关从交替工作模式改为相应的CH1或CH2。
3）分别调节Y轴增益旋钮（Variable）和X轴细调旋钮（Variable），使两个信号的幅度相同，此时屏幕上将显示一个斜椭圆。
4）测量椭圆交Y轴的交点高度h1和椭圆最高点的高度h2。
两个信号的相位差φ按照下式计算：
φ = sin- 1 h1/h2
5）把屏幕显示的图形和测量结果画成图，比较一下两种方法的测量结果是否相同？如有误差，则分析误差原因，你认为哪种测量方法准度（Accuracy）较高？哪种方法精度（Prisition) 较高？
实验报告要求
1．写明试验目的
2．写明试验用仪器的名称和型号
3．写明试验内容和步骤以及实验结果
4．对实验数据进行分析，按要求填写数据和画图表。