北京交通大学电测实验报告

电测实验报告
姓名：钟志宏
学号： 11292063
同组人：魏维
指导教师：李景新
实验日期： 2013年10月19日
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、实验预习
提前熟悉示波器的操作步骤，了解示波器按键的功能。

三、实验仪器与设备
1.信号发生器, 示波器
2.电阻、电容等
四、实验内容
1．测量1kHZ的三角波信号的峰峰值及其直流分量。

2．测量1kHZ的三角波经下图阻容移相平波后的信号V0的峰峰值及其直流分量。

3．测量1kHZ的三角波的周期及频率。

4．用单踪方式测量三角波、V0两信号间的相位差。

5．用双踪方式测量三角波、V0两信号间的相位差。

6．信号改为10HZ，重复上述步骤1~5。

五、实验数据及分析
1kHz时：三角波峰峰值V pp1=5.1V，△V2=-2.36V,△t=1.00ms
正弦波峰峰值V pp2=0.61V,
周期T=1.00ms,f=1.00kHZ
单踪方式测相位差△t1=0.219ms,则△Φ1=78.84°
双踪方式测相位差△t2=0.221ms,则△Φ2=79.56°
1kHz时：三角波峰峰值V pp1=5.1V，△V2=-2.36V,△t=1.00ms
正弦波峰峰值V pp2=0.61V,
周期T=0.1s,f=10HZ
单踪方式测相位差△t1=3.60ms,则△Φ1=12.96°
双踪方式测相位差△t2=3.50ms,则△Φ2=12.60
六、思考题
1．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。

因此单踪方式测量相位差更准确。

2.你认为在实验过程中，双踪示波器的扫描是工作在交替、还是断续方式？为什么？
答：交替扫描即ACT是非实时的工作状态，开关速度比较低，这样的工作方式在测量低频信号时只有闪动出现。

断续扫描即CHOP，这种工作方式开关转换速度高，两个波形的闪动现象，中间需要消隐，否则只有雾状图像。

3.对于同一组移相电路，1kHz和10Hz三角波经过移相变换后，其相位、幅
值有何不同？为什么？
答：移相变换后，错误！未找到引用源。

，Φ=-arctan(RωC),频率减小，移相后正弦波幅值变大，相位差变小。

实验二图示仪的使用及晶体管特性参数测量
一、实验目的
1、学会用图示仪测量晶体三极管的特性参数。

2、学会用图示仪测量二极管的特性参数。

3、学会用图示仪测量稳压二极管的特性参数。

二、实验仪器与设备
1、XJ4180图示仪
2、二极管、稳压二极管、晶体管9012、9013
三、实验内容及步骤
1、测量二极管的导通特性曲线。

2、测量稳压二极管的正反性特性曲线。

3、测量晶体管9012的特性曲线，计算Vces、Vceo、Iceo、hfe。

4、测量晶体管9013的特性曲线，计算Vces、Vceo、Iceo、hfe。

5、测量电容、MOSFET、SCR等电力电子器件的击穿特性。

五、实验数据及分析
二极管特性曲线
9013(NPN)
Vces=0.14V Vceo=50V Iceo=0.03mA hfe=0.8mA/5uA=160
9012（PNP）
Vces=0.15V Vceo=50V Iceo=0.03mA hfe=0.8mA/5uA=160
六、思考题
1.测量二极管、稳压二极管的特性曲线时，如何注意Rc及扫描电压的档位？
答：RC应该调至适当的档位，保护被测电阻。

测量正向特性时应将RC适当调大，使扫描的电流小于稳压管的最大电流，以免烧坏器件。

扫描电压应调至“0”处，待实验开始后逐渐增大，但应小于器件的最大电压。

2.测量晶体管的特性曲线时，为什么增加级数时，屏幕上的波形为什么会闪
动？请你计算扫描一簇曲线所用的时间？
答：增加簇数，使n增大，Ts=n·Tc，则Ts要增大，阶梯波发生器开关速度低，重新产生增大后的阶梯信号会出现闪动。

3. 如何进行阶梯波的调零？
答：以PNP型三级管为例，显示部分中间按钮按F，调零起始位置在右上角，级数选择“1”，按下测量板上的“零电流”，调整Vce=10V，松开“零电流”，应使第一条线与Iceo重合。

实验三数字化测量仪的使用
一、实验目的
1、学会用数字化测量仪测量信号的周期和频率。

2、学会分析数字化测量的误差来源。

3、掌握如何减少测量误差的措施。

二、实验设备
1、信号发生器
2、数字频率计
三、实验内容及步骤
将信号发生器置于30Vpp档，衰减置20dB，压入偏置电压开关，分别用测频、测周的
方法测量100Hz、1kHz、10kHz的方波，将测量数据添入下表。

测频方法（kHz）测周方法（ms）
档位0.1s 1s 10s ⨯10 ⨯100 ⨯1000
100Hz 99.7265Hz
99.70255
Hz 99.702521
Hz
10.0297 10.03028 10.29994
1kHz 1.01757 1.017572 1.0175556 982.761us 982.7884us 982.78976us 10kHz 10.06755 10.06968 10.070140 99.3014us 99.30273us 99.258131us
四、思考题
1、通过以上实验数据，请你分析该测量系统的误差来源，以及减少测量误差的措施和
方法。

答：在测频时，相对误差由量化误差和标准频率误差两部分组成。

当频率一定，闸门时间越
长，测量准确度越高；当闸门时间一定是，频率越高，测量准确度越高。

解决方法：
A：选择准确性高、稳定性高的晶振作为时标信号发生器。

B:在不使计数器产生溢出的情况下加大分频器的分频系数，扩大主门的开启时间。

C：对于随机的计数误差可提高信噪比或调小通道增益来减小误差。

在测周时，误差有量化
误差、转换误差、标准频率误差。

当频率一定，闸门时间越长，测量准确度越高；当闸门时
间一定时，频率越小，测量准确度越高。

解决方法：
A：采用多周期测量。

B：选用小时标。

C：测量过程中尽可能提高信噪比。

2、为什么在减小输入信号的幅值到一定程度时，测量相位差会突然增大？
答：在减小输入信号的幅值到一定程度时，测量无法满足计数器要求的触发电平，所以相位差会突然增大。

本次实验主要分为三个部分：示波器、图示仪以及数值化测量仪的使用。

尽管实验之前我已经认真地阅读了上述仪器的使用说明书，并对实验内容进行了充分的预习。

进入实验室之后，由于此前很少有操作这些仪器的经历和经验，理论和实际操作有着一定的差异，导致开始做实验时我的操作过程不是很熟练。

随着实验的进行，我慢慢熟悉了示波器的使用和各个按键的作用，实验过程顺利了很多。

做图示仪的实验时，我们在老师的指导之后自己又动手尝试进行了操作，并观察了二极管和三极管的特性曲线。

最后一个实验室数值化测量仪的使用，操作相对比较简单，只要弄明白原理读起数来就不会有太大的问题。

总之，本次实验加深了我对示波器等常用仪器原理和使用方法的认识和理解，同时也很大地增强了我的实际动手操作能力。

实验过程中遇到的一些问题在老师和同学的帮助下也得到了很好地解决，更加提高了我的理论和操作能力。