电子测量技术 免费下载 第四章
电子测量技术课程设计
电子测量技术课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握电子测量技术的基本原理，包括电压、电流、电阻等基本物理量的测量方法。
2. 理解并掌握常用电子测量仪器的功能、使用方法及注意事项，如万用表、示波器等。
3. 学习电子测量系统误差分析及数据处理方法，提高数据分析和处理能力。
技能目标：1. 能够正确使用电子测量仪器进行基本物理量的测量，并熟练进行仪器的操作与维护。
2. 学会分析电子测量过程中的误差来源，并能采取相应措施进行修正。
3. 培养学生运用电子测量技术解决实际问题的能力，提高动手操作和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子测量技术学科的兴趣，激发学习热情，形成积极探索的学习态度。
2. 增强学生的安全意识，遵守实验操作规程，养成良好的实验操作习惯。
3. 培养学生的创新精神和实践能力，提高学生对测量结果的客观认识和评价。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，注重理论联系实际，强调学生的动手操作能力和实际问题解决能力的培养。
学生特点：学生已具备一定的电子基础知识，具有较强的求知欲和动手能力，但对电子测量技术的了解有限。
教学要求：结合学生特点，通过理论讲解、实践操作和案例分析等多种教学方式，使学生掌握电子测量技术的基本知识和技能，培养其解决实际问题的能力。
在教学过程中，注重目标的分解和落实，确保学生达到预定的学习成果。
二、教学内容1. 电子测量技术原理：- 电压、电流、电阻等基本物理量的测量方法- 电子测量系统的基本构成及工作原理2. 常用电子测量仪器及其使用：- 万用表的结构、功能、操作方法及维护- 示波器的原理、应用及使用注意事项- 其他测量仪器的了解与简单应用3. 电子测量误差分析及数据处理：- 测量误差的分类、来源及消除方法- 数据处理方法，如平均值、标准差等计算- 提高测量精度的措施4. 实践操作与案例分析：- 设计简单电子测量电路，进行实际操作- 分析实际测量过程中可能出现的误差，并采取措施进行修正- 案例分析，学习解决实际问题的方法教学内容安排和进度：第一周：电子测量技术原理学习第二周：常用电子测量仪器及其使用方法学习第三周：电子测量误差分析及数据处理方法学习第四周：实践操作与案例分析教材章节关联：《电子测量技术》第一章：电子测量技术概述《电子测量技术》第二章：常用电子测量仪器《电子测量技术》第三章：测量误差及数据处理《电子测量技术》第四章：实践操作与案例分析教学内容的选择和组织确保科学性和系统性，旨在帮助学生将理论与实践相结合，提高其电子测量技术在实际应用中的能力。
电子测量技术教案
电子测量技术教案第一章：电子测量技术概述1.1 教学目标让学生了解电子测量技术的定义、作用和分类。
让学生掌握电子测量技术的基本原理和常用测量方法。
1.2 教学内容电子测量技术的定义和作用电子测量技术的分类电子测量技术的基本原理常用测量方法及其适用范围1.3 教学方法采用讲解、示例和实验相结合的方式进行教学。
1.4 教学步骤引入电子测量技术的概念，让学生了解其定义和作用。
讲解电子测量技术的分类，让学生了解不同类型的测量技术。
讲解电子测量技术的基本原理，让学生理解其工作原理。
介绍常用测量方法及其适用范围，让学生了解不同测量方法的应用场景。
通过示例和实验，让学生实际操作并加深对电子测量技术的理解。
第二章：电压测量2.1 教学目标让学生掌握电压测量的基本原理和方法。
让学生了解不同类型电压测量仪器的特点和选用原则。
2.2 教学内容电压测量的基本原理电压测量方法及其适用范围电压测量仪器的类型及特点电压测量仪器的选用原则2.3 教学方法采用讲解、示例和实验相结合的方式进行教学。
2.4 教学步骤讲解电压测量的基本原理，让学生理解电压测量的过程。
介绍不同类型的电压测量方法及其适用范围，让学生了解选择合适的测量方法的重要性。
讲解不同类型电压测量仪器的特点和选用原则，让学生了解不同仪器的适用场景。
通过示例和实验，让学生实际操作并加深对电压测量的理解。
第三章：电流测量3.1 教学目标让学生掌握电流测量的基本原理和方法。
让学生了解不同类型电流测量仪器的特点和选用原则。
3.2 教学内容电流测量的基本原理电流测量方法及其适用范围电流测量仪器的类型及特点电流测量仪器的选用原则3.3 教学方法采用讲解、示例和实验相结合的方式进行教学。
3.4 教学步骤讲解电流测量的基本原理，让学生理解电流测量的过程。
介绍不同类型的电流测量方法及其适用范围，让学生了解选择合适的测量方法的重要性。
讲解不同类型电流测量仪器的特点和选用原则，让学生了解不同仪器的适用场景。
电子测量_第四章_信号源
28
2. 频率合成分类及特点
• ⑴直接频率合成
通过频率的混频、倍频和分频等方法来产生一系列频率信 号并用窄带滤波器选出，下图是其实现原理。
谐波发生器（倍频）1Mz H 晶振 8M 分频（÷10）
2.8MHz
0.28MHz
1MHz
Hz 2MH
混频（+）
z 6MH
混频（+）
滤波
分频（÷10）
6.28MH
f
fmax
S fmax fmin f0
t 1天
fmin t
1天
征了老化漂移和随机起伏。 图a
图b
13
频率稳定度的表征
3）短期频率稳定度的表征
◆相对频率起伏
根式中据fx频由率于噪准声确引度起定寄义生调：频、 调 相ff0 ,，ffx应f为x 时f0 间t的函数，则频率准确
度和频率稳定度均为时间t的函数。
第4章 信号的产生
4.1 信号源概述 4.2 正弦、脉冲及函数发生器 4.3 锁相频率合成信号的产生 4.4 直接数字合成技术
1
4.1 信号源概述
• 信号源的作用和组成 • 信号源的分类 • 正弦信号源的性能指标
2
4.1.1 信号源在电子测量中的作用和组成
1.信号源的作用 信号源是能够产生不同频率、不同幅度的规则
或不规则波形的信号发生器。 信号源的用途主要有以下三方面：
☆ 激励源。 ☆ 信号仿真。 ☆ 标准信号源。
3
2. 信号源的组成
主振器
缓冲
调制
输出
电源
监测
信号发生器结构框图
信号 输出
4
4.1.2 信号源的分类
1. 按频率范围 大致可分为六类： 超低频信号发生器 0.0001Hz～1000Hz； 低频信号发生器 1Hz～200KHz；
电子测量技术第4章
1967年10月13届国际计量大会正式通过了秒的定 义
AT(原子时)：“秒是Cs133原子基态的两个超精细 能极之间跃迁所对应的辐射的9192631770个周期 所持续的时间”。 准确度10-13 ~10-14
比较法
差频法
示波法 李沙育图形法 测周期法
电容充放电式
电子计式
16
频率测量方法概述
由于频率是时间的倒数,时间和频率共用一个标 准源,并由频率导出时间,所以在实际中往往更 多的讨论频率测量。
直接利用电路的某种频率响应特性来测量频率 电桥法和谐振法
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频率测量方法概述
利用标准频率和被测频率进行比较来测量频率 拍频法、外差法、示波器法以及计数器测频
复出现的次数，出现1次，称为1Hz。 在时间t内，周期现象重复出现n次时，则频
率定义为f=n/t(Hz)。 时间准确度取决于频率准确度,其标准相同
5
时频关系
整个电磁频谱有各种各样的划分方式。在微波 技术中，通常按波长划分为米、分米、厘米、毫米、 亚毫米波。
在无线电广播中，则划分为长、中、短三个波段。 在电视中，把48.5~223 MHz按每频道占据8 MHz范围 带宽划分为1~12频道。
在三种主要功能的基础上,可扩展多种功能 测脉冲宽度 测时间差 测相位 测频率比 自检
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电子计数器的基本原理
电子计数器的基本原理是基于比较法进行测量 根据频率(时间)的A/D转换原理来构成一个数字
频率(时间)的测量具有动态性质,即时间频率总在 改变着。
必须依靠信号源和钟的稳定性,期望后一周期是前一周 期的准确复现
电子测量 技术 第4章 数字测量方法
~ ~
Uos + Ui -
§4.3数字电压表的实现
+ +
A - Uo A(Ui Uos) Ui
-
Uos S1 S2
C
+ Uo AUi Uos
A
-
S3 A Uos 1 A
上图为采用硬件实现校零。 也可采用软件校零：
Ux S1
Ur S2
A/D
UDC F UDC T UDC tW
T N
计数 寄存 译码 显示
T
t
f
§4.1 电压测量的数字化方法
一 数字电压表的工作特性
测量范围：包括量程，位数，超量程能力 分辨率； 测量误差： 测量速度： 输入阻抗与输入电流 响应时间：包括阶跃响应时间 极性响应时间，量程响应时间
§4.1 电压测量的数字化方法
但其测量速度较低，一个测量周期约为几十～一百毫秒。
总之：U—T双积分DVM具有抗干扰能力强、稳定性好、测量准确 度高、成本较低等优点，是目前较多使用的方法。
（2）U—F积分型DVM工作原理
Ux
U
-
Uo
U--F
f
+
转换
Uf
F--U 转换
§4.1 电压测量的数字化方法
此种转换方法的核心部件为VFC器件。目前市场上可供选用的 单片集成VFC器件很多，如通用型的有：LM131、LM231、 LM331、RC4151等；高精度型：AD650、AD651、VFC32等。
数字式频率测量的基本原理是采用电子计数器，通过在确定时间内对被测信号进 行计数，从而得：f=N/T。
完整显示位每位均能显示0～9的数字。如4位显示的DVM，
电子测量技术实验教案
电子测量技术实验教案第一章：实验基本知识1.1 实验目的了解电子测量技术的基本原理和实验方法。
掌握常用电子测量仪器的使用和操作。
1.2 实验要求熟悉实验设备和工作环境。
掌握基本测量方法和技巧。
1.3 实验安全注意事项遵守实验室规章制度，佩戴好个人防护用品。
避免触电、短路等安全事故的发生。
第二章：测量误差与数据处理2.1 测量误差的概念介绍系统误差、偶然误差和粗大误差的定义和特点。
2.2 误差分析与计算分析误差来源，掌握误差减小和补偿的方法。
学会使用公式计算误差和不确定度。
2.3 数据处理方法学习数据采集、记录和整理的方法。
掌握有效数字的规则和四则运算规则。
第三章：电子测量仪器3.1 电压表和电流表了解电压表和电流表的原理和结构。
学会使用电压表和电流表进行测量操作。
3.2 示波器了解示波器的工作原理和功能。
掌握示波器的使用方法和测量技巧。
3.3 频率计了解频率计的原理和功能。
学会使用频率计进行测量操作。
第四章：基本测量方法4.1 电压和电流的测量学习电压和电流的测量方法。
掌握电压表和电流表的接线和读数方法。
4.2 时间的测量学习时间的测量方法。
掌握示波器测量时间的方法和技巧。
4.3 频率和周期的测量学习频率和周期的测量方法。
掌握频率计的接线和读数方法。
第五章：实验操作与实践5.1 实验设备准备学习如何正确开启和使用实验设备。
熟悉实验设备的操作步骤和注意事项。
5.2 实验操作流程学习实验操作流程和步骤。
掌握实验数据的测量和记录方法。
5.3 实验结果分析与评价分析实验结果，评估实验数据的准确性。
第六章：信号发生器与频率测量6.1 信号发生器学习信号发生器的工作原理和功能。
掌握信号发生器的使用方法和输出信号调整。
6.2 频率测量实验使用信号发生器和频率计进行频率测量实验。
掌握频率计的接线和读数方法，以及频率测量的注意事项。
第七章：时间与频率测量综合实验7.1 时间与频率测量原理学习时间与频率测量原理及其相互关系。
电子测量实验4 信号频率与相位分析 实验报告
实验四 信号频率与相位分析一、实验目的1 理解李沙育图形显示的原理；2 掌握用李沙育图形测量信号频率的方法；3 掌握用李沙育图形测量信号相位差的方法；4 用示波器研究放大电路的相频特性。
二、实验原理和内容1 李沙育图形扫描速度旋钮置”X-Y ”位置时，Y1通道变成x 通道，在示波器的y 通道(Y2)和x 通道(Y1，与Y2通道对称)分别加上频率为f y 和f x 的正弦信号，则在荧光屏上显示的图形称为李沙育(或李萨如)图形。
李沙育图形的形状主要取决于f y 、f x 的频率比和相位差。
例如，当f y /f x =1，且相位差为0时，屏幕上显示一条对角线；当f y /f x =2，且相位差为0时，屏幕上显示“∞”；当f y /f x =1，但相位差不为0时，屏幕上显示一个椭圆。
图4-1所示为f y /f x =2且相位差为0时的李沙育图形。
2 李沙育图形法测量未知信号的频率扫描速度旋钮置”X-Y ”位置，被测信号加到Y2通道，用信号发生器输出一个正弦信号加到X 通道（Y1），Y1、Y2的偏转灵敏度置相同位置，由小到大逐渐增加信号发生器输出信号频率，当屏幕上显示一个稳定的椭圆时，信号发生器指示的频率即为被测未知信号的频率。
3 李沙育图形法测量信号相位差 设u x = U xm sin (ωt+θ)，u y = U ym sin ωt ，分别加到x 通道（Y1通道）和Y2通道，扫描速度旋钮置”X-Y ”位置，荧光屏上显示的李沙育(或李萨如)图形如图5-2所示。
则mx x 01sin-=θ （4-1） 4 放大电路的相频特性研究放大电路的相频特性是指输出信号与输入信号的相位差与信号频率的关系。
采用李沙育图形法可以测量相位差。
保持输入信号幅度不变，改变输入信号频率，逐点测量各频率对应的相位差，采用描点法作出相频特性曲线。
三、实验器材1、信号发生器 1台2、示波器 1台3、实验箱 1台图4-1 f y /f x =2且相位差为0时的李沙育图形 U x t tU y图4-2李沙育图形法测相位差 x 0x m4、单管、多级、负反馈电路实验板 1块四、实验步骤1 观察李沙育图形（1）f x与f y同频同相时的李沙育图形用信号发生器输出一个1kHz、10mV p-p的正弦波，加到一个射极输出器，同时加到示波器的Y1通道。
电子测量技术复习资料
电子测量技术复习资料第一章绪论1.测量：测量就是利用试验手段，借助各种测量仪器量具，获得未知量量值的过程。
2.电子测量：电子测量泛指以电子技术为基本手段的一种测量技术。
3.智能仪器：人们习惯把内含微型计算机和GPIB接口的仪器称为智能仪器。
4.虚拟仪器：通常是指以计算机为核心的，由强大的测试应用软件支持的具有虚拟仪器面板，足够的仪器硬件及通信功能的测量信息处理系统。
5.电子测量的特点：1测量频率范围宽，低至10-6Hz以下，高至1012Hz以上。
2仪器量程范围宽。
3测量准确度高低相差悬殊。
4测量速度快。
5可以进行遥测。
6显示方式清晰直观。
7宜于实现测试智能化和测试自动化。
8易于实现仪器小型化。
9影响因素众多，误差处理复杂。
6.电子测量的方法：按测量手段分类：1直接测量：直接从测量仪表的读书获取被测量量值的方法。
2间接测量：它是利用直接测量量与被测量量之间的函数关系，间接得到被测量量值得方法。
3组合测量：当某测量参数需用多个未知参数表示时，可通过改变测量条件进行多次测量，根据测量量与未知参数之间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量，这种测量方法叫组合测量。
按测量方式分类：1偏差式测量法：用仪器仪表指针的位移表示被测量量大小的测量方法。
2零示式测量法：又称平衡式测量法，测量时用被测量与标准量相比较，用指零仪表指示被测量与标准量相等，从而测得被测量。
3微差式测量法：偏差式测量法与零示式测量法相结合。
按被测量性质分类：1时域测量：主要测量被测量随时间的变化规律。
2频域测量：主要目的是获取待测量与频率之间的关系。
3数据域测量：主要是用逻辑分析仪等设备对数字量，或逻辑电路的逻辑状态进行测量7．智能仪器的特点：1是操作自动化2具有对外接口功能8．智能仪器的组成：主要与一般计算机的区别：多一个专用的外围设备-----测试电路。
9．计量与测量的区别：计量是利用技术和法制手段实现单位统一和量值准确可靠地测量。
第四章：时间和频率测量技术
(一)时间、频率和周期的基本概念
时间是国际单位制中7个基本物理量之一。它的基本 单位是秒。“时间”有两个含义，一是指“时刻”， 指某事件发生的瞬间。二是指“间隔”，即两个时刻 之间的间隔，表示该事件持续了多久。
频率定义:为相同的现象在单位时间内重复出现的次 数。
f 1/ T 周期:则是指出现相同现象的最小时间间隔。
4．2．1 电子计数器主要电路技术
(一)电路组成及各部分作用: 电子计数器由输入电路、计数显示电路、标准 时间产生电路、逻辑控制电路构成。 1、输入电路：又称为输入通道。其作用是接 受被测信号，并对它进行放大和整形然后送入 主门（闸门）。一般设置2个或3个输入通道， 记作A、B、C。A通道用于测频、自校；B通 道用于测周；B、C通道合起来测时间间隔；A、 B通道合起来测频率比。
秒是 C s 原子基态的两个超精细结构能级 [ F 4, mF 0 ]和[ F 3, mF 0 ]之间跃迁频 率相应的射线束持续9192631770个周期的时间”。 以此为标准定义出的时间标准称为原子时秒。
133
3、协调世界时（UTC）秒： 协调世界时“秒”是原子时和世界时折 中的产物，即用闰秒的方法来对天文时进 行修正。这样，国际上则可采用协调世界 时来发送时间标准，既摆脱了天文定义， 又使准确度提高4—5个数量级。现在，各 国标准时号发播台所发送的就是世界协调 时，我国的中国计量科学院、陕西天文台、 上海天文台都建立了地方原子时，参加了 国际原子时（ATI），与全世界200多台原 子钟连网进行加权修正，作为我国时间标 准由中央人民广播电台发布。
现在已明确:时间标准和频率标准具有同一 性，可以用时间标准导出频率标准，也可 由频率标准导出时间标准，故通常统称为 时频标准。
课件：电子测量技术基础-第四章
占空比、正脉冲宽度、负脉冲宽度、总和、峰电压、时间间隔平均和时 间间隔延迟。 • 处理功能：平均值、最小值、最大值和标准偏差。
25
• 4.2.2 电子计数法测频原理
– 若某一信号在T秒时间内重复变化了N次，则根据频 率的定义，可知该信号的频率fx为
31
• 4.2.3 误差分析计算
– 理论上讲，不管对什么物理量的测量，不管采用什 么样的测量方法，只要进行测量，就有误差存在。
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• 4.1.4 频率测量方法概述(续)
模拟法
直读法
电桥法 谐振法 拍频法
频率测量方法
计数法
比较法 差频法 示波法
电容充放电法
电子计数器法
李沙育图形法 测周期法
– 计数法有电容充放电式和电子计数式两种。
17
• 4.1.4 频率测量方法概述(续)
模拟法
直读法
电桥法 谐振法 拍频法
频率测量方法
计数法
6
• 4.1.2 时间与频率标准(续)
– 2)原子时标
基于天文观测的宏观标准用于测试计量中的不足
– 设备庞大、操作麻烦； – 观测时间长； – 准确度有限。
◆原子时标(AT)的量子电子学基础 原子(分子)在能级跃迁中将吸收(低能级到高能级)或
辐射(高能级到低能级)电磁波，其频率是恒定的。 hfn-m=En-Em
fx
N T
(4.2.1)
– 通常了取ls或其它十进时间，如l0s，0.1s，0.01等
26
• 4.2.2 电子计数法测频原理(续)
图4.2—1 计数式频率计框图
电子测量技术课后答案(赵会兵版)
解：（1）用第一种方法，求得
R1 100.33 (R1) 0.0054
( R1 )
( R1 ) 8
0.0160
用第二种方法，求得 R2 100.31
(R2 ) 0.0261
(R2 )
(R2 ) 6
0.0106
由计算结果可见第二种方法可靠
（2）两种测量方法权的比为：
解：200mv档不可用，1.5v超出其量程范围。 对于最大显示为“1999”的3½ 位数字电压表：
2V档： 2 103V 1mV
1999
20V档：192909 102V 10mV
200V档： 200 100mV
1999
同理，对于最大显示为“19999”的4½ 位数字电压表
2V档：0.1mV；20V档：1mV；200V档：10mV
(x)
9
xi2 9x2
i 1
30.024
9 1
分别计算 vi xi X 得最大残差为v0=80.064
（1）用莱布准则判别：
3 (x) 90.073 v0
没判别出异常数据
（2）用格拉布斯准则判别：
n=8，查表得P=99%时，g=2.32
g (x) 69.656 v0 第8次测量数据为坏值
使得
T，2' 即T产2 生了 的误差T2 。所以由于积
分器的非线性，被测电压变为
U
' x
T2' T1
U ref
T2 T1
U ref
T2 T1
U ref
Ux
4-8 试画出多斜积分式DVM转换过程的波形图。
第一阶段
第二阶段
4-9 设最大显示为“1999”的3½位数字电压表和最 大显示为“19999”的4½ 位数字电压表的量程，均 有200mV、2V、20V、200V的档极，若用它们去 测量同一电压1.5V时，试比较其分辩力。
电子测量技术讲义04
②电阻不准确引入的标准不确定度u(R) 已知校准值的扩展不确定度U为0.02Ω (包含因子k为2), 按B类评定法评定 u ( R )
1.4.4 有效自由度
韦尔奇
— 萨特思韦特公式
uc ( y)
4
ν eff =
∑
i =1
N
ui ( y)
4
=
uc ( y)
4
νi
∑
i =1
N
[ci u ( xi )]4
νi
p1 p2 pN
对于
y = f ( x1 , x 2 ,, x N ) = cx1 x 2 x N
ν eff =
u crel ( y )
误差的模为14×10-6×读数+2×10-6×量程 。修正 值 ∆U = 0.01V，修正值的标准不确定度由B类评定 得到， u (∆U ) = 2.7 µV 。求测量结果U的合成标准不 确定度。
4
[解] 根据题意，测量的数学模型为：
U = U + ∆U
电压表的最大允许误差的模为：
A = 14 ×10 −6 × 读数＋2 ×10 −6 × 量程
Rref = f ( Ri ) = ∑ Ri
i =1
2
10
各输入量 Ri的灵敏系数及标准不确定度为：
∂f ci = =1 ∂Ri
u ( Ri ) = u ( Rs ) = 0.10Ω
电阻器的校准值之间为强相关，近似取相关 系数 r ( Ri , R j ) = 1 ，则：
《电子测量技术》实验指导书(正文)
数字式峰值检测器围绕ADC而构成，这时ADC将以可能的最高采样速率连续对信号进行采样，然后将峰值存储在一个专门的存储器中，当要显示采样点的值时，存储的峰值就作为该时刻的采样值来使用。数字式峰值检测器的优点是其速度和数字化过程的速度一样快，本书中用作示例的示波器PM3394A就能够在很低的时基速率设置下，如1秒/格，以正确的幅度采集到窄至5ns的毛刺。
7.显示系统
信号源保持不变，按下按键DISPLAY，选择类型键，切换矢量/点,观察波形并将两种波形绘制下来。通过调节对比度+、-按钮，使波形在面板上清晰显示。按下“下一页”按钮，自行调节格式、屏幕、网格按钮，观察面板波形变化（最终设置在YT格式，蓝底黑屏、网格布满状态）。
平均值检测则是示波器采集几个波形，将他们平均，然后显示最终波形。此模式可减少所显示信号中的随机或无关噪音。
三、实验设备
1．数字存储示波器ADS7062C一台
2．函数信号发生器SP1642B一台
3．连接导线若干
四、实验步骤
1．自校正按下示波器电源开关按钮，将所有探头或导线与输入连接器断开。然后按“UTILITY”按钮，选择“自校正”，此时屏幕会显示自校正菜单。示波器进入自校正状态。
实验一模拟示波器的使用
一实验目的
1．熟悉YB43020B模拟示波器的工作原理；
2．掌握YB43020B模拟示波器调节旋钮的使用；
3．初步掌握用示波器Y轴及轴X偏转灵敏度的测定。
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。
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4.2 直流电流的测量
直流电流的测量，一般用于控制系统、 直流供电的设备系统 4．2．1直流电流测量的一般方法 在电子电路中，直流电流的测量一般可 采用直接测量法和间接测量法两种方法。
4．2．2模拟直流电流表工作原理
1．磁电式仪表测量直流电流的工作原理 直流电流表多数为磁电式仪表，磁电式 表头主要由可动线圈、游丝和永久磁铁 组成。线圈框架的转轴上固定了读数指 针，当线圈中流过电流时，在磁场的作 用下，可动线圈发生偏转，带动上面固 定的读数指针也偏转，偏转的角度为
SI I
电流灵敏度由仪表结构参数决定，
对于一个确定仪表来说，它是一个 常数。因此，指针的偏转角与通过 可动线圈的电流I成正比。 由上式可以看出，表头本身可直接 作为电流表使用。
2．磁电式仪表的量程扩展
R R g R R 3 1 g
I0
R A1 Bபைடு நூலகம்3 2 2
1
Ix
R
K
A1
B
(a)单量限电流表的示意图
2．热电式电流表的量程扩展
①分流法 可分为电阻、电容和电感等三种分
流法。 ②变流法 是采用变流器进行分流的方法。
4．3．3 数字式万用表测量交流 的原理
与数字式万用表测量直流电流的
方法一样，数字式万用表测量交 流的基础也是数字式电压表，它 通过交流—直流转换电路，将被 测的交流信号转变为直流电压， 再由数字直流电压表进行测量。
交流或工频（50Hz）的电流测量，
一般用于电力系统及电工技术领 域，它的主要特点是测量直流值 很大，可达数千安培；而高频或 低频电流的测量，一般用于电子 技术领域，其测量数值为毫安或 数安培。
4．3．1交流电流测量的一般方法
在电子电路中，交流电流的测量
同样可采用直接测量法和间接测 量法两种方法。 交流电流的测量可以采用模拟电 流表、数字电流表进行间接或直 接测量。一般情况下，采用间接 测量法更普遍。
3．电磁式电流表的量程扩展
I
4I
2I
图4.7多量限电流表的线路
4．3．2 热电式电流表
1．热电式电流表的工作原理 通过热电现象，先把高频电流转为直流电，再 测量直流电的大小，从而间接地反映出被测高 频电流的量值。 将高频电变为直流电的原理是基于一种封闭线 路内有直流电产生的现象。这封闭线路是由二 个不同金属元素的导线所组成的热电偶。导线 的两个焊接处有电动势出现，其大小正比于两 焊接点的温度差。
第4章 电流的测量
4.1 概述 电流按电路频率可分为直流、工频、低频、高 频和超频电流。测量电流时，除要注意其大小 量值外，还要注意其频率的高低。 在实际中，通常使用磁电式电流表、电磁式电 流表、模拟式万用表和数字多用表直接测量电 流；也可采用伏安法，先测量电压，再计算被 测电路流过的电流。
(b)多量限电流表的示意图
图4.1电流表的量程扩展图
3．整流式表头的工作原理
磁电式仪表的表头不能直接用来
测量交流电参数，因为其可动部 分的惯性较大，跟不上交流电流 流过表头线圈所产生的转动力矩 的变化，可把交流点转换成单方 向的直流电，让直流电流通过表 头，
4．2．3数字式万用表 测量直流的原理
模拟电压
被测信号 转换电路 A/D转换器 电子计数器 译码显示器 数字量
图4.3数字式万用表的测量过程
4．2．4直流电流的测量方案
直流电流要用直流结构的电流表
来测量，不能用交流电流表来测 量。 1．用模拟式万用表测量 2．用数字式万用表测量 3．用间接测量法测量直流电流
4.3 交流电流的测量
谢谢！
4．3．2模拟交流电流表工作原理
1．磁电式电流表测量交流的工作原
理 普通磁电式万用表可以测量低频 （45～500Hz）交流电流，这是因为 在其内部测量电路中加入了一个二 极管整流电路，它将交流变成了单 方向的脉动电流。
2．电磁式电流表 测量交流的工作原理
电磁式仪表是由一个可动软磁片 （铁芯）与固定线圈中电流产生的 磁场相互吸引而工作的仪表。当线 圈中通过被测电流I时，对铁芯产生 吸引力或推斥力，固定在转轴上的 铁芯转动，带动指针偏转。