《电子测量》课件—电子测量实验指导书.doc

《测量技术基础》实验指导书

张海燕编

计算机与信息学院

二O 一三年十月

实验一、示波器的基本原理及其应用

实验目的

1、了解通用示波器和数字实时示波器的基本组成和工作原理

2、掌握通用示波器和数字实时示波器测量电压、时间、相位的基本方法

3、掌握示波器的基本应用

实验仪器

1、双踪小波器一

台

2、数字示波器一台

3、函数信号发生器一

台

4、移相器一

个

三、实验内容

1、掌握通用示波器、数字实时示波器的基本组成和工作原理，主要控制旋

钮的作用以及测量电压、时间、相位差的基本方法。

2、示波器X轴、Y轴偏转系统的灵活应用

向X轴、Y轴输入2KHz的正弦信号，分别显示下列图形：

（1）一个光点（调节各控制旋钮使光点亮度适中，聚焦良好）

（2）一条垂直线

（3）一条水平线

（4）一条45°斜线

（5）在示波器屏幕上分别显示10个、3个、1个周期波形。

以上各步骤除调出图形外，应记录或说明各主要控制旋钮所放置的位置或范围。

3、电压测量

由信号发生器输出IKHz的脉冲信号，测量其幅值。

（1）直接测量法

直接从示波器屏幕上量出被测电压波形的高度，然后换算成电压值。若已知Y 通道的偏转灵敏度为Vy, Y轴通道处于“校正”位置，被测电压波形峰-峰高度为h,则可求被测电压值：Vp-p二Dy*h

（2）比较测量法

比较测量法就是用已知电压值（一般为峰-峰值）的信号波形与被测信号电压波形比较，并算出测量值。

4、时间的测量

测量一个脉冲信号的时间参数。目前，示波器是测量脉冲时间参数的主要工具。

（1）记录数据

（2）在坐标纸上画出观察到的波形，标上参数。

5、相位差的测量

（1）线性扫描法

利用示波器的多波形显示，是测量信号间相位差的最直观、最简便的方法。

自己设计一个相移网络，将信号发生器输出的正弦信号直接加入YA通道，经相移网络输出的信号加入YB通道，相移网络参数（C=O.OluF, R=1.2K）,根据测量数据计算vl、v2的相位差仞。

7、用数字示波器重复上述步骤。

要求：

在坐标纸上画出相移网络的输入/输出信号波形，并标上参数。

计算理论值，并与实测值们进行比较，求出测量误差Y Q,分析误差产生的原因。

（2）椭圆法（李沙育图形法）测相位

信号发生器输出的正弦信号加入Y通道，经相移网络输出的信号加入X通

道，在两信号同频等幅（或不等幅）情况下，记录数据，并计算两信号相位差。

要求：

在坐标纸上画出相移网络的输入/输出信号波形，并标上参数。

计算理论值，并与实测值伊进行比较，求出测量误差7少，分析误差产生的

原因。

6、频率比的测量

从示波器X、Y输入端分别输入两个不同频率的信号，根据示波器上显示的波形测量频率比。

8、完成上述任务yon后，写出合格的实验报告。

四、思考题:

用双踪示波器测量两个有相位差的电信号时，荧光屏上显示的是两个同相位的信号（即相位差为零），试分析是哪些方面使用不当造成的？

实验二、电压的测量

实验目的

了解具有不同检波器响应的电压表的刻度特性

实验仪器

1. SH2172型交流毫伏表

2. DA22型超高频毫伏表

3. DA30型交流有效值电压表

4.双踪不波器

5.函数信号发生器

实验原理

通过教材有关内容的学习可知，用电压表测量任意波形的信号电压时，除有效值电压表外，其表头所指读数并无实际意义，而必须通过波形因数（对均值表）或波峰因数（对峰值表）的换算，才能得到被测信号电压的有效值, 而在进行这一换算时，必须知道所用电压表检波器的工作状态。

对于峰值表，其表头指针的偏转仅与被测信号的峰值成正比例关系；而对均值表，其表头指针的偏转只与被测信号的均值成正比例关系。但一般而言，电压表的表头刻度都是按正弦有效值刻度。根据这一原理就可以设计一些方案来判断电压表中检波器的工作状态，从而正确使用三种交流电压表。

表1 几种常见交流电压的波形参数

要求：复习所学知识，填写表1内容

四、实验内容

1.用DA22型电子电压表分别测量峰值相等，波形不同的三种信号电压(用示波器监视调节三个信号幅度相等)，以验证DA22型检波器工作在峰值检波状态。掌握峰值表的刻度特性。

(1) DA22峰值检波状态验证数据记入下表:

(2)分析DA22的峰值检波工作状态

2.设计一种实验方案，判断SII2172型交流毫伏表的检波器工作状态

(1)

检测SII2172的检波工作状态，数据填入下表:

(2)分析SH2172的检波工作状态。

3.分别用SH2172、DA22、DA30测量同一方波信号，并将三种表测量结果记录, 然后根据三种读数解释测量结果。

（DSH2172、DA22、DA30测量数据记入下表:

（2）根据测量数据解释各表测量结果。