第四章波形测量万用表和脉冲技术
测量waveform使用方法
测量waveform使用方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：测量waveform是一种常见的工程技术手段，用来分析和处理信号波形。
在通信、电子、声学、光学等领域，waveform的测量具有重要的意义。
本文将介绍测量waveform的基本原理、常用方法和注意事项，帮助读者更好地掌握该技术。
一、测量waveform的基本原理Waveform是信号在时间轴上的表现形式，通常以波形的形式呈现。
测量waveform的基本原理是通过一定的测量设备和方法，获取信号的波形信息，以便分析、处理和诊断。
常用的测量设备包括示波器、频谱仪、信号发生器等。
示波器可根据输入信号显示其波形，频谱仪则可对信号进行频谱分析，信号发生器可产生特定波形的信号。
测量waveform的过程通常包括信号采集、信号处理和信号显示三个步骤。
信号采集是指将待测信号输入到测量设备中，信号处理是对采集到的信号进行滤波、放大、数字化等处理，信号显示是将处理后的信号以波形的形式显示出来。
通过这三个步骤，可以获得准确的信号波形信息。
1. 示波器测量法示波器是最常用的测量waveform的设备。
示波器能够在屏幕上显示信号的波形，通过调整时间和幅度的刻度，可以快速地分析信号的频率、幅度、相位等特性。
示波器还可以对信号进行触发、存储、测量等功能，非常适用于多种信号的测量和分析。
2. 频谱仪测量法频谱仪可以将时域信号转换为频域信号，显示信号的频谱信息。
通过频谱仪可以了解信号的频率分布、谱线强度等信息，帮助分析信号的特性。
频谱仪适用于频率较高的信号测量，如无线通信信号、视频信号等。
3. 信号发生器测量法信号发生器是一种产生各种波形信号的设备，可以用来测试仪器的响应特性、调试电路的工作状态等。
通过信号发生器可以产生正弦波、方波、三角波等各种波形的信号，对测量和分析非常有帮助。
1. 选择适当的测量设备和方法，根据不同的测量需求选择合适的示波器、频谱仪、信号发生器等设备，确保测量的准确性和可靠性。
万用表使用简介PPT课件
万用表的工作原理
万用表基于磁电转换原理，通过测量电阻、电流、电压等电学参数，将测量结果 以数字或指针形式显示出来。
内部结构包括测量线路、转换开关、测量表头等部分，测量线路负责将测量结果 转换为可显示的形式，转换开关用于选择不同的测量功能，测量表头则负责显示 测量结果。
检查汽车电池
使用万用表可以测量汽车电池的 电压和电流，判断电池是否需要
更换。
检查汽车线路
通过测量线路的电阻和电压，判断 汽车线路是否正常，排查故障。
检查汽车传感器
万用表可以用来检测汽车传感器是 否正常工作，提高维修效率。
06
总结
万用表的重要性和应用价值
万用表是一种多功能、多量程的 测量仪表，广泛应用于电子、电
目的和目标
目的
通过本次介绍，使观众了解万用 表的基本原理、使用方法以及注 意事项，提高观众的电子测量技 能和实际操作能力。
目标
使观众掌握万用表的使用技巧， 能够独立完成基本的电学参数测 量，提高工作效率和测量精度。
02
万用表基础知识
万用表简介
万用表是一种多功能的电子测量仪器 ，可以用来测量电流、电压、电阻等 电学参数。
气、通信等领域。
万用表能够测量电压、电流、电 阻、电容、电感等多种电学参数， 是电子工程师、维修人员和学生
在工作中不可或缺的工具。
万用表能够提高工作效率，减少 测量误差，为电子设备和系统的 研发、调试、维修提供可靠的测
量数据。
如何提高万用表的使用技能和知识
学习万用表的基本原理和 结构，了解其工作原理和 使用方法。
在测量电容或电感时，应先进 行放电或去磁处理，以避免潜 在的危害。
万用表 示波器
万用表示波器万用表作为一种便携式的电路测试工具，在电子技术领域中被广泛使用。
它的主要功能是测量电压、电流和电阻。
而示波器则可以观察电压信号的波形、频率和幅度等参数。
两者可以相互配合使用，提供更详细的电路分析结果。
下面我们来逐一介绍这两种工具的相关内容。
万用表的使用：1. 测量电压：使用万用表的电压测量功能，可以准确测量电路中的电压，以判断电路工作是否正常。
首先将表笔的红色插头连接到表头的“VΩmA”插孔上，然后将红色表笔接触到待测电压的正极，黑色表笔接触到负极。
仔细观察表头上的刻度，并调整测量档位，直到得到稳定的电压读数。
2. 测量电流：使用万用表的电流测量功能，可以测量电路中的电流大小，从而判断电流是否过大、过小。
首先将表笔的红色插头拔出，将红色表笔插入“10A MAX”插孔上；然后将电流穿过红色表笔，即电流从红色表笔的插孔进入，从黑色表笔的插孔离开，连接红黑色表笔的插孔。
再将黑色插头插入“COM”插孔上。
根据待测电流的大小，选择一个相应的电流档位。
在电流测量时，首先将测量表笔短接，然后进行测量。
3. 测量电阻：使用万用表的电阻测量功能，可以判断电路中的电阻值。
将表笔的红色插头和黑色插头分别插入“VΩmA”插孔上，并选择一个适当的电阻档位。
将电阻连接在电路中，通过观察万用表上相应档位上的刻度，可以准确测量电阻值。
示波器的使用：1. 波形观察：示波器最主要的功能是观察电压信号的波形。
首先将待测信号接入示波器的BNC接口，然后调整示波器的水平和垂直控制旋钮，使波形居中显示。
可以通过调节垂直位置，放大和缩小波形，观察信号的波形特征。
2. 频率测量：示波器也可以测量电路中信号的频率。
首先选择一个适当的时间基，使波形显示稳定，然后选择测量功能，通过示波器上的刻度读取频率值。
3. 幅度测量：示波器还可以测量信号的幅度。
可以通过调节示波器的垂直控制旋钮，使波形的峰峰值在示波器的刻度范围内。
然后读取示波器刻度上的数值，即可得到信号的幅度值。
万用表课件
由于电流表的阻抗和线路电阻的影响，测量结果可能存在一定的误差。
电压测量原理
电压表
万用表通过内部的电压表来测量电压。电压表具有高阻抗 ，可以忽略对电路的影响。
测量方法
万用表可以测量直流电压和交流电压。对于直流电压，可以通过 直接并联在电路中来测量；对于交流电压，需要使用转换开关将
万用表转换到交流档位进行测量。
万用表的分类与特点
便携性好
万用表通常采用便携式设计，方便用户携带和使用。
功能丰富
现代万用表还具备数据存储、数据处理、自动量程切换等功能，提高测量效率 。
CHAPTER 02
万用表的工作原理
电阻测量原理
欧姆定律
万用表通过电池供电，当电流通过待测电阻时，根据欧姆定律，电阻两端的电压与通过电 阻的电流成正比。通过测量电阻两端的电压或通过电阻的电流，可以计算出电阻的阻值。
万用表的分类与特点
• 分类：万用表主要分为指针式和数字式两种。指针式万用表以 机械指针显示测量结果，价格便宜但读数不够直观；数字式万 用表以数字显示测量结果，读数直观但价格较高。
万用表的分类与特点
特点 测量范围广：万用表可以测量多种电学参数，满足不同应用需求。
精度高：高精度的万用表可以提供更准确的测量结果。
误差来源
由于计数器和电容表的精度限制以及线路电阻的影响，测量结果可能存在一定的误差。
CHAPTER 03
万用表的使用方法
准备工作与注意事项
01
02
03
准备工具
选择合适的万用表型号， 并准备好相应的测试线、 探头等工具。
注意事项
确保万用表在使用前已经 校准，并熟悉各个功能键 的作用和使用方法。
安全操作
电子测量仪器与应用第4章 波形测试及示波器PPT课件
锯齿波不断地作周期性的扫描，并且每次的扫描时间 很短，就可以得到适于观测的稳定波形。需要注意的是， 每次重复的扫描周期应小于人眼的视觉暂留时间，否则， 人眼就可以分辨出扫描回程，波形就会产生明显的闪烁而 不利于观测。
（2）扫描与被测信号的同步
前面介绍的是Tx=Ty时，正好显示了一个周期的被 测波形情况。图3.5为扫描电压与被测信号2个周期同步 时的情况，图中Tx=2Ty。
Uy
0
2 1
4 35
6 8 10 79
t
1,9
5
2 10 4 12 6
0,8 3
7
TTy s
Tx=2Ty
Tn
图3.5 Tx = 2Ty时显示的波形
0 Ux
1 2 3 4 5 6 7 8
t
结论：Tx=nTy（n为整数），以保证每次扫描起始点都 对应信号的相同相位点上，这种过程称为“同步”。
如果没有这种同步关系，则后一扫描周期描绘的图形与前一扫描周期 描绘的图形不重合，如图3.6所示。
t
图3.6
Tx
5 4 Ty
扫描与被测信号不同
步时显示的波形
2. X—Y波形显示原理 X—Y图示仪：当有两个信号分别加在X和Y偏转板上时
（Ux不一定是锯齿波），荧光屏上即能显示出两个信号波 形之间的关系。通常把两个偏转板上都加正弦电压时显示的图形叫
李沙育图形，它常用的频率和相位测量中。
U y
1
0 12 34 t
第4章 波形测试及示波器
➢ 目标规划 ➢ 4.1 波形测试的基本原理 ➢ 4.2 通用示波器的工作原理 ➢ 4.3 示波器的使用操作 ➢ 4.4 示波器的基本测量应用 ➢ 4.5 数字示波器的使用 ➢ 本章小结
万用表及示波器简介和使用方法
万用表及示波器简介和使用方法一、万用表简述1、万用表分模拟和数字两种模拟和数字万用表的工作原理请参考有关的仪器仪表方面的书籍。
2、万用表可以用来准确地测量电路中直流电压、电流、电阻的值；对纯交流信号，当频率不是很高时，也可较准确的测量；也可检查二极管、三极管、可控硅、场效应管的好坏；有些还可对电容、电感晶体管的放大倍数进行测量。
有的数字表对频率、温度、占空比、电平、增益测试，还有纪录保持功能。
3、模拟表由于指针的摆度灵活，可以较容易的判断电路中的变化情况。
仍然受许多电子工作者的欢迎。
4、数字表由有相应速度快，读数直观且视差小；随集成度的提高，功能越来越强，体积越来越小，价格越来越便宜，携带方便等优点，越来越受专业人士喜爱。
二、万用表使用注意事项1、对于模拟表必须进行表头较正。
模拟万用表的表笔开路时，表的指针应在“0”的位值，如果不在“0”位，可用螺丝刀微调面板上的调零螺丝，使指针处于“0”位。
即称为测量前的零位调整。
2、模拟表的零欧调整。
测量电阻时，应先将两只表笔相互短路，这时表针应指向“0”欧，如不在“0”欧处，可微调电位器，使指针指零，这时测得的电阻值才是准确的。
3、万用表有两只表笔，测量时一般红色的插到表的“＋”端，黑色的插到表的“－”或“COM”端。
测量电压、电流时，表笔的另两端，分别插电路的高电位和低电位。
但必须注意：模拟表的表面的“＋”端，实际为表内部电池的“－”；模拟表的表面的“－”端，实际为表内部电池的“＋”。
数字表则相反，即表的表面的“＋”端，实际为表内部电池的“＋”；表的表面的“－”端，实际为表内部电池的“－”。
所以，在测量二极管、三极管、场效应管、光电管、电解电容等用到电阻内部电池的地方，一定要注意这点。
4、在测量前，先估计一下测量范围，选好挡位。
一般先把仪表放在较大的挡位，根据测量情况再调整到合适的挡位。
以免过大的电压、电流把仪表烧坏，用同时过大的量程，测量小的数值，误差也大。
第四章波形测量万用表和脉冲技术
第四章波形测量，万用表和脉冲技术4.1引言随着工业领域的进步和科技的发展，先进的测量仪器已经成为性能比较，参数提高的主要需求。
然而，在许多工程领域，测量V，I，R，Z和温度等的基础仪器占据了仪器市场的主要份额。
在实际环境中，如服务现场和维修车间，简单的仪器,例如万用表经常被用来测量信号,但却没有考虑波形和信号的频率成分的影响以及自身的仪器能力的限制。
在数字系统环境中，脉冲波形用于器件表征和性能检查。
在这样的情况下，脉冲参数和技术发挥了重要作用，要求设计者，服务者或者是测试工程师了解脉冲参数和测试技术。
本章提供了一个关于波形测量，万用表使用和脉冲技术的概述。
4.2 波形参数和振幅的相关测量大多数波形可分为周期和非周期信号。
更进一步，非周期信号可以分为有限和无限的能量信号。
图4.1中的树形图，展示了一些按以上标准分类的实际信号。
图4.1 波形和他们的分类每一种波形有其固有的特性和品质，同时一些参数已经被定义来说明和计算这些特性和品质。
表4.1显示不同类型的波形的不同参数，根据实际中的情况，分为主要和次要两类。
表4.1 波形和他们的参数有许多不同的仪器可以用来进行波形参数的测量，如模拟万用表，数字万用表，示波器，频谱分析仪，频率计数器，逻辑分析仪，磁场强度计，误码率计等。
尽管有一些测量是在频域利用频谱分析仪和选择性电平表等仪器进行的，但大多数测量是在时域进行的。
我们有必要定义和讨论一些与最常用仪器使用有关的重要参数，例如，测量幅值的模拟万用表和数字万用表。
参数如下：●平均值●方均根值（r.m.s ）●整流平均值rectified mean●波峰因数●波形因数Form factor时变电压波形的平均值V ave 定义如下01()Tave V v t dt T =⎰ 时变电压波形的有效值V rms 定义如下20()T rms V v t dt ⎫=⎪⎭⎰ 时变电压波形的整流平均或平均绝对偏差（交流平均）值数学上的定义为01()Tmad V v t dt T =⎰ ()v t 是波形的瞬时电压，T 是波形的周期在实际中，一个交流电流的方均根值等于对负载产生相同热量的直流电流的值，出于校准的目的，热量产生的概念依然在热电压校准的情况下使用，一些万用表利用热转换的技术来进行方均根值测量。
示波器、万用表的原理和使用方法
示波器的原理和使用方法在数字电路实验中，需要使用若干仪器、仪表观察实验现象和结果。
常用的电子测量仪器有万用表、逻辑笔、普通示波器、存储示波器、逻辑分析仪等。
万用表和逻辑笔使用方法比较简单，而示波器是一种使用非常广泛，且使用相对复杂的仪器。
本章从使用的角度介绍一下示波器的原理和使用方法。
1 示波器工作原理示波器是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像，显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。
它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。
示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。
1．1 示波管阴极射线管(CRT)简称示波管，是示波器的核心。
它将电信号转换为光信号。
正如图1所示，电子枪、偏转系统和荧光屏三部分密封在一个真空玻璃壳内，构成了一个完整的示波管。
图1 示波管的内部结构和供电图示1．荧光屏现在的示波管屏面通常是矩形平面，内表面沉积一层磷光材料构成荧光膜。
在荧光膜上常又增加一层蒸发铝膜。
高速电子穿过铝膜，撞击荧光粉而发光形成亮点。
铝膜具有内反射作用，有利于提高亮点的辉度。
铝膜还有散热等其他作用。
当电子停止轰击后，亮点不能立即消失而要保留一段时间。
亮点辉度下降到原始值的10％所经过的时间叫做“余辉时间”。
余辉时间短于10μs为极短余辉，10μs—1ms为短余辉，1ms—0．1s 为中余辉，0．1s-1s为长余辉，大于1s为极长余辉。
一般的示波器配备中余辉示波管，高频示波器选用短余辉，低频示波器选用长余辉。
由于所用磷光材料不同，荧光屏上能发出不同颜色的光。
一般示波器多采用发绿光的示波管，以保护人的眼睛。
2．电子枪及聚焦电子枪由灯丝(F)、阴极(K)、栅极(G1)、前加速极(G2)(或称第二栅极)、第一阳极(A1)和第二阳极(A2)组成。
它的作用是发射电子并形成很细的高速电子束。
灯丝通电加热阴极，阴极受热发射电子。
万用表培训资料
万用表培训资料万用表是一种常用的电工测量工具，广泛应用于电子、电器维修、实验室等领域。
掌握万用表的使用方法对于电工技术人员来说是非常重要的。
本文将介绍万用表的基本原理、使用方法、注意事项以及常见故障排除方法，帮助读者全面了解并正确使用万用表。
一、基本原理万用表是通过测量电流、电压、电阻等物理量，进行电路故障分析和检测的工具。
其基本原理是根据欧姆定律，通过测量电流、电压之间的关系，计算得到待测元件的电阻或电压值。
现代万用表一般采用数字显示屏，有直流和交流两种模式。
二、使用方法1. 准备工作：确保万用表电池电量充足，并选择适当的测量档位。
一般来说，先选择较高的测量档位，再逐渐调整到合适的档位。
2. 电流测量：首先将待测电路断开，并将万用表的电流测量插头插入到电路中断的位置。
然后将待测电路连接回来，此时万用表会显示通过电路的电流。
3. 电压测量：将万用表的电压测量插头与待测电路的正负极相连。
如果需要测量直流电压，则选择直流电压测量档位；如果需要测量交流电压，则选择交流电压测量档位。
万用表的显示屏将显示出待测电路的电压值。
4. 电阻测量：将待测元件两端的引线分别与万用表的电阻测量插头相连。
注意要将待测元件断开电源，并确保元件表面干净，以避免测量失真。
万用表的显示屏将显示出待测元件的电阻值。
5. 其他功能：万用表还可以测量频率、容量、温度等物理量，具体使用方法可根据需要参考具体的仪器说明书。
三、注意事项1. 测量前要确保电路处于断电状态，并根据实际需求选择适当的测量档位，以避免过电流、过电压等危险情况的发生。
2. 插拔插头时应轻拿轻放，避免误伤自己或损坏仪器。
3. 测量过程中要注意观察显示屏的数值，并确认测量结果的可信度。
4. 使用结束后要及时关闭仪器，并妥善收纳、保管。
四、常见故障排除方法1. 无法正常测量：首先检查电池电量是否耗尽，如果电池电量正常，则尝试更换测量引线，确保引线与插头接触良好。
2. 数值显示不准确：检查万用表的测量档位是否选择正确，尝试将测量档位调整到合适的范围。
测量脉冲方法
测量脉冲方法
1.均值检波法：这种方法广泛应用于万用表中交流电压、电
流测量电路的交直流转换电路中。
这种方法对交流信号进行半波或全波整流，再对整流输出的脉动直流信号采用积分电路得到较平缓的直流信号，直流信号的幅值就是被测信号的半波整流平均值或全波整流平均值，再利用被测信号的半波整流平均值或全波整流平均值与有效值的关系即可计算出被测信号的有效值。
2.示波器测量法：以示波器测量1pps脉冲信号（正）脉冲宽
度的方法为例，大体步骤为：选择测量通道1，连接1pps 脉冲信号，设置阻抗、触发电平、Analog幅度（纵轴）、Horizontal时间分辨率（横轴）等参数，然后通过QuickMeas测量1pps脉冲信号的正脉冲宽度。
3.测频率法（M法）：是测量单位时间内的脉数换算成频率，
因存在测量时间内首尾的半个脉冲问题，可能会有2个脉的误差。
速度较低时，因测量时间内的脉冲数变少，误差所占的比例会变大，所以M法宜测量高速。
如要降低测量的速度下限，可以提高编码器线数或加大测量的单位时间，使用一次采集的脉冲数尽可能多。
4.测周期法（T法）：是测量两个脉冲之间的时间换算成周期，
从而得到频率。
因存在半个时间单位的问题，可能会有1个时间单位的误差。
速度较高时，测得的周期较小，误差所
占的比例变大，所以T法宜测量低速。
如要增加速度测量的上限，可以减小编码器的脉冲数，或使用更小更精确的计时单位，使一次测量的时间值尽可能大。
5.M/T 测速法：低速时测周期、高速时测频率。
假定能接受
的误差范围为1%、M法测得脉冲数为f, T 法测得时间为t 。
信号波形测量与仪器应用
示波器
总结词
实时信号显示和分析工具
详细描述
示波器是一种常用的信号波形测量仪器，能够实时显示信号的波形，并可以对 信号进行定量和定性分析。示波器通常具有高带宽、高采样率和低噪声等特点， 广泛应用于电子、通信、计算机等领域。
频谱分析仪
总结词
信号频率特性测量工具
详细描述
频谱分析仪主要用于测量信号的频率特性，如信号的频谱、功率、失真等。它能 够将信号分解成不同的频率分量，并测量每个分量的幅度和相位。频谱分析仪广 泛应用于射频和微波领域，如无线通信、雷达、电子对抗等。
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THANKS
相位
周期性波形中，波形起点相对 于基准点的位置，表示信号的 相对位置。
占空比
脉冲波中，脉冲宽度与脉冲周 期的比值，表示脉冲宽度所占
的比例。
02
信号波形测量技术
模拟信号测量技术
模拟信号测量技术是通过模拟电路和电子元件 来测量信号波形的一种方法。
模拟信号测量技术通常使用示波器、信号发生 器和滤波器等设备进行测量。
VS
在遥感、医学影像等领域，信号波形 测量仪器还可以用于图像的分析和理 解，帮助专业人员更好地获取图像中 的信息和特征。
电子测量中的应用
在电子测量领域，信号波形测量主要用于电路性能测试和故障诊断。通过测量电路中信号的波形，可以了解电路的工作状态 和性能表现，如电压、电流、频率等参数，从而对电路进行调试和优化。
信号发生器
总结词
信号源和测试信号生成工具
详细描述
信号发生器是一种能够产生各种波形和频率的信号源，常用于测试和调试电路。信号发生器可以产生正弦波、方 波、三角波等常见波形，还可以产生复杂的调制信号和脉冲信号。信号发生器具有高精度、低失真和低噪声等特 点，广泛应用于电子测量和通信领域。
万用表能否测量脉冲信号
万用表能否测量脉冲信号
脉冲信号简介
脉冲信号是一种离散信号，形状多种多样，与普通模拟信号（如正弦波）相比，波形之间在时间轴不连续（波形与波形之间有明显的间隔）但具有一定的周期性是它的特点。
最常见的脉冲波是矩形波（也就是方波）。
脉冲信号可以用来表示信息，也可以用来作为载波，比如脉冲调制中的脉冲编码调制（PCM），脉冲宽度调制（PWM）等等，还可以作为各种数字电路、高性能芯片的时钟信号。
所谓脉冲信号表现在平面坐标上就是一条有无数断点的曲线，也就是说在周期性的一些地方点的极限不存在，比如锯齿波，也有电脑里用到的数字电路的信号，0，1。
脉冲信号，也就是像脉搏跳动这样的信号，相对于直流，断续的信号，如果用水流形容，直流就是把龙头一直开着淌水，脉冲就是不停的开关龙头形成水脉冲。
你把手电打开灯亮，这是直流，你不停的开关灯亮、熄，就形成了脉冲，开关速度的快慢就是脉冲频率的高低。
万用表能否测量脉冲信号。
《万用表的使用》课件
负载测试的步骤
选择适当的负载，接入负载并 测量输出电流和电压的变化。
负载测试的技巧
注意负载的额定功率、阻抗等 参数，并根据需要进行适当调 整。
使用场景
广泛用于电子实验、电路维 修、家庭电器维护等领域。
电量、电压、电阻和电流的基本概念
1 电量
指电荷在电路中的传递和积累程度。
3 电阻
指电流在电路中流动时受到的阻碍。
2 电压
指电荷在电路中移动时受到的推动力或压力。
4 电流
指单位时间内通过电路某一点的电荷量。
通用电表的测量原理
Hale Waihona Puke 测量电压通过将电表并联到电路中，测 量电势差。
万用表测量模拟电路的方法
1
选择合适的测量档位
根据模拟电路的电压范围，选择合适的量程档位。
2
接入并测量电路
正确接入测试引线，通过测量电压和电流等参数，分析模拟电路的工作原理和性 能。
3
观察波形和变化
通过示波器等辅助工具，观察输出信号的波形和变化情况。
负载测试方法和技巧
负载测试的目的
通过负载测试，评估电源或电 路的输出能力和稳定性。
表面电阻测量
测量材料表面上的电阻，评估材 料的导电性和绝缘性能。
耐压测试
测试电气设备在额定电压下的耐 压性能。
万用表测量数字电路的方法
1
选择适当的测量范围
根据数字电路的电压值，调整万用表的量程档位。
2
正确接入测量引线
将测试引线正确地接入数字电路的输入端口。
3
记录和分析数据
通过测量结果分析数字电路的工作状态和性能。
测量电流
通过将电表串联到电路中，测 量电荷的流动。
万用表原理和使用
万用表原理和使用
万用表是一种常用的电子测量工具，它的测量范围广泛，适用于电流、电压和电阻的测量。
万用表的原理是基于欧姆定律和基尔霍夫定律。
首先，万用表的电流测量是通过欧姆定律实现的。
根据欧姆定律，电流（I）等于电压（V）除以电阻（R），即I = V / R。
万用表通过内部电路将被测电路中的电阻接入待测电路，然后通过测得的电压来计算电流。
这个过程中，万用表内部的电路保持电阻不变，以确保测量结果准确。
其次，万用表的电压测量是基于基尔霍夫定律实现的。
根据基尔霍夫定律，一个电路中电压的总和等于零，即∑V = 0。
因此，万用表通过将自身与待测电路串联，从而测量出被测电路中的电压。
万用表的内部电路对测量的电压具有极高的输入阻抗，以确保测量时不对待测电路产生影响。
最后，万用表的电阻测量是通过在被测电阻两端施加电压，然后根据流过电阻的电流来计算电阻值的。
在电阻测量时，万用表会选择适当的测量范围，并根据测量到的电压值计算出电阻的大小。
使用万用表时，首先需要选择适当的测量范围和功能，如电流、电压或电阻。
然后，正确连接万用表的探头到被测电路中，保证良好的接触。
在进行测量时，需要注意保持稳定的电路状态，避免干扰和误差。
最后，读取并记录测量结果。
总之，万用表通过欧姆定律和基尔霍夫定律实现电流、电压和电阻的测量。
适当的使用方法和良好的测量技巧能够确保测量结果的准确性。
《万用表使用》课件
万用表是一种易损耗的电子设备，需要经常检修，定期更换测试引线、保险丝和电池。
常见问题及解决方法
打不开
检查保险丝和电池是否正常，用测试引线检查输入 输出端的电压。
读数不正常
先检查量程、保险丝马弧、清洁度等，若是万用表 本身故障则需要做出相应的维修和更换。
万用表的选择与购买建议
品牌比较
常见的品牌有安捷伦、德国菲斯克、FLUKE等。不 同品牌在测量精度、量程、功能、价格等方面都存 在差异。
资源推荐
包括一些实用的电子元器件手册、电路图集、电路 模拟软件和模板样本等电子书籍。
万用表在教育和研究中的应用与展望
万用表作为电子科学必备的实验工具和基础设备，在教育教学中起着举足轻重的作用，在未来的科研中仍 将扮演更为重要的角色。
总结和感悟
本次课程系统性地介绍了万用表的使用方法、种类、组成、维护保养和应 用等方面，为学习者们增加了应用技能和操作技巧的有效途径。
2
教育和研究领域
作为电器电子、测控和自动化教育中的必备基础工具和实验设备，已经成为现代 化学和物理科学研究的标配。
操作演示和实验讲解
多表联用
利用两只或两只以上的不同型号万用表，组合成更为精确的电路测量设备。
热电偶温度测量
将热电偶连接到测量端口，可以测量温度以及不同电偶和导线之间的电势和电势差。
正弦波测量
3
内部电路和电源
负责信号处理和读取，不同型号的万用表需要的电源不同。
万用表的使用方法和注意事项
准备工作
拆下电池盖，检查万用表的电量和电池是否正常，然后插上测试引线准备开始测量。
特别注意事项
慎用用途范围不符合的万用表，对高压电站等危险场所应当进行必要的安全防护和培训。
脉冲电压的测量
传感器特性与性能
主要性能参数： 传感器的静态特性，指在稳态信号作用下，其输入——输出
精确度 表示传感器输出与被测特征量的对应程度。精确度要与整套 关系。衡量静态特性的重要指标是线性度、灵敏度、迟滞和 延迟特性或响应特性 假定被测物体温度在相当长时间内稳定不 测量装置的性能相适应。 重复性。 变，当用一般温度计测量温度时，经过一定时间，待温度计指示缓缓上升 到稳定以后，才能得到真正的物体温度。温度计指示落后于被测物体温度 线性范围 在线性范围内，传感器的输入和输出呈现一定的比例关系。 时，称为延迟。表计指示随时间的延长而上升，逐渐接近于被测量的特性 超出线性范围将出现非线性误差，影响测量精确度甚至无法工作。必须注 就是响应特性。 意被测物理量的变化范围。
六、噪声电测量
噪声是由复杂声波杂乱无章组合而成的声响。
在电气设备中，噪声有空气动力性噪声（由气体振动引 起）、机械性噪声（振动引起）、电磁性噪声（由于电磁 相互作用产生周期性交变力引起电磁振动所产生）。 空气动力性噪声：（在高速开启式电动机中最大） 电磁噪声： 涡流噪声 ——主要由转子和风扇引起冷却空气流在旋转 表面交替出现涡流引起，其频谱范围宽。 机械噪声： 由气隙中谐波磁场相互作用引起，其强弱与定子的动态 刚度、固有振动频率和声学特性有关。原因主要有：铁 笛鸣噪声 ——通过压缩空气，或空气在固定障碍物上擦 最常见原因是转子动平衡不好，其频率和旋转频率相同。 心饱和的影响、开口槽的影响、磁通振荡、气隙动态偏 过而产生的，即“口哨效应”，主要由径向通风沟引起。 随着转动部件和固定部件之间间隙的减小而加强。 心、外来的高次谐波及电机故障（磁极匝间短路、断条、 铁心压装不紧、装配气隙不均）。
高频振动； 当振幅较小，不便于测量位移的中频范围；
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第四章波形测量，万用表和脉冲技术
4.1引言
随着工业领域的进步和科技的发展，先进的测量仪器已经成为性能比较，参数提高的主要需求。
然而，在许多工程领域，测量V，I，R，Z和温度等的基础仪器占据了仪器市场的主要份额。
在实际环境中，如服务现场和维修车间，简单的仪器,例如万用表经常被用来测量信号,但却没有考虑波形和信号的频率成分的影响以及自身的仪器能力的限制。
在数字系统环境中，脉冲波形用于器件表征和性能检查。
在这样的情况下，脉冲参数和技术发挥了重要作用，要求设计者，服务者或者是测试工程师了解脉冲参数和测试技术。
本章提供了一个关于波形测量，万用表使用和脉冲技术的概述。
4.2 波形参数和振幅的相关测量
大多数波形可分为周期和非周期信号。
更进一步，非周期信号可以分为有限和无限的能量信号。
图4.1中的树形图，展示了一些按以上标准分类的实际信号。
图4.1 波形和他们的分类
每一种波形有其固有的特性和品质，同时一些参数已经被定义来说明和计算这些特性和品质。
表4.1显示不同类型的波形的不同参数，根据实际中的情况，分为主要和次
要两类。
表4.1 波形和他们的参数
有许多不同的仪器可以用来进行波形参数的测量，如模拟万用表，数字万用表，示波器，频谱分析仪，频率计数器，逻辑分析仪，磁场强度计，误码率计等。
尽管有一些测量是在频域利用频谱分析仪和选择性电平表等仪器进行的，但大多数测量是在时域进行的。
我们有必要定义和讨论一些与最常用仪器使用有关的重要参数，例如，测量幅值的模拟万用表和数字万用表。
参数如下：
●平均值
●方均根值（r.m.s ）
●整流平均值rectified mean
●波峰因数
●波形因数Form factor
时变电压波形的平均值V ave 定义如下
01()T
ave V v t dt T =⎰ 时变电压波形的有效值V rms 定义如下
20()T rms V v t dt ⎫=⎪⎭
⎰ 时变电压波形的整流平均或平均绝对偏差（交流平均）值数学上的定义为
01()T
mad V v t dt T =⎰ ()v t 是波形的瞬时电压，T 是波形的周期
在实际中，一个交流电流的方均根值等于对负载产生相同热量的直流电流的值，出于校准的目的，热量产生的概念依然在热电压校准的情况下使用，一些万用表利用热转换的技术来进行方均根值测量。
波形的波峰因数是其峰值与其方均根值的比。
波形的波形因数被定义为方均根值与其平均值之比。
了解这些参数的实际意义，对于解释从模拟和数字万用表读出的值，特别是在测量非正弦的波形的情况下，有着巨大的帮助。
例如，在许多采用永久磁铁动圈式（PMMC ）偏转系统的模拟仪表中，仪表对通过移动线圈的平均电流产生响应。
当这样一个表用于测量方均根值时，仪表工作在整流平均传感模式，量程校准使用了整流平均值和方均根值之间的关系，通常假设输入为一个纯正弦波。
因此，这些定义好的的参数对于解读模拟仪器为校准某些特殊的波形的表盘示数，尤其是失调的正弦波，是非常有用的。
方均根值是交流信号幅值的一个基本测量参数。
除非测量仪器中含有特殊的方均根值转换阶段，这些参数必须谨慎使用，牢记以下准则。
(i)确定仪器主要响应的基础参数。
(ii)确定用于校准仪器表盘的因素和仪器精确响应的波形。
(iii)对于不同的波形测量，应根据波形知识来确定一个校正因子。
为了计算（iii）中的校正因子，该仪器可以在逻辑上划分成两个基本块（图4.2），其中使用了表4.2中的信息。
例如，如果一个PMMC模拟仪表被设计用来测量方均根值，那么当一个纯正弦波被测量时，仪表将会根据B点波形的平均值来相应的移动同时表盘也会被相应的校准。
如果仪器是按半波整流阶段将交流输入信号转换为直流设计的，在B点的波形将会是一个半正弦波。
如果这个仪器使用全波整流，那么这个仪器的响应将会是整流平均值。
因此，这两种情况的表盘校准将会不同。
如果在这两个仪器上观察三角波，第一个仪表的读数V1和第二个仪器的读数V2将计算如下。
图4.2 模拟万用表的基本框图
表4.2 一些基本波形的有效值、平均值和波峰因数
多数情况，
()rms B V k V =
K 是校准表盘时的一个常数，V B 是B 点的平均值。
当输入是一个纯正弦波，同时转换电路是一个半波整流，0.318B m V V =，
0.070rms m V V =。
所以这个仪器对纯正弦波进行校准时，0.318m V k =⨯，因此，2.22k =
类似，全波整流时，'(..)rms V k m a d =
当输入时一个纯正弦波，'0.7070.673m m V k V =⨯。
因此' 1.11k =
现在，考虑一个矩形波用这两个仪器测量，用表3.2中的参数，对于第一个仪器，读数为
1 2.220.5554
m m V V V =⨯=
然而，实际的有效值应为0.577m V =，因此误差百分比是
0.5770.555 3.80.577m m m
V V V -≈% 相似地，第二个仪器的读数2 1.110.5m V V =⨯，因此误差百分比是3.8%。
同样，如果我们对这两个仪器施以半正弦波，我们可以知道，第一个仪器读数是 1 2.220.3180.707m m V V V =⨯=
第二个仪器读数为
2 1.110.3180.353m m V V V =⨯=
实际半正弦波的有效值应为''0.5m V V =
因此，第一个和第二个仪器的误差分别为-41.4%和 29.4%，在计算误差时，负载效应和由于频率限制的其他效应也需要被考虑进来。
这些一般影响的处理和数学分析见附录2和3。
图4.3演示了在仪表中所使用的精确整流滤波电路
这个整流平均方案将交流输入进行精确整流。
整流输出供给一个简单的RC 平
均值电路来进行输出。
在实际中，你设定增益所以直流输出等于一个正弦波的有效值。
如果输入保持一个纯正弦波，精确度是很好的。
然而，非正弦波输入将会引起巨大的误差。
这种电压表只有在正弦波输入的时候才是精确的并且随着输入越偏离正弦波误差越大。
图4.3 正弦输入的整流平均测量
图4.4 峰值检测电路：(a) 简单电路；(b) 单运放放大电路；(c) 双运放放大电路4.2.1 峰值测量
为了测量一个时域变化波形的峰值，图4.4所给出峰值检测电路在一些仪器中有所应用。
图4.4（a）展示峰值检测器中最基本的电路。
首先，让我们考虑一下图4.4（b）中的单运放电路。
由于D1在反馈回路中，它的正向压降被运放的开环增益平分并且用理想峰值检测电路的输入可表示为串联等效偏移。
A1还有两个其他的作用。
输入信号只需要提供A1的输入偏置电流。
输出的上升时间不是有D1和C1的乘机所得的时间常数所确定的，而只是取决于A1的输出电流能力I max。
D2能够防止当E i小于E0时A1的负饱和电压超载。
D2，然而，必须承受A1的短路电流。
A1应该是一个FET输入运放来减小检测到一个峰值后的衰减率因为反相输入端的输入
偏置电流将会给C1放电。
并且，当E i小于E0时运放的输入阶段将不会进行。
如果输出
加上负载，一个输出缓冲放大器将会被需要来防止C1放电给负载。
图4.4(c)展示了一
个峰值检测电路运用两个运放的形式。
4.2.2 有效值测量
从之前的讨论我们可以看出，当用不同的仪器测量不同的波形时，观察到的读数也许
并不能够真实的表示有效值。
为了避免这个问题，一些仪器使用特殊的电路模块或者
使用分立元件或单片集成电路，将输入的信号转换成与交流有效值相同的直流电压。
在讨论这些真正的有效值时，我们有必要分析一下有交流和直流耦合的实际情况。
从
定义得出，有效值取出波形中的瞬时值无论是交流成分还是直流成分。
然而，在现代
的测量仪器中，运用单片式有效值转换模块已经成为一种趋势，一些模拟和混合信号
集成电路制造商以单芯片的波形生产这些产品。
在这些组件中，一些组件用来计算波
形交流成分的有效值，同时另一些设备将输入的直流耦合波形转换为有效值。
在交流
耦合转换后所得到的值是真正的交流耦合有效值，在直流耦合情况下是真正的直流耦
合有效值。
实际的交流电压波形可以分成整流平均、模拟计算、热量计算集中测量方式。
热能方
法是唯一一个对任何输入波形都能保证准确的方法。
如果使用者想要测量噪声，那么
测量特性与所决定的有效值噪声幅度洗洗相关。
测量输入波形有效值的第四个方法是
采样技术，包括输入波形的大量取样和运用数字技术的有效值计算。
对于任意带宽的
波形随着采样频率和计算能力的改变均能保证获得所需的精度。
选用万用表的用户一定仔细阅读仪器关于均方根的用语。
许多声称具有“均方根能力”的万用表也许能够精确测量交流耦合波形中的均方根成分。
另一方面，一个昂贵的台
式万用表使用基于处理器的算法来从波形中取样并且根据有效值的定义进行计算，给
使用者提供给定波形的“真实直流耦合有效值”。
那些声称具有“有效值能力”的简
易的手持式仪器也许实际上只拥有“交流耦合”测试能力。