第3章常用电子测量仪器

3.2 信号发生器
3.2.1 概述
1．信号发生器的基本概念 在测试、研究或调整电子电路及设
备、测定电路的电参量时，用于产生不 同频率，不同波形的电压、电流信号的 装置，统称为信号发生器，也称为信号 源。 信号发生器的分类： ?按频率范围分类 ?按输出波形分类 ?按信号发生器的性能指标分类
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3．结构原理 图3-7
? 直流数字电压表是许多数字式电测仪 表的核心部件。
? 交流电压的测量需附加一个交流 （AC）/直流（DC）变换器。
? 直流数字电压表根据A/D转换器的转 换方式分：
? 比较型DVM
图3-8
设被测电压Ux=1893 mV，则电路完成 一次A/D变换的比较过程 图3-9
面向21世纪
系列教材
《电子测量教程》第2版 电子教案
主编 肖晓萍
机械工业出版社
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目录
?第1章 绪论 ?第2章 误差分析和测量数据处理 ?第3章 常用电子测量仪器 ?第4章 示波测试和测量技术 ?第5章 电路元器件参数的测量 ?第6章 电子电路参数的测量 ?第7章 频域测量 ?第8章 数据域测量 ?第9章 自动测试系统
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第3章 常用电子测量仪器
?本章重点 ?3.1 电压测量仪器 ?3.1.1 概述 ?3.1.2 模拟式电压表 ?3.1.3 数字式电压表 ?3.1.4 数字式万用表 ?3.2 信号发生器 ?3.2.1 概述
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?3.2.2 频率合成技术 ?3.2.3 任意波形信号发生器 ?3.3 频率测量仪器 ?3.3.1 概述 ?3.3.2 数字频率计 ?3.3.3 通用电子计数器 ?3.4 实训 ?3.5 习题
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3.1.3 数字式电压表（DVM ）
1．分类
? 按用途分：直流数字电压表、交流数字电 压表和数字万用表。
? 按A/D转换器的原理分：比较式、积分式和 复合式。
2．DVM的主要技术指标 ?测量范围 ?分辨力 ?测量速度 ?输入阻抗 ?固有误差和工作误差 ?抗干扰能力 ?输入零电流
? 普通直流电压表
图3-3
? 直流电子电压表
图3-4
? 模拟式交流电压表
图3-5
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电压表度盘是以正弦波的有效值定度的。
① 放大-检波式
图3-5(a)
?频率范围受放大器频带的限制，一般为 20Hz~10MHz 。
?灵敏度受放大器内部噪声的限制，可做到 mV 级，可作为“低频毫伏表”、“视频毫伏 表”。
?3．交流电压的基本参数
（1）峰值（图3-1）（2）平均值（ 图3-2）
（3）有效值 （4）波形因数和波峰因数 表3-1
3.1.2 模拟式电压表
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1．分类
? 按电压表工作频段分类
? 按测量电压的量级分类
? 按刻度特性分类
? 按电路组成不同分类
? 按检波原理分类
2．模拟式电压表的结构原理
? 积分型DVM
图3-10图3-11
? 复合型DVM
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4． DS-26A型双积分式数字电压表 （1）主要技术性能 ? 测量电压范围 ? 灵敏度 ? 准确度
?固有误差 ?工作误差 ?校准周期 ?稳定性
? 输入阻抗 ? 抗干扰能力 ? 测量速率 ? 输出方式 （2）使用方法 图3-12所示 前面板配置图
2．信号发生器的基本组成 图3-18 ? 振荡器 ? 变换器 ? 输出电路 ? 输出指示电路 ? 电源 3．正弦信号发生器的性能指标 ? 频率特性 ? 输出特性 ? 调制特性
?检波器多为平均值型或有效值型检波器，分 别构成平均值电压表 和有效值电压表。
?平均值电压表测量交流电压时，读数与被测 电压的平均值成正比。
?有效值电压表测量交流电压时，示值就是被 测交流信号的有效值。
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② 检波-放大式 图3-5（b）
? 测量频率范围取决于检波器的频率响应，称 “高频电压表”或“超高频电压表” 。
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本章重点 ?电压测量仪器 （模拟式电压表、数字式电压表、数
字式万用表） ?信号发生器 ?频率测量仪器
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3.1 电压测量仪器 3.1.1 概述
电压——表征电信号能量的三个基本参数 （电压、电流、功率）之一。
?1．电压测量对仪表的基本要求
?2．电压测量仪器的分类
70dB～+40dB） ② 工作频率范围：5Hz～2MHz（双路） ③ 电压误差：≤±3%（基准频率1KHz） ④ 频率响应误差：在20Hz～200KHz挡≤±3%，在
5Hz～20Hz，200KHz～2MHz挡≤±10%（以上 误差均为满度值之比值） ⑤ 输入阻抗1MΩ；输入电容50PF ⑥ 最大输入电压： 300μＶ～1Ｖ量程时300Ｖ；3 Ｖ～100Ｖ量程时500Ｖ ⑦ 刻度值：正弦波有效值1Ｖ=0 dB值， 1mW=0dBm ⑧ 电源电压：额定电压220Ｖ（50 Hz） ? 模拟式电压表的使用方法 ?YB2173前面板配置图及说明 图3-6 ?操作方法
?采用峰值检波器的电压表称为 峰值电压表 。 ? 峰值电压表的读数与被测电压的峰值成正比。 ③ 外差式
图3-5（c）
? 既有较高的上限工作频率，又有很高的灵敏 度，常用作高频微伏表，其上限频率可达几 百兆赫，最小量程达微伏级。
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3．YB2173交流毫伏表 ? 技术性能指标 ① 电压测量量程300μＶ～100Ｖ（分贝范围-
图3-16
2.DT890B+ 数字万用表
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? 特点
? 主要技术指标 表3-2
? 面板构造
图3-17
? 使用方法
?直流（ DC)和交流（ AC）电压测量
? 直流（DC)和交流（AC）电流测量
? 电阻测量
? 电容测量
? 晶体管测量
? 二极管和通断测量
? 注意事项
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调零?校准?测量
3.1.4 数字万用表
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数字万用表又称数字式多用表（ DMM）， 在数字电压表的基础上再增加一些参量变 换器，把被测量转换为直流电压信号就构 成了DMM。
测量过程 图3-13
1．转换电路
? 线性AC/DC变换器 图3-14
? I/V变换器
图3-15
?Ω/V变换器