電測實(shí)驗(yàn)報告

1、電子測量技術(shù)實(shí)驗(yàn)報告電氣工程學(xué)院姓名：李曉峰學(xué)號：12281035班級：電氣1307班實(shí)驗(yàn)一 示波器波形參數(shù)測量一 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^示波器的波形參數(shù)測量，進(jìn)一步鞏固加強(qiáng)示波器的波形顯示原理的掌握，熟悉示波器的使用技巧。1.熟練掌握用示波器測量電壓信號峰峰值，有效值及其直流分量。2.熟練掌握用示波器測量電壓信號周期及頻率。3.熟練掌握用示波器在單蹤方式和雙蹤方式下測量兩信號的相位差。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. 信號發(fā)生器,示波器。示波器SS7802Aa、主要參數(shù)：SS-7802模擬示波器具有能夠選擇場方式、線路的TV/視頻同步功能附有光標(biāo)和讀出功能5位數(shù)計(jì)數(shù)器規(guī)格及性能顯像管：6英寸、方型8*10p(1p=

2、10mm)約16kV垂直靈敏度：2mV/p5V/p（1-2-5檔）（通道1、通道2）精度：2%頻率范圍：20MHz時間軸掃描A100ns/p500ms/pTV/視頻同步：能夠選擇場方式、能夠選擇ODD、EVEN、BOTH、掃描線路b、主要功能描述示波器操作板如圖所示：包括如下五個操作控制區(qū)域：水平控制區(qū)【POSITION】：將【POSITION】向右旋轉(zhuǎn)，波形右移。FINE 指示燈亮?xí)r，旋轉(zhuǎn)【POSITION】可作微調(diào)。MAG10 ：掃描速率提高10倍，波形將基于中心位置向左右放大。ALTCHOP ：選擇ALT（交替，兩個或多個信號交替掃描）或CHOP（斷續(xù)，兩個或多個信號交替掃描）。垂直控制

3、區(qū)INPUT：輸入連接器（CH1、CH2）,連接輸入信號。EXTINPUT ：用外觸發(fā)信號做觸發(fā)源。外信號通過前面板的EXTINPUT接入。【VOLTS/DIV】：調(diào)節(jié)【VOLTS/DIV】選擇偏轉(zhuǎn)因數(shù)。按下【VOLTS/DIV】；偏轉(zhuǎn)因數(shù)顯示“”符號。在該屏幕下，可執(zhí)行微調(diào)程序?！綪OSITION】：垂直位移，向右旋轉(zhuǎn)，波形上移。CH1、CH2：通道選擇，按下CH1或CH2選擇通道顯示或不顯示。GND：按下GND打開接地開關(guān)。DC/AC:選擇直流（DC）或交流（AC）耦合。ADD、INV：顯示（CH1+CH2）(相加ADD)或（CH1-CH2）(相減INV)。觸發(fā)及掃描控制區(qū)【TIME/DI

4、V】：選擇掃描速率。【TRIGLEVEL】：調(diào)整觸發(fā)電平。SLOPE：選擇觸發(fā)沿（+、）。SOURCE：選擇觸發(fā)來源（CH1、CH2、LINE、EXT、VERT）。COUPL：選擇觸發(fā)耦合方式（AC、DC、HFREJ或LFREJ）。TV：視頻信號觸發(fā)選擇（BOTH、ODD、EVEN、或TV-H）。TRIGD 指示燈 ：當(dāng)觸發(fā)脈沖產(chǎn)生時燈亮著。READY指示燈：等待觸發(fā)信號時燈亮著。AUTO、NORM：選擇重復(fù)掃描。SGL/RST：選擇單次掃描。功能選擇及控制區(qū)【FUNCTION】：可用此旋鈕設(shè)定延遲時間、光標(biāo)位置等。旋轉(zhuǎn)時做為微調(diào)使用。如需粗調(diào)時，可單次或連續(xù)按下此鈕，而光標(biāo)移動方向?yàn)橹按蒜o

5、旋轉(zhuǎn)的方向。光標(biāo):V-t-OFF：選擇t（時間變化測量），選擇V（電壓變化測量），或OFF。TCK/C2：選擇光標(biāo)移動形式（C2 或TRACKING）。HOLDOFF：選擇釋抑時間。整體控制區(qū)POWER：用于開啟電源（ON）或進(jìn)入預(yù)備（STBY）狀態(tài)屏幕灰度等的調(diào)整校準(zhǔn)信號及接地端口CAL連接器：輸出校準(zhǔn)電壓信號，此信號用于本儀器之操作檢查及調(diào)整探頭波形屏幕顯示分為以下三個區(qū)域：觸發(fā)及掃描信息顯示區(qū)在顯示屏的上方，依次為：掃描速度、觸發(fā)源、觸發(fā)極性、觸發(fā)耦合方式、觸發(fā)電平、釋抑時間等項(xiàng)目。波形顯示區(qū)，顯示信號波形。信號源狀態(tài)、測量結(jié)果顯示區(qū)。2.電阻、電容等。三、實(shí)驗(yàn)步驟1測量1kHZ的三角波

6、信號的峰峰值及其直流分量。2測量1kHZ的三角波經(jīng)下圖阻容移相平波后的信號的峰峰值及其直流分量。3測量1kHZ的三角波的周期及頻率。 4用單蹤方式測量三角波、兩信號間的相位差。 5用雙蹤方式測量三角波、兩信號間的相位差。 6信號改為100HZ，重復(fù)上述步驟15。四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1.本實(shí)驗(yàn)所用RC移相平波電路中，R=1,C=0.24 信號1KHz三角波i阻容移相平波信號0i與0的相位差單蹤雙蹤參數(shù)Vp-p（V）VDC（V）f（Hz）T（ms）Vp-p（V）VDC（V）T（ms）T（ms）數(shù)據(jù)1.0547m998.581.000504m49.3m0.240.232. 1kHz三角波測量結(jié)果數(shù)據(jù)記錄表1

7、00kHz三角波測量結(jié)果數(shù)據(jù)記錄表信號1KHz三角波i阻容移相平波信號0i與0的相位差單蹤雙蹤參數(shù)Vp-p（V）VDC（V）f（Hz）T（ms）Vp-p（V）VDC（V）T（ms）T（ms）數(shù)據(jù)1.0848m99.9810.0494m50.3m0.210.193.數(shù)據(jù)處理與分析（1）直流分量：由于輸出信號直流分量基本保持不變，可直接對輸出信號的直流分量進(jìn)行比較，輸入信號i為1kHz三角波時，VDC=47mV輸入信號i為100Hz三角波時，VDC=48mV所以該移相平波電路對三角波的直流分量的阻隔作用近乎沒有。推廣到一般，RC移相平波電路對信號的直流分量沒有阻隔作用。（2）相位差：輸入信號i為1

8、kHz三角波時，采用單蹤方式：采用雙蹤方式：輸入信號為100Hz三角波時，采用單蹤方式：采用雙蹤方式：單蹤方式較雙蹤方式準(zhǔn)確比較兩項(xiàng)的相位差可知，該移相平波電路對1kHz三角波的移相作用較明五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論1.RC移相平波電路對于100Hz三角波信號，幅值衰減較小，直流分量阻隔作用較大，相位移動較??；對于1kHz三角波信號，幅值衰減較大，直流阻隔分量較小，相位移動較大。推廣到一般，RC移相平波電路對于低頻信號，幅值衰減較小，直流分量阻隔作用較大，相位移動較??；對于高頻信號，幅值衰減較大，直流阻隔分量較小，相位移動較大。2.對于示波器測量，單蹤方式較雙蹤方式更為準(zhǔn)確，且適用范圍較廣，因?yàn)殡p蹤方式不可

9、用于不相干信號的測量，否則會導(dǎo)致波形不穩(wěn)定。六、實(shí)驗(yàn)問題討論1. 測量相位差時，你認(rèn)為雙蹤、單蹤測量哪種方式更準(zhǔn)確？為什么？解：單蹤測量更準(zhǔn)確。選用雙蹤方式時，使用兩個輸入通道，雙蹤方式的掃描分為交替方式（ALT）和斷續(xù)方式（CHOP）兩種，均會產(chǎn)生更大系統(tǒng)誤差，因而導(dǎo)致雙蹤工作方式的準(zhǔn)確度略低于單蹤工作方式。經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證，單蹤測量更準(zhǔn)確，與理論分析相一致。2.你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)過程中，雙蹤示波器的掃描是工作在交替、還是斷續(xù)方式？為什么？解：交替掃描即ACT是非實(shí)時的工作狀態(tài)，開關(guān)速度比較低，這樣的工作方式在測量低頻信號時只有閃動出現(xiàn)。斷續(xù)掃描即CHOP，這種工作方式開關(guān)轉(zhuǎn)換速度高，兩個波形的閃動現(xiàn)

10、象，中間需要消隱，否則只有霧狀圖像。3.對于同一組移相電路，1kHz和100Hz三角波經(jīng)過移相變換后，其相位、幅值有何不同？為什么？解: 移相變換后，,頻率減小，移相后正弦波幅值變大，相位差變小。不同頻率的信號將產(chǎn)生不同的輸出信號：RC移相平波電路對于低頻信號，幅值衰減較小，直流分量阻隔作用較大，相位移動較??；對于高頻信號，幅值衰減較大，直流阻隔分量較小，相位移動較大。在實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與理論分析相恰。因此，考慮到實(shí)際應(yīng)用，使用RC電路進(jìn)行隔直作用時，輸入信號的頻率盡量低。實(shí)驗(yàn)二數(shù)字示波器的波形參數(shù)測量和分析一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解數(shù)字示波器基本結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握使用數(shù)字示波器的基本使用方法。

11、2、學(xué)會使用數(shù)字示波器觀察電信號波形和電壓幅值以及頻率等。3、學(xué)會使用光標(biāo)測量、自動測量、波形存儲、波形分析等功能。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、數(shù)字示波器TDS2012B示波器的基本工作原理數(shù)字示波器是由取樣儲存、讀出顯示和系統(tǒng)控制三大部分組成，它們通過數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線相互聯(lián)系和交換信息，以完成各種測量功能。系統(tǒng)控制部分由鍵盤、只讀存儲器、CPU及I/O接口等組成。在ROM內(nèi)寫有儀器的管理程序，在管理程序的控制下，對鍵盤進(jìn)行掃描產(chǎn)生掃描碼，接受使用者的操作，以便設(shè)定輸入靈敏度、掃描速度、讀寫素的等參數(shù)和各種測試功能。取樣存儲部分由輸入通道、取樣保持電路、取樣脈沖形成電路、A/D轉(zhuǎn)換器、信號存儲

12、器等組成。取樣保持電路在取樣脈沖的控制下，對被測信號進(jìn)行取樣，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器變換成數(shù)字信號，然后存入信號數(shù)據(jù)存儲器中。取樣脈沖的形成受觸發(fā)信號的控制，同時也受CPU控制。讀出顯示部分由顯示緩沖存儲器、D/A轉(zhuǎn)換器、掃描發(fā)生器、X放大器、Y放大器和示波管電路組成。它在接到讀命令后，先將存儲在顯示緩沖存儲器中的數(shù)字信號送如D/A轉(zhuǎn)換器，將其重新恢復(fù)成模擬信號，經(jīng)放大后送入視波管，同時掃描發(fā)生器產(chǎn)生的掃描階梯波電壓把被測信號在水平方向展開，從而將信號波形顯示在屏幕上。2、信號發(fā)生器三、實(shí)驗(yàn)步驟1.信號發(fā)生器輸出功率約1kHz的正弦信號，用CH1進(jìn)行測量（1）光標(biāo)測量功能測量和記錄信號的峰峰值、直流分

13、量、周期和上升時間。（2）自動測量功能測量和記錄信號的峰峰值、直流分量、周期和上升時間。（3）用傅里葉變換功能分析信號，記錄該頻譜圖。（4）存儲信號波形。峰峰值（V）直流分量（mV）周期（ms）上升時間（ms）光標(biāo)測量2067.681.000.504自動測量2.108.441.020.4802.示波器的校準(zhǔn)信號接入CH2，重復(fù)上述步驟峰峰值（V）直流分量（mV）周期（ms）上升時間（ms）光標(biāo)測量2.107.841.030.485自動測量2.148.461.010.5103、關(guān)閉CH1通道顯示，調(diào)出步驟1（4）已存儲的信號波形，與現(xiàn)有信號同時顯示，記錄顯示波形。五、實(shí)驗(yàn)問題討論1、 兩信號的頻

14、譜有什么明顯的差異？為什么？解:信號的頻譜有明顯的差異，因?yàn)槊總€信號的種類以及占空比不一樣。2、 實(shí)驗(yàn)中兩通道波形同時顯示時，是否有波形不穩(wěn)定的情況？解:兩信號同時顯示時，可能會產(chǎn)生相互影響以致信號不穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)三圖示儀的使用及晶體管特性參數(shù)測量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^圖示儀對晶體管參數(shù)的測量使用，加強(qiáng)對圖示儀的波形顯示原理的掌握，熟悉圖示儀的使用方法。1. 學(xué)會用圖示儀測量晶體三極管的特性參數(shù)。2.學(xué)會用圖示儀測量二極管的特性參數(shù)。2. 學(xué)會用圖示儀測量穩(wěn)壓二極管的特性參數(shù)。二實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. 圖示儀本機(jī)主要由集電極掃描電源,階梯波發(fā)生器X,Y放大器,高頻高壓電路及低壓供電電源幾大部分組成,集電極電源提供

15、被測管的掃描電壓(C,E端)階梯波發(fā)生器供給B端注入信號,通過X,Y放大器將電壓及電流調(diào)理后供給由高頻高壓驅(qū)動加亮的示波管,顯示出被測器件的特性曲線供觀測.2.二極管、穩(wěn)壓二極管、晶體管9012、9013三、實(shí)驗(yàn)步驟1.測量二極管的導(dǎo)通特性曲線。2.測量穩(wěn)壓二極管的正向、反向特性曲線。3.測量晶體管9012的特性曲線，計(jì)算4.測量晶體管9013的特性曲線，計(jì)算四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1.二極管的導(dǎo)通特性曲線如下所示： 穩(wěn)壓二極管的正向?qū)ㄌ匦郧€如下所示： 反向特性曲線如下圖所示： 2.晶體管9013的特性曲線（9013為NPN型三極管）3.晶體管9012特性曲線（9012為PNP型三極管）二極管正向?qū)?/p>

16、電壓為0.32V穩(wěn)壓二極管的正向?qū)妷簽?.35V，反向擊穿電壓為30V9012和9013的測量與計(jì)算數(shù)據(jù)VcesVceoIceohfe=Ic/Ib9012（PNP）0.27V5.6V0.1A2609013（NPN）0.33V6.30.2180五、實(shí)驗(yàn)問題討論1. 測量二極管、穩(wěn)壓二極管的特性曲線時，如何注意Rc及掃描電壓的檔位？RC應(yīng)該調(diào)至適當(dāng)?shù)臋n位，保護(hù)被測電阻。測量正向特性時應(yīng)將RC適當(dāng)調(diào)大，使掃描的電流小于穩(wěn)壓管的最大電流，以免燒壞器件。掃描電壓應(yīng)調(diào)至“0”處，待實(shí)驗(yàn)開始后逐漸增大，但應(yīng)小于器件的最大電壓。2測量晶體管的特性曲線時，為什么增加級數(shù)時，屏幕上的波形為什么會閃動？請你計(jì)算

17、掃描一簇曲線所用的時間？增加簇?cái)?shù)，使n增大，階梯波發(fā)生器開關(guān)速度低，重新產(chǎn)生增大后的階梯信號會出現(xiàn)閃動。3.如何進(jìn)行階梯波的調(diào)零？以PNP型三級管為例，顯示部分中間按鈕按下，調(diào)零起始位置在右上角，級數(shù)選擇“1”，最“左”位置。按下測量板上的“零電流”，調(diào)整Vce=10V，此時Ic為ICEO，松開零電流，應(yīng)使第一條線與ICEO重合，即階梯調(diào)零旋鈕。實(shí)驗(yàn)心得與體會本次實(shí)驗(yàn)中，我們先后使用了模擬示波器，數(shù)字示波器等測量儀器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。我對整個電子測量課程的應(yīng)用和相關(guān)儀器的認(rèn)知有了更深層次的理解。課上學(xué)的很多東西，只有在試驗(yàn)中親自的體會應(yīng)用，才能最終的融會貫通。并且，對各種儀器的原理和調(diào)試掌握的更好。

18、紙上得來終覺淺,在此次的實(shí)驗(yàn)過程中,雖然我們在課堂上已經(jīng)學(xué)習(xí)了電子測量的基本方法與原理,但是在自己動手測量時還是遇到各種各樣的問題。實(shí)驗(yàn)的過程，就是一個把學(xué)習(xí)到的只是運(yùn)用的實(shí)際當(dāng)中去的一個過程，我通過實(shí)驗(yàn)中掌握了多種電子測量儀器的使用。一些自己平時學(xué)習(xí)中的一些問題也體現(xiàn)了出來，通過與同學(xué) 和問老師等途徑把我的問題都解決了。提高了我的理論和實(shí)踐水平。此次實(shí)驗(yàn)之后，我認(rèn)識到電子測量的便捷性與實(shí)用性，在生活與學(xué)習(xí)實(shí)踐的各個環(huán)節(jié)中，各種各樣的電子測量隨處可見，各種精密的電子測量儀器更是實(shí)驗(yàn)研究的關(guān)鍵。因此掌握電子測量儀器與使用好電子測量儀器對于學(xué)習(xí)與生活有重要意義。實(shí)驗(yàn)四數(shù)值化測量儀的使用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^數(shù)字化測量儀的使用，進(jìn)一步鞏固加強(qiáng)對數(shù)值化測量原理的掌握，不同數(shù)值化測量的誤差分析及影響因素。1. 學(xué)會用數(shù)字化測量儀測量信號的周期和頻率。2.學(xué)會分析數(shù)字化測量的誤差來源。3.掌握如何減少測量誤差的措施。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. 信號發(fā)生器2. 數(shù)字頻率計(jì)三、實(shí)驗(yàn)步驟分別用測頻、測周的方法測量100Hz、1kHz、100Hz的方波，將測量數(shù)據(jù)添入下表。 測頻方法（kHz） 測周方法（ms）檔位0.01s 0.1s 1s 10s 1101001000100Hz1kHz10kHz四.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄