实验4、用电位差计测量电动势
实验目的
(1)熟悉电势差的工作原理和使用办法 (2)掌握测量电动势的基本技能 (3)学会使用箱式电势差计
仪器用具
直流稳压电源,箱式电势差计,灵敏电流计,标准电池,干电池,滑线变阻器,电阻箱,选择开关,十一线电势差计
内容：根据下图所示电路掌握补偿原理测量电动势的原理，电路图的连接，以及具体的测量方法。
要求1:
线路连接正确，工作电源正负极与标准电池和待测电池的正负极分别相对。
要求2：
校准电势差计，实验操作正确，准确的计算电阻丝的长度。 要求3：
测量待测电池E X 的值，实验操作正确，准确地测量L X 的长度和计算E X 。
[数据记录参考表
]
要求4：
数据处理方法得当，计算准确，测量结果的单位、表示形式正确。
注意事项
(1)测量时,注意工作电源E、标准电源En、待测电源Ex的极性不能接错。
(2)标准电池En应水平平衡放置，只可平动，不可摇晃和倒置，严禁用多用表测En。
(3)灵敏电流计非常灵敏，偏转范围小，在测量前应先估计未知电动势的大小。
(4)测量时，应首先找到灵敏电流计在不同方向的偏转范围，再仔细寻找平衡点。
实验一数字存储示波器的使用 一、实验目的 1、熟悉数字存储示波器的工作原理； 2、掌握数字存储示波器的使用方法。 二、实验原理 1．数字存储示波器的组成原理 数字示波器将输入信号数字化（时域取样和幅度量化）后，经由D/A转换器再重建波形。数字示波器具有记忆、存贮被观察信号功能，又称为数字存贮示波器。 当处于存储工作模式时，其工作过程一般分为存储和显示两个阶段。在存储工作阶段将模拟信号转换成数字化信号，在逻辑控制电路的控制下依次写入到RAM中。 在显示工作阶段，将数字信号从存储器中读出转换成模拟信号，经垂直放大器放大加到CRT的Y偏转板。同时，CPU的读地址计数脉冲加至D/A转换器，得到一个阶梯波扫描电压，驱动CRT的X偏转板，如图2.1所示。 图2.1 数字存储示波器的组成原理图 2．数字存储示波器的工作方式 （1）数字存储器的功能 随机存储器RAM包括信号数据存储器、参考波形存储器、测量数据存储器和显示缓冲存储器四种。 （2）触发工作方式
1）常态触发 —同模拟示波器基本一样。 2）预置触发 —可观测触发点前后不同段落上的波形。 （3）测量与计算工作方式 数字存储示波器对波形参数的测量分为自动测量和手动测量两种。一般参数的测量为自 动测量，特殊值的测量使用手动光标进行测量。 （4）面板按键操作方式 数字存储示波器的面板按键分为立即执行键和菜单键两种。 3．数字存储示波器的显示方式 （1）存储显示 ——适于一般信号的观测。 （2）抹迹显示 ——适于观测一长串波形中在一定条件下才会发生的瞬态信号。 （3）卷动显示 ——适于观测缓变信号中随机出现的突发信号。 （4）放大显示 ——适于观测信号波形细节。 （5）X —Y 显示 图2.2 数字存储示波器的显示方式 （6）显示的内插 插入技术可以解决点显示中视觉错误的问题。 主要有线性插入和曲线插入两种方式。 4. 实时采样和等效时间采样 在现在为止我们所介绍的波形数字化方法称为实时采样，这时所有的采样点都是按照一个固定的次序来采集的，这个波形采样的次序和采样点在示波器屏幕上出现的次序是相同的，只要一个触发事件就可以启动全部的采样动作。如图2.3所示。 (a) 卷动显示 (b) 放大显示
课 题 用线式电位差计测电动势 1．了解电势的补偿原理，并理解用电势差计测电动势的基本方法和特点； 教 学 目 的 2．掌握电势差计的工作原理和结构特点； 3．学会用线式电势差计测量电源电动势。 重 难 点 1．补偿法的理解； 2．电势差计的正确使用。 教 学 方 法 讲授、讨论、实验演示相结合。 学 时 3个学时 一、前言 电势差计是一种精密的电学测量仪器，在精密测量中，电势差计是应用最广的仪器之一，它主要用来测量电动势、电势差和校准电表，还可用于间接地测量电阻、电流和一些非电量（如温度、压力）等，其精度可达0.1%～0. 03%。 用电势差计测电动势，就是将未知电压与电势计上的已知电压相比较。测量中由于电势差不从被测对象中取用电流，并且应用了标准电池、标准电阻及高灵敏度检流计，因而测量精度高，测量结果可靠。 二、实验仪器 直流稳压电源，万用表，线式电势差计，指针式检流计，标准电池，待测电磁，滑线变阻器，电位器，双掷双刀开关，单掷单刀开关，带保护电阻单刀开关，导线。 三、实验原理 关键讲清两点：1、补偿法 2、补偿法的实现 （一）直接用电压表测量电动势时，得到的是电池两端的路端电压，由于电池有阻，只要有电流通过，它就会有电压降，所以电压表的示值（端电压）总是小于电源电动势。 x U E Ir =-
（二）补偿法:要消除电池阻产生的电压降，就必须使流过电池的电流为零，因此要测量未知电动势，原则上按图4.8－1所示电路进行，电势差计就是利用补偿法测电池的电动势。 （三）电势差计工作原理 实际使用中，精度高而连续可调的电动势是没有的。为了实现上述测量，通常采用分压的方法。电势差计就是根据补偿原理制成的高精度分压装置。电势差计有多种类型，本实验使用的是线式电势差计，其原理如图4.8－2所示。电势差计主要由工作回路、校准回路和待测回路三个部分组成。 1．接通 1 K后，有电流I通过电阻丝AB。 2．标准化：把 2 K拨向标准电池 s E，检流计G上有可能有电流流过，适当调整C、 D两点位置，找到合适的C、D长度，使G的指针零偏转，即 s CD E U =，此时，电路 处于平衡状态，电阻 CD R上的电压降与标准电池的电动势互为补偿。 如果单位长度电阻丝电阻为 R，CD长度为 s L，则有 CD端的电势差： s s E IR L = 3．保持电阻 n R不变，即工作电流I保持不变，把 2 K合向待测电池 x E，重新找'C、' D位置，使检流计G再次指零，达到补偿状态。 '' C D长度为 x L，则 x x E IR L = 则有：x x s s L E E L =? 当 s E， s L， x L都已知时，电源电动势 x E可求出。
《电子测量技术与仪器》 实验报告
实验一仪器使用总论 一、实验目的： 1，通过老师的讲解以及自己的学习了解实验的常规仪器，常用设备，以及耗材; 2，掌握以后做实验所用仪器的功能和使用方法； 3，知道模拟示波器，数字示波器的使用方法以及区别，优缺点； 4，知道以后实验中该注意的事项，该注意的问题，实验室的秩序。 二、实验设备： 模拟示波器，数字示波器， 三、实验内容 1，实验中参观的仪器：模拟示波器，数字示波器，万用表，交流毫伏表。 2，起到的作用： 1）万用表：主要用来测量电阻值、电压、电流，有的可测频率、三极管、温度等。 2）示波器：便于人们研究各种电现象的变化过程，能把肉眼看不到的信号变换成看得 见的图像，还可以利用示波器观察各种不同信号幅度随时间变化的波形图线，测试各种不同的电量。能产生某些特定的周期性时间图形，如正弦波、方波、三角波等，频率可调。 3）交流毫伏表：是用来测量正弦电压的交流电压表，主要用于测量毫伏级以下的豪 伏电压等。 3，模拟示波器、数字示波器的区别： 1），模拟示波器，操作简单，操作都在一个面板上，数字示波器往往要较长处理时间。 2），垂直分辨率高，连续而且无限制，数字示波器一般只有8 位至 10 位。 3），模拟示波器数据更新快，可以每秒捕捉几十万个波形，而数字示波器只能每秒 捕捉几十个波形。 4），模拟示波器可以实施带宽和实时显示，即连续波形和单次波形的带宽相同，而数 字示波器的带宽和取样率密切相关，取样率不高时需借助内插计算，容易出现混淆波形。5），如果某一个事件只发生一次，那么模拟示波器一般是不能应付的，而数字示波器 能够捕捉这种罕见一次性事件，并且长时间的将它显示出来。 4，仪器的使用中的注意事项： 1），共地，保证所有仪器的接地电位相同。 2），函数发生器输出端不能短接，且不能接到带有较高电压的的两端。 3），信号发生器的微调应从零开始增加，毫伏表的档位要适当。 4），用示波器进行测量时，校准旋钮应顺时针旋转到校准位置。 5），所有仪器要轻拿轻放。 6）用电脑做实验时，注意对实验室电脑的爱护，做完实验记得关机。 7）示波器使用时注意接口正确。
用电位差计测电动势实验报告 篇一：十一线电位差计测电动势(实验报告) 大学物理实验报告 实验名称电位差计测量电动势实验日期实验人员 【实验目的】 1. 了解电位差计的结构，正确使用电位差计； 2. 理解电位差计的工作原理——补偿原理； 3. 掌握线式电位差计测量电池电动势的方法； 4. 熟悉指针式检流计的使用方法。 【实验仪器】 11线板式电位差计、检流计、标准电池、待测电池、稳压电源、单刀双掷开关、保护电路组 【实验原理】 电源的电动势在数值上等于电源内部没有净电流通过时两极件的电压。如果直接用电压表测量电源电动势，其实测量结果是端电压，不是电动势。因为将电压表并联到电源两端，就有电流I通过电源的内部。由于电源有内阻r0，在电源内部不可避免地存在电位降Ir0，因而电压表的指示值只是电源的端电压（U=E-Ir0）的大小，它小于电动势。
显然，为了等于其电动势E。 1. 补偿原理 ?? 如图1所示，把电动势分别为ES 、EX和检流计G 联成闭合回路。当ES EX时，检流计指针偏向另一边。只有当ES = EX时，回路中才没有电流，此时I＝0 ，检流计指针不偏转，我们称这两个电动势处于补偿状态。反过来说，若I＝0 ，则ES = EX。 能够准确的测量电源的电动势，必须使通过电源的电流I为零。此时，电源的端电压U才 图1 补偿电路 2. 十一线电位差计的工作原理 如图2所示，AB为一根粗细均匀的电阻丝共长11米，它与直流电源组成的回路称作工 作回路，由它提供稳定的工作电流I0；由待测电源EX、检流计G、电阻丝CD构成的回 路称为测量回路;由标准电源ES、检流计G、电阻丝CD 构成的回路称为定标（或校准） 回路。调节总电流I0的变化可以改变电阻丝AB单位长度上电位差U0的大小。C、D 为AB上的两个活动接触点，可以在电阻丝上移动，以
《互换性与技术测量》实验报告 机械工程基础实验室 技术测量室编 年级 班级 姓名 实验名称及目录： 实验一、尺寸测量 实验1—1、轴的测量 实验1—2、孔的测量 实验二、形位误差测量 实验2—1、直线度误差的测量 实验2—2、平行度误差、平面度误差测量 实验三、表面粗糙度测量、螺纹测量 实验3—1、表面粗糙度的测量 实验3—2、螺纹中径、螺距及牙形半角的测量实验四、齿轮测量 实验4—1、直齿圆柱齿轮公法线的测量 实验4—2、直齿圆柱齿轮齿厚偏差的测量
一、实验目的 三、被测零件： 四、测量示意图： 七、测量数据分析并判断被测零件是否合格； 八、思考题： 1、用立式光学计测量塞规属于什么测量方法？ 2、绝对测量和相对测量各有什么特点？ 3、什么是分度值？刻度间距？ 4、仪器的测量范围和刻度尺的示值范围有何不同？
一、实验目的 三、被测零件： 四、测量示意图：六、测量数据记录：（单位：mm） 七、测量数据分析并判断被测零件是否合格； 八、思考题： 1、用内径千分尺和内径量表测量孔的直径是，各属于哪种测量方法？ 2、内径量表测量孔时“转折点”意味着什么？一旦“零位”确定，百分表指针超过“零 位”发生转折，示值为正还是负？百分表指针不过“零位”发生转折，示值为正还是负？ 3、组合量块组的原则是什么？
实验报告：直线度误差的测量（形状公差的测量） 一、实验目的： 二、实验仪器： 四、测量示意图：（要求画出简单的仪器的测量原理图和被测面的测量截面图） 六、作图：分别用最小区域法和两端点连线法求直线度误差值，并作出合格性结论。 七、思考题： 1、以本实验为例，试比较按最小区域法和两端点连线法评定的直线度误差值何者更合理？ 2、用作图法求直线度误差值时，如前所述，总是按平行于纵坐标计量，而不是按垂直于两条平行包容直线的距离计量，原因何在？
实验一量块的使用 一、实验目的 1、能正确进行量块组合，并掌握量块的正确使用方法； 2、加深对量值传递系统的理解； 3、进一步理解不同等级量块的区别； 二、实验仪器设备 量块；千分表；测量平板；千分尺校正棒。 三、实验原理 1量块的测量平面十分光洁和平整，当用力推合两块量块使它们的测量平面互相紧密接触时，两块量块便能粘合在一起，量块的这种特性称为研合性。利用量块的研合性，就可以把各种尺寸不同的量块组合成量块组。 四、实验内容与步骤 （一）实验内容 采用合理的量块组合，测量千分尺校正棒。 （二）实验步骤 1 用千分表测量千分尺校正棒 2 据所需要的测量尺寸，自量块盒中挑选出最少块数的量块。（每一个尺寸所拼凑的量块数目不得超过 4~5 块，因为量块本身也具有一定程度的误差，量块的块数越多，便会积累成较大的误差。） 3量块使用时应研合，将量块沿着它的测量面的长度反向，先将端缘部分测量面接触，使初步产生粘合力，然后将任一量块沿着另一个量块的测量面按平行方向推滑前进，最后达到两测量面彼此全部
研合在一起。 4正常情况下，在研合过程中，手指能感到研合力，两量块不必用力就能贴附在一起。如研合立力不大，可在推进研合时稍加一些力使其研合。推合时用力要适当，不得使用强力特别在使用小尺寸的量块时更应该注意，以免使量块扭弯和变形。 5如果量块的研合性不好，以致研合有困难时，可以将任意一量块的测量面上滴一点汽油，使量块测量面上沾有一层油膜，来加强它的黏结力，但不可使用汗手擦拭量块测量面，量块使用完毕后应立即用煤油清洗。 6量块研合的顺序是：先将小尺寸量块研合，再将研合好的量块与中等尺寸量块研合，最后与大尺寸量块研合。 7. 记录数据； 六思考题 量块按“等”测量与按“级”测量哪个精度比较高？
电位差计测量电动势及内阻电位差计是通过与标准电势源的电压进行比较来测定未知电动势的仪器，被广泛地应用在计量和其它精密测量中。由于电路设计中采用补偿法原理，使被测电路在实际测量时通过的电流强度为零，从而可以达到非常高的测量准确度。虽然随着科学技术的进步，高内阻、高灵敏度的仪表的不断出现，在许多测量场合都可以由新型仪表逐步取代电位差计的作用，但电位差计这一典型的物理实验仪器，采用的补偿法原理是一种十分可取的实验方法和手段。 实验目的 1. 学习和掌握电位差计的补偿原理。 2. 掌握电位差计进行测量未知电动势的基本方法。 3. 学习对实验电路参数的估算、校准及故障排除的方法。 实验仪器 电位差计实验仪、型新型十一线电位差计、待测电动势 实验原理 1.补偿法原理 补偿法是一种准确测量电动势（电压）的有效方法。如图所示，设为一连续可调的标准电源电动势（电压），而为待测电动势，调节的大小使检流计示零，即回路中电流，电路达到平衡补偿状态，此时待测电动势与标准电动势相等，则。这种利用补偿原理测电动势的方法称为补偿法。 2．电位差计原理 电位差计就是一种根据补偿法思想设计的测量电动势（电压）的仪器。十一线电位差计是一种教学型电位差计，如图2所示，为待测电动势，为标准电池。可调稳压电源、与长度为的电阻丝为一串联电路，工作电流在电阻丝上产生电位差。触点可在电阻丝上任意移动，因此可得到相应改变的电位差。 当合上向上合到处，调节可调工作电源，改变工作电流，改变触点
位置，可使检流计指零，此时与达到补偿状态。则： （1） 式中为单位长度电阻丝的电阻，为电阻丝段的长度，为单位长度电阻丝上的电压，称为校正系数。 保持工作电流不变，即保持电源电压不变，向下合到处，即用代替，再次调节触点的位置，使电路再次达到平衡，此时若电阻丝长度为，则： （2） 即可测出待测电源电动势。 实验内容 （1） 按原理图正确连接电路： 图为测量干电池电动势时的连接图，按原理图把与正确连接。 合上电源总开关，打开电压开关K1，K2拨到中间位置，K3先断开，即串联的保护电阻（降低灵敏度），若使用仪器内设的检流计与标准电势源，转换开关、均向下合，如果要使用外接检流计或外接标准电池，则或应向上合并接入相应外接设备。数字式检流计档位拨到断开，调节数字式检流计调零旋钮使检流计读数为零。 （2） 工作电流标准化：
实验一直线度误差的测量 一、实验目的 掌握按“节距法”测量直线度误差的方法。 二、测量原理及数据处理 对于很小表面的直线度误差的测量常按“节距法”，应是将被测平面分为若干段，用小角度度量仪（水平仪、自准直仪）测出各段对水平线的倾斜角度，然后通过计算或图解来求得轮廓线的直线度误差。本实验用合像水平仪。 具体测量方法如下： 将被测表面全长分为n段，每段长l=L/N应是桥板的跨距。将桥板置于第一段，桥板的两支承点放在分段点处，并把水平仪放在桥板上，使两者相对固定（用橡皮泥粘住）记下读数a1（单位为格）。然后将桥板沿放测表面移动，逐段测量下去，直至最后一段（第n段）。如图1每次移l，并要使支承点首尾相接，记下每段读数（单位为格）a1、a2、……a n。最后按下列步骤（见例）列表计算出各测量点对两端点连线的直线度偏差Δh i，并取最大负偏差的绝对值之和作为所求之直线度误差。 [例]设有一机床导轨，长2米（L=2000mm），采用桥板跨距l=250mm，用分度值c=0.02mm/m的水平仪，按节距法测得各点的读数a i（格）如表1。 表1
也可用作图法求出直线度误差，如图2。 作图法是在坐标纸上，以导轨长度为微坐标，各点读数累积为纵坐标，将测量得到的各点读数累积后标在坐标上，并将这些坐标点连成折线，以两端点连线作为评定基准，取最大正偏差与最大负偏差的绝对值之和，再换算为线值（μ），即为所求之直线度误差。 测量导轨直线度误差时，数据处理的根据，可由下图看出：（图3） A i — 导轨实际轮廓上的被测量点（i =0、1、2、……、n ）； a i — 各段上水平仪的读数（格）； Y i — 前后两测量点（i -1，i ）的高度差； h i — 各测点（A i ）到水平线（通过首点A 0）的距离（μ），显然 1 'i n i i h y == ∑
实验八 电位差计的原理和使用 【实验目的】 1．掌握电位差计的工作原理和正确使用方法，加深对补偿法测量原理的理解和运用。 2．训练简单测量电路的设计和测量条件的选择。 【实验仪器】 UJ31型直流电位差计、SS1791双路输出直流稳压电源、标准电池、标准电阻、AC15/5灵敏电流计、FJ31型直流分压箱、滑线变阻器、直流电阻箱、待校验电表、待测干电池、待测电阻、开关和导线等。 【实验原理】 如图5.8.1所示，电位差计的工作原理是根据电 压补偿法，先使标准电池E n 与测量电路中的精密电阻R n 的两端电势差U st 相比较，再使被测电势差（或电压）E x 与准确可变的电势差U x 相比较，通过检流计G 两次指零来获得测量结果。电压补偿原理也可从电势差计的“校准”和“测量”两个步骤中理解。 校准：将K 2打向“标准”位置，检流计和校准电路联接，R n 取一预定值，其大小由标准电池E S 的电动势确定；把K 1合上，调节R P ，使检流计G 指零，即E n = IR n ，此时测量电路的工作电流已调好为 I = E n /R n 。校准工作电流的目的：使测量电路中的R x 流过一个已知的标准电流I o ，以保证R x 电阻盘上的电压示值（刻度值）与其（精密电阻R x 上的）实际电压值相一致。 测量：将K 2打向“未知”位置，检流计和被测电路联接，保持I o 不变（即R P 不变），K 1合上，调节R x ，使检流计G 指零，即有E x = U x = I o R x 。 由此可得x n n x R R E E = 。由于箱式电位差计面板上的测量盘是根据R x 电阻值标出其对应的电压刻度值，因此只要读出R x 电阻盘刻度的电压读数，即为被测电动势E x 的测量值。 所以，电位差计使用时，一定要先“校准”，后“测量”，两者不能倒置。 【实验装置】 1. UJ31型电位差计 UJ31型箱式电位差计是一种测量低电势的电位差计，其测量范围为mV .V 1171-μ(1K 置1?档)或mV V 17110-μ（1K 置10?档）。使用V V 4.6~7.5外接工作电源，标准 图5.8.1 电位差计的工作原理 图5.8.2 UJ31型电位差计面板图 + - -++- + -标准 检流计 5.7-6.4V 未知1 未知2 K 1 R P2 R P3 R P1 R n K 2 I II III 1.01×10 ×1 未知1 未知2 标准断断粗 中 细 ×1 ×0.1 ×0.001 粗细短路
互换性实验指导书 机械工程学院
实验一量块的使用 一、实验目的 1、能正确进行量块组合，并掌握量块的正确使用方法； 2、加深对量值传递系统的理解； 3、进一步理解不同等级量块的区别； 二、实验仪器设备 量块；千分表；测量平板；被测件。 三、实验原理 量块的测量平面十分光洁和平整，当用力推合两块量块使它们的测量平面互相紧密接触时，两块量块便能粘合在一起，量块的这种特性称为研合性。利用量块的研合性，就可以把各种尺寸不同的量块组合成量块组。 四、实验内容与步骤 （一）实验内容 采用合理的量块组合，测量被测零件尺寸高度。 （二）实验步骤 1.用游标卡尺测量被测件 2.据所需要的测量尺寸，自量块盒中挑选出最少块数的量块。（每一个尺寸所拼凑的量块数目不得超过 4块，因为量块本身也具有一定程度的误差，量块的块数越多，便会积累成较大的误差。） 3.量块使用时应研合，将量块沿着它的测量面的长度反向，先将端缘部分测量面接触，使初步产生粘合力，然后将任一量块沿着另一个量块的测量面按平行方向推滑前进，最后达到两测量面彼此全部研合在一起。
4.将研合后的量块与被测件同时放到测量平板上，在测量平板上移动指示表的测量架，使指示表的测头与量块上工作表面相接触，转动指示表的刻度盘，调整指示表示值零位。 5.抬起指示表测头，将被测件放在指示表测头下，取下量块，记录下指示表的读数。 6.量块的尺寸与指示表的读数之和就是被测件的尺寸。 7. 记录数据； 五、思考题 量块按“等”测量与按“级”测量哪个精度比较高？
实验二常用量具的使用 一、实验目的 1、正确掌握千分尺、内径百分表、游标卡尺的正确使用方法； 2、掌握对测量数据的处理方法； 3、对比不同量具之间测量精度的区别。 二、实验仪器设备 外径千分尺；内径百分表；游标卡尺；轴承等。 三、实验原理 分度值的大小反映仪器的精密程度。一般来说，分度值越小，仪器越精密，仪器本身的“允许误差”（尺寸偏差）相应也越小。学习使用这些仪器，要注意掌握它们的构造特点、规格性能、读数原理、使用方法以及维护知识等，并注意要以后的实验中恰当地选择使用。 四、实验内容及实验步骤 （一）实验内容 1、熟悉仪器的结构原理及操作使用方法。 2、用外径千分尺、内径百分表、游标卡尺测量轴承内、外径。 3、对所测数据进行误差处理，得出最终测量结果。 （二）实验步骤 1、用游标卡尺测量轴承外径的同一部位5次（等精度测量），将测量值记入下表中，并完成后面的计算： ⑴平均值：将5次测量值相加后除以5，作为该测量点的实际值。 ⑵变化量：测量值中的最大值与最小值之差。 入上表中，并完成后面的计算： ⑴平均值：将5次测量值相加后除以5，作为该测量点的实际值。 ⑵变化量：测量值中的最大值与最小值之差。 ⑶测量结果：按规范的测量结果表达式写出测量结果。 3、内径百分表测量步骤： （1）内径百分表在每次使用前，首先要用标准环规、夹持的量块或外径千分尺对零，环规、夹持的量块和外径千分尺的尺寸与被测工件的基本尺寸相等。 （2）内径百分表在对零时，用手拿着隔热手柄，使测头进入测量面内，摆动直管，测头在X方向和Y方向(仅在量块夹中使用)上下摆动。观察百分表的示
电子测量技术实验指导书 VER2013 编写：高翠云赵阳平兰兰 审核：吴东升夏义全 安徽建筑工业学院电子信息工程学院 2013-3-12
前言 实践是理论的基础，实践是理论的验证。 实验是新发现的手段，是创新的必经之路。 重视实验，培养良好的实验、科研作风，在实验中培养兴趣、团队合作精神、独立解决问题的能力。 站在巨人的肩膀上可以看得更远，但也不要被巨人吓倒。尊重实验原始数据，客观分析，大胆质疑。 成功在于一点点积累，重视每一个实验，珍惜每一次机会。不管你将来是否会从事本专业工作，你都会因为今天的认真而受益的！
实验一常用电子测量仪器及仪表基本操作 1实验性质及学时：验证型实验3学时 2实验内容和目的：通过对电阻、电容、二极管等常用分立器件量值的测试，熟悉万用表的使用。采用信号发生器发生波形，输出给示波器观察，从而熟悉信号发生器、示波器的使用。 3实验要求： ●4人1组，小组成员分工明确，充分发挥团队精神，既充分合 作，又各负其职； ●提前1周查阅上述设备相关技术资料，阅读使用说明书，并观 看相关视频，设计基本的实验方法和步骤，包括数据表格。 ●如实记录实验过程和数据，条件允许的情况下，可以用手机拍 摄相关图片或视频。 4实验报告撰写要求 实验报告不要求篇幅，尽可能做到重点突出，设备功能简介简明扼要。数据记录内容尽可能详细，拍摄的图片及视频可适当进行美化编辑。 具体包括以下内容： ●小组分工情况； ●设备功能、原理简介； ●实验方案：主要是实验方法、步骤； ●原始数据记录；（可以为图片和视频资料）。 ●参考文献：包括书籍、期刊文献、网站资料等
电位差计校准电表实验报告记录(完整版)
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
电位差计校准电流表 一、实验目的 1.理解电位差计的工作原理，掌握电位差计的使用方法。 2.掌握使用电位差计校准电表的方法。 3.学习简单电路的设计方法，培养独立工作的能力。 三实验仪器： 学生式电位差计，标准电池，稳压电源，可变电阻器箱两台，待校准电流表(20mA)，标准电阻Rs。
四、实验原理： 1、电位补偿原理 。 如图是将被测电动势的电源Ex 与一已知电动势的电源E O “+”端对“+”端，“-”端对“-”端地联成一回路，在电路中串联检流计“G ”，若两电源电动势不相等，即Ex≠E O 回路中必有电流，检流计指针偏转；如果电动势E O 可调并已知，那么改变E O 的大小，使电路满足E X =E 0，则回路中没有电流，检流计指示为零，这时待测电动势E X 得到己知电动势E O 的完全补偿。可以根据已知电动势值E O 定出E X ，这种方法叫补偿法。我们知道，用电压表测量电压时，总要从被测电路上分出一部分电流，从而改变了被测电路的状态，用补偿法测电压时，补偿电路中没有电流，所以不影响被测电路的状态。这是补偿测量法最大的优点和特点。 2、电位差计 按电压补偿原理构成的测量电动势的仪器称为电位差计。由上述补偿原理可知，采用补偿法测量电动势对E O 应有两点要求：（1）可调。能使E O 和E X 补偿。（2）精确。能方便而准确地读出补偿电压E O 大小，数值要稳定。 E E R a b c d Eo Ex Io
互换性与技术测量实验指导书 刘惠娟 桂林电子工业学院 2004
学生实验须知 1.在规定时间准时进入实验室，入室前必须更换拖鞋， 除有关书籍和文具外，其它物品一侓不准带入实验室。 2.进入实验室后，严禁随地吐痰；严禁吸烟和乱抛纸屑， 保持室内清洁和安静。 3.凡与本实验无关的仪器均不得乱动。 4.实验前，首先预习实验指导书，在指导老师的同意下 方可使用仪器。 5.严格遵守仪器的使用规则，操作要细心。仪器的光学 镜头严禁用手模或用手帕檫模。 6.实验时如仪器发生故障应立即告诉指导老师，不得自 行拆修。 7.实验完毕，将仪器、被测工件整理好，认真填写实验 报告，并将实验报告交指导老师审阅后才可离室。 8.实验成绩为期终考查之一，必须保存全部实验报告。 9.凡遇不遵守实验规则时，指导教师可随时停止其实验。
目录 1实验二用光切法测量表面粗糙度 2实验三形状误差的测量 2实验四位置误差的测量 3实验五在工具显微镜上测量外螺纹的各项参数4实验六齿轮齿圈径向跳动的测量 4实验七齿轮公法线长度及其变动的测量 4实验八齿轮周节偏差及周节累积误差的测量 4实验九在双啮仪上对齿轮的综合测量 5实验十产品质量检验设计性实验
实验二用光切法测量表面粗糙度 一、实验目的： 1．掌握应用光切法测量表面粗糙度的基本原理。 2．练习用9J光切显微镜测量Rz、Ry及S的方法。 二、仪器及其工作原理 应用光切原理设计而成的测量表面粗糙度的仪器称为光切显微镜（或双管显微镜）。我国生产的光切显微镜有JSG—I型和9J型，光切显微镜适于测量微观不平度+点高度Rz 、轮廓的最大高度 Ry，以及较规则表面（如车、下、铣、刨等）的轮廓单峰平均间距S和轮廓微观不平度的平均间距Sm值。 9J型光切显微镜的外型如图3—1所示，仪器测量的微观不平高度范围为（0.8—63）um，其工作原理如图3—2所示。
电子测量技术实验指导书
第一部分绪论 本指导书是根据《电子测量技术》课程实验教学大纲编写的，适用于电子信息工程专业。 一、本课程实验的作用与任务 电子测量技术实验是电子测量技术课程的重要环节，对更好地学习电子测量技术课程有很大的帮助。 通过实验，使学生具有初步分析、处理电子测量技术实验中出现的各种问题的能力，并且锻炼学生独立完成电子技术实验的能力，从而使学生具备初步的工程实践能力。 二、本课程实验的基础知识 本课程实验需要掌握电子测量的内容和特点，误差的概念、来源以及分类，测量数据的处理方法，信号发生器的性能指标，电子示波器的性能，电子计数法测量频率、电子计数法测量周期以及电子计数法测量时间间隔的原理，相位差测量、电压测量以及阻抗测量的原理等基础知识。
三、本课程实验教学项目及其教学要求 序 号 实验项目名称 学 时 教学目标、要求 1 电阻、电压等精度测量 2 掌握电阻电压的测量方法及其误差分析方法，掌握数字万用表、示波器的正确使用方法。 2 函数信号有效值测量 2 掌握函数信号发生器、示波器、DVM 的使用方法；理解不同检波方式表头测量不同波形时的换算关系。 3 频率测量实验 2 掌握EE16XX 系列函数发生器、频率计的使用方法，理解频率测量中的闸门概念。 4 波形信号参数测量 2 掌握波形参数：峰峰值、平均值、脉冲上升时间等参数的测量方 法，掌握示波器、函数信号发生器的使用方法；理解不同波形相应参数的不同含义。 合 计 8
第二部分基本实验指导 实验一电阻、电压等精度测量 一、实验目的 掌握电阻电压的测量方法及其误差分析方法，掌握数字万用表、示波器的正确使用方法。 二、实验原理 （1）示波器 通用电子示波器的工作原理，它是一种对电压敏感的电子仪器。应该说，在示波器荧光屏上进行的所有测量，都归结为对电压的测量。不言而喻，电子示波器则就是测量电压的显示仪器。用电子示波器测量电压，其原理就是基于被测量的未知电压使电子束产生正比的偏转。当只测量电压数值大小的时候，可以在X 轴上不加入扫描信号。被测电压为直流的情况下，其电子束光点的偏移量正比于待测电压的大小。当被测电压为正负半波对称的正弦电压或其他各种波形的交变电压时，其电子束的偏转高度正比于被测电压振幅值的两倍，即双峰值，亦称双巅值。 （2) 数字万用表 数字万用表是在直流数字电压表的基础上扩展而成的。为了能测量交流电
《电子测量技术基础》实验指导书 电子信息工程系 2010-12-22
目录 实验一电压表的使用及交流电压的测量 (1) 实验二通用计数器的实验 (5) 实验三示波器测试技术与示波器的使用 (13)
实验一 电压表的使用及交流电压的测量 一、 实验目的 1、掌握低频电压的测量原理及测量方法 2、掌握高频电压的测量原理及测量方法 二、 实验仪器 1、F05A 型数字合成函数信号发生器 2、DF2170D 型交流毫伏表 3、AS2271A 型超高频毫伏表 三、 实验原理 1、用交流毫伏表（均值电压表）测量低频电压 均值电压表常用来测量1MHZ 以下的低频信号电压。均值电压表的组成如图1-1所示。称放大—检波式电压表，即先放大后检波。检波器的基本电路如图1-2所示。 图1-1 均值电压表的组成 图1-2 平均值检波器 均值电压表的直流输出 1||T x U u dt T =? 恰好为|u x |的平均值，因此均值电压表的表头偏转正比于被测电压的平均值。 均值电压表虽然是均值响应，但仍以正弦电压有效值刻度，因此，当被测信号为正弦信号时，其读数直接就是正弦电压的有效值。当被测信号为非正弦信号 时，就需要如下换算： 11.1α U K Ux F = 其中K F —为被测波形的波形系数。
2、用超高频毫伏表（峰值电压表）测量高频电压 峰值电压表又称检波—放大式电压表，即被测交流电压先检波后放大，然后再驱动直流电压表。峰值电压表的组成见图1-3所示。 图1-3 检波—放大式电压表 在峰值电压表中，常采用二极管峰值检波器，即检波器是峰值响应的。峰值电压表的表头偏转正比于被测电压（任意波形）的峰值，除特殊测量需要（例如脉冲电压表）外，峰值电压表是按正弦电压有效值刻度的，即： P P U U K α= 式中U α—正弦电压有效值 K P —正弦电压的波峰因数 这样，当用峰值电压表测量任意波形的电压时，只有把读数乘以2=p K 时，才等于被测电压的峰值。被测电压的有效值为： x P U U K α = 式中K p —被测电压的波峰因数 四、 实验内容 1、用函数发生器分别产生峰—峰值为5V 、频率为1KHz 、100KHz 的正弦波、方波和三角波电压，用均值电压表分别予以测量，计算它们的峰值、均值和有效值，并计算误差，结果填入表1-1。 2、用函数发生器分别产生峰—峰值为1V 、频率为100KHz 、1MHz 的正弦波、方波和三角波电压，用峰值电压表分别予以测量，计算它们的均值、峰值和有效值，并计算误差，结果填入表1-2。 五、 实验注意事项 1、AS2271A 型超高频毫伏表 （1）接通电源，预热5分钟； （2）平衡调节——把探头接到探头插座上，探头插入本仪器提供的T 型接头内并
实验4—14 电位差计测电动势 电位差计是精密测量中应用最广的仪器之一，不但用来精确测量电动势、电压、电流和电阻等，还可用来校准精密电表和直流电桥等直读式仪表，在非电参量（如温度、压力、位移和速度等）的电测法中也占有重要地位。 【实验目的】 1. 掌握电位差计的工作原理和结构特点。 2. 学习用线式电位差计测量电动势。 【实验原理】 若将电压表并联到电池两端，就有电流I 通过电池内部。由于电池有内电阻r ，在电池内部不可避免地存在电位降落r I ，因而电压表的指示值只是电池端电压r V E I =-的大小。只有当I =0时，电池两端的电压才等于电动势。 采用补偿法，可以使电池内部没有电流通过，这时测定电池两端的电压即为电池电动势。如图4-14-1所示，按通K 1后，有电流I 通过电阻丝AB ，并在电阻丝上产生电压降R I 。如果再接通K 2，可能出现三种情况： 1. 当x CD E V >时，G 中有自右向左流动的电流（指针偏向右侧）。 2. 当x CD E V <时，G 中有自左向右流动的电流（指针偏向左侧）。 3. 当x CD E V =时，G 中无电流，指针不偏转。将这种情形称为电位差计处于补偿状态，或者说待测电路得到了补偿。 在补偿状态时，x CD E IR =。设每单位长度电阻丝的电阻为0r ，CD 段电阻丝的长度为x L ，于是 x x L Ir E 0= (4-14-1) 将保持可变电阻n R 及稳压电源E 输出电压不变，即保持工作电流I 不变，再用一个电动势为s E 的标准电池替换图中的x E ，适当地将C D 、的位置调至''C D 、，同样可使检流计G 的指针不偏转，达到补偿状态。设这时''C D 段电阻丝的长度为s L ，则 ''0s C D s E IR Ir L == （4-14-2） 将（4-14-1）和（4-14-2）式相比得到 图4-14-1
《互换性与技术测量实验》实验指导书 （2016-2017-1） 互换性与技术测量教研组编 机械工程学院 2016年08月 班级： 学号： 姓名：
目录 实验一长度测量 (3) 实验二表面粗糙度测量 (9) 实验三齿轮齿圈径向跳动的测量 (13)
实验一长度测量 一、实验目的 1.了解和掌握杠杆千分尺、和立式数显光学计的测量原理、主要结构及使用方法。 2.应用上述仪器检验光滑极限量规。 3.巩固尺寸公差的概念,学会由测得数据判断零件合格性的方法。 二、仪器结构及工作原理 1.杠杆千分尺 杠杆千分尺相当于外径千分尺与杠杆式卡规组合而成，其外形如图1-1（a）所示。它的工作原理与杠杆式卡规及千分尺相同。可以用作相对测量，也可以作绝对测量。杠杆式卡规的工作原理如图1-1（b）所示。 （a）（b） 图1-1杠杆式卡规的工作原理图 当测量杆1移动时，使杠杆2转动，在杠杆的另一端装有扇形齿轮，可使小齿轮3和装牢在小齿轮轴的指针4转动，在刻度盘5上便可读出示值。为了消除传动中的空程，装有游丝6。测量力由弹簧8产生。为了防止测量面磨损和测量方便，装有退让器9。 杠杆千分尺刻度值有0.001毫米和0.002毫米两种（现在使用的是前者），表盘的示值范围±0.02毫米，测量力是500-800克，测力变化不大于100克。 2.立式数显光学计 立式光学计又称光学比较仪，集光电、机电于一体，是我国最先进的数显式光学仪器。直接测量可以达到10毫米。测量结果可以根据需要选择工、英制在显示屏上显示，也可以在任意位置置零。当被测工件大于10毫米时，在测量前用量块（或标准件）对准零位，被测尺寸与量块尺寸的差值在屏幕上读得。 立式数显光学计对五等量块和一级精度的量块，球形和圆柱形工件得直径和不圆度，线型、板型、金属及非金属薄膜的厚度和平行度进行高精度测量。 仪器基本度量指标：
《电子技术实验指导》 讲义 （供材料工程、物理教育专业学生使用） 目录 绪言 (2) 实验一常用电子仪器的使用与常用电子元器件的识别 (4) 实验二单管共射放大电路静态测试 (17) 实验三单管共射放大电路动态测试 (20) 实验四RC正弦波振荡器 (25) 第二部分数字电子技术基础实验 (30) （使用TTL集成电路与CMOS集成电路的注意事项） (32) 实验五门电路逻辑功能及测试与组合逻辑电路的设计 (34) 实验六译码显示电路与编码器 (38) 实验七触发器逻辑功能的测试与应用 (42) 实验八时序逻辑电路 (46) 附录一部分集成电路引脚排列图 (49)
绪言 一、实验教学的基本要求 1、正确使用常用电子仪器，如示波器、信号发生器、数字万用表、参数测试仪、稳压电源等。 2、掌握基本的测试技术，如测量频率、相位、时间、脉冲波波形参数、电压或电流的平均值、有效值、峰值以及电子电路的主要技术指标。 3、具有查阅和网上查询电子技术有关资料的能力。 4、根据技术要求能选用合适的元器件，设计常用的小系统，并进行组装和调试。 5、初步具有分析，寻找和排除电子电路中常见故障的能力。 6、初步具有正确处理实验数据、分析误差的能力。 7、能独立写出严谨的、有理论分析的、实事求是的、文理通顺的、字迹端正的实验报告。 二、实验规则 为了顺利完成实验任务，确保人身、设备安全，培养严谨、踏实、实事求是的科学作风和爱护国家财产的优秀品质，特制定以下实验规则。 1、实验前必须充分预习，完成指定的预习任务。预习要求如下： (1) 认真阅读实验指导书，分析、掌握实验电路的工作原理，并进行必要的估算。 (2) 完成各实验“预习要求”中指定的内容。 (3) 熟悉实验任务。
实验六 电压补偿及电流补偿实验 电位差计是一种精密测量电位差（电压）的仪器，它的原理是使被测电压和一已知电压相互补偿（即达到平衡），其准确度可高达0．001%。它还常被用以间接测量电流、电阻和校正各种精密电表。在科学研究和工程技术中广泛使用电子电势差计进行自动控制和自动检测。 【实验目的】 1．掌握补偿法测电动势的基本原理。 2．用UJ-31型低电势电位差计校准电流表。 【实验原理】 １．补偿原理： 图6-1中用已知可调的电信号0E 去抵消未知被测电信号x E 。当完全抵消时（检流计G 指零），可知信号0E 的大小就是被测信号x E 的大小，此方法为补偿法，其中可知信号为补偿信号。 ２．电位差计的原理： 图6-2是UJ31 型电位差计的原理简图。UJ-31型电位差计是一种测量直流低电位差的仪器，量程分为17mV （最小分度1μV ，倍率开关K 1旋至×1）和170mV （最小分度10μV ，倍率开关旋到×10）两档。该电路共有3个回路组成：①工作回路②校准回路③测量回路。 (1)校准：为了得到一个已知的“标准”工作电流mA 10I 0＝ 。将开关S 合向“标准”处，N E 为标准电动势1.0186v ，取N R ＝101.86Ω，调节“粗”“中”“细”三个电阻大小使检流计G 指零，显然 mA R E I N N 100== （6-1） (2)测量:将开关S 合向“测量”处，x E 是未知待测电动势。保持mA 10I 0＝，调节x R 使检流计G 指零，则有 x x R I E 0= （6-2） 图6-1 补偿原理 图6-2 电位差计原理图
x R I 0是测量回路中一段电阻上的分压，称为“补偿电压”。 被测电压x E 与补偿电压极性相反、大小相等，因而相互补偿（平衡）。这种测量未知电压的方式叫“补偿法”。 补偿法具有以下优点： ①电位差计是一电阻分压装置，它将被测电压X U 和一标准电动势接近于直接加以并列比较。X U 的值仅取决于电阻比及标准电动势，因而能够达到较高的测量准确度。 ②上述“校准”和“测量”两步骤中，检流计两次均指零，表明测量时既不从标准回路内的标准电动势源（通常用标准电池）中也不从测量回路中吸取电流。因此，不改变被测回路的原有状态及电压等参量，同时可避免测量回路导线电阻，标准电阻的内阻及被测回路等效内阻等对测量准确度的影响，这是补偿法测量准确度较高的另一个原因。 ３．电流表的校准： 所谓校准是使被校电流表与标准电流表同时测量一定的电流，看其指示值与相应的标准值（从标准电表读出）相符的程度。校准的结果得到电表各个刻度的绝对误差。选取其中最大的绝对误差除以量程，即得该电表的标称误差，即 标称误差=100?量程 最大绝对误差% （6-3） 根据标称误差的大小，将电表分为不同的等级，常记为K 。例如,若0.5%<标称误差≤1.0%，则该电表的等级为1.0级。 【实验仪器】 UJ31 型电位差计；毫安表；平衡指示仪（检流计）；直流稳压电源；滑线变阻器；模拟标准电阻；导线；开关等。 【实验步骤】 1．先将检流计“AC5型检流计”电源打开预热15分钟。 2．按照图6-3所示连接好电路。图中E '是“TH-SS3022型数显直流稳压电源”；ACB 是滑线变阻器；R 是电阻箱；0R 是模拟标准电阻；mA 是被校电流表。 如图6-4，电位差计上的“标准”接线柱接“FB204型标准电势”；“检流计”接线柱接“AC5型检流计”；“5.7～6.4”接线柱接“晶体管稳压电源”；“未知1”接线柱接“模拟标准电阻”（注意各接线柱的极性不能接反）。 3．“AC5型检流计”调零。将开关打到“调零”处，调节“调零”旋钮，直到指针指图6-4 UJ31型电位差计面板示意图 标准 检流计 5.7V －6.4V 未知1 未知2 R N ×10 ×1 未知1 未知2 标准 粗 细 短路 ×1mV ×0.1mV ×0.001mV II III I P r 1 r 2 r 3 S j ′ 图6-3 电流表校正电路图