大学物理实验报告
实验名称磁聚焦法测电子荷质比
实验日期2010-04-24
实验人员袁淳(200902120406)
大学物理实验报告——磁聚焦法测电子荷质比
—第 1 页 共 2 页— 【实验目的】 1. 了解电子在电场和磁场中的运动规律。
2. 学习用磁聚焦法测量电子的荷质比。
3. 通过本实验加深对洛伦兹力的认识。
【实验仪器】
FB710电子荷质比测定仪。
【实验原理】
当螺线管通有直流电时，螺线管内产生磁场，其磁感应强度B 的方向，沿着螺线管的方向。电子在磁场中运动，其运动方向如果同磁场方向平行，则电子不受任何影响；如果电子运动力向与磁场方向垂直，则电子要受到洛伦兹力的作用，所受洛伦兹力为：
将运动速度分解成与磁感应强度平行的速度//v 和与磁感应强度垂直的速度⊥v 。//v 不受洛伦兹力的影响，继续沿轴线做匀速直线运动。⊥v 在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，其方程为：
则
由阴极发射的电子，在加速电压U 的作用下获得了动能，根据动能定理，
则
保持加速电压U 不变，通过改变偏转电流I ，产生不同大小磁场，保证电子束与磁场严格垂直，进而测量电子束的圆轨迹半径r ，就能测量电子的m e
值。
螺线管中磁感应强度的计算公式以R
NI B 023)54(μ?=表示，式中0μ=4π×10-7H/m 。N 是螺线管的总匝
数=130匝； R 为螺线管的平均半径=158mm 。得到最终式： ()()kg C r
I U NIr UR m e /1065399.3321252212202??=??? ??=μ 测出与U 与I 相应的电子束半径r
，即可求得电子的荷质比。 【实验步骤】
2)(2rB U m e =eU mv =221evB F =r mv evB F 2==rB e ν=
m
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
福建农林大学计算机与信息学院 信息工程类 实验报告 课程名称：电子测量技术 姓名： 系：电子信息工程系 专业：电子信息工程 年级： 学号： 指导教师： 职称： 年月日
实验项目列表
福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告系：电子信息工程系专业：电子信息工程年级： 姓名：学号：实验课程：电子测量技术基础 实验室号：_田406 实验设备号： 10 实验时间： 指导教师签字：成绩： 实验一：示波器、信号发生器的使用 1．实验目的和要求 1）了解示波器的结构。 2）掌握波形显示的基本原理、扫描及同步的概念。 3）了解电子示波器的分类及主要技术性能指标。 4）掌握通用示波器的基本组成及各部分的作用。 5）了解各种信号发生器如正弦信号发生器、低频信号发生器、超低频信号发生器、函数信号发生器等的工作原理和性能指标以及信号选择。 2．实验原理 在时域信号测量中，电子示波器无疑是最具代表性的典型测量仪器。它可以精确复现作为时间函数的电压波形（横轴为时间轴，纵轴为幅度轴），不仅可以观察相对于时间的连续信号，也可以观察某一时刻的瞬间信号，这是电压表所做不到的。我们不仅可以从示波器上观察电压的波形，也可以读出电压信号的幅度、频率及相位等参数。 电子示波器是利用随电信号的变化而偏转的电子束不断轰击荧光屏而显示波形的，如果在示波管的X偏转板（水平偏转板）上加一随时间作线性变化的时基信号，在Y偏转板（垂直偏转板）加上要观测的电信号，示波器的荧光屏上便能显示出所要观测的电信号的时间波形。 若水平偏转板上无扫描信号，则从荧光屏上什么也看不见或只能看到一条
垂直的直线。因此，只有当X偏转板加上锯齿电压后才有可能将波形展开，看 到信号的时间波形。 一般说来，Y偏转板上所加的待观测信号的周期与X偏转板上所加的扫描 锯齿电压的周期是不相同的，也不一定是整数倍，因而每次扫描的起点对待观 测信号来说将不固定，则显示波形便会不断向左或向右移动，波形将一片模糊。 这就有一个同步问题，即怎样使每次扫描都在待观测信号不同周期的相同相位 点开始。近代电子示波器通常是采用等待触发扫描的工作方式来实现同步的。 只要选择不同的触发电平和极性，扫描便可稳定在待观测信号的某一相应相位 点开始，从而使显示波形稳定、清晰。 在现代电子示波器中，为了便于同时观测两个信号（如比较两个信号的 相位关系），采用了双踪显示的办法，即在荧光屏上可以同时有两条光迹出现， 这样，两个待测的信号便可同时显示在荧光屏上，双踪显示时，有交替、断续 两种工作方式。交替、断续工作时，扫描电压均为一种，只是把显示时间进行 了相应的划分而已。 由于双踪显示时两个通道都有信号输入，因此还可以工作于叠加方式，这 时是将两个信号逐点相加起来后送到Y偏转板的。这种工作方式可模拟谐波叠 加，波形失真等问题。同时，如果改变其中一个的极性，也可以实现相减的显 示功能。这相当于两个函数的相加减。 示波器除了用于观测信号的时间波形外，还可将两个相同或不同的信号 x 平面上正交叠加所组成的图分别加于垂直和水平系统，以观测两信号在y 形，如李沙育图形，它可用于观测两个信号之间的幅度、相位和频率关系。 3．主要仪器设备（实验用的软硬件环境） 1）函数信号发生器，型号YB1634，指标：0.2Hz-2MHz，数量2台； 2）双踪示波器，型号YB4320A，指标：20MHz，数量1台。 3）其它实验室常用工具。
电子测量原理论文 模拟式万用表在电子测量中的应用 班级：电子信息工程 学号：20114075163 姓名：于运佳 日期：2014.4.5
模拟式万用表与数字万用表的比较，数字式万用表为何不能取代模拟表。本文重点介绍模拟式万用表在的电工电子测量中的相关应用和原理。 万用表是身边必备的测量器具之一。在电工测量仪表中，最大众化的万用表是一种集元器件的检验、电路的导通试验、电源电压检验等多功能于一体的仪表，应用起来十分便利。万用表具有直流电压、直流电流、交流电压、交流电流（模拟万用表中没有）以及电阻等五种基本测量功能。还可以具有蓄电池检验、温度测量和晶体三极管hFE特性检验等测量功能。 万用表中，有指针型的模拟式万用表和数字显示的数字式万用表。 １指针表和数字表 1.1指针表和数字表的比较和选用 （1）指针表读取精度较差，但指针摆动的过程比较直观，其摆动速度幅度有时也能比较客观地反映了被测量的大小；数字表读数直观，但数字变化的过程看起来很杂乱，不太容易观看。 （2）指针表内一般有两块电池，一块低电压的 1.5V，一块是高电压的9V 或15V，其黑表笔相对红表笔来说是正端。数字表则常用一块6V或9V的电池。在电阻档，指针表的表笔输出电流相对数字表来说要大很多，用R×1Ω档可以使扬声器发出响亮的“哒”声，用R×10kΩ档甚至可以点亮发光二极管（LED）。 （3）指针表内阻一般在20KΩ/V左右，相对数字表来说比较小，测量精度相比较差。某些高电压微电流的场合甚至无法测准，因为其内阻会对被测电路造成影响。数字表电压档的内阻很大，一般在11M，使流入仪表的电流近似为零，其电池内阻引起的电压降可以忽略。但极高的输出阻抗使其易受感应电压的影响，在一些电磁干扰比较强的场合测出的数据可能是虚的。 （4）模拟式指针表的标尺盘上很多，使用时也要注意档位转换和测量量程的切换，使用复杂。数字式表使用简单，即使没有电学知识亦可以放心使用总之，在相对来说大电流高电压的模拟电路测量中适用指针表，比如电视机、音响功放。在低电压小电流的数字电路测量中适用数字表，比如BP机、手机等。不是绝对的，可根据情况选用指针表和数字表。图片如下：
实验具体内容与要求 1、理解电子束实验仪面板上各个旋钮的作用，并能够正确使用。 2、主要实验内容包括四部分：电聚焦、电偏转、磁聚焦和磁偏转。要求正确使用电子束实验 仪和数显直流稳压源、完整记录测量数据（包括有效数字和单位）。 3、通过用直角坐标纸作图及求直线的斜率，求得电偏转和磁偏转的灵敏度。 4、正确计算电子的荷质比。 预习基本要求 1、了解示波管的结构和工作原理。 2、明白电聚焦、电偏转和磁聚焦、磁偏转的主要原理、需要测量和记录的物理量。 3、理解电偏转和磁偏转灵敏度的含义和测量、计算方法。 4、理解通过磁聚焦测量电子荷质比的原理。通过查表计算出电子荷质比的理论值。 常见问题与解答 1、实验过程中有时会出现找不到光点（光斑）的情况，可能的原因和解决的办法如下： （1）亮度不够。解决的办法是适当增加亮度。 （2）已经加有较大的电偏电压（x方向或和y方向），使光点偏出示波器的屏幕。此时应通过 调节电偏转旋钮，使偏转电压降为零。
2、在进行负向电偏转实验时，外接电压表指针会反向偏转，造成无法读数。 这时要将电压表的两个接线端对调，同时电压的测量结果要加负号。 预习思考题 1、示波管主要是由哪几部分组成的？各部分的功能是什么？ 2、用什么方法能使电子束偏转？ 3、用什么方法能使电子束聚焦？ 4、电偏转灵敏度与哪些因素有关？ 5、磁偏转灵敏度与哪些因素有关？ 6、如何发现和消除地磁场对测量电子荷质比的影响？ 实验注意事项 1、接通电子束实验仪电源后，严禁用手触摸面板上的金属接线头，以防高压电击。 2、正确选择外接电压表的量程，测U1和U2时用1500V量程，测电偏转电压时用100V量程。 3、开启和关闭外接直流稳压电源前，必须将输出电压调为零，以免自感电动势损坏稳压电源。
实验报告 【实验名称】：电子荷质比测定 【实验目的】： 1、了解利用电子在磁场中偏转的方法来测定电子荷质比。 2、通过实验加深对洛伦兹力的认识。 【实验仪器】: FB710型电子荷质比测定仪 【实验原理】： 当一个电荷以速度v垂直进入磁场时，电子要受到洛伦兹力的作用，它的大小可由公式 f=ev*B (1) 所决定，由于力的方向是垂直于速度的方向，则电子的运动的轨迹是一个圆，力的方向指向圆心，完全符合圆周运动的规律，所以作用力与速度的关系为 f=mv^2/r (2) 其中r时电子运动圆周的半径，由于洛伦兹力就是使电子做圆周运动的向心力，因此 evB=mv^2/r (3) 由公式转换可得 e/m=v/rB (4) 实验装置是用一电子枪，在加速电压U的驱使下，射出电子流，因此eU全部转变成电子的输出动能，因此又有 eU=mv^2/2 (5) 由公式（4）、（5）可得 e/m=2U/(r*B)^2 (6) 实验中可采取固定加速电压U，通过改变偏转点了，产生不同的磁场，进而测量出电子束的圆轨迹半径，就能测定电荷的荷质比。 亥姆赫兹线圈产生磁场的原理， B=K*I （7）其中K为磁电变换系数，可表达为 K=μ0（4/5）∧（3/2）*N/R （8）其中μ0是真空导磁率，等于4T*m/A或H/m,R为亥姆赫兹线圈的平均半径，N为单个线圈的匝数，其他参数 R=158mm,N=130匝，因此公式（6）可以改写为 e/m=[125/32]R∧2U/μ0∧2N∧2I∧2r∧2=2.474×10∧12 R∧2U/N∧2I∧2r∧2(C/kg) (9) 【实验内容】： 1、正确完成仪器的连接。 2、开启电源，使加速电压文档于120V。 3、调节偏转电流，使电子束的运行轨迹形成封闭的圆，细心调节聚焦电压，使电子束明亮，缓缓改变亥姆兹线圈中的电流，观察电子束大小、偏转的变化。 4、测量步骤：
实验三 电压表测量 一、 实验目的 1．掌握典型电压波形对不同检波方式电压表的影响，学会正确解读和修正测试数据 2．学习用电压表测量噪声电压的方法 二、 实验条件 1、数字合成函数信号发生器DFG30一台 2、超高频数字毫伏表TH2270一台 3、均值表ESCORT97/EDM89S 一台 4、6 位数字电压表 一台 5、模拟数字示波器HM1507-3一台 三、 实验原理 1．交流电压表的波形响应 一交流电压UX 的大小，可用该电压的峰值、平均值和有效值表征。 交流电压的峰值：是指任意周期性交变电压u (t)在一周期内，电压所能达到的最大值。 交流电压的平均值：指交流电压经过理想检波器后的平均值，实际中，不特别注明，是指全波平均值。数学表达为： dt t u T V T ?=0 )(1 交流电压的有效值：指电压通过某纯组负载所产生的热量与一个支流电压在同一负载上产生的热量相等时，该直流电压的数值就是交流电压的有效值。数学表示为： ?=T dt t u T V 02)(1 电压表的示值除另有说明外，均按正弦有效值刻度，读数用α表示。 根据交流电压的三种特征，可用峰值、平均值和有效值检波电路将测试电压变成直流，按直流电压进行刻度，分别构成峰值平均值和有效值电压表。 由检波方式的不同，要正确解读表的显示值，需加以换算。交流电压的波峰因数KF 定义为该电压的有效值与平均值之比： V V K f = 交流电压的波峰因数KP 定义为电压的波峰值与有效值之比： V V K p ?= 2．测试按图3-1进行 21
峰值表的检波探头如图3-2： 用这种探头可检测10KHz 以上的交流电压。 四、 实验内容 1．用峰值表TH2270测电压 置信号源输出2V ，频率100KHz ，占空比50%，偏置为零的正弦、三角和方波，有效值即DFG30所显示峰值的换算数值，或由数字电压表测得，作 2．用均值表测电压
第一章测量的基本原理 一、填空题 1 ．某测试人员在一项对航空发动机页片稳态转速试验中，测得其平均值为20000 转/ 分 钟（假定测试次数足够多）。其中某次测量结果为20002 转/ 分钟，则此次测量的绝对误差△x ＝______ ，实际相对误差＝______ 。 答案： 2 转/ 分钟，0.01 ％。 2 ．在测量中进行量值比较采用的两种基本方法是________ 和________ 。 答案： 间接比较法，直接比较法。 3 ．计量的三个主要特征是________ 、________ 和________ 。 答案： 统一性，准确性，法律性。 4 ．________ 是比较同一级别、同一类型测量标准的一致性而进行的量值传递活动。 答案： 比对。 5 ．计算分贝误差的表达式为，其中称为______ 。 答案： 相对误差 6 ．指针偏转式电压表和数码显示式电压表测量电压的方法分别属于______ 测量和______ 测量。 答案： 模拟，数字 7 ．为了提高测量准确度，在比较中常采用减小测量误差的方法，如______ 法、______ 法、______ 法。 答案： 微差、替代、交换 二、判断题： 1 ．狭义的测量是指为了确定被测对象的个数而进行的实验过程（） 答案： 错 2 ．基准用来复现某一基本测量单位的量值，只用于鉴定各种量具的精度，不直接参加测量。 答案： 对 3 ．绝对误差就是误差的绝对值（） 答案： 错 4 ．通常使用的频率变换方式中，检波是把直流电压变成交流电压（） 答案： 错 5 ．某待测电流约为100mA 。现有两个电流表，分别是甲表：0.5 级、量程为0~400mA ；
南昌大学物理实验报告 课程名称：普通物理实验（2） 实验名称：电子束的偏转与聚焦 学院：专业班级： 学生姓名：学号： 实验地点：座位号： 实验时间： 一、实验目的： 1、了解示波管的构造和工作原理。 2、定量分析电子束在匀强电场作用下的偏转情况和在均匀磁场作用下的偏转情况。 3、学会规范使用数字多用表。 4、学会磁聚焦法测量电子比荷的方法。
二、实验仪器： EB—Ⅲ电子束实验仪、直流稳压电源30V，2A、数字多用表。 三、实验原理： 1、示波管的结构 示波管又称为阴极射线管，其密封在高真空的玻璃壳之中，它的构造如图1所示，主要包括三个部分：前端为荧光屏，（S，其用来将电子束的动能变为光），中间为偏转系统（Y：垂直偏转板，X：水平偏转板），后端为电子枪（K：阴极，G：栅极，A1：聚焦阳极，A2：第二阳极，A3：前加速阳极）。灯丝H用交流供电，其作用是将阴极加热，使阴极发射电子，电子受阳极的作用而加速。 2、电聚焦原理 电子射线束的聚焦是电子束管必须解决的问题。在示波管中，阴极被加热发射电子，电子受阳极产生的正电场作用而加速运动，同时又受栅极产生的负电场作用只有一部分电子能够通过栅极小孔而飞向阳极。栅极G的电压一般要比阴极K 的电压低20~100V,由阴极发射电子，受到栅极与阴极间减速电场的作用，初速度小的电子被阻挡，而那些初速度大的电子可以通过栅极射向荧光屏。所以调节栅极电压的高低可以控制射向荧光屏的电子数，从而控制荧光屏上的辉度。当栅极上的电压负到一定的程度时，可使电子射线截止，辉度为0。 加速电极的电压比阴极电位高几百伏至上千伏。前加速阳极，聚焦阳极和第二阳极是由同轴的金属圆筒组成。由于各电极上的电压不同，在它们之间形成了弯曲的等势面、电场线。这样就使电子束的路径发生弯曲，这类似光线通过透镜那样产生了会聚和发散，这种电器组合称为电子透镜。改变电极间的电压分布，可以改变等势面的弯曲程度，从而达到电子束的聚焦。 3、电偏转原理 在示波管中，电子从被加热的阴极K逸出后，由于受到阳极电场的加速作用，使电子获得沿示波管轴向的动能。电场力做的功eU应等于电子获得的动能
《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。
电子测量实验报告 姓名： 学号： 同组人： 指导教师：曾国宏 实验日期：2014.11.23
示波器波形参数测量实验报告 ：学号：指导教师：曾国宏 一、实验目的 通过示波器的波形参数测量，进一步巩固加强示波器的波形显示原理的掌握，熟悉示波器的使用技巧。 1．熟练掌握用示波器测量电压信号峰峰值，有效值及其直流分量。 2．熟练掌握用示波器测量电压信号周期及频率。 3．熟练掌握用示波器在单踪方式和双踪方式下测量两信号的相位差。 二、实验预习 实验所用示波器为SS7802A型示波器。SS7802型示波器是日本岩崎公司生产的带有CRT读出功能的20MHZ带宽模拟双踪示波器。该示波器带有CRT读出功能，所以能够方便、准确地进行电压幅度、频率、相位和时间间隔等的测量。 单踪示波器和双踪示波器的差别：单踪示波器只能显示一个信号的波形，双踪可以同时显示两个信号的波形。 三、实验仪器与设备 1、SS7802A型示波器 a、主要参数： SS-7802模拟示波器·具有能够选择场方式、线路的TV/视频同步功能·附有光标和读出功能·5位数计数器规格及性能·显像管：6英寸、方型8×10p(1p=10mm)约16kV·垂直灵敏度：2mV/p~5V/p（1-2-5档）（通道1、通道2）精度：±2%·频率范围：20MHz·时间轴扫描A·100ns/p~500ms/p·TV/视频同步：能够选择场方式、能够选择ODD、EVEN、BOTH、扫描线路· b、主要功能描述 示波器操作板如图所示：
?包括如下五个操作控制区域： 水平控制区 【?POSITION?】：将【?POSITION?】向右旋转，波形右移。 FINE 指示灯亮时，旋转【?POSITION?】可作微调。 MAG×10 ：扫描速率提高10 倍，波形将基于中心位置向左右放大。 ALT CHOP ：选择ALT（交替，两个或多个信号交替扫描）或CHOP（断续，两个或多个信号交替扫描）。 ◆垂直控制区 INPUT ：输入连接器（CH1、CH2）,连接输入信号。 EXT INPUT ：用外触发信号做触发源。外信号通过前面板的EXT INPUT 接入。 【VOLTS/DIV】：调节【VOLTS/DIV】选择偏转因数。按下【VOLTS/DIV】；偏转因数显示“”符号。在该屏幕下，可执行微调程序。 【▲POSITION▼】：垂直位移，向右旋转，波形上移。 CH1 、CH2 ：通道选择，按下CH1 或CH2 选择通道显示或不显示。 GND ：按下GND 打开接地开关。 DC/AC: 选择直流（DC）或交流（AC）耦合。 ADD 、INV ：显示（CH1+CH2）(相加〈ADD〉)或（CH1-CH2）(相减〈INV〉)。 ◆触发及扫描控制区 【TIME/DIV】：选择扫描速率。 【TRIG LEVEL】：调整触发电平。 SLOPE ：选择触发沿（+、―）。 SOURCE ：选择触发来源（CH1、CH2、LINE、EXT、VERT）。 COUPL ：选择触发耦合方式（AC、DC 、HF REJ 或LF REJ）。 TV ：视频信号触发选择（BOTH、ODD、EVEN、或TV-H）。
课程实验报告 学年学期 2012—2013学年第二学期课程名称工程水文学 实验名称河道测深测速实验 实验室北校区灌溉实验站 专业年级热动113 学生姓名白治朋 学生学号 2011012106 任课教师向友珍李志军 水利与建筑工程学院
1 实验目的 （1）了解流速仪的主要构造及其作用、仪器的性能。 （2）掌握流速仪的装配步骤与保养方法。 （3）了解流速仪测流的基本方法。 2 实验内容 LS25-3C型旋浆流速仪是一种新改型仪器，采用磁电转换原理，无触点式测量，信号采集数多，灵敏度高，防水，防沙性能好，仪器结构紧凑，是一种大量程的流速仪。适用于一般河流，水库、湖泊、河口、水电站、溢港道等高、中、低流速测量。配用HR型流速测算仪。 2.1 主要技术指标 （1）测速范围： V＝0.04-10 m／s （2）仪器的起转速： Vo≤0.035 m／s （3）临界速度： Vk≤0.12m／s （4）每转四个信号 （5）旋浆水力螺距： K=250mm(理论) （6）检定公式全线均方差：M≤1.5％ （7）信号接收处理：HR型流速仪测算仪(适应线性关系) （8）测流历时： 20s、50s、l00s或1~999s任意设置 （9）测量数位：四位有效数 （10）显示查询方式：显示内容有时间、K值、C值、历时T、流速V、信号数等。 （11）参数设置及保存：可调校时间及设置K、C、T值等参数，设置后参数在掉电状态能长期 2.2仪器结构 本仪器按工作原理可分为：感应，传信，测算，尾翼部份。仪器测流时的安装方式有悬杆，转轴和测杆等几种。 （1）感应部份为一个双叶螺旋浆，安装于支承系统上灵敏地感应水流速度的变化。旋浆的转速与水流速度之间的函数关系由流速仪检定水槽实验得出。 （2）传信部份由磁钢，接收电子器件一霍尔传感器构成，浆叶旋转带动磁钢转动。 （3）HR型流速测算仪控制板由89CXX系列单片机及有关电路组成，液晶显示采用的是二线式串行
电子荷质比的测量 一、实验目的 1.观察电子束在电场作用下的偏转。 2.加深理解电子在磁场中的运动规律，拓展其应用。 3.学习用磁偏转法测量电子的荷质比。 二、实验仪器 电子荷质比测定仪及电源 三、实验原理 众所周知当一个电子以速度v 垂直进入均匀磁场时，电子要受到洛仑兹力的作用，它的大小可由公式： e f ?= （2.10-1） 所决定，由于力的方向是垂直于速度的方向，则电子的运动轨迹就是一个圆，力的方向指向圆心，完全符合圆周运动的规律，所以作用力与速度又有： r mv f 2 = （2.10-2） 其中r 是电子运动圆周的半径，由于洛仑兹力就是使电子做圆周运动的向心力，因此可将（2.10-1)、(2.10-2)式联立： r mv evB 2 = （2.10-3） 由（2.10-3)式可得： rB v m e = （2.10-4） 实验装置是用一电子枪，在加速电压u 的驱使下，射出电子流，因此eu 全部转变成电子的输出动能：
22 1mv eu = （2.10-5） 将（2.10-4）与（2.10-5)式联立可得： 2 )(2B r u m e ?= （2.10-6） 实验中可采取固定加速电压u ，通过改变不同的偏转电流，产生出不同的磁场，进而测量出电子束的圆轨迹半径r ，就能测定电子的荷质比——e/m 。 按本实验的要求，必须仔细地调整管子的电子枪，使电子流与磁场严格保持垂直，产生完全封闭的圆形电子轨迹。按照亥姆霍兹线圈产生磁场的原理: I K B ?= （2.10-7） 其中K 为磁电变换系数，可表达为： R N K ?=23 0)54(μ （2.10-8） 式中0μ是真空导磁率，它的值270104--??=A N πμ，R 为亥姆霍兹线圈的平均半径，N 为单个线圈的匝数，由厂家提供的参数可知R=158mm ，N=130匝，因此公式（2.10-6）可以改写成： )(10474.2]32125[222212222202kg C r I N u R r I N u R m e ????=?????=μ （2.10-9） 四、实验步骤 1. 接好线路。 2. 开启电源，使加速电压定于120V ，耐心等待，直到电子枪射出翠绿色的电子束后，将加速电压定于100V 。本实验的过程是采用固定加速电压，改变磁场偏转电流，测量偏转电子束的圆周半径来进行。（注意：如果加速电压太高或偏转电流太大，都容易引起电子束散焦） 3. 调节偏转电流，使电子束的运行轨迹形成封闭的圆，细心调节聚焦电压，使电子束明亮，缓缓改变亥姆霍兹线圈中的电流，观察电子束的偏转的变化。 4. 测量步骤： （1）调节仪器后线圈上反射镜的位置，以方便观察；
实验三：电子比荷的测定 一、实验目的 1、观察电子束在电场作用下的偏转。 2、观察运动电荷在磁场中受洛仑兹力作用后的运动规律，加深对此的理解。 3、测定电子的比荷 二、实验仪器 DH4520型电子比荷测定仪包括：洛仑兹力管、亥姆霍兹线圈、供电电源和读数标尺等部分。仪器采用 一体化设计，整个安装在木制暗箱内，便于观察、测量、携带和贮存，如图一所示。 1、洛仑兹力管洛仑兹力管又称威尔尼管，是本实验仪的核心 器件。它是一个直径为153mm的大灯泡，泡内抽真空后，充入一定 压强的混合惰性气体。泡内装有一个特殊结构的电子枪，由热阴极、 调制板、锥形加速阳极和一对偏转极板组成，如图二所示。经阳极 加速后的电子，经过锥形阳极前端的小孔射出，形成电子束。具有 一定能力的电子束与惰性气体分子碰撞后，使惰性气体发光，从而 使电子束的运动轨迹成为可见。 2、亥姆霍兹线圈亥姆霍兹线圈是由一对绕向一致，彼此平行 且共轴的圆形线圈组成。如图三所示。当两线圈正向串联并通以电 流I，且距离a等于线圈的半径r时，可以在线圈的轴线上获得不太 强的均匀磁场。如两线圈间的距离a不等于r时，则轴线上的磁场就不均匀。 同学们可根据两个单个线圈轴线上P点磁感应强度B的叠加，求出当a=r时，亥姆霍兹线圈轴线上总的磁感应强度B=9×104I 3、供电电源供电电源的前面板如图四所示： 偏转电压偏转电压开关分“上正”、“断开”、 “下正”三档。置“上正”时上偏转板接正电压，下偏转板接地。置“下正”时则相反。置“断开”时，上 下偏转板均无电压接入。观察与测量电子束在洛仑兹力作用下的运动轨迹时，应置“断开”位置。偏转电压 的大小，由偏转电压开关下面的电位器调节。电压值从50~250V，连续可调，无显示。 阳极电压阳极电压接洛仑兹力管内的加速电极，用于加速电子的运动速度。电压值由数字电压表显示， 值的大小由电压表下的电位器调节。实验时的电压范围约100~200V。 线圈电流线圈电流（励磁电流）方向开关分“顺时”、“断开”、“逆时”三档。置“顺时”时线圈中的电流方向为顺时针方向，线圈上的顺时批示灯亮，产生的磁场方向指向机内。置“逆时”时则相反。置“断开” 时，线圈上的电流方向指示灯全熄灭，线圈中没有电流。电流值由数字电流表指示，值的大小，由电流表下 面的电位器调节。 请注意：在转换线圈电流的方向前，应先将线圈电流值调到最小，以免转换电流方向时产生强电弧烧坏 开关的接触点。
广州大学学生实验报告 院（系）名称班 别姓名 专业名称学号 实验课程名称模拟电路实验 实验项目名称常用电子仪器的使用 实验时间实验地点 实验成绩指导老师签名 【实验目的】 1、学习电子电路实验中常用的电子仪器——示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、频率计等的主要技术指标、性能及正确使用方法。 2、初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形,锯齿波信号波形，方波波形和读取波形参数的方法。 【实验仪器与材料】 DS1062E数字示波器一台 AS101E函数信号发生器一台 DA-16D交流毫伏表一台 【实验原理】 在模拟电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。它们和万用电表一起，可以完成对模拟电子电路的静态和动态工作情况的测试。 实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局，各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图1－1所示。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的共公接地端应连接在一起，称共地。信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线，示波器接线使用专用电缆线，直流电源的接线用普通导线。 【实验步骤】 1、用机内校正信号对示波器进行自检。 (1) 扫描基线调节 将示波器的显示方式开关置于“单踪”显示（Y1或Y2），输入耦合方式开关置“GND”，触发方式开关置于“自动”。开启电源开关后，调节“辉度”、“聚焦”、“辅助聚焦”等旋钮，使荧光屏上显示一条细而且亮度适中的扫描基线。然后调节“X轴位移”（）和“Y轴位移”( )旋钮，使扫描线位于屏幕中央，并且能上下左右移动自如。 (2)测试“校正信号”波形的幅度、频率 将示波器的“校正信号”通过专用电缆线引入选定的Y通道（Y1或Y2），将Y轴输入耦合方式开关置于“AC”或“DC”，触发源选择开关置“内”，内触发源选择开关置“Y1”或“Y2”。调节X轴
电子测量实验报告 实验一：数字万用表的应用 姓名：谭姣 学号：2008964039 班级：08—通信工程（兴） 指导老师：王永才 实验日期：2011.10.30
实验一数字万用表的应用 一、实验目的 1 理解数字万用表的工作原理； 2 熟悉并掌握数字万用表的主要功能和使用操作方法。 二、实验内容 1 用数字万用表检测元器件——电阻测量、电容测量、二极管检测、三极管检测； 2用数字万用表测量电压和电流——直流电压及电流的测量、交流电压及电流的测量。 三、实验仪器及器材 1 低频信号发生器1台 2 数字万用表1块 3 功率放大电路实验板1块 4 实验箱1台 5 4700Pf、IN4007、9018 各1个 四、实验步骤 1用数字万用表检测元器件 1．1 通断检测：正确选取档位，检测功率放大电路实验板上线路连接是否良好。（填表1-1） 1．2电阻测量：正确选择量程，测量功率放大电路实验板上电阻1R5、1R7和电位器W1的阻值。（填表1-1） 1．3 电容检测：正确选择量程，测量给定电容的电容量。（填表1-1） 1．4 二极管检测：正确选取档位，检测给定二极管1D1、1D2的好坏。（填表1-1） 1．5 三极管检测：正确选取档位，检测给定三极管BG2、BG3的好坏。
（填表1-1） 表1-1 电阻、电容、二极管及三极管的检测 序号项目选取档位操作及显示描述结果/结论 1．1 通断检测“”将功能、量程开关转到“”位 置，两表笔分别接测试点若有短路（电 阻约小于70Ω），则蜂鸣器会响。蜂鸣器响了，因为电阻本身就只有10Ω，不是短路 1．2 测量1R5 200Ω10.34Ω测量1R7 20KΩ 5.025KΩ测量W1 2MΩW1=158.7-47-27=84.7kΩ84.7KΩ 1．3 检测给定电容20nF 4.656nF 1．4 检测给定二极 管电压档红表笔为正，黑表笔为负，正向导通、 反向截止 带百圈的为 阳极 1．5 检测给定三极 管 hFE 111.1档111.1档 2 用数字万用表测量电压和电流 2．1 直流电压测量：正确选取档位，测量实验箱上直流电源电压Vcc。 （填表1-2） 2．2 直流电流测量：正确选取档位，测量集成功放电路静态时的总电流 I。（填表1-2） 表1-2直流电压及直流电流测量
实验一动态温度界面的设计 一、实验目的 1.掌握LabVIEW的基本使用方法 2.了解LabVIEW软件进行电路设计与仿真的步骤 3.熟练掌握动态温度界面的设计 4.了解温度计的使用方法 二、实验原理 数字温度计系统设计的内容主要分为三部分：一是对系统硬件部分的设计，包括温度采集电路和显示电路；二是对系统软件部分的设计；三是与设置上下报警温度比较，当温度超过设置范围内时，实现报警。通过ＤＳ１８Ｂ２０直接读取被测温度值，送入单片机进行数据处理，之后在ＰＣ机上进行输出显示，最终完成了数字温度计的总体设计。数字温度计系统硬件部分由温度传感器、信号的处理、信号的采集及基于ＬａｂＶＩＥＷ环境的温度显示。 三、设计步骤 1.在电脑上打开LabVIEW软件，单击“File”菜单，在下拉菜单中选择“New VI”选项，这样就新建一个空白的工作空间。 2.单机“File”菜单，在下拉菜单中选择“Save as”选项，命名为“实验一”将新建的文件保存到自己熟悉的地方。 3.前面板的设计 前面板包含两个温度计、温度显示框、报警指示灯、停止运行按钮。其中报警指示灯的作用是，当温度上升超过设定温度值上限（本
设计为6０℃）时，报警指示灯亮（变红），见下图（一）。 图（一）前面板设计 4.后面板设计 后面板由一个环路系统组成，其中包含Random Number、Greater、Multiply、温度计框图、温度计报警上限框图、报警灯框图、停止按钮。通过Random Number与100相乘产生一个随机温度，通过温度计检测，然后与报警设定值比较，比较器输出信号接指示灯。具体设计框图如下图（二）： 图（二）后面板设计图（三）程序运行 四、实验运行结果 单击“Operate”选项，在下拉菜单中选择“Run”，进入运行状态。当温度超过设定值（60℃）时，指示灯亮，见上图（三）。运行过程中可以通过“STOP”按钮，使程序停止。
设计性实验十 测定电子荷质比 实验目的 1．了解热电子发射(thermal emission)的概念。 2．理解磁控法测量电子荷质比(charge to mass ration)的原理。 3．加强学生作图法处理实验数据的训练。 4．训练学生用计算机软件采集和处理实验数据。 实验过程中重点学习内容 1．热电子发射的概念。 2．磁控法测量电子荷质比的原理。 3．磁控法测量电子荷质比计算机软件原理。 实验原理 若真空二极管的阴极（用被测金属钨丝做成）通以电流加热，并在阳极外加以正电压时，在连接这两个电极的外电路中将有电流通过。如图1所示：这种电子从热金属丝发射的现象，称热电子发射。 图1 热电子发射 图2 与成线性关系 a U 2 c I 如果将理想二极管置于磁场中，二极管中径向运动的电子将受到洛仑兹力的作用而作曲线运动。当磁场强度达到一定值时，作曲线运动的径向电子流将不再能达到阳极而“断流”。我们将利用这一现象来测定电子的荷质比。此种方法称为磁控法。 在单电子中，从阴极发射出质量为m 的电子的动能应由阳极加速电场能eUa 和灯丝加热后电子“热激发”所具有能量E 两部分构成，根据能量守恒定律有：
E eU m a +=22 1 υ ---- (1) 电子在磁场的作用下做半径为R 的圆周运动，应满足 B e R m υυ=2 ------ (2) 而螺线管线圈的磁感强度B 与励磁电流(field current)I s 成正比 ------ (3) s I K B ' =由(1)， (2)， (3)式可得： 2'2 2 2 K R m e I e E U s a ××=+ ------ (4) 设：K 2'2 2 K R m e ××= ----- (5) （K 为一—常量） 并设阳极内半径为r ，阴极（灯丝）半径忽略不计，则处于临界状态下有：R=2 r ； ，阳极电压与关系可写为：c s I I =a U c I e E KI U c a ?=2 ----- (6) 显然与成线性关系。改变不同的有不同的值与之对应，如图2所示，用同一个理想二极管在不同的阳极电压下用图解法可测得不同的值。根据数据组，求得斜率K ，由K 的值即可求得电子的荷质比a U 2 c I a U c I c I 2 c a I U ?2'21 2K R K m e ×× = 其中 ； n K 0' μ= m H 70104?×=πμ真空磁导率，n=线圈匝数T 。 按表1数据绘制图2，从图中求出并将、和列表2。由Is~Ia 曲线求切线，其交点对应的Ia 即Ic 。 c I a U c I 2 c I 表1 不同下的Is 和I a U a 数据 s I (mA ） a U =2.0V a I (μA) s I (mA) a U =3.0V a I (μA) s I (mA) a U =4.0V a I (μA) a U =5.0V s I (mA)
广东石油化工学院电工电子实验中心 题目家庭照明电路设计 班级 学号 姓名 指导教师张锋 时间 2013.3.10
电工电子技术课程设计任务书姓名：班级：指导老师：张锋 设计课题： 设计任务与要求根据应用电路的功能，确定封面上的题目，然后完成以下任务： 1、分析电路由几个部分组成，并用方框图对它进行整体描述； 2、对电路（不可以复制或截屏！）的每个部分分别进行单独说明，画出 对应的单元电路，分析电路原理、元件参数、所起的作用、以及与其他部分电路的关系等等； 3、用简单的电路图绘图软件绘出整体电路图，在电路图中加上自己的学 号或姓名等信息； 4、对整体电路原理进行完整功能描述； 5、列出标准的元件清单； 6 制作电路实物（成功者可给优秀）或对进行电路仿真，演示并记录其实际效果；写出设计心得体会。（注意：设计如果与同学或网络作品雷同大于50%，则此设计作废） 设计步骤(请同学们认真在宿舍抓紧时间完成，无故拖延者扣分处理) 1、查阅相关资料，开始撰写设计说明书； 2、先给出总体方案并对工作原理进行大致的说明； 3、依次对各部分分别给出单元电路，并进行相应的原理、参数分析计算、 功能以及与其他部分电路的关系等等说明； 4、列出标准的元件清单； 5、总体电路的绘制及总体电路原理相关说明； 6、列出设计中所涉及的所有参考文献资料。 参考文献 参考文献：参考文献在说明书中按出现的顺序在设计说明书中，采用上标标注。
目录 一、设计目的 二、家庭照明电路组成部分的功能和安装要求 三、设计的总体思路 四、电路功能框图 五、安装用电路元器件以及预算 六、施工要求 七、设计总结
《电子测量》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程编号：B05207 学分：2.5 学时：40学时（理论30学时，实验10学时） 先修课程：电路、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理等课程 后续课程：智能仪器仪表 适用专业：电子信息工程 建议教材：张永瑞．电子测量技术（第二版）．高等教育出版社．2011（6-1）． 开课单位：电子信息工程学院 二、课程的性质与任务 《电子测量》是电子信息工程专业的专业必修课程。该课程包括电子测量的基本原理、测量误差分析、主要电子仪器的工作原理、性能指标、电参数的测试方法以及该领域的最新发展等。电子测量是现代科学获取信息的重要手段，是从事现代电子科学研究的必备基础，也是培养学生“实践动手能力”的重要标志性课程。其特点是综合性强、实践性突出、应用面广泛。电子测量综合应用了电子、计算机、通信、控制等技术。通过本课程的学习，培养学生具有电子测量和仪器方面的基础知识和应用能力，开拓学生思路，培养综合应用知识能力和实践能力；培养学生严肃认真，求实求真的科学作风，为后续课程的学习和从事研发工作打下基础。 三、课程教学内容与教学要求 （一）电子测量与计量的基本概念（2学时） 1．教学内容 测量和电子测量；电子测量的内容与特点；电子测量的一般方法；电子测量仪器概述；计量的基本概念。信息的获取原理，测量的基本实现技术。 2．重点、难点 重点：掌握测量与计量的基本概念，测量误差的概念与来源，测量的量值比较原理。 难点：测量的量值比较原理。 3．教学要求 （1）了解常用测量方法和测量仪器的分类； （2）掌握计量的概念； （3）掌握电子测量的概念、特点； （4）掌握电子测量常用仪器和常用方法。 4. 课外学习要求 列举常用电子测量的实例，归纳电子测量方法及仪器的类别。 （二）测量误差分析及处理（2 学时）
实验报告 姓名：张伟楠班级：F0703028 学号：5070309108 实验成绩： 同组姓名：实验日期：2008.04.14 指导老师：批阅日期： 磁聚焦法测定电子荷质比 【实验目的】 1.学习测量电子荷质比的方法； 2.了解带电粒子在电磁场中的运动规律及磁聚焦原理。 【实验原理】 1、示波管 本实验所用的8SJ31型示波管由阴极K、栅极G、加速电极、第一阳极A1和第二阳极A2、X向偏转板D x、Y向偏转板D y组成。 2、电子射线的磁聚焦原理（偏转电场为零） I．在示波管外套一个通用螺线管，使在电子射线前进的方向产生一个均匀磁场，可以认为电子离开第一聚焦点F1后立即进入电场为零的均匀磁场中运动． II．在均匀磁场B中以速度运动的电子，受到洛仑兹力F的作用（1）
当v和B平行时，F等于零，电子的运动不受磁场的影响，仍以原来的速度v作匀速直线运动．当v和B垂直时，力F垂直于速度v和磁感应强度B，电子在垂直于B的平面内作匀速圆周运动．维持电子作圆周运动的力就是洛仑兹力，即 （2） 电子运动轨道的半径为：（3） 电子绕圆一周所需的时间（周期）T为（4） 从（3）、（4）两式可见，周期T和电子速度v无关，即在均匀磁场中不同速度的电子绕圆一周所需的时间是相同的．但速度大的电子所绕圆周的半径也大．因此，已经聚焦的电子射线绕一周后又将会聚到一点． III．在一般情况下，电子束呈圆锥形向荧光屏运动，如电子速度v和磁感应强度B之间成一夹角，此时可将v分解为与B平行的轴向速度v// （v// = v cosθ ）和与B垂直的径向速度v θ )．v// 使电子沿轴方向作匀速运动，而v┴在洛仑兹力的作用下使电子绕轴作圆┴(v┴= v sin 周运动，合成的电子轨迹为一螺旋线，其螺距为 （5） 对于从第一聚焦点F1出发的不同电子，虽然径向速度v┴不同，所走的圆半径R也不同，但只要轴向速度v//相等，并选择合适的轴向速度v//和磁感应强度B（改变v的大小，可通过调节加速电压Ua；改变B的大小可调节螺线管中的励磁电流I），使电子在经过的路程l中恰好包含有整数个螺距h，这时电子射线又将会聚于一点，这就是电子射线的磁聚焦原理． 3、零电场法测定电子荷质比 因为θ 很小，可以近似认为电子在均匀磁场中运动时，具有相同的轴向速度v//=，由前述原理，通过改变励磁电流I，可以改变螺距h=，而增大B，使电子在磁场作