实验1指导书 常用仪器仪表的使用
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1 实验1指导书 常用仪器仪表的使用
预习内容
阅读《电工电子实验教程》第2章中数字万用表、直流稳压电源、函数信号发生器和数字存储示波器的使用介绍,了解各仪器面板旋钮和开关的作用,预习本实验的内容,手写预习报告。
一、试验目的
掌握数字万用表、直流稳压电源、双踪示波器、函数信号发生器的使用方法。
二、实验设备
数字万用表、直流稳压电源、双踪示波器、函数信号发生器。
三、实验内容
1.数字万用表和稳压电源的使用
1)测量电阻
把万用表拨到电阻测量位置并按表1-1的要求设定万用表的档位。测试1KΩ、10KΩ和100KΩ电阻的阻值。把测量数据填入表1-1并计算出测量误差。
表1-1
标称值(Ω) 1k 10k 100k
万用表档位 2k 20k 200k
测量值(Ω)
绝对误差(Ω)
相对误差(%)
2)测量直流电压
把万用表拨到直流电压测量位置并按表1-2的要求设定万用表的档位。接通直流稳压电源并按表1-2的要求调节输出电压,然后接入万用表(极性不能接反,否则显示“-”;档位不能放错,否则显示“1”),测量输出电压,填入表1-2并计算出测量误差。
表1-2
稳压源输出(V) 1 5 15
万用表档位(V) 直流2 直流20 直流20
测量值(V)
绝对误差(V)
相对误差(%)
2.示波器的使用
(1)示波器初始设置
按下示波器电源开关。
如示波器界面文字不是中文,按UTILITY(功能)键,在显示菜单中调整Language项为中文(简)。
将示波器CH1通道的探头上的衰减开关拨到×1位置。
将CH1通道探头连接到示波器右下角的校准信号(~5V@1kHz)端子.
按AUTOSET(自动设置)键,观测波形并记录信号参数,填入表1-3。
表1-3
信号参数 峰-峰值(V) 平均值(V) 周期(ms) 频率(kHz)
理论值
测量值
绝对误差
相对误差(%)
2 (2)体会垂直控制部分的作用
按CH1 MENU(CH1菜单)键,在显示菜单中,分别设定耦合方式、带宽限制、垂直灵敏度调节、探头衰减和反相等选项,观察波形及界面变化,测试并填写表1-4。
注意:计算电平值时必须计入探头的衰减量;如波形不稳定,调节触发部分的LEVEL(电平)旋钮(下同)。
表1-4
校准信号 CH1灵敏度 实测格数(大格) 电平计算值(V)
5Vp-p 5V/div
2V/div
1V/div
调节垂直POSITION(垂直位置)旋钮和VOLTS/DIV(伏/格)旋钮,观察波形及界面变化。
按MATH MENU(数学计算菜单)键,选择运算类型,观察波形变化。
注意:再按一次MATH MENU键可关闭数学计算功能。
(3)体会水平控制部分的作用
按HORIZ MENU(水平菜单)键,在显示菜单中,选择主时基,触发钮设定为电平,调节水平POSITION(水平位置)旋钮和SEC/DIV(秒/格)旋钮,观察波形及界面变化,测试并填写表1-5。
表1-5
标准信号 扫描时间 实测格数(大格) 周期计算值(ms) 频率计算值(Hz)
5Vp-p / 1kHz 250us/div
500us/div
1ms/div
(4)体会触发控制部分的作用
按TRIG MENU(触发菜单)键,在显示菜单中,触发类型选择边沿,触发新源选择CH1,触发方式选择自动,调节LEVEL旋钮,使波形稳定,观察波形及界面变化。
(5)体会功能控制部分的作用
分别按SAVE/RECALL(存储/调出)、MEASURE(测量)、ACQUIRE(获取)、UTILITY(功能)、CURSOR(光标)、DISPLAY(显示)键,了解菜单内容和操作。
3.信号源的使用
(1)测量信号幅度
把函数信号发生器调到正弦信号输出,并连接到示波器。应注意把电缆中的信号线和信号线接在一起,地线和地线接在一起,不可接错,否则会引起信号线对地短路,烧坏仪器。
将输出信号频率调到1kHz,再调整“幅度调节”旋钮和衰减按键,使信号幅度为2Vp(单峰值),然后按表1-6的要求改变输出信号的幅度,分别用万用表和示波器测量不同档位的输出电压(万用表用交流20V或2V档测量),把测试数据填入表1-6。
表1-6(函数发生器输出2V单峰值)
输出衰减(dB) 0 20 40 20+40=60
万用表读数(Vrm)
示波器测量值(Vp-p)
衰减倍数计算值 ————
注:A、万用表测得的是交流有效值(Vrm),示波器测得的是信号峰-峰值(Vp-p),要求从表1-6中找出Vp-p和Vrm之间的关系、dB值与衰减倍数之间的关系。
B、使用探头测量时,要求探头上的衰减开关拨在×1位置。
(2)测量信号周期
固定正弦信号输出电压为2Vp(单峰值),调整扫描时间选择开关(TIME/div)和灵敏度(VOLTS/div) 3 开关,改变信号发生器输出频率,将测量结果记入表1-7。
表1-7(输出电压4Vp)
信号频率(kHz) 1 2 4 5 8 10
扫描时间(TIME/div)
一周期所占水平格数(大格)
信号周期Ts(ms)
四、思考题
1.误差原因分析:测量中的误差是什么原因造成的?
2.在使用各种实验设备时都有哪些安全考虑?
五、实验报告
1.写出实验过程、实验结果及实验总结。
2.回答思考题。