《电子测量》课件—电子测量实验指导书.doc
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目录实验一电子测量基本知识..................... 错误!未定义书签。
实验二模拟万用表与数字万用表的使用错误!未定义书签。
实验三稳压电源的原理及使用.............. 错误!未定义书签。
实验四频率测量实验 ........................... 错误!未定义书签。
实验五示波器性能的研究与测量......... 错误!未定义书签。
实验六扫频仪的作用.......................... 错误!未定义书签。
实验七电压测量研究.......................... 错误!未定义书签。
实验一电子测量基本知识一、使用电子测量仪器的一般注意事项电子测量仪器的类型很多。
各种不同的使用特点。
但下列若干注意事项,对一般的实验用仪器是具有普遍指导意义的。
掌握这些知识,可以减少测量误差,防止损坏仪器或被测电路,也可防止发上人身事故。
使用前应阅读技术说明书或有关仪器使用方法的资料,即使对实验经验丰富的人,当使用不熟悉的仪器时,也应做到这一点,切记盲目乱用,如使用中发现有异常现象,应即使报告实验室管理人员并记载于仪器履历卡中。
对精密仪器的实验,一般要求实验室提供所用仪器经周期鉴定后的修正值。
接通电源前,应先检查仪器的量程、功能、频段、衰减、增益、时基、极性等旋钮及开关,看是否有松脱及滑位、错位等现象,发现时应及时修复,然后把上述各旋钮置于所需位置。
当时被测对象不太了解时,一般情况下应将仪器的“增益”、“输出”、“灵敏度”、“调制”等旋钮置于最小部位,将“衰减”、“量程”等旋钮置于最高位。
要注意被测电路中是否喊有直流高压以及该直流高压是否超出了仪器的耐压能力。
必要时应加隔直电容。
有时,被测电路的直流成分会影响测量结果,这在选择及使用仪器时要特别小心。
1、接通电源前,应仔细检查实验装置的各连接线是否有接错和短路现象。
要特别注意地线的连接。
测量时,要先接地线在接高电位端。
电子科技大学实验指导书《电子测量原理》实验-----数字存储示波器的使用和带宽测试一.实验目的1.熟悉数字示波器基本工作原理2.了解数字示波器的主要技术指标3.掌握数字示波器的使用方法和带宽测试二.实验内容1.相关测试仪器的熟练使用2.边沿、脉宽等触发类型的使用3.触发释抑功能的使用4.预触发与延迟触发功能的使用5.脉冲参数的测量6.获取模式(标准、峰值、平均、高分辨率)的使用7.触发方式(自动、正常、单次)的使用8.带宽的测量三.预备知识1.了解数字存储示波器原理2.熟悉掌握数字存储示波器使用和带宽的测试方法。
四.实验设备与工具数字存储示波器、任意波形发生器、射频信号源五.实验原理与说明1.实验仪器简介⑴函数发生器Agilent Technologies 33220A 是高性能的20 MHz 任意波形发生器,其具有内置任意波形和脉冲功能。
实物如图1。
•10 个标准波形•内置的14 位50 MSa/s 任意波形功能•具有可调边沿时间的精确脉冲波形功能•LCD 显示器可提供数字和图形视图•易用的旋钮和数字小键盘•仪器状态存储器,用户可自定义名称•带有防滑支脚的便携式耐用机箱灵活的系统特性•四个可下载的64K 点任意波形存储器•GPIB (IEEE-488)、ΜS B 和LAN 远程接口为标准配置•符合LXI Class C 标准•SCPI(可编程仪器的标准命令)兼容图1 Agilent 33220A 20 MHz 任意波形发生器⑵数字存储示波器Agilent DSO5012AAgilent DSO5012A主要指标:•采样率2 GSa/sec 每通道•垂直分辨率8 位•模拟带宽:100MHz•上升时间(= 0.35/ 带宽):3.5 nsec•水平范围:5 nsec/div 至50 sec/div•触发系统模式:自动、正常(已触发)、单,释抑时间~60 ns 至10 秒•触发类型:边沿、脉冲宽度、码型、TV、持续时间•边沿:在任何源的上升沿、下降沿或交变沿触发•脉冲宽度:当正向或负向脉冲小于、大于或在任意源通道的特定范围内时触发。
《电子测量技术》实验指导书一实验目的1.熟悉YB43020B模拟示波器的工作原理;2.把握YB43020B模拟示波器调剂旋钮的使用;3.初步把握用示波器Y轴及轴X偏转灵敏度的测定。
二实验原理我们能够把示波器简单地看成是具有图形显示的电压表。
一般的电压表是在其刻度盘移动的指针或数字显示来给出信号电压的测量度数。
而示波器那么不同,示波器具有屏幕,它能在屏幕上以图形的方式显示信号电压的随时刻的变化,即波形。
示波器能把专门抽象的,眼睛看不到的电过程,变换成具体的看得见的图像。
因此,使用示波器测量电压和电流时,可在显示被测电压或电流幅值的同时,还可显示波形、频率、相位。
这是其它电压测量外表,如电压表等无法做到的。
一样电压表的读数与被测电压波形有关,而用示波器测量时,其精度可不受被测电压和电流波形形状的阻碍。
另外,示波器的响应速度极快,也没有指针式外表所具有的惯性。
然而,示波器作定量测试时,测试值是以屏面上波形幅值所占的垂直刻度值乘Y 轴偏转灵敏度得出的,而屏面上波形幅值所占的垂直刻度值将受到光迹宽度、视差及示波器固有误差和工作误差等因素的阻碍,往往不易精确读出测试值,这就决定了示波器的测试精度不可能太高。
本次实验目的是熟悉示波器各功能旋钮的使用,把握用屏面上波形及屏幕标尺测量波形幅值及时刻的方法。
示波器使用方法见附录一。
三实验器材1. YB43020B模拟示波器一台2.函数信号发生器SP1642B 一台2. 直流稳压电源一台2. 辅助实验电路板一块3. 连接导线假设干四实验步骤1.按下电源开关按钮,调剂亮度和聚焦旋钮使扫描线亮度适中、清晰;2.将示波器CH1探头衰减拨至×1,并接至探极校准信号;示波器耦合方式设置为直流,调剂垂直、水平位置旋钮、通道灵敏度选择开关及水平旋钮,使示波器荧光屏上显示一个周期完整稳固的方波;3.用直流电源测定Y轴偏转灵敏度;将示波器探头CH1接至直流稳压电源2V输出,将示波器垂直调剂旋钮分别调剂为0.5V、1.0V、2.0V、5.0V,测量被测信号电压,被测信号电压(u) =Y1轴偏转灵敏度(v / cm )×待测两点的垂直距离〔cm〕,并填入表1。
目录实验一通用计数器的应用 (2)实验二通用示波器的应用 (4)实验三电压表波形响应的研究 (7)实验四阻抗测量实验 (10)实验一通用计数器的应用一、实验目的1.通过实验,进一步理解和掌握通用计数器的组成及工作原理。
2.熟悉并掌握通用计数器的正确操作方法。
3.通过对信号发生器输出频率的检定,理解电子仪器检定的原理和方法,理解频率参数测量的一般方法及对测量误差进展分析的方法。
二、实验仪器及设备1.EE1642C型函数信号发生器/计数器二台2.AS1051S高频信号发生器一台三、实验内容及步骤在进展测量前,首先按规定要求对高频信号发生器、函数信号发生器及计数器进展预热,然后对计数器进展自校,计数器自校正确无误方可进展实验。
1.对AS1051S高频信号发生器第一至第二频段的频率刻度进展检定。
〔1〕将EE1642C型函数信号发生器/计数器电源开关接通,将功能开关置为“频率计数〞档。
〔2〕将AS1051S高频信号发生器调到要测量的频率点上〔频段1:从100kH Z~900 kH Z,每隔100kH Z选择一个测量点;频段2:从1000kH Z~9000 kH Z,每隔1MH Z 选择一个测量点〕,然后进展测量。
将所测数据填入表一中,最后计算出结果,并分析说明此仪器是否符合说明书给出的指标〔实验报告中要给出检定结论,并分析产生误差的原因〕。
2. 测量两信号的频率比〔1〕调节高频信号和EE1642C型函数信号发生器/计数器,分别输出频率为5MHZ 和1KHZ的正弦波〔或方波〕,然后用EE1642C型函数信号发生器/计数器分别测量其实际值,并根据公式N=f A /f B计算其频率比。
〔2〕两信号的频率比f A /f B也可直接利用比较高级的通用计数器直接测量出,这里没有实验仪器,大家直接用理想值即〔5MHZ/1KHZ〕计算出。
〔3〕将理论计算值〔即根据信号发生器的标称值计算所得的频率比值〕和〔1〕方案测得值进展比较和验证。
《电子测量技术》实验指导书(试用版)适用专业:电子信息工程通信工程安徽建筑工业学院电子与信息工程学院2007年09月目录前言 .......................................................................................... 错误!未定义书签。
实验一:误差分析与数据处理 .. (1)实验二:示波器的原理及应用 (5)实验三:电压的测量 (9)实验四:频谱分析仪原理及应用研究 (12)实验一:误差分析与数据处理实验学时:3实验类型:演示实验要求:必修一、实验目的1、学习万用表等测量工具的使用方法2、掌握测量数据的处理方法二、实验内容1、用万用表测量电阻R值及交流电压值,各测量20个数据,然后进行数据处理,分析测量误差。
(1)电阻R的测量先从电阻色环上读取电阻阻值大小,再用万用表的欧姆档测量电阻R值,看与读取数值是否相符。
共测20次,得到20个数据,求出在置信概率95%时被测元件的估计值、方差及测量结果,测量及计算过程如下表所示:表1-1(2)交流电压的测量利用信号发生器产生一个频率为50Hz,振幅为20V以内的低频正弦信号,利用数字万用表交流电压档测量信号电压,测量20次,获得20个数据,求出该信号的估计值,方差及测量结果。
表1-2三、实验原理、方法和手段一个物理量在一定条件下所呈现的客观大小或真实数值称作它的真值,而真值必须利用理想的量具或者测量一起进行无误差的测量,因而是无法测到的。
在实际测量中所得到的都是利用各中测量器具所测得的测量值,由于测量器具不准确,测量手段不完善,环境影响等等原因,必然导致产生测量误差,测量误差具有普遍性和必然性,人们只能将误差限制在一定的范围内而不可能消除。
测量的绝对误差定义为:△x =x -A 0 ,其中x 为测得值,A 0为被测量的真值,而A 0一般无法获得,只能利用实际值A 去代替,由在对被测量的多次测量值中,剔除了系统误差及粗大误差后,剩下的随机误差具有抵偿性,因而为获得比较接近A 的测量结果提供了可能。
《测量技术基础》实验指导书
张海燕编
计算机与信息学院
二O 一三年十月
实验一、示波器的基本原理及其应用
实验目的
1、了解通用示波器和数字实时示波器的基本组成和工作原理
2、掌握通用示波器和数字实时示波器测量电压、时间、相位的基本方法
3、掌握示波器的基本应用
实验仪器
1、双踪小波器一
台
2、数字示波器一台
3、函数信号发生器一
台
4、移相器一
个
三、实验内容
1、掌握通用示波器、数字实时示波器的基本组成和工作原理,主要控制旋
钮的作用以及测量电压、时间、相位差的基本方法。
2、示波器X轴、Y轴偏转系统的灵活应用
向X轴、Y轴输入2KHz的正弦信号,分别显示下列图形:
(1)一个光点(调节各控制旋钮使光点亮度适中,聚焦良好)
(2)一条垂直线
(3)一条水平线
(4)一条45°斜线
(5)在示波器屏幕上分别显示10个、3个、1个周期波形。
以上各步骤除调出图形外,应记录或说明各主要控制旋钮所放置的位置或范围。
3、电压测量
由信号发生器输出IKHz的脉冲信号,测量其幅值。
(1)直接测量法
直接从示波器屏幕上量出被测电压波形的高度,然后换算成电压值。
若已知Y 通道的偏转灵敏度为Vy, Y轴通道处于“校正”位置,被测电压波形峰-峰高度为h,则可求被测电压值:Vp-p二Dy*h
(2)比较测量法
比较测量法就是用已知电压值(一般为峰-峰值)的信号波形与被测信号电压波形比较,并算出测量值。
4、时间的测量
测量一个脉冲信号的时间参数。
目前,示波器是测量脉冲时间参数的主要工具。
(1)记录数据
(2)在坐标纸上画出观察到的波形,标上参数。
5、相位差的测量
(1)线性扫描法
利用示波器的多波形显示,是测量信号间相位差的最直观、最简便的方法。
自己设计一个相移网络,将信号发生器输出的正弦信号直接加入YA通道,经相移网络输出的信号加入YB通道,相移网络参数(C=O.OluF, R=1.2K),根据测量数据计算vl、v2的相位差仞。
7、用数字示波器重复上述步骤。
要求:
在坐标纸上画出相移网络的输入/输出信号波形,并标上参数。
计算理论值,并与实测值们进行比较,求出测量误差Y Q,分析误差产生的原因。
(2)椭圆法(李沙育图形法)测相位
信号发生器输出的正弦信号加入Y通道,经相移网络输出的信号加入X通
道,在两信号同频等幅(或不等幅)情况下,记录数据,并计算两信号相位差。
要求:
在坐标纸上画出相移网络的输入/输出信号波形,并标上参数。
计算理论值,并与实测值伊进行比较,求出测量误差7少,分析误差产生的
原因。
6、频率比的测量
从示波器X、Y输入端分别输入两个不同频率的信号,根据示波器上显示的波形测量频率比。
8、完成上述任务yon后,写出合格的实验报告。
四、思考题:
用双踪示波器测量两个有相位差的电信号时,荧光屏上显示的是两个同相位的信号(即相位差为零),试分析是哪些方面使用不当造成的?
实验二、电压的测量
实验目的
了解具有不同检波器响应的电压表的刻度特性
实验仪器
1. SH2172型交流毫伏表
2. DA22型超高频毫伏表
3. DA30型交流有效值电压表
4.双踪不波器
5.函数信号发生器
实验原理
通过教材有关内容的学习可知,用电压表测量任意波形的信号电压时,除有效值电压表外,其表头所指读数并无实际意义,而必须通过波形因数(对均值表)或波峰因数(对峰值表)的换算,才能得到被测信号电压的有效值, 而在进行这一换算时,必须知道所用电压表检波器的工作状态。
对于峰值表,其表头指针的偏转仅与被测信号的峰值成正比例关系;而对均值表,其表头指针的偏转只与被测信号的均值成正比例关系。
但一般而言,电压表的表头刻度都是按正弦有效值刻度。
根据这一原理就可以设计一些方案来判断电压表中检波器的工作状态,从而正确使用三种交流电压表。
表1 几种常见交流电压的波形参数
要求:复习所学知识,填写表1内容
四、实验内容
1.用DA22型电子电压表分别测量峰值相等,波形不同的三种信号电压(用示波器监视调节三个信号幅度相等),以验证DA22型检波器工作在峰值检波状态。
掌握峰值表的刻度特性。
(1) DA22峰值检波状态验证数据记入下表:
(2)分析DA22的峰值检波工作状态
2.设计一种实验方案,判断SII2172型交流毫伏表的检波器工作状态
(1)
检测SII2172的检波工作状态,数据填入下表:
(2)分析SH2172的检波工作状态。
3.分别用SH2172、DA22、DA30测量同一方波信号,并将三种表测量结果记录, 然后根据三种读数解释测量结果。
(DSH2172、DA22、DA30测量数据记入下表:
(2)根据测量数据解释各表测量结果。