电子测量实验 (5)

《电子测量》实验指导书电子测量实验室编写目录实验一示波器性能研究及使用实验二交流电压的测量实验三时间的测量实验四相位差和频率的测量实验五测量放大器参数测试实验六函数信号发生器的设计与调测实验七扫频仪的使用及有源滤波器性能测试实验八简易数显频率计的设计前言《电子测量》是一门理论与实践并重的课程。

它主要介绍电学中常见物理量（如电压、电流、电阻、电感、频谱、频率特性等）的测量方法、测量时使用的测量仪器以及基本的测量误差理论。

学生通过本课程的学习，应该在理解原理的基础上，掌握各物理量的测量方法，会使用相关的测量仪器。

《电子测量》课程实验开设目的：首先是加深理解在课堂上获得的理论知识，将理论知识形象化；同时学习仪器设备的实际操作，加强动手能力，积累实践经验；另外通过一些综合性实验达到对已学过的其它课程知识融会贯通的效果。

实验一示波器性能研究及使用一实验目的熟悉示波器的工作原理；掌握正确使用示波器测量各种参数的方法。

二实验原理我们可以把示波器简单地看成是具有图形显示的电压表。

普通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。

而示波器则不同，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间的变化，即波形。

示波器能把非常抽象的，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。

这是其它电压测量仪表，如电压表等无法做到的。

一般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影响。

另外，示波器的响应速度极快，也没有指针式仪表所具有的惯性。

但是，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影响，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。

实验5 动态磁滞回线一、实验目的1、掌握磁滞、磁滞回线和磁化曲线的概念，加深对铁磁材料的主要物理量：矫顽力、剩磁和磁导率的理解。

2、学会用示波法测绘基本磁化曲线和磁滞回线。

3、根据磁滞回线确定磁性材料的饱和磁感应强度Bs、剩磁Br和矫顽力Hc的数值。

4、研究不同频率下动态磁滞回线的区别，并确定某一频率下的磁感应强度Bs、剩磁Br和矫顽力Hc数值。

5、改变不同的磁性材料，比较磁滞回线形状的变化。

二、实验仪器动态磁滞回线测试仪及示波器。

动态磁滞回线测试仪由测试样品、功率信号源、可调标准电阻、标准电容和接口电路等组成。

三、实验原理1、磁化曲线如果在由电流产生的磁场中放入铁磁物质，则磁场将明显增强，此时铁磁物质中的磁感应强度比单纯由电流产生的磁感应强度增大百倍，甚至在千倍以上。

铁磁物质内部的磁场强度H与磁感应强度B有如下的关系:B=μH对于铁磁物质而言，磁导率μ并非常数，而是随H的变化而改变的物理量，即μ=ƒ（H），为非线性函数。

所以如图1所示，B与H也是非线性关系。

铁磁材料的磁化过程为：其未被磁化时的状态称为去磁状态，这时若在铁磁材料上加一个由小到大的磁化场，则铁磁材料内部的磁场强度H与磁感应强度B也随之变大，其B-H 变化曲线如图1所示。

但当H增加到一定值（Hs）后，B几乎不再随H的增加而增加，说明磁化已达饱和，从未磁化到饱和磁化的这段磁化曲线称为材料的起始磁化曲线。

如图1中的OS端曲线所示。

图1 磁化曲线和μ～H曲线2、磁滞回线当铁磁材料的磁化达到饱和之后，如果将磁化场减少，则铁磁材料内部的B和H也随之减少，但其减少的过程并不沿着磁化时的OS段退回。

从图2可知当磁化场撤消，H=0时，磁感应强度仍然保持一定数值B=Br称为剩磁（剩余磁感应强度）。

若要使被磁化的铁磁材料的磁感应强度B减少到0，必须加上一个反向磁场并逐步增大。

当铁磁材料内部反向磁场强度增加到H=Hc时（图2上的c点），磁感应强度B才是0，达到退磁。

电工电子实验报告交流参数的测量一、 实验目的1.掌握双路直流稳压电源、万用表、示波器、函数信号发生器的使用方法。

2.了解常用电子仪表本身误差对测试的影响。

3.初步掌握电工电子实验箱的使用方法。

4.学会用数字示波器测量各种电参数并记录示波器波形。

二、 主要仪器设备及软件硬件：数字万用表，直流稳压电源，电工电子综合实验箱，函数信号发生器，示波器，交流毫伏表，笔记本电脑软件：NI Multisim 14三、 实验原理（或设计过程）时间参数：周期T ，频率f =1/ T ，正脉宽τ，占空比θ = τ/T电压参数：正峰值UP ，负峰值U-P ，峰峰值UPP ，平均值U （平均值亦称作直流分量）对称于横坐标的正弦波：最大值Um=UP瞬时值u(t) 有效值直流偏置：将一个周期信号叠加一个直流电压的过程称为直流偏置。

直流偏置的结果是使周期信号在坐标系中上移或下移。

直流偏置的结果改变了周期信号的平均值电平的概念：电平是电学理论中又一常用的计量方法。

将电路中某点功率(或电压，或电流)与某一基准值的比值的对数关系称为电平，以分贝(dB)来表示。

由于选取基准值的不同，电平又有绝对电平和相对电平之分。

1.以某一阻抗上获得1mW 功率为基准值的电平称为绝对电平。

2.相对电平就是用分贝(dB)来表示两功率的相对大小。

四、 实验电路图1. 直流稳压电源、万用表实验（1）()sin()m u t U t ωϕ=+U =（2）2.数字双踪示波器实验（1）（2）（3）（4）3.信号发生器、数字示波器综合练习实验（1）（2）五、实验内容和实验结果1.（1）调整直流稳压电源左路输出，使表头指示到表5.1所列的电压值位置，再1.（2）按图连接好实验电路，令U1=2V，用数字万用表测量U2电压值，填写在表中。

2.(1).按前图连接电路，调整直流稳压电源使表头指示为5V。

示波器的垂直挡位设为2V/格。

(2).按图连接电路，示波器垂直挡位为5V/格。

精心整理
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实验05基本放大电路三
——输入阻抗和输出阻抗的测量
一、实验目的
1．熟悉电子元器件和模拟电路实验箱
2．学习测量放大电路的r i ，r o 的方法，了解共射极电路特性
4．学习放大电路的动态性能
R L 。

输入阻抗和输出阻抗的测量
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所谓输入电阻，指的是放大电路的输入电阻，不包括R1、R2部分。

在输入端串接一个5K1电阻如图3.4，测量V S与V i，即可计算r i。

(2)输出电阻测量(见图3.5）
在输出端接入可调电阻作为负载，选择合适的R L值使放大电路输出不失真(接示波器监视)，测量带负载时V L和空载时的V O，即可计算出r O。

思考题：
精心整理。

目录实验一发光二极管、光电二极管和光电三极管的应用实例（光开关）实验二光电器件伏安特性测试实验实验三光电器件光照特性测试实验实验四制作简易光功率计和测量激光器的光功率实验五LED光源I —P特性曲线测试实验一发光二极管、光电二极管和光电三极管的应用实例（光开关）实验目的：1. 具体了解常用半导体光电器件的使用方法和电路，培养同学的动手能力。

2. 通过实验中的应用光电器件的电路的制作，提高分析和解决实际问题的能力。

实验器材：1. 半导体光电器件：发光二极管、光电二极管、光电三极管、反射型光电开关。

2. 电子器件：半导体三极管（NPN型：9013）、电阻3. 电路板（Light Switch Circuit ）、导线、焊接材料、干电池（6V ）。

4. 工具：万用电表、电烙铁、剪刀、镊子。

实验内容和步骤：1. 发光二极管（LED的研究1）按照图1-1连接电路板（Light Switch Circuit ）中Fig.1所示的电路，发光二极管相对于电源处于正向连接。

观察发光二极管的发光情况，记录毫安表的电流及其方向；发光二极管引脚图图1-12）按照图1-2连接电路板（Light Switch Circuit ）中Fig.1所示的电路，发光二极管相对于电源处于反向连接，观察发光二极管的发光情况，记录毫安表的电流及其方向;图1-22. 光电二极管（photodiode）的研究1）按照图1-3连接电路板（Light Switch Circuit对于电源处于正向连接。

测量并记录其电流及其方向;2）按照图1-4连接电路板（Light Switch Circuita）有光照时和b）无光照时时电流，并作记录（包括电流的方向）；3. 光电三极管的研究1）按照图1-5连接电路板（Light Switch Circuit对于电源处于反向连接。

图1-3图1-5光电三极管引脚图）中Fig.2所示的电路，光电二极管相）中Fig.2所示的电路，光电二极管相对于电源处于反向连接。

电气工程学院电子测量技术实验报告姓名：张梦婷学号： 12292054指导教师：姜学东实验日期： 11月21日示波器波形参数实验报告姓名：张梦婷学号 12292054 指导教师：姜学东一、实验目的通过实验预习与实验操作，熟悉示波器的每个旋钮功能与用法，巩固在课堂上所学到的知识，能对示波器进行简单的操作，主要目的为以下三个：1.熟练掌握使用用示波器测量电压信号峰峰值和直流分量。

2.熟练掌握使用示波器测量电压信号周期及频率。

3.熟练掌握使用示波器，通过单踪方式与双踪方式测量两个波形相位差。

二、实验预习1.首先复习教材和ppt第三章示波测试和测量技术的相关内容，复习示波测试的基本原理。

2.阅读SS—7802A/7804示波器操作手册A.首先查看示波器操作手册中的注意事项，以免操作不慎造成仪器损坏。

B.了解示波器的控制部分、连接器和指示灯，掌握示波器的操作区域与显示屏区域的划分，知道示波器操作区域每个旋钮与按键的具体功能。

C.仔细阅读操作手册中基本操作章节，熟悉各个功能的操作方法，由其与实验直接相关的操作，对实验做好准备。

3.由于实验需要将三角波通过RC网络变化成正弦波，因此设计如下电路图：三、实验仪器与设备1.示波器SS—7802A（20MHZ）20MHz的双通道示波器，具备光标读出、频率测量功能。

●包括如下五个操作♦水平控制区POSITION：调节屏幕上信号水平方向位移。

TIME/DIV：选择扫描速度。

左右旋转时，调节选择扫描速度，其数值在屏幕显示。

当按压此旋钮，再左右旋转，可作扫描微调。

MAG³10：扫描放大。

按下“MAG³10”键，扫描速度提高10倍，波形将基于中心位置被放大。

SWEEP MODE：扫描方式选择。

“AUTO”为自动扫描方式。

“NORM”为正常扫描方式。

“SGL/RST”为单次扫描，每按一次此按键，选择一次单次触发。

♦垂直控制区CH1、CH2 ：通道1（CHl）和通道2 （CH2）的垂直输入端，当连接测试线后，红色夹子为信号输入端，黑色夹子为地端。

一、实验目的1. 熟悉电子测量仪器的基本原理和使用方法。

2. 掌握常用电子测量仪器的操作技巧。

3. 提高电子测量实验技能，培养严谨的科学态度。

二、实验原理电子测量是指利用电子技术和电子仪器对各种物理量进行测量。

本实验主要涉及以下测量原理：1. 电压测量：利用电压表直接测量电路中的电压值。

2. 电流测量：利用电流表直接测量电路中的电流值。

3. 电阻测量：利用欧姆定律，通过测量电压和电流，计算出电阻值。

4. 频率测量：利用频率计测量信号源的频率值。

5. 信号发生器：产生各种频率、幅度和波形的标准信号。

三、实验仪器1. 双踪示波器2. 数字万用表3. 欧姆表4. 频率计5. 信号发生器6. 滑动变阻器7. 电容8. 电感9. 电源四、实验内容1. 示波器使用方法（1）观察正弦波（2）观察矩形波（3）观察三角波（4）观察李萨如图形2. 电压测量（1）测量直流电压（2）测量交流电压3. 电流测量（1）测量直流电流（2）测量交流电流4. 电阻测量（1）测量固定电阻（2）测量可变电阻5. 频率测量（1）测量正弦波频率（2）测量矩形波频率6. 信号发生器使用（1）产生正弦波（2）产生矩形波（3）产生三角波五、实验步骤1. 示波器使用方法（1）打开示波器电源，调整亮度、对比度等参数。

（2）将示波器探头连接到待测电路，调整探头衰减倍数。

（3）观察波形，调整示波器参数，使波形清晰可见。

2. 电压测量（1）将电压表的正极探头连接到电路中待测电压点，负极探头接地。

（2）选择合适的量程，读取电压值。

3. 电流测量（1）将电流表串联接入电路中待测电流点。

（2）选择合适的量程，读取电流值。

4. 电阻测量（1）将待测电阻接入电路。

（2）选择合适的量程，读取电阻值。

5. 频率测量（1）将频率计探头连接到待测信号源。

（2）选择合适的量程，读取频率值。

6. 信号发生器使用（1）将信号发生器输出端连接到待测电路。

（2）调整信号发生器参数，产生所需波形。

目录摘要 (2)一、绪论 (3)二、测量误差的基本原理 (4)2.1、研究误差的目的 (4)2.2、测量误差的表示方法 (4)2.3、电子测量仪器误差的表示方法 (4)三、测量误差的分类 (6)3.1、误差的来源 (6)3.2、测量误差的分类 (6)3.3、测量结果的评定 (7)四、随机误差的统计特性与估算方法 (8)4.2、贝塞尔公式及其应用 (9)4.3、均匀分布情况下的标准差 (10)4.4 非等精密度测量 (10)五、系统误差的特性及减小方法 (10)5.1、系统误差的特征 (10)5.2、判断系统误差的方法 (11)5.3、控制系统误差的方法 (11)5.3.1. 从产生误差的根源上采取措施。

(12)5.3.2.用修正法减小系统误差 (12)六、疏失误差及其判断准则 (13)6.1、测量结果的置信问题 (13)6.2、不确定度与坏值的剔除准则 (14)七、测量数据的处理 (15)7.1、数据的舍入规则 (15)7.2、测量结果的处理步骤 (15)7.3、最小二乘法原理 (17)八、最佳测量条件的确定与测量方案的设计 (18)8.1、最佳测量条件的确定 (18)8.2、测量方案设计 (18)8.2.1、在设计测量方案时，可以从下属几个方面考虑 (18)8.2.2、测量过程可分为三个阶段 (19)致谢 (20)参考文献 (21)摘要在实际实验测量工作中，由于外界条件、仪器本身和观测者技术水平等的不同，必然导致对同一测量对象进行的若干次测量所得到的结果彼此不同，或在各观测值与其理论值之间仍存在差异。

也就是说，测量结果含有误差是不可避免的。

为了消除或减少误差，需要对误差的来源、性质及其产生和传播的规律进行分析研究，来解决测量中经常遇到的一些问题。

例如，在一系列的观测值中如何确定最可靠值；如何来评定测量的精度；什么样的误差是被许可的，即如何确定误差的限度。

所有这些问题都要运用误差理论来得到解决。

电子测量实验报告本实验主要涉及到电阻、电位差、电流等电学知识。

通过使用电流表、电压表、万用表等实验仪器，测量不同电路中的电流、电压和电阻等参数，并分析实验结果。

一、实验内容1.测量电路中电流的方法。

二、实验原理1.欧姆定律：电流和电势差成比例，电流与电压之比为电阻。

2.闭合电路中各点电势差和为0。

3.串联电路中电阻之和为总电阻，并联电路中电阻之倒数之和为总电阻的倒数。

三、实验步骤（2）保持电流表的接线不变，改变电路的元件，比较不同元件的电流大小。

（3）测量串、并联电路中各元件的电流大小，并与理论值进行比较。

（1）使用电压表测量电路中的电位差。

四、实验数据电路1（串联电路）：R1=100Ω，R2=200Ω，R3=300Ω，U=12V。

| R | 电流 | 理论值 || 100Ω | 0.06A | 0.06A |总电流为0.11A，理论值为0.11A。

电路1（单个电源）：U1=1.5V，U2=3.0V，U3=4.5V。

| U1 | 1.47V | 1.5V |电路1（测量单个电阻）：R=100Ω。

测量值为99.9Ω。

测量值为600.1Ω，理论值为600Ω。

等效电路的电阻值为599.9Ω，实验值为600.1Ω。

五、实验结果与分析从实验数据可以看出，串联电路中各元件的电流随电阻大小的变化而变化，电路总电流等于各元件电流之和。

而并联电路中各元件的电流与电阻大小呈反比例关系，总电流等于各元件电流之和。

由数据对比可得，实验值与理论值较接近，误差较小，说明实验结果比较准确。

六、实验结论。

电子测量技术与仪器实训报告电子测量技术与仪器实训报告地址测量的介绍测量中所采用的原理、方法和技术措施。

电子测量的对象是材料、元件、器件、整机和系统的特征电磁量。

这些电磁量大致包括：①基本参量，如电压、功率、频率、阻抗、衰减和相移等;②综合参量,如网络参量、信号参量、波形参量和晶体管参量等；③特殊频段的参量，如激光频率、光纤电特性、亚毫米波参量和甚低频参量等。

对于某一测量对象，一般有多种测量技术可供选择，而某一种测量技术又往往可用于不同的测量对象。

用于同一测量对象，不同测量技术的效果可能大致相同，也可能大不相同。

在电子测量中，对于不同参量、不同量程、不同频段以至不同传输线形式，往往要采用不同的测量技术。

电子测量技术与仪器实训报告（精选10篇）随着个人素质的提升，我们都不可避免地要接触到报告，写报告的时候要注意内容的完整。

那么，报告到底怎么写才合适呢？以下是小编收集整理的电子测量技术与仪器实训报告（精选10篇），希望对大家有所帮助。

电子测量技术与仪器实训报告1一、实训目的1.在获得基本知识和基本技能的基础上，进行一次较全面、系统的训练以巩固课堂教学知识，加深对控制测量学的基本理论的理解，能够用有关理论指导作业实践，做到理论与实践相统一，提高分析问题、解决问题的能力，从而对控制测量学的基本内容得到一次实际应用，使所学知识进一步巩固、深化，建筑电子测量实训报告。

2.培养学生独立工作和解决实际问题的能力。

3.培养学生严肃认真、实事求是、一丝不苟的科学实践态度。

4.培养吃苦耐劳、爱护仪器、相互协作的职业道德。

5.熟悉及掌握用全站仪和水准仪。

二、实训任务1.用全站仪电子测量闭合导线并验证和计算2.用全站仪放样3.用水准仪测量闭合水准路线并验证和计算三、实训内容和实训步骤1.闭合导线的测量（1）选取路线，标好各个点（2）用全站仪电子测量每两个点之间的距离和每两条边之间的观测角记录于表一中（3）根据已知的两个点算出坐标方位角，再根据观测角算出下一条边的坐标方位角，对表中的数据进行计算表一闭合导线的坐标计算表2.放样（1）根据所给的点，用全站仪定点，输入该点的坐标值（2）取另一个点定向，输入该点的坐标值（3）选取其他的点，输入点的坐标值（4）转动和调节全站仪，通过棱镜的移动得到放样点，进行对比（5）重复（3）（4），对其他点进行放样对比3.闭合水准电子测量（1）用1中的路线作为闭合水准路线（2）在每两个点的中间位置放置水准仪，调平后，通过水准尺的后视读数和前视读数之差，得到高差，记录于表二中（3）对表二进行计算四、实训总结和心得测量学首先是一项精确的工作，通过在学校期间在课堂上对电子测量学的学习，使我在脑海中形成了一个基本的、理论的测量学轮廓，而实训的目的，就是要将这些理论与实际工程联系起来。

实验名称 电子比荷的测量一、前言19世纪80年代英国物理学家J.J 汤姆孙做了一个著名的实验：将阴极射线受强磁场的作用发生偏转，显示射线运行的曲率半径；并采用静电偏转力与磁场偏转力平衡的方法求得粒子的速度，结果发现了“电子”，并得出了它的电荷量与质量之比e m 。

电子荷质比是电子的电荷量与其质量的比值，是研究物质结构的基础，其测定在物理学发展史上占有重要的地位。

经现代科学技术测定的电子荷质比的标准值是：111.75910C/kg 。

测定电子荷质比的方法有很多，如磁偏转法、磁聚焦法、磁控管法、滤速器法等。

本实验仪沿用当年英国物理学家汤姆孙思路，利用电子束在磁场中运动偏转的方法来测量电子的荷质比。

二、教学目标1、了解电子在电场和磁场中的运动规律。

2、测量电子的荷质比。

3、掌握电子荷质比测试仪的测量原理及方法。

4、通过实验加深对洛伦兹力的认识。

三、教学重点1、电子在磁场中的运动规律。

四、教学难点1、电子圆运动轨道半径的测量。

五、实验原理当一个电子以速度v 垂直进入均匀磁场时，电子就要受到洛仑兹力的作用(图1)：图1 电子在磁场中受力图f ev B =⨯ （1）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：2f mv =（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(1)、(2)式联立：2evB mv =（3）由(3)式可得：e vm 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，因此加速电场所做功eU 全部转变成电子的输出动能：22eU mv =（5）将(4)与(5)式联立可得：22()e U m r B =⋅ （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。

电子测量技术实验报告实验一：示波器的一般应用一、实验目的：了解通用电子示波工器工作原理的基础上，学会正确使用示波器测量各种电参数的方法。

二、实验仪器：1、函数信号发生器，SG1646，1台；2、双踪示波器，型号CA8000系列，数量1台。

三、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_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_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_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。

《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。

实验五 普朗克常数测定一、实验目的1．通过实验深刻理解爱因斯坦的光电子理论，了解光电效应的基本规律; 2．掌握用光电管进行光电效应研究的方法；3．学习对光电管伏安特性曲线的处理方法，并用以测定普朗克常数。

二、实验仪器高压汞灯、滤色片、光电管、微电流放大器（含电源)三、实验原理ν的光波,每个光子的能量为νh ,其中，ｈ＝６.6２61×１0—3４焦耳·秒，称为普朗克常数．当频率为ν的光照射金属时，具有能量 ｈν的一个光子和金属中的一个电子碰撞，光子把全部能量传递给电子。

电子获得的能量一部分用来克服金属表面对它的束缚,剩余的能量就成为逸出金属表面后光电子的动能。

显然，根据能量守恒有：s k W h E -=ν （1)这个方程称为爱因斯坦方程。

这里W ｓ为逸出功，是金属材料的固有属性．对于给定的金属材料，Ｗs 是一定值。

爱因斯坦方程表明:光电子的初动能与入射光频率之间呈线性关系。

入射光的强度增加时，光子数目也增加。

这说明光强只影响光电子所形成的光电流的大小。

当光子能量S W h <ν时,不能产生光电子。

即存在一个产生光电流的截止频率0ν(h W S /0=ν）.ν的单色光照射在真空光电管的阴极Ｋ上，光电子将从阴极逸出。

在阴极K 和阳极A 之间外加一个反向电压V K ＡK Ａ的增大,到达阳极的光电子相应减少,光电流减少。

当V KA =U S 时，光电流降为零。

此时光电子的初动能全部用于克服反向电场作用.即e U Ｓ=k E （2） 这时的反向电压U Ｓ叫截止电压.入射光频率不同时，截止电压也不同。

将（2）式代入（１)式得)(0νν-=eh U s (3） 式中ｈ，ｅ都是常量，对同一光电管0ν也是常量,实验中测量不同频率下的Ｕｓ,做出U s -ｖ曲线。

在(3）式得到满足的条件下，这是一条直线。

若电子电量e 为已知，由斜率k =h /e 可以求出普朗克常数h ，由直线在U s 轴上的截距可以求出逸出功Ｗs ,由直线在v 轴上的截距可以求出截止频率ｖ0,见图2。