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精密仪器设计实验指导书朱丽编写裘安萍审稿南京理工大学实验守则一、实验基本要求1．实验前，必须认真预习实验指导书及教材中的有关内容，熟悉仪器、设备的工作原则和初步了解操作要求。
没有预习实验指导书的学生不得进入实验室。
2．实验中对各种数据应会处理，并考虑如何书写实验报告；实验中出现的误差或其他情况应进行分析说明。
二、实验须知1．学生应在规定的时间进入实验室。
与实验无关的物品不得带入实验室。
进入实验室后，注意保持实验室清洁和安静。
2．实验前，熟悉仪器的操作规程和注意事项。
经指导者同意后，方可接上电源。
要小心操作，用力适当。
3．如发现仪器有故障时，不得擅自拆修，应立即报告指导老师。
4．学生应积极动手操作，并独立完成实验和实验报告。
5．实验完毕，要切断电源，清理实验场地，将所用的实验设备整理好，放回原处，认真书写实验报告。
经教师同意后，方可离开实验室。
6．凡不遵守实验守则经指出而不改正者，教师有权停止其实验。
若情节严重，对实验设备造成损坏者，应负赔偿责任，并给予处分。
7．在规定的时间内未能完成实验者，须经实验室领导同意，或延长实验时间或另行安排补做时间。
实验报告的内容和要求撰写实验报告是训练学生撰写科技论文的能力的环节。
实验报告是考核学生学习成绩和评估教学质量的重要依据。
学生对所做的实验应该做到原理清楚，方法和操作步骤正确，实验数据比较可靠，并且会处理实验数据。
实验报告应由每个学生独立完成，用钢笔、炭素笔或圆珠笔工整书写。
报告内容要层次清楚，文字简明通顺，图、表清晰，符合汉语规范和法定计量单位。
实验报告一般包含下列7项内容1．实验名称；2．实验目的：3．测量原理；4．实验步骤；5．实验记录；6．实验数据处理及相应结论；7．回答思考题。
实验一微动工作台的驱动控制实验目的：掌握微动工作台的驱动控制的基本原理和基本方法；实验内容：①微动工作台的驱动与控制，②微动工作台的应用；实验方法：利用专用驱动—控制电路对微动工作台进行驱动与控制；实验要求：学会驱动—控制电路的使用方法，对微动工作台的用途有所了解。
仪器分析实验指导书范家友编昆明冶金高等专科学校环境与市政工程系环境工程实验中心目录实验一铁的测定——邻菲罗啉分光光度法 2 实验二二氧化钛的测定 6 实验三紫外分光光度法测定矿物油12 实验四原子吸收分光光度法测定水样中的铜16 实验五乙二胺底液极谱法测定试样中的铜21 实验六气相色谱法测定水样中的六六六、滴滴涕25 实验七PH值的测定29 附：实验报告33实验一铁的测定——邻菲罗啉法目的：掌握分光光度计的测定原理、方法及其结构。
掌握吸收曲线的绘制及样品的测定原理。
原理：亚铁离子（Fe2+）与邻菲罗啉生成稳定的橙红色络合物，应用此反应可用比色法测定铁。
橙红色络合物的吸光度与浓度的关系符合朗伯-比耳定律。
仪器：721型分光光度计、容量瓶（50ml）等。
试剂：1、铁盐标准溶液：准确称取0.0730克分析纯硫酸亚铁铵于100毫升烧怀中[（NH4）2Fe（SO4）·6H2O]，加50毫升1mol/LHCl，完全溶解后，移入1升容量瓶中，再加50毫升1mol/LHCl，并用水2稀释到刻度，摇匀，所得溶液每毫升含铁0.01毫克；2、0.1%邻菲罗啉水溶液；3、1%盐酸羟胺水溶液；4、醋酸-醋酸钠缓冲溶液（PH4.6）：称取136克分析纯醋酸钠，加120毫升冰醋酸，加水溶解后稀释至500毫升。
测定步骤：1、邻菲罗啉铁吸收曲线的绘制吸取上述标准铁盐溶液2.0ml于50ml容量瓶中，加入5ml醋酸-醋酸钠缓冲溶液，2.5ml盐酸羟胺溶液，5ml邻菲罗啉溶液，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，放置10分钟，用3厘米比色皿，以蒸馏水作参比溶液，在分光光度计上，从波长440～600nm分别测定其吸光度A。
以波长为横坐标，吸光度A纵坐标，绘制邻菲罗啉铁的吸收曲线，求出最大A值时的波长入m。
2、标准曲线的绘制：分别吸取铁的标准溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0ml于八只50ml容量瓶中，依次分别加入5ml醋酸－醋酸钠缓冲溶液，2.5ml盐酸羟胺溶液，5ml邻菲罗啉溶液，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，放置10分钟，然后用分光度计在其最大吸收的波长下测得吸光度，以不加铁的试剂溶液作参比。
实验一常用电子仪器使用练习及常用元件的识别与测试一、实验目的1. 初步掌握常用电子仪器的基本功能并学习其正确使用方法；2. 初步掌握常用元、器件的识别与简单测试方法。
二、仪器设备1. CS-4125示波器2. YB1620P信号发生器3. 数字万用表4. 指针万用表5. NY4520晶体管毫伏表6. DH1718D-4直流稳压流电源三、预习要求阅读附录1、4四、实验内容1. 电阻、电容元件的识别和检查。
根据附录I、IV，识别所给电阻、电容元件，并用万用表检查元件的好坏。
2. 半导体二极管、三极管的识别与简单测试。
根据附录I，用万用表判别普通二极管的阴、阳极并做简单测试；识别及测试三极管的类型，e、b、c管脚，β值及好坏。
3. 用稳压电源上的电压表分别测量稳压电源I、II、III路的输出，使各路的输出依次为2V，9V，15V，25V；再用数字万用表直流档测量其值。
4. 使低频信号发生器依次输出：1）100Hz，100mV2）1000Hz，20mV3）300Hz，1V4）150kHz，20mV（1）用双路晶体管毫伏表的一路测量信号发生器的输出。
（2）分别将以上信号送入示波器的CH1和CH2通道，观察其波形，并测量其幅值（将该幅度换算成有效值并与上面所测数据相比较）。
（3）用手触摸示波器的输入探头（探头选择X1位置），会出现什么波形？（4）选双路毫伏表某一路，将量程拨至1V以下，并将表笔开路，会出现什么现象？五、实验报告1. 对本实验中所使用仪器的主要用途、使用范围及条件、使用注意事项进行总结。
2. 当示波器和毫伏表开路时为什么会出现所观察到的现象。
实验二单级放大电路一、实验目的1. 掌握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响。
2. 测量放大电路Q点，A V，R i，R o。
3. 学习放大电路的动态性能。
二、实验仪器1. CS-4125 示波器2. YB1620P 信号发生器3. 数字万用表4. NY4520 晶体管毫伏表三、实验原理我们测量静态工作点是为了了解静态工作点选的是否合理。
《测控电路》实验指导书王月娥编写电子工程与自动化学院目录实验一典型放大器的设计 (5)实验二精密检波和相敏检波实验 (8)实验三信号转换电路实验 (12)实验四细分电路实验 (14)《测控电路》课程实验教学大纲一、制定实验教学大纲的依据根据本校《2011级本科指导性培养计划》和《测控电路》课程教学大纲制定。
二、本实验课在专业人才培养中的地位和作用《测控电路》是测控技术与仪器专业专业任选课。
电路实验技能是从事测控行业工作者的一项基本功。
本实验课的教学目的就在于加强学生对《测控电路》课程有关理论知识的掌握以及测控电路实验技能和实验方法的训练。
三、本实验课讲授的基本实验理论1、如何基于集成运算放大器设计模拟运算电路、电桥放大器以及仪用放大电路。
2、幅度调制与解调电路的原理。
3、信号转换电路原理。
4、电阻链细分电路的原理。
四、本实验课学生应达到的能力1、培养学生独立分析电路的能力。
2、培养学生独立设计、搭接电路的动手能力。
3、培养学生使用典型电工电子学仪器的技能。
4、培养学生处理测量数据和撰写实验报告的能力。
五、学时、教学文件学时：本课程总学时为32学时,其中实验为8学时,占总学时的25%。
六、实验考核办法与成绩评定根据学生做实验的情况及实验报告，由指导教师给出成绩，成绩按优、良、中、及格、不及格五档给分。
以15%的比例计入课程总成绩。
七、仪器设备及注意事项注意事项：注意人身安全，保护设备。
八、实验项目的设置及学时分配制定人：审核人：批准人：注意事项为了顺利完成实验任务，确保人身、设备的安全，培养学生严谨、踏实、实事求是的科学作风和爱护国家财产的优秀品质。
要求每个学生在实验时，必须注意如下事项：一、实验前必须充分预习，认真阅读实验指导书，明确实验任务及要求，弄清实验原理，拟定好实验方案，做好分工。
二、使用仪器设备前，必须熟悉其性能，预习操作方法及注意事项，并在使用时严格遵守操作规程。
做到准确操作。
三、实验接线要认真检查，确定无误方可接通电源。
目录目录1实验一：固定增益放大器和可变增益放大器实验1实验二：光电耦合放大器实验3实验三：开关式全波相敏检波电路实验6实验四：电桥放大电路9实验五：温度测量与控制实验13实验六：脉宽调制器控制直流电机17实验七：微小电流测量仪设计19实验八：压力测量仪设计22实验九:有源滤波器设计26实验一：固定增益放大器和可变增益放大器实验实验学时：2学时实验类型：常规实验要求：选修一、实验目的1.通过实验，了解固定增益放大器和可变增益放大器的设计方法。
2.进一步熟悉放大器性能指标的测量方法。
3.学会用常用运放设计符合要求的放大器。
二、实验原理及内容通过数字逻辑电路由确定的程序来控制放大电路增益的电路称为可编程增益放大电路，亦称程控增益放大电路，简称PGA。
可编程增益放大电路除了本身具有可编程增益切换功能外，还可与D/A转换器构成可编程低通滤波器，与D/A转换器组成减法器电路，与A/D转换器组合实现量程自动转换等等，其应用十分广泛。
可编程增益放大电路的结构形式多种多样，按所采用的放大器可分为单运放、多运放以及测量放大器可编程增益放大电路和单片集成可编程增益放大器。
按增益变化可分为连续、断续可编程增益放大电路。
本实验主要运用集成运放LM358构成，通过改变反馈网络来改变增益。
本电路为简单常用放大电路，实现的是反向放大。
用一个DIP开关来改变反馈电阻的大小，从而改变放大倍数A=R f/R2。
三、实验组织运行要求根据本实验的特点、要求和具体条件，采用以学生自主训练为主的开放模式组织教案。
四、实验仪器及元器件直流稳压电源信号发生器双踪示波器实验用面包板万用表集成运放LM358电阻若干DIP开关五、实验步骤1、在实验用电路板插接电路，检查无误，再接通电源。
2、利用信号发生器产生方波信号，接入电路输入端，并用示波器显示输入、输出波形。
3、输入信号不变，分别闭合DIP开关<每次只能闭合一个），观察输出，并记录。
六、实验报告1、画出实验电路图。
测控电路实验指导书注意事项为了顺利完成实验任务，确保人身、设备的安全，培养学生严谨、踏实、实事求是的科学作风和爱护国家财产的优秀品质。
要求每个学生在实验时，必须注意如下事项：一、实验前必须充分预习，认真阅读实验指导书，明确实验任务及要求，弄清实验原理，拟定好实验方案，做好分工。
二、使用仪器设备前，必须熟悉其性能，预习操作方法及注意事项，并在使用时严格遵守操作规程。
做到准确操作。
三、实验接线要认真检查，确定无误方可接通电源。
初学或没有把握时，应请指导教师审查同意后再接通电源。
使用过程中需要改线时，需先断开电源，才可拆、接线。
四、实验中应注意观察实验现象，认真记录实验结果（数据、波形及其他现象）。
实验记录经指导教师审阅签字后，才可拆除实验线路。
此记录应附在实验报告后，作为原始记录的依据。
五、实验过程中发生任何破坏性异常现象，（例如元器件冒烟、发烫有气味或仪器设备出现异常），应立即切断电源，保护现场，及时报告指导教师，不得自行处理。
等待查明原因、排除故障、教师同意后，才能继续进行实验。
如发生事故，应自觉填写事故报告单，总结经验，吸取教训。
损坏仪器、器材，要服从实验室和指导教师对事故的处理。
六、实验结束后，关掉仪器设备的电源开关，再拉闸，并将工具、导线、仪器整理好，方可离开实验室。
七、遵守实验室纪律，注意保持实验室整洁、安静。
不做与实验内容无关的事。
八、进行指定内容之外的实验，要经过指导教师的同意。
不得乱动其他组的仪器设备、器材和工具。
借用器材如有损坏、丢失，要按实验室规定赔偿。
九、实验后，应按要求认真书写实验报告，并按时交给教师。
十、每次实验结束，学生轮流协助实验室打扫卫生和整理仪器。
以增强参与管理意识。
实验一电桥放大电路一、实验目的1．了解金属箔式应变片的应变效应，电桥工作原理，放大器性能。
2．通过实验，可以理论联系实际，增加学生对传感器的感性认识。
3．学生在实验中，要掌握一些基本传感器的使用方法，深化理论知识。
实验十二 精密全波整流及检波实验一、实验目的 1、掌握精密全波整流电路的构成及工作原理； 2、掌握精密全波整流电路在检波电路中的功能。
二、实验原理 （一）实验电路框图如图12-1所示调幅（AM ）信号的包络线形状与调制信号一致。
只要能检出调幅信号的包络线即能实现解调，这种方法又称包络检波。
普通调幅（AM ）信号通过精密全波整流电路进行全波整流，然后经低通滤波器取出低频成分，经过信号放大，从而获得解调信号。
低通滤波器放大电路调幅(AM)信号输入精密全波整流电路解调输出图12-1 实验电路框图（二）实验电路工作原理实验电路如图12-2所示，运放N1，二极管D1、D2，电阻R1、R2、R3，R4构成半波检波电路；运放N2，电阻R5、R6、R7，R8构成反相输入加法电路，并与前端的半波检波电路一起构成全波检波电路。
图12-2 精密全波整流电路图三、实验器件及单元1、测控电路（二）实验挂箱2、函数信号发生器3、虚拟示波器四、实验内容及步骤 1、把5V ±、12V ±直流电源接入“测控电路二”实验挂箱。
2、在“1U 幅度调制单元”的“调制信号输入”端及“载波输入”端分别加入调制信号（正弦波），载波信号（正弦波），调制信号为Z 3KH .1，P P 1V -左右的正弦波（把本挂箱的U12单元的电源开关拨到“开”方向，利用“U12信号产生单元”产生此正弦波，U12单元的电位器W1用来调节信号幅度，电位器W2用来调节信号频率）；载波信号为Z 100KH ，P P 4.0V -的正弦波（从实验屏上的函数信号发生器接入）。
调节相关电位器(U1幅度调制单元电位器W)，直到在U1单元的输出端可观测到如图12-3所示的普通调幅（AM ）波；0tUs0tUo图12-3 普通调幅（AM ）波图 12-4精密全波整流后的波形 3、连接“1U 幅度调制单元”的“调幅波输出”端与“11U 精密全波整流单元”的S U 端（即把调幅波导入到精密全波整流单元）。
精密仪器校准作业指导书一、前言精密仪器校准是确保仪器准确度和可靠性的重要环节。
本指导书旨在提供清晰且详细的校准程序和方法，以确保每一项校准作业能够准确进行。
二、校准设备及准备1. 校准设备：在进行精密仪器校准前，请确保以下校准设备已经准备就绪：(1) 校准标准器具：包括但不限于测量仪器、标准样品等；(2) 校准仪器：如电子秤、温度计等；(3) 校准工具：包括调节工具、校准提示工具等。
2. 校准环境：选择适当的校准环境是保证校准准确性的关键。
请确保以下条件：(1) 温度稳定：校准环境应保持恒定的温度，避免温度的波动对校准结果的干扰；(2) 电磁干扰：校准环境应远离强电磁场，避免电磁干扰影响校准；(3) 无尘环境：校准环境应保持干净，避免灰尘等杂质对校准操作的影响。
三、校准程序1. 校准准备：(1) 仔细阅读仪器的操作手册，了解仪器的技术参数、校准要求和注意事项；(2) 确保仪器处于停机状态，并断开电源。
2. 校准步骤：(1) 校准测量范围：根据仪器的测量范围，选择相应的标准样品或标准仪器，并将其连接至待校准仪器；(2) 校准零点：根据仪器的校准要求，采取相应的操作步骤对仪器的零点进行校准；(3) 曲线校正：如果仪器需要进行曲线校正，根据校准要求进行操作；(4) 定期校准：根据校准周期，制定相应的计划，确保仪器定期进行校准。
四、校准结果记录与分析1. 校准结果记录：完成校准后，记录校准日期、校准者、校准仪器、校准结果等信息，并保存在相应的文件或系统中。
2. 校准结果分析：根据校准结果，对仪器的准确性进行评估。
如出现校准结果超出规定范围的情况，需要采取相应的措施，如重新校准、维修等。
五、校准后的操作与维护1. 操作要求：在仪器校准后，操作人员应按照操作手册的要求正确操作仪器，避免非必要的误差和损坏。
2. 维护保养：定期对仪器进行维护保养，包括但不限于清洁、保养润滑、零件更换等。
保持仪器的正常工作状态，以保证校准结果的准确性和可靠性。
精密仪器设计实验指导书河南科技大学目录实验一立式光学计结构原理与调试------------------------2实验二精密仪器电路系统的干扰抑制 -----------------------6实验一 立式光学计结构原理与调试一、 实验目的1. 理解立式光学计的工作原理，能够根据其光学结构分析其放大倍数；2. 掌握立式光学计原理误差产生的原因，能够通过调整光学计结构参数，对立式光学计进行原理误差补偿；3. 掌握立式光学计标定方法和相应的数据处理方法。
二、 实验设备立式光学计、（1.1mm 、1.0mm 、1.2mm ）量块、扳手、螺丝刀等工具。
三、 实验原理1、立式光学计原理与结构立式光学计是一种精度较高而结构简单的常用光学量仪，图1为其结构图。
用量块作为长度基准，按比较测量法来测量各种工件的外尺寸。
图1 立式光学计结构图立式光学计是利用光学杠杆原理将微小的位移s 放大，再通过目镜在分划板上进行读数的一种测微仪器，其原理示意图如图2所示。
透明的玻璃分划板1位于物镜2的焦平面上，被光源照明的分划板上各点发出的光线，经物镜2成为平行光，到平面反射镜3后被反射，又经过物镜2成像于物镜2的焦平面（分划板1）上。
当测量杆4发生微小位移s 后，使平面反射镜3绕其支点O 摆动ϕ角，测量杆的中心线至支点O 的距离（即杠杆短臂）为a ，故有a s=ϕtanϕ1234图2 立式光学计原理示意图1——目镜分划板 2——物 镜3——平面反光镜 4——测量杆由于平面反射镜3摆动ϕ角，就使反射光线与其入射光线之间偏转ϕ2角，于是，分划板的刻线影像也就偏移y ，且有ϕ2tan f y =f 为物镜的焦距，比值s y /成为光学杠杆的放大倍数k ，由于ϕ角很小，故放大倍数k 可以作以下近似计算 a f a f s yk 2tan 2tan ≈==ϕϕ实验用光学计中mm f 5.203=，mm a 0875.5=，故有800875.55.2032=⨯≈k亦即测量杆位移1m μ，目镜分划板上刻线影像就偏移0.08mm ，再通过12倍目镜来观察，于是仪器的总放大倍数为9601280=⨯倍。
目录目录 (1)实验一：固定增益放大器和可变增益放大器实验 (2)实验二：光电耦合放大器实验 (4)实验三：开关式全波相敏检波电路实验 (7)实验四：电桥放大电路 (11)实验五：温度测量与控制实验 (15)实验六：脉宽调制器控制直流电机 (19)实验七：微小电流测量仪设计 (22)实验八：压力测量仪设计 (25)实验九: 有源滤波器设计 (29)实验一：固定增益放大器和可变增益放大器实验实验学时：2学时实验类型：常规实验要求：选修一、实验目的1.通过实验，了解固定增益放大器和可变增益放大器的设计方法。
2.进一步熟悉放大器性能指标的测量方法。
3.学会用常用运放设计符合要求的放大器。
二、实验原理及内容通过数字逻辑电路由确定的程序来控制放大电路增益的电路称为可编程增益放大电路，亦称程控增益放大电路，简称PGA。
可编程增益放大电路除了本身具有可编程增益切换功能外，还可与D/A转换器构成可编程低通滤波器，与D/A转换器组成减法器电路，与A/D转换器组合实现量程自动转换等等，其应用十分广泛。
可编程增益放大电路的结构形式多种多样，按所采用的放大器可分为单运放、多运放以及测量放大器可编程增益放大电路和单片集成可编程增益放大器。
按增益变化可分为连续、断续可编程增益放大电路。
本实验主要运用集成运放LM358构成，通过改变反馈网络来改变增益。
本电路为简单常用放大电路，实现的是反向放大。
用一个DIP开关来改变反馈电阻的大小，从而改变放大倍数A=R f/R2。
三、实验组织运行要求根据本实验的特点、要求和具体条件，采用以学生自主训练为主的开放模式组织教学。
四、实验仪器及元器件直流稳压电源信号发生器双踪示波器实验用面包板万用表集成运放LM358电阻若干DIP开关五、实验步骤1、在实验用电路板插接电路，检查无误，再接通电源。
2、利用信号发生器产生方波信号，接入电路输入端，并用示波器显示输入、输出波形。
3、输入信号不变，分别闭合DIP开关（每次只能闭合一个），观察输出，并记录。
六、实验报告1、画出实验电路图。
2、对实验所测数据进行分析、计算，测出反馈电阻和放大倍数的关系，并与理论值进行比较。
3、实验总结。
实验二：光电耦合放大器实验实验学时：2学时实验类型：常规实验要求：选修一、实验目的1.了解光电耦合放大器的优点。
2.通过实验，了解光电耦合放大器的设计方法。
3.进一步熟悉放大器性能指标的测量方法。
4.学会用常用运放设计符合要求的光电耦合放大器。
二、实验原理及内容隔离放大电路是一种特殊的测量放大电路，其输入、输出和电源电路之间没有直接的电路耦合，即信号在传输过程中没有公共的接地端。
隔离放大电路主要用于便携式测量仪器和某些测控系统中，能在噪声环境下以高阻抗、高共模抑制能力传送信号；应用于生物医学测量中，可确保人体不受超过10μA以上漏电流和可达几百伏以至数千伏高压的危害；应用于工业中，可防止因故障而使电网电压对低压信号电路（包括电子计算机）造成损坏；还常应用于普通电站和核电站、自动化试验设备、工业过程控制系统等。
可用作输入、输出隔离的有光、超声波、无线电波和电磁等方式。
在隔离放大电路中采用的隔离方式主要有电磁（变压器）耦合和光电耦合。
电磁耦合实现载波调制，具有较高的线性度和隔离性能，其共模抑制比高，技术较成熟，但带宽较窄，约1kHz以下，且体积大，工艺复杂、成本高、应用较不方便。
光电耦合结构简单、成本低廉、器件重量轻，具有良好的线性和一定的转换速度，带宽较宽，且与TTL电路兼容，应用前景十分广阔。
a) 变压器耦合光耦合器b) 光电耦合本电路为光电隔离放大电路，能提供输入电路和输出电路间的隔离，且具有一定的电压或电流增益，增益精度和线性度均较高。
对直流、低频、高频或宽带信号均有一定的响应能力，具有很强的抗共模干扰电压的能力。
三、实验组织运行要求根据本实验的特点、要求和具体条件，采用以学生自主训练为主的开放模式组织教学。
四、实验仪器及元器件直流稳压电源信号发生器双踪示波器实验用面包板万用表集成运放LM358电阻若干光电隔离集成芯片OPTOISO1五、实验步骤1、在实验用电路板插接电路，检查无误，再接通电源。
2、利用信号发生器产生正弦波信号，接入电路输入端，并用示波器显示输入、输出波形。
3、改变输入信号，观察记录输出信号，并记录。
六、实验报告1、画出实验电路图。
2、比较输入信号波形和输出信号波形，体会光电隔离电路在实际电路中的作用。
3、实验总结。
实验三：开关式全波相敏检波电路实验实验学时：2学时 实验类型：常规 实验要求：必修 一、实验目的1．熟悉和掌握相敏检波器的工作原理。
2．验证相敏检波器的检幅特性和鉴相特性。
二、实验原理及内容相敏检波电路是具有鉴别调制信号相位和选频能力的检波电路。
相敏检波电路与包络检波电路在功能上的主要区别是相敏检波电路能够鉴别调制信号相位，从而判别被测量变化的方向，同时相敏检波电路还具有选频的能力，从而提高测控系统的抗干扰能力。
从电路结构上看，相敏检波电路的主要特点是，除了所需解调的调幅信号外，还要输入一个参考信号。
有了参考信号就可以用它来鉴别输入信号的相位和频率。
只要将输入的调制信号t U u x x Ωcos m =乘以幅值为1的载波信号t c cos ω就可以得到双边频调幅信号t t U t u u x c m x c s c o s c o s c o s ωωΩ==。
若将s u 再乘以t c cos ω，就得到])2cos()2[cos(41cos 212cos cos 21cos 21cos cos cos c c xm c xm xm c 2c s o t t U t U tt U t U t t U t u u xm ΩΩΩΩΩΩ++-+=+===ωωωωωxm利用低通滤波器滤除频率为Ω-c 2ω和Ω+c 2ω的高频信号后就得到调制信号t U x Ωcos m ，只是乘上了系数1/2。
这就是说，将调制信号ux 乘以幅值为1的载波信号t c cos ω就可以得到双边频调幅信号us ，将双边频调幅信号us 再乘以载波信号t c cos ω，经低通滤波后就可以得到调制信号ux 。
相敏检波器与调幅电路在结构上的主要区别是调幅电路实现低频调制信号与高频载波信号相乘，输出为高频调幅信号；而相敏检波器实现高频调幅信号与高频载波信号相乘，经滤波后输出低频解调信号。
这使它们的输入、输出耦合回路与滤波器的结构和参数不同。
实验参考电路图如下：三、实验组织运行要求根据本实验的特点、要求和具体条件，采用集中授课形式。
四、实验仪器及元器件直流稳压电源信号发生器双踪示波器测控电路实验台导线若干五、实验步骤将音频振荡器的输出信号（00 ）接至相敏检波器的输入端(1)。
1．参考信号为直流电压⑴将直流稳压电源+2V接入相敏检波器参考信号输入端(4)，用双踪示波器测试相敏检波器输入端(1)和输出端(3)的波形。
⑵将直流稳压电源-2V接入相敏检波器参考信号输入端(4)，用双踪示波器测试相敏检波器输入端(1)和输出端(3)的波形。
2．参考信号为交流电压⑴将音频信号00接入相敏检波器参考信号输入端(2)，用双踪示波器观察(1) ～(6)端波形。
⑵将音频信号1800 接入相敏检波器参考信号输入端(2)，用双踪示波器观察(1) ～(6)端波形。
3．相敏检波器检幅特性将相敏检波器的输出端(3)接低通滤波器的输入端，将低通滤波器的输出端接数字电压表。
⑴相敏检波器的输入信号（接(1)）和参考信号（接(2)）同相，改变音频信号的输入幅值Vp-p，分别读出电压表显示的数值填入下表。
⑵相敏检波器的输入信号（接(1)）与参考信号（接(2)）反相时，改变音频信号的输入幅值Vp-p，分别读出电压表显示的数值填入下表。
4．相敏检波器的鉴相特性将音频信号接移相器的输入端，移相器电路输出接相敏检波器参考输入端(2)，旋转移相器的电位器旋钮，改变参考电压的相位，音频振荡器输出幅值不变，用示波器观察(1) ～(6)波形，并读出对应的电压表值。
六、思考题1. 什么是相敏检波? 为什么要采用相敏检波?2. 什么是相敏检波器的鉴相特性?七、实验报告1．画出该相敏检波器的电路图，并说明该电路的工作原理。
2．画出该实验第三步骤和第四步骤的原理框图。
3．分别画出参考电压与相敏检波器的输入信号同相、反相时(1) ～(6)点的波形图及低通滤波器的输出波形。
4．画出参考电压通过移相器后（差900 时），相敏检波器(1) ～(6)点及低通滤波器的输出波形。
5. 分别纪录当参考电压与输入信号同相时、反向时，相敏检波器经低通滤波器输出对应输入信号的电压值。
实验四：电桥放大电路实验学时：2学时实验类型：常规实验要求：必修一、实验目的1．了解金属箔式应变片的应变效应，电桥工作原理，放大器性能。
2．通过实验，可以理论联系实际，增加学生对传感器的感性认识。
3．学生在实验中，要掌握一些基本传感器的使用方法，深化理论知识。
4．能够设计信号放大电路。
5．利用实验数据，验证所学理论知识。
二、实验原理及内容应变电阻在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，叫做电阻应变效应。
实验时，将金属箔式应变片贴在一个悬臂梁上，改变测微头，使应变电阻发生机械变形，通过放大器输出电量的变化，如下图所示：三、实验组织运行要求根据本实验的特点、要求和具体条件，采用集中授课形式。
四、实验仪器及元器件直流稳压电源信号发生器双踪示波器实验用面包板万用表电桥、差动放大器测微头电压表（毫伏表）五、实验步骤1、单臂电桥实验⑴先用万用表测量，传感器实验台应变片R1、R2、R3、R4、R5、R6阻值。
应变片电阻的阻值约350Ω左右。
⑵毫伏表选定在50mv档处，使用必须输入对地短路调零。
⑶差动放大器使用前调零，将差动放大器两输入端对地短路，输出端接到毫伏表的IN，调整差动放大器下面电位器使表头为零。
⑷将测微头调整为10mm处（作为基准零），使梁处于水平位置。
⑸按图一接线，将实验台电源打开，预热数分钟后（防止应变片的自热效应），对系统调零，调整电桥W D，使毫伏表头指示为零，同时将差放的增益调整到用手提拉梁时处于50mv档的毫伏表指针左右均打满档为宜。
此后则差放增益不再变化。
⑹用测微头分别将梁向上和向下作20mm上下移动，将梁端位移于表头电压的指示值记入表中，每2mm记录一个数值。
根据结果计算系统灵敏度S，S＝ΔU/ΔX。
注意事项：电桥面板上四个标虚线的电阻并不存在，仅仅为搭桥提供插座。
差放的增益不宜太大，以减小运放漂移。
电压显示在做桥路实验时一般以指针毫伏表较为直观。
更换应变片时应将直流稳压源断开。
2．补偿片性能实验⑴按图三接线，R1为工作片，R5为补偿片。
调整电桥的W D，时系统输出为零（梁处于水平位置时）。
