电子测量与仪器实验指导书

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100kHZ～900 kHZ，每隔100kHZ选择一个测量点；频段2：从1000kHZ～9000 kHZ，每隔1MHZ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=fA /fB计算其频率比。

〔2〕两信号的频率比fA /fB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。〔实验报告中要分析实验测量方法的误差大小和优缺点，并画出用通用计数器直接测量两信号频率比fA /fB的原理框图〕。

3.累计输入信号

〔1〕使用EE1642C型函数信号发生器/计数器输出频率为10HZ、输出幅度为1V的方波。

〔2〕将EE1642C型函数信号发生器/计数器置为计数档，把待测信号“计数输入〞通道，自己看手表作10秒钟计数，记下测量值。要求重复记数20次。对测量结果进展分析和说明。〔实验报告中要求采用等精度测量结果的数据处理方法对测量结果进展分析，并画出用计数器作累加计数的功能原理框图〕。

四、考虑题

1.本实验中使用的是一种什么样的测频方法？请列举你所知道的别的测频方法。

2.简述通用计数器测频和测周的原理。

表一

被测波段 标称值fx 实验值fA  f=fx-fA rfxf% f

频段1 100kHZ

200kHZ

300kHZ

400kHZ

500kHZ

600kHZ

700kHZ

800kHZ

900kHZ

频段2 1000kHZ

2000kHZ

3000kHZ

4000kHZ

5000kHZ

6000kHZ

7000kHZ

8000kHZ

9000kHZ

实验二 通用示波器的应用

一、实验目的

1.掌握通用示波器的主要技术性能及其含义。

2.熟悉和掌握通用示波器的组成及各控制键的作用，并到达正确使用。

3.掌握通用示波器测量时间、电压和相位的根本方法。

二、实验仪器与设备

1.5040B 双踪通用示波器 一台

C函数信号发生器 一台

3.YB1730A直流稳压电源 一台

4. AS1051S高频信号发生器 一台

5.移相器实验板 一块

三、实验内容及步骤

1.直流电压测量

〔1〕首先将示波器触发方式选择开关置于“自动(AUTO)〞方式，使屏幕出现扫描时基线。然后选择通道CH1或CH2，将输入耦合选择开关置于“GND〞，调整垂直移位旋钮使扫描时基线移到屏幕中间或其他适当位置上，并把它作为零电平线的位置。

〔2〕将输入耦合选择开关置于“DC〞位置，然后输入被测直流电压〔由直流稳压电源提供〕，那么扫描时基线会在垂直方向〔Y方向〕挪动〔即光迹上移或下移〕。根据扫描时基线挪动的格数和垂直偏转因数〔Y轴偏转因数〕的乘积读出被测电压的数值。

〔3〕注意：在进展电压测量时垂直偏转因数微调旋钮应处于“校准〞位置；测试过程中不能再旋转垂直移位旋钮。

2.正弦电压测量

〔1〕首先将输入耦合选择开关置于“GND〞位置,示波器触发方式选择开关置于“自动〞方式，使屏幕出现扫描时基线。调整垂直移位旋钮使扫描时基线移到屏幕中间或其他适当位置上。然后将输入耦合选择开关置于“AC〞位置

〔2〕调节EE1642C函数信号发生器，使其输出频率为100KHZ，幅度为1伏的正弦波。用示波器观察其波形。正确调节示波器各控制键和开关，使荧光屏上显示幅度适宜的1～2周的被测信号波形。读出被测波形的幅度和频率并分析其值是否正确。假设观察到的波形不稳定可以调节“Hold OFF〞按钮进展调节。

〔3〕调节EE1642C函数信号发生器，使其输出频率为1MHZ，幅度为1伏的正弦波按〔2〕中同样的要求再测一次。

〔4〕在上述两步的测量中，注意有关控制键的正确选用：

a.改变垂直偏转因数开关及微调旋钮，观察对波形的影响，记下结论并分析原因。

b.改变扫描触发方式“自动〞〔AUTO〕、“常态〞〔NORM〕，观察对波形的影响，记下结论并分析原因。

c.改变触发源选择开关〔SOURCE〕，触发电平、触发极性开关〔LEVEL〕，观察对波形的影响，记下结论并分析原因。

3.相位测量

相位的测量指的是两个同频信号之间相位差的测量，如最常见的对电路〔或网络〕输入与输出信号之间相位差的测量，即电路〔或网络〕相移的测量。

用双踪示波器可测量二个频率一样信号的相位关系，本实验通过观察正弦波信号通过一个移相器的相位变化，学会其测量方法，测量步骤如下：

〔1〕调节EE1642C函数信号发生器，使其输出频率为100KHZ，幅度为1伏的正弦信号，加至移相器输入端。移相器电路如以下图所示：

〔2〕将移相器的输入信号Ui和输出信号Uo分别加至双踪示波器的两个输入端，正确调节示波器的显示方式开关及触发方式开关等有关控制键，使荧光屏上显示适宜的被测信号波形。

〔3〕记录所测波形，根据公式  =T〔div〕×div，计算出两信号的相位差。

——相位差。

T——两波形在X轴方向差距的格数。

——每1div〔格〕的相位，可通过观测一个周期正弦波所占格数算出。

4.测量调幅波的调幅系数

单音频调制时，调幅波的波形如以下图所示，A=2Umax ，B=2Umin

C 680 pf

W 10K

Ui

3KUi

3Ki

R1

R2

U0

调幅波的表达式如下：

u=Um〔1+msinΩt〕sinωt

式中 Um —— 载波振荡的振幅

ω、Ω ——载波振荡、低频调制信号的频率

m —— 调幅系数

根据观测所得的A、B值，可按下式计算出调幅系数：

m=BABA×100%

测量方法如下：

〔1〕调节AS1051S高频信号发生器，使之输出调制频率为1000HZ 、调制度为30%，载波频率为465KHZ的已调信号，输出至示波器CH1〔或CH2〕。

〔2〕调节高频信号发生器输出幅度，同时按正弦信号的测量方法适当调节示波器的旋钮，使屏幕上显示稳定的调幅波形。

〔3〕根据显示的调幅波形，读取包络线的峰－峰和谷－谷之间所占的格数A、B值计算调幅系数m，并与高频信号发生器输出信号的调制度进展比较和验正。

四、考虑题

1.利用通用示波器可以测量信号的哪些参数？

2.试比较连续扫描和触发扫描的特点。

3.通用示波器有哪些主要技术指标？

4.通用示波器由哪些主要电路组成？

5.测量相位误差的方法主要有哪些？列举说明测量相位差的重要意义。 B A