電子測量
實驗報告
實驗名稱：數字萬用表的應用
姓名：學號：班級：
學院：指導老師：
實驗一數字萬用表的應用
一、實驗目的
1 理解數字萬用表的工作原理；
2 熟悉並掌握數字萬用表的主要功能和使用操作方法。
二、實驗內容
1 用數字萬用表檢測元器件——電阻測量、電容測量、二極體檢測、三極體檢測；
2用數字萬用表測量電壓和電流——直流電壓及電流的測量、交流電壓及電流的測量。
三、實驗儀器及器材
1 低頻訊號發生器1臺
2 數字萬用表1塊
3 功率放大電路實驗板1塊
4 實驗箱1臺
5 4700pf、in4007、9018各1個
四、實驗要求
1 要求學生自己查閱有關數字萬用表的功能和相關工作原理，了解數字萬用表技術指標；
2 要求學生能適當了解一些科研過程，培養發現問題、分析問題和解決問題的能力；
3 要求學生獨立操作每一步驟；
4 熟練掌握萬用表的使用方法。
五、萬用表功能介紹（以ut39e型為例）
1概述ut39e型數字萬用表是一種功能齊全、效能穩定、結構新穎、安全可靠、高精度的手持式四位半液晶顯示小型數字萬用表。它可以測量交、直流電壓和交、直流電流，頻率，電阻、電容、三極體β值、二極體導通電壓和電路短接等，由乙個旋轉波段開關改變測量的功能和量程，共有28檔。
本萬用表最大顯示值為±19999，可自動顯示「0」和極性，過載時顯示「1」，負極性顯示「－」，電池電壓過低時，顯示「」標誌，短路檢查用蜂鳴器。
2技術特性
a直流電壓：
量程為200mv、2v、20v、200v和1000v五檔，200mv檔的準確度為±（讀數的0.05％＋3個字），2v、20v和200v檔的準確度為±（讀數的0.1％＋3個字）, 1000v檔的準確度為±（讀數的0.
15％＋5個字）；
輸入阻抗，所有直流檔為10mω。
b交流電壓
量程為2v、20v、200v和750v四檔， 2v、20v和200v檔的準確度為±（讀數的0.5％＋10個字）, 750v檔的準確度為±（讀數的0.8％＋15個字）；
輸入阻抗，所有量程約為2mω；
頻率範圍為40hz~400hz；
顯示：正弦波有效值（平均值響應）。
c 直流電流
量程為2ma、200ma和20a三檔，2ma檔的準確度為±（讀數的0.5％＋5個字），200ma檔的準確度為±（讀數的0.8％＋5個字）, 20a檔的準確度為±（讀數的2％＋10個字）。
d 交流電流
量程為2ma、200ma和20a三檔，2ma檔的準確度為±（讀數的0.8％＋10個字），200ma檔的準確度為±（讀數的1.2％＋10個字）, 20a檔的準確度為±（讀數的2.
5％＋10個字）；
頻率範圍為40hz~400hz；
顯示：正弦波有效值（平均值響應）。
e 電阻：
量程為200ω、2kω、20kω、20mω和200mω五檔。200ω檔的準確度為±（讀數的0.5％＋10個字），2kω、20kω和20mω檔的準確度為±（讀數的0.
3％＋1個字），200mω檔的準確度為±[（讀數-100）的5％＋10個字]。
f 電容測試：
量程為2nf、20nf、200nf和20μf四檔，準確度為±（讀數的4％＋10個字），測試訊號為400hz 40mvrms。
g 頻率測量：
量程為2khz和20khz二檔，2khz檔的準確度為±（讀數的2％＋5個字），20khz檔的準確度為±（讀數的1.5％＋5個字）。
h三極體hfe檢測：測試條件為：vce＝2.8v，ibo＝10μa，顯示值範圍0~1000。
i短路檢測：約小於70ω時蜂鳴器發聲。
3面板及操作說明
（1） 顯示器 ：四位半數字液晶顯示屏
（2） 資料保持顯示：按下「hold」鍵，lcd上保持顯示當前測量值，再按一下彈起該鍵則退出保持顯示。
（3） 顯示符號：「」為資料保持提示符，「—」表示顯示負的讀數，「」為電池欠壓提示符，「hfe」為電晶體放大倍數提示，「℃」為溫度攝氏符號，「」為二極體測量提示符，「」為電路通斷測量提示符，「」為高壓提示符。
（4） 電源開關 ：按下「power」，則接通電源，彈起則關斷。
（5） 電容測量插座 ：測量電容時，將電容引腳插入插座中。
（6） 功能量程開關 ：選擇不同的測量功能和量程。
（7） 「a」插孔（不能測量大於20a電流） ：當測量大於200ma、小於20a的交、直流電流時，紅錶筆應插入此20a電流插孔。
（8） 「ma」插孔 ：當測量小於200ma的交、直流電流時，紅錶筆應插入此電流插孔。
（9） 「vωhz」插孔 ：當測量交、直流電壓、頻率、電阻、二極體和短路檢測時，紅錶筆應插入此插孔。
（10） 接地公共端「com」插孔 ：黑錶筆始終插入此接地插孔中。
（11） hfe測試插座 ：將被測三極體的集電極、基極和發射極分別插入「c」、「b」、「e」插孔內，注意區分三極體是npn型還是pnp型。
4 使用方法
（1） 準備：按下電源開關，觀察液晶顯示是否正常，有否電池缺電標誌出現，若有則要先更換電池。
（2） 使用
（a） 交、直流電流的測量
根據測量電流的大小選擇適當的電流測量量程和紅錶筆的插入孔，測量直流時，紅錶筆接觸電壓高一端，黑錶筆接觸電壓低的一端，正向電流從紅錶筆流入萬用表，再從黑錶筆流出，當要測量的電流大小不清楚的時候，先用最大的量程來測量，然後再逐漸減小量程來精確測量。
（b） 交、直流電壓的測量
紅錶筆插入「vωhz」插孔中，根據電壓的大小選擇適當的電壓測量量程，黑錶筆接觸電路「地」端，紅錶筆接觸電路中待測點。特別要注意，數字萬用表測量交流電壓的頻率很低（40～400hz），中高頻率訊號的電壓幅度應採用交流毫伏表來測量。
（c） 電阻的測量
紅錶筆插入「vωhz」插孔中，根據電阻的大小選擇適當的電阻測量量程，紅、黑兩錶筆分別接觸電阻兩端，觀察讀數即可。特別是，測量在路電阻時（在電路板上的電阻），應先把電路的電源關斷，以免引起讀數抖動。禁止用電阻檔測量電流或電壓（特別是交流220v電壓），否則容易損壞萬用表。
另外，利用電阻檔還可以定性判斷電容的好壞。先將電容兩極短路（用一支錶筆同時接觸兩極，使電容放電），然後將萬用表的兩支錶筆分別接觸電容的兩個極，觀察顯示的電阻讀數。若一開始時顯示的電阻讀數很小（相當於短路），然後電容開始充電，顯示的電阻讀數逐漸增大，最後顯示的電阻讀數變為「1」（相當於開路），則說明該電容是好的。
若按上述步驟操作，顯示的電阻讀數始終不變，則說明該電容已損壞（開路或短路）。特別注意的是，測量時要根電容的大小選擇合適的電阻量程，例如47μf用20k檔，而4.7μf則要用2m檔等等。
（d） 二極體導通電壓檢測
在這一檔位，紅錶筆接萬用表內部正電源，黑錶筆接萬用表內部負電源。紅錶筆接被測二極體陽極，黑錶筆接被測二極體陰時，被測二極體正嚮導通，萬用表顯示二極體的正嚮導通電壓，單位是mv。通常好的矽二極體正嚮導通電壓應為500mv～800mv，好的鍺二極體正嚮導通電壓應為200mv～300mv。
假若顯示「000」，則說明二極體擊穿短路，假若顯示「1」，則說明二極體正向不通。若反接，被測二極體反向截止，應顯示「1」，若顯示「000」或其它值，則說明二極體已反向擊穿。
此檔也可以用來判斷三極體的好壞以及管腳的識別。測量時，先將一支錶筆接在某一認定的管腳上，另外一支錶筆則先後接到其餘兩個管腳上，如果這樣測得兩次均導通或均不導通，然後對換兩支錶筆再測，兩次均不導通或均導通，則可以確定該三極體是好的，而且可以確定該認定的管腳就是三極體的基極。若是用紅錶筆接在基極，黑錶筆分別接在另外兩極均導通，則說明該三極體是npn型，反之，則為pnp型。
最後比較兩個pn結正嚮導通電壓的大小，讀數較大的是be結，讀數較小的是bc結，由此集電極和發射極都識別出來了。
（e）三極體值hfe測試
首先要確定待測三極體是npn型還是pnp型，然後將其管腳正確地插入對應型別的測試插座中，功能量程開關轉到hfe檔，即可以直接從顯示屏上讀取hfe值，若顯示「000」，則說明三極體已壞。
（f）短路（通斷）檢測
將功能、量程開關轉到「」位置，兩錶筆分別接測試點，若有短路（電阻約小於70ω），則蜂鳴器會響。
六、實驗步驟
1用數字萬用表檢測元器件
1．1 通斷檢測：正確選取檔位，檢測功率放大電路實驗板上線路連線是否良好。
1．2電阻測量：正確選擇量程，測量功率放大電路實驗板上電阻1r5、1r7和電位器w1的阻值。（填表1-1）
1．3 電容檢測：正確選擇量程，測量給定電容的電容量。（填表1-1）
1．4 二極體檢測：正確選取檔位，檢測給定二極體1d1、1d2的好壞。（填表1-1）
1．5 三極體檢測：正確選取檔位，檢測給定三極體bg2、bg3的好壞。（填表1-1）
2 用數字萬用表測量電壓和電流
2．1 直流電壓測量：正確選取檔位，測量實驗箱上直流電源電壓vcc。（填表1-2）
2．2 直流電流測量：正確選取檔位，測量集成功放電路靜態時的總電流i。（填表1-2）
2．3 交流電壓測量：用訊號發生器按表1-3所列頻率輸出幅度為300mvp_p正弦波加到集成功放輸入端vin，正確選取萬用表交流電壓檔測量vin。（填表1-3）
2．4 交流電流測量：用訊號發生器按表1-3所列頻率輸出幅度為300mvp_p正弦波加到集成功放輸入端vin，正確選取萬用表交流電流檔測量iin，並計算輸入阻抗。（填表1-3）
3 頻率測量
用訊號發生器按表1-4所列頻率輸出幅度為1vp_p正弦波，用萬用表測量其頻率，若以訊號發生器顯示頻率為實際值，計算測量的絕對誤差和相對誤差。（填表1-4）
4數字萬用表檢波型別判別
自己設計乙個實驗方案來判別數字萬用表測交流電壓時的檢波型別。
七、預習與思考題
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