常用電子儀器的使用

2022-10-09 09:09:05 字數 3472 閱讀 4310

2.測量系統:例如示波器、訊號源、印表機、計算機等裝置。被測電子裝置:例如儀器、電子部件、電路板、被測裝置供電電源等裝置接地線必須與公共地(大地)相連。

3.通用示波器通過調節亮度和聚焦旋鈕使光點直徑最小以使波形清晰,減小測試誤差。

4.為保證波形穩定顯示,應注意調節電平旋鈕(level)。

5.讀取電壓幅值時,應檢查v/div開關上的微調旋鈕是否順時針選到底(校準位置),否則讀數是錯誤的。

6.應檢查探頭是否是10:1衰減探頭(一般放在×1位置),若放在×10位置,讀數應×10。

2. 函式訊號發生器練習

實驗原理:模擬電路常用到小幅度的訊號源,為此函式訊號發生器提供了衰減按鈕。

實驗步驟:

1) 調節函式訊號發生器輸出三角波,送示波器顯示穩定的波形。

2) 將頻率分別調到1 khz、10 khz、100 hz。

3) 將三角波幅度調到50mv(峰值)。

4) 從示波器中讀出三角波頻率。

實驗資料記錄:

3. 電晶體毫伏表練習

實驗原理:電晶體毫伏表只能測正弦波有效值,因此通常需要先用示波器確認是正弦波,然後才能用毫伏表測量有效值。

實驗步驟:

1) 調節函式訊號發生器輸出1 k hz正弦波,送示波器顯示穩定的波形。

2) 調節幅度至約1.4v峰值(用示波器測量)。

3) 同時用毫伏表測正弦波有效值,調節正弦波幅度精確至有效值1v(用毫伏表測量)。

4) 從示波器中讀出此時的正弦波幅值,記入表中。

實驗資料記錄:

4. 示波器雙蹤顯示練習

實驗原理:

示波器雙蹤顯示時,有交替(alt)和斷續(chop)兩種顯示方式。

交替:按掃瞄頻率在兩通道間週期切換。

斷續:在乙個掃瞄週期內,以一定的頻率(通常100-250 khz)在兩通道間高速切換。

實驗步驟:

1) 示波器ch1、ch2均不加輸入訊號,採用自動觸發方式。

2) 掃速開關置於掃速較慢位置(如0.5 s/div擋),將「顯示方式」開關分別置為「交替」和「斷續」,觀察兩條掃瞄線的顯示特點。

3) 掃速開關置於掃速較快位置(如5μs/div擋),將「顯示方式」開關分別置為「交替」和「斷續」,觀察兩條掃瞄線的顯示特點。

實驗結果記錄:

當掃速開關置於掃速較慢位置(如0.5 s/div擋)時,交替為兩個光點交替閃過,斷續為兩個光點同時閃過。

當掃速開關置於掃速較快位置(如5μs/div擋)時,交替和斷續分別保留各自特徵,但已不明顯。

實驗結果分析:

「交替」:當顯示方式開關置於「交替」時,電子開關受掃瞄訊號控制轉換,每次掃瞄都輪流接通ya或yb 訊號。當被測訊號的頻率越高,掃瞄訊號頻率也越高。

電子開關轉換速率也越快,不會有閃爍現象。這種工作狀態適用於觀察兩個工作頻率較高的訊號。

「斷續」:當顯示方式開關置於「斷續」時,電子開關不受掃瞄訊號控制,產生頻率固定為200khz方波訊號,使電子開關快速交替接通ya和yb。由於開關動作頻率高於被測訊號頻率,因此螢幕上顯示的兩個通道訊號波形是斷續的。

當被測訊號頻率較高時,斷續現象十分明顯,甚至無法觀測;當被測訊號頻率較低時,斷續現象被掩蓋。因此,這種工作狀態適合於觀察兩個工作頻率較低的訊號。

5. 測試函式發生器的同步輸出波形

實驗原理:

研究函式訊號發生器同步輸出端(sync)的特點。

實驗步驟:

1) 用函式訊號發生器調出約1khz和1v的方波,用示波器雙蹤顯示方式觀察函式訊號發生器的輸出端(output)和同步端(sync)的波形。

2) 調節方波的幅度,觀察它們的幅值變化情況。

3) 調節方波的頻率,觀察它們的頻率變化情況。

4) 函式訊號發生器輸出改為三角波,觀察它們的變化情況。

5) 函式訊號發生器輸出改為正弦波,觀察它們的變化情況。

實驗結果記錄:

同步端的波形幅值不隨輸出端變化而變化,而頻率隨輸出端變化而變化。當函式訊號發生器輸出改為三角波、正弦波時,同步端還是為方波,並且幅值、頻率同上分析。

實驗結果分析:

函式訊號發生器同步輸出端的特點是:輸出乙個幅值固定,頻率隨輸出端變化而變化的方波。

6. 數字萬用表使用練習

實驗原理:

1) 萬用表的通斷擋在在檢查線路連線時非常有用。

2) 萬用表的二極體擋在測量時,lcd顯示二極體的正向壓降。

實驗步驟:

1) 數字萬用表的通斷測試(模電實驗箱)。

2) 用萬用表判別二極體的陽極和陰極,測量其正向壓降。

實驗結果記錄:

1) 將撥盤轉至蜂鳴檔,兩錶筆分別接到待測電路兩端,如果萬用表發出蜂鳴響聲,則表示通路,反之為斷路。

2) 將撥盤轉至蜂鳴檔,兩錶筆分別接到待測二極體兩端,如果萬用表顯示溢位,則紅錶筆接陰極,黑錶筆接陽極;如果萬用表顯示數值,則紅錶筆接陽極,黑錶筆接陰極,並且顯示數值為其正向壓降。

五、實驗收穫

1. 本次實驗使用到的主要電子儀器是雙蹤示波器,它是一種用途很廣的電子測量儀器。在之前的大學物理的多個實驗中已經有所接觸。

雙蹤示波器的優勢在於能夠同時測量兩種不同訊號的波形,可將其同時顯示進行對比和計算,為測量訊號提供了很多便利。在使用雙蹤示波器的過程中,應注意在校正時將所有「微調」旋鈕置於校正位置,才能達到正確的校正效果,否則會由於「微調」旋鈕沒有歸位而造成後續的一系列測量的偏差。

2. 除此之外,本次實驗還用到了交流毫伏表。在使用交流毫伏表時,應注意所選量程的大小必須大於被測電壓否則很可能會損壞儀表。

3. 而在使用訊號發生器時,需要注意的是開始不能把輸出電壓調得太高,以免對後續儀器造成損壞,還需注意的是,當輸出電壓大小不符合要求時,可以開關「20db」和「40db」的按鈕,以放大或縮小輸出值。

六、思考與討論

1. 示波器單通道顯示時,如何選擇觸發源?

單通道ch1輸入時,用ch1做觸發源;單通道ch2輸入時,用ch2做觸發源。

2. 有時示波器顯示的波形閃爍或左右移動,能否避免?若能避免,應如何調?

首先看觸發源對不對,然後可調節觸發電平至鎖定位置。如果輸入訊號不穩定,頻率太低則沒辦法調節。

3. 測量正弦電壓幅值可用哪幾種儀器?哪種最好?

本實驗介紹了兩種儀器,示波器和交流毫伏表。交流毫伏表精度更高一些。

七、體會與心得(選做)

本次實驗為常用電子儀器的使用實驗。通過實驗,我們學習了雙蹤示波器、交流毫伏表以及訊號發生器的使用。了解了常用電子儀器的主要技術指標、主要效能以及面板上各種旋鈕的功能。

通過實踐操作,我們在之前已有知識的基礎上更加熟練地練習了示波器以及訊號發生器的使用。

對於本次實驗的誤差而言,將各表測量值與實際值比較,可以看出相差並不多,絕大部分資料的誤差保持在2%以內,最大的誤差也只有4%,可見使用示波器來測量波形引數還是比較準確的。存在的誤差可能由多種因素引起,比如實驗電路的影響、儀器內部因素、外界環境干擾等等。當然,也不能排除隨機誤差,可以通過進行多次平行實驗來減小這種誤差。

另外,本次實驗操作步驟較為複雜,資料量也較多,所以實驗時需要耐心仔細,在保證不出錯的情況下提高效率。遺憾的是,此次實驗雖學習了示波器大部分按鈕的使用,但仍有少數按鈕功能沒有機會實踐。

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