【正文】 （5xrU8） （59）xrRL?? ? （5rxCU10）根據(jù)式（58） 、 （59） 、 （510） ，即可進行元件參數(shù) Rx、L x、C x的測量，式中 、xU為同頻正弦波的有效值或峰值， 為角頻率。24 / 49R、L、C 參數(shù)測量一、實驗目的1．熟悉電阻、電感、電容（R、L、C ）元件參數(shù)測試的原理。方法是點擊面板上面的“保存”按鈕，就會彈出一個對話框，取一個文件名，再選擇路徑、文件擴展名之后單擊保存就能把波形數(shù)據(jù)保存在計算機的硬盤里。示波器顯示波形窗水平通道和垂直通道均為 10 格（div ） 。由圖可見，高速采集的雙通道是完全獨立的，可以實現(xiàn)虛擬雙蹤數(shù)字存儲示波器的各種功能，完成多種不同的測試任務。由于采用 RAM 存儲器，可以快寫數(shù)慢讀數(shù)，或者慢寫數(shù)快讀數(shù)，這樣即使得即使在觀察緩慢信號或者觀測高速信號時顯示帶寬限制時也不會有閃爍現(xiàn)象。2．熟悉虛擬數(shù)字存儲示波器的操作，觀察幾種典型信號的波形并進行參數(shù)測量。（3）當選擇“自動”按鈕時，測頻/測周按鈕、時標選擇旋鈕和測頻/測周按鈕不使能，將自動根據(jù)被測信號與中界頻率的大小關系來確定采用測頻或測周方式，并顯示相關內(nèi)容。（2）測周模式測量時間＝ MX?計數(shù)值 0fTXO??測量時間與被測信號的周期和周期被乘系數(shù)成正比，若選擇大的周期倍乘系數(shù)，測量低頻信號時，測量時間將很長。 當直接測頻和直接測周的量化誤差相等時，就確定了一個測頻和測周的頻率分界點，這個分界點的頻率值稱為中界頻率。三、實驗器材 電子測量實驗箱 1 臺2．雙蹤示波器（20MHz 模擬或數(shù)字示波器） 1 臺3．函數(shù)信號發(fā)生器（1Hz～1MHz ） 1 臺4．計算機(具有運行 windows2022 和圖形化控件的能力) 1 臺四、實驗原理所謂“頻率” ，就是周期性信號在單位時間變化的次數(shù)。2）在運行軟件前要先打開實驗箱的電源。 （2）先打開實驗箱電源，電源指示燈“亮” 。該采集模塊既可以實現(xiàn)示波器的功能也可以實現(xiàn)交流電壓表等的功能。DDS 信號源的組成原理如圖 1－4 所示。此外，實驗中根據(jù)需要可以再配備一些輔助儀器，如通用示波器、信號源等。2．學習操作本實驗系統(tǒng)并完成一些簡單實驗。 S 1 0 2 短路塊 6 2 芯插座 ，實驗電路板A C 9 V溫度板用電源 E P P 插座 ，連接計算機并口鍵盤板接口電位器直流可調(diào)電壓S 1 0 1 短路塊 S 7 0 2 短路塊 S 6 0 2 短路塊 采集 1 通道輸入 A i n 1信號源 1 輸出 A o u t 1測頻輸入 F x采集 2 通道輸入 A i n 2信號源 2 輸出 A o u t 2直流電壓輸入 D C i n圖 1－3 電子測量實驗箱主板主板上的短路塊說明：短路塊名 短路位置 連接說明 使用場合2 / 49左邊 7109直流電壓差分輸入端 DC－不接地溫度實驗時使用S101右邊 109直流電壓差分輸入端 DC－接地通常情況下應用左邊 采集兩個通道輸入Ain1和 Ain2不連接通常情況下應用S102右邊 采集兩個通道輸入Ain1和 Ain2短接快速檢查實驗板時使用置于“no” 信號源 1輸出不加濾波一般情況S602置于“filter” 信號源 1輸出加濾波需加濾波置于“no” 信號源 2輸出不加濾波一般情況S702置于“filter” 信號源 2輸出加濾波需加濾波1．電子測量實驗箱實驗箱由五個基本功能模塊組成，即信號源模塊、高速數(shù)據(jù)采集模塊、測頻模塊、數(shù)電子測量字 I/O 模塊、以及直流電壓測量模塊構(gòu)成。從 RAM 里面取出預先存放的一個周期輸出波形的幅值編碼，然后再經(jīng) DAC 轉(zhuǎn)換得到模擬的階梯電壓，最后經(jīng)過低通濾波器使其平滑后即得到所需要的信號波形。 衰減 儀用放大電路 衰減電路 數(shù)據(jù)存儲器 EP接口 CPLD內(nèi) 部 電 路 A/D轉(zhuǎn)換器 地 址 發(fā) 生 器 觸 發(fā) 方 式 選 擇 EP控 制 電 路 采 集 控 制 邏 輯 觸 發(fā) 源 選 擇 晶振 采 樣 頻 率 選 擇 后級放大電路 單通道輸入圖 1－5 數(shù)據(jù)采集部分一個通道的原理框圖2．系列化實驗板包括 R、L、C 電路實驗板、濾波器電路實驗板、溫度檢測實驗板、 CPLD 實驗板、鍵盤點陣實驗板、電路自裝實驗板（白板）等，如圖 1－6 所示。點選 16種波形的任意幾種，用外接示波器觀察，并記錄波形于表 1－1 中。9 / 49電子計數(shù)器原理及應用一、實驗目的1. 了解頻率測量的基本原理。若閘門開啟時間為 T、待測信號頻率為 fx，在閘門時間Ｔ內(nèi)計數(shù)器計數(shù)值為 N，則待測頻率為 fx = N/T (21)若假設閘門時間為 1s，計數(shù)器的值為 1000，則待測信號頻率應為 1000Hz或，此時，測頻分辨力為 1Hz。電子計數(shù)器的自動測頻/測周功能主要取決于中界頻率。EPP電子測量實驗箱信號發(fā)生器電源計算機①②示波器監(jiān)測F xA o u t 1圖 24 實驗平臺及實驗器材連接圖說明：被測輸入信號有兩種接法，一種是如圖 23 所示的①，由外接信號發(fā)生器連接12 / 49實驗箱測頻輸入 fx 的 BNC 插座；一種是如圖 23 所示的 ②，由實驗箱上的信號源Aout1(或 Aout2)連接實驗箱測頻輸入 fx 的 BNC 接頭，并用示波器監(jiān)測輸入信號的幅度和頻率大小。記錄測量的頻率值，并填入表 21：表 21　　信號頻率閘門時間 25Hz 250Hz 2kHz 20kHz 200kHz 2MHz1ms 不做 不做10ms 不做100ms 13 / 491s 4885 2410s 4885 24 20221提問：本實驗中測頻模式，閘門時間選用 10S 時，測量 2M 信號為什么會溢出？（２） 利用實驗箱上的信號源產(chǎn)生不同頻率的信號，波形可分別為方波、正弦波、三角波，幅度為 1V～5V,由虛擬電子計數(shù)器對其進行“測頻” ，選擇不同的閘門時間，對測量結(jié)果進行比較和分析。信號的測量、存儲、回放。而且儀器的體積小、耗電少，方便攜帶，可以在不同的計算機上使用。maxin?V?19 / 49五、實驗步驟1．實驗準備（1）按照圖 6－3 連線。表 6－1輸入幅度(峰值V)輸入頻率kHz選擇秒/格讀出秒格數(shù)估算周期估算頻率示波器頻率讀數(shù)選擇伏/格讀出峰峰值伏格數(shù)估算峰峰值示波器峰值讀數(shù)根據(jù)讀數(shù)計算有效值1 1 100us 2 54 506 100圖 6－5 正弦波 t??tv21 / 49信號周期＝一個周期所占秒格數(shù)秒/格 信號頻率＝1/ 信號周期信號峰峰值＝波形垂直伏格數(shù)伏/格 峰值＝峰峰值 1/2（2）三角波波形換成三角波如圖 6－6，觀察波形對稱度 。6．觀察李沙育圖形在雙蹤示波器上選擇 XY 顯示方式，利用示波器 X 和 Y 通道分別輸入被測信號和一個已知信號，調(diào)節(jié)已知信號的頻率使屏幕上出現(xiàn)穩(wěn)定的圖形，這些圖形稱為李沙育圖形。2．基于本實驗系統(tǒng)，完成 R、C 參數(shù)的測量，記錄測量數(shù)據(jù)，并對電阻測量進行誤差分析。圖中，測試信號（正弦波）由實驗箱的第一路信號源（A out1）產(chǎn)生（也可外接信號源） ，信號源峰值為1V（典型頻率值為 1kHz）, 經(jīng) 2 倍放大后，得到 2V 峰值。主電路板的短路塊 S102 接到左面，RLC 板的短路塊接下面（AO1） 。由于是純電阻測量，兩個波形沒有相位差。將測量值填入表 5－1 中第三欄。（2）在測試程序的主界面上，選擇要測量的元件為“電容” ，然后選量程（用默認設置） ，把增益“A1/A2”放在“1”處（默認位置為“1” ）,“循環(huán)”放在“off”處， “秒/格” 、 “伏/格”都采用默認設置(即秒/格置“2” ，伏/格置“1V”)。六、思考和練習題1. 測量電容與哪些因素有關？測量中應該注意什么？2. 分析 R、L、C 測量中誤差產(chǎn)生的原因有哪些？3．本實驗僅對理想元件參數(shù)的測量，若對含有虛實部的阻抗（含電阻和電抗分量）測量，上述測量方法則不能實現(xiàn)，此時應如何改進測量方案？4．若需對 L、C 參數(shù)的測量進行校準，應如何進行，寫出校準公式，校準公式中是否還含有 ω 參數(shù)？32 / 49邏輯分析儀原理及應用一、實驗目的1. 了解邏輯分析儀的基本工作原理。三、實驗器材1. 電子測量實驗箱 1 臺2．計算機(具有運行 windows2022 和圖形化控件的能力) 1 臺3. SJ7002 CPLD實驗板　　　　　　 　? １塊4 . 短接線若干四、實驗原理1. 邏輯分析儀原理邏輯分析儀的組成結(jié)構(gòu)如圖 91所示，它主要包括數(shù)據(jù)捕獲和數(shù)據(jù)顯示兩大部分。33 / 49信號輸入信號外時鐘采樣數(shù)據(jù)存儲時鐘選擇內(nèi)時鐘觸發(fā)產(chǎn)生顯示控制 CRT數(shù)據(jù)捕獲 數(shù)據(jù)顯示圖 91 邏輯分析儀原理結(jié)構(gòu)門限電平設定 圖 92 虛擬邏輯分析儀面板 使用說明：時鐘選擇分為內(nèi)部時鐘（它又有時鐘頻率選擇25K、50K、100K、250K、500K 、1M 、5M、10M）和外部時鐘；顯示點數(shù)范圍為 0—1000；水平位移范圍為 0—100；水平伸縮范圍為 0—1000（步進為 100） ；觸發(fā)方式分為：時鐘觸發(fā)、內(nèi)部觸發(fā)、外部觸發(fā)、字觸發(fā)（如圖 93 所示）和手動觸發(fā)；A0 —A23 為時序位顯示；1—1000 為對應時序的值（有二進制、十六進制和十進制） 。表 91C B A LED1 LED2 LED3 LED4 LED5 LED6 LED7 LED8L L LL L HL H LL H HH L LH L HH H LH H H7 4 1 3 8CG 1G 2 A NG 2 B NY 0 NY 1 NY 2 NY 3 NY 4 NY 5 NY 6 NY 7 NKVC CG N Dp 1 5p 1 6p 1 7D O 5D O 1 5D O 1 4D O 1 3D O 1 2D O 1 1D O 1 0D O 9D O 8D O 7D O 6p 6 7p 5 7p 6 5p 5 4p 5 2p 5 5p 5 1p 5 0p 4 9p 4 8p 4 6p18p20p21p22p77p80p79p81VC CLED1LED8電源 S J 7 0 0 2 C P L DC P L D 芯片內(nèi)部邏輯跳線連接AB跳線連接圖 95 CPLD 內(nèi)三－八譯碼器 74138 邏輯及外圍連線36 / 49(2) 計數(shù)器實驗。邏輯分析儀選用外時鐘，時鐘觸發(fā)，顯示點數(shù) 200。3．熟悉 labview的采集程序的編寫。DAQ 助手快速 vi 是 NI DAQmx 提供了一種更簡單、更方便、基于配置式的程序設