電子測量技術(shù)基礎(chǔ)實驗指導(dǎo)書(編輯修改稿)
2025-07-13 14:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ms1s100ms10ms顯示值相對誤差 用波形的形式表示實驗內(nèi)容4中的測量結(jié)果，標(biāo)出脈寬和占空比。 手動計數(shù)1KHz頻率10s的結(jié)果是 。 分析表2表22和表23的誤差結(jié)果，說明被測信號頻率的改變和閘門時間的大小對測量準(zhǔn)確度的影響。 結(jié)合誤差計算結(jié)果，給出不同頻率的被測信號應(yīng)該采用的測量方法。 實驗三 示波器測試技術(shù)與示波器的使用一、實驗?zāi)康?熟悉和掌握示波器的基本工作原理。 掌握用示波器進行電壓測量的方法。 掌握用示波器進行頻率測量的各種方法。 掌握用示波器進行周期、脈沖間隔、脈沖上升時間的測量。 掌握用示波器進行信號間的相位差測量的方法。二、實驗用儀器F10A、F05A型數(shù)字合成函數(shù)信號發(fā)生器 各一臺雙蹤示波器RC移相電路三、實驗原理與方法雙蹤示波器的基本原理框圖31如下所示：圖31 雙蹤示波器的基本原理框圖 示波器的調(diào)整接通示波器電源開關(guān)前，按下列設(shè)置操作：a) INTENSITY旋鈕：逆時針方向旋轉(zhuǎn)到頭b) FOCUS：中心位置c) ACGNDDC開關(guān)：GNDd) 垂直 POSITION旋鈕：中心位置（旋鈕推入狀態(tài)）e) 垂直MODE開關(guān)：CH1f) 觸發(fā)MODE開關(guān)：AUTOg) 觸發(fā)SOURCE開關(guān)：INTh) INT TRIG開關(guān)：CH1i) 觸發(fā)LEVEL旋鈕：中心位置j) TIME/DIV開關(guān)：k) 水平POSITION旋鈕：中心位置（旋鈕推入狀態(tài)）l) 垂直VAR旋鈕：順時針方向旋轉(zhuǎn)鎖定于CAL位置m) SWP VAR旋鈕：順時針方向旋轉(zhuǎn)鎖定于CAL位置進行以上設(shè)置后，接通POWER開關(guān)，等待約10s后順時針方向旋轉(zhuǎn)INTEN旋鈕，可顯示出掃描輝線。調(diào)整CH1的POSITION旋鈕，將輝線移至顯示屏的中心刻度上，若由于地磁場等外界因素的影響，使掃描輝線與水平刻度線形成夾角不重合時，調(diào)整TRACE POTATION進行校準(zhǔn)。此時VOLTS/DIV和TIME/DIV均被校準(zhǔn)于其設(shè)定值。CH1和CH2的ACGNDDC開關(guān)置于GND，TRIG MODE開關(guān)置于AUTO,調(diào)整輝線至顯示屏中央。用改錐調(diào)整面板上的DC BAL,使輝線的位置在切換VOLTS/DIV開關(guān)于5mV/DIV和10mV/DIV兩檔之間時不發(fā)生變化。調(diào)整完成后，示波器掃描時間誤差為177。3%，示波器垂直靈敏度誤差為177。3%。 用直接測量法測量波形的電壓所謂直接測量法就是直接從示波器屏幕上量出被測電壓的高度，然后換算成電壓值。若已知CH1通道的偏轉(zhuǎn)靈敏度為Dh 則被測電壓值為：其中：—被測電壓峰峰值或任意兩點間的電壓值，單位為V?！D(zhuǎn)靈敏度，單位為V/DIV，可從CH1通道的VOLTS/DIV開關(guān)讀出?！粶y電壓波形峰峰高度或任意兩點間的高度，單位為DIV。注：用示波器測量時，測量通道的VAR旋鈕應(yīng)位于CAL處。 用比較測量法測量方波電壓信號的電壓比較測量法就是用已知電壓和被測電壓比較，求出被測電壓值。比較測量法原理方框圖如圖32所示。圖32 比較測量法原理框圖進行測量時，先將被測信號接入Y通道，選擇合適的垂直靈敏度，從屏幕上得到高度合適的波形（使峰峰高度不超過6格，以保證Y通道良好的線性），讀出被測兩點間的高度h1，然后將比較信號V1接入Y通道，保持垂直靈敏度不變，選擇比較信號步進器，使屏幕上得到的高度與h1差不多，設(shè)高度為h2，則被測電壓V為：比較測量法的測量誤差主要取決于比較電壓的準(zhǔn)確度和確定hh2的誤差，而與輸入衰耗器和垂直通道的增益無關(guān)，因此，測量誤差比直接測量誤差要小些。 用直接法測量信號的頻率如果示波器的水平掃描是直接對時間校準(zhǔn)的，所觀察波形的時間間隔可以在熒光屏上直接測量，若被測信號一個周期所對應(yīng)光跡在水平方向的距離為，則信號的周期T為：其中：—示波器的時基因數(shù)。則被測信號的頻率。在用直接法測周期、頻率時，掃描速度微調(diào)應(yīng)在CAL位置，掃描速度開關(guān)的位置也應(yīng)恰當(dāng)，使被測信號所對應(yīng)的光跡長度適中。用此方法亦可測量脈沖上升時間及脈沖寬度。 用李沙育圖形法測量頻率測量原理框圖如圖33所示 ： 示波器處于XY圖示儀狀態(tài)。調(diào)節(jié)x通道靈敏度和y通道靈敏度 使李沙育圖形幅度適中，便于觀察。調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)信號源的頻率，使 圖33 用李沙育圖形測量頻率時的儀器連接屏幕上的李沙育圖形盡量簡單穩(wěn)定或呈圓形、橢圓形，這時分別數(shù)出圖形上水平方向和垂直方向的切（交）點數(shù)，記作n和m，若標(biāo)準(zhǔn)信號源輸出頻率為f0，則被測信號頻率為：典型的李沙育圖形如圖34所示。(a) 頻 率 相 同(b) 標(biāo)準(zhǔn)信號頻率低于被測信號頻率341213212121312113234123412512341251111(c) 標(biāo)準(zhǔn)信號頻率高于被測信號頻率圖34 典型李沙育圖 用調(diào)制法測量頻率調(diào)制環(huán)法是把未知頻率信號與已知頻率信號進行比較。標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器、被測信號源與示波器按圖35所示
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