【正文】 ，往往把單相電源插頭換個方向插入電源插座中部可削弱甚至消除漏電現(xiàn)象。 電網(wǎng)零線與實驗室大地之間由于存在沿線分布的大地電阻，因此不允許把電網(wǎng)中線與實驗室地線相聯(lián)。同樣道理，也不能用電網(wǎng)零線代替實驗室地線。 實驗室的地線與電網(wǎng)電線間的電阻 三孔插頭中較粗的一根插頭應(yīng)與儀器或設(shè)備的機殼相聯(lián)，另外兩根較細的插頭分別與儀器或設(shè)備的電源變壓器的初級線圈的兩端相聯(lián)。如果電子儀器或設(shè)備沒有三孔插頭，也可以用導線將儀器或設(shè)備的機殼與實驗室大地相聯(lián)。接地是使測量穩(wěn)定所必需的,抑制外界的干擾，保證電子測量儀器和設(shè)備能正常工作。下面舉幾個常見的例子來說明。 ，ＣＣ2分別為信號發(fā)生器和晶體管毫伏表的電源變壓器初級線圈對各自機殼(地線)的分布電容，ＣＣ4分別為信號發(fā)生器和晶體管毫伏表的機殼對大地的分布電容。 ，(a)所示的干擾電壓波形，(b)所示的一個低頻信號疊加一個高頻信號的信號波形，并可測出低頻信號的頻率為50Hz。因此，對高靈敏度、高輸入阻抗的電子測量儀器應(yīng)養(yǎng)成先接好地線再進行測量的習慣。2．儀器信號線與地線接反引入干擾　有的實驗者認為，信號發(fā)生器輸出的是交流信號，而交流信號可以不分正負，所以信號線與地線可以互換使用，其實不然。ＣＣ2分別為兩儀器的電源變壓器的初級線圈對各自機殼的分布電容，ＣＣ4分別為兩儀器的機殼對大地的分布電容，(a)(b)來表示，圖中ｅCｅC4為分布電容ＣＣ4所引入的50Hz　干擾，在示波器熒光屏上所看到的信號波形疊加有50Hz干擾信號，因而包絡(luò)不再是平直的而是呈近似的正弦變化。 3．高輸入阻抗儀表輸入端開路引入干擾 以示波器為例來說明這個問題。(b)所示電路，可見，這些分布參數(shù)構(gòu)成一個橋路，當Ｃ1Ｃ4＝Ｃ2Ｃ3時，示波器的輸入端無電流流過。如果將示波器換成晶體管毫伏表，毫伏表的指針就會指示出干擾電壓的大小。 4．接地不當將被測電路短路 這個問題在使用雙蹤示波器時尤其應(yīng)注意。(b)中，示波器的第二路(CH2)觀測被測電路的輸出信號，連接方式是正確的，而示波器的第一路(CHl)，觀測被測電路的輸入信號，連接方式是錯誤的，導致了被測電路的輸入端被短路。尤其多個測量電儀器間有二點以上接地時更需注意。為此，必須采取一點接地措施。 1．2 電子技術(shù)實驗中基本電量的測量 一、要點提示 電阻的測量 電容的測量 電感的測量 電壓的測量 電流的測量二、內(nèi)容簡介 電子技術(shù)實驗離不開對某些電量的測量，測量是為了確定被測量對象的量值而進行的實驗過程。它所涉及的內(nèi)容包含以下幾個方面：電能量的測量（如電壓、電流、功率）；元件和電路參數(shù)的測量（如電阻、電容、電感、晶體管參數(shù)）；電信號特性參數(shù)的測量（如頻率、相位）；電路性能指標的測量（如放大倍數(shù)、噪聲指數(shù)）；特性曲線的測量（如晶體管特性曲線、電路的幅頻曲線），上述各參數(shù)中，電壓、電流、電阻等是基本參量，由于受篇幅所限，本節(jié)僅介紹幾個基本電量的測量，其它有關(guān)電參量的測量，請參閱有關(guān)章節(jié)。但當工作頻率升高時電抗分量就不能忽略不計了。實驗證明，當頻率在1kHz以下時，電阻的交流阻值和直流阻值相差不過1104 ，隨著頻率的升高，其間的差值隨之增大。 在用萬用表測量電阻時應(yīng)注意以下幾個問題： ①要防止用雙手把電阻的兩個端子和萬用表的兩個表筆并聯(lián)捏在一起，因為這樣測得的阻值是人體電阻與待測電阻并聯(lián)后的等效電阻的阻值，而不是待測電阻的阻值。 ③用萬用表測量電阻時應(yīng)注意被測電阻所能承受的電壓和電流值，以免損壞被測電阻。 ④萬用表測量電阻時不同倍率檔的零點不同，每換一檔都應(yīng)重新進行一次調(diào)零，當某一檔調(diào)節(jié)調(diào)零電位器不能使指針回到0歐姆處時，表明表內(nèi)電池電壓不足了，需要更換新電池。數(shù)字式萬用表測量電阻的誤差比模擬萬用表的誤差小，但當它用以測量阻值較小的電阻時，相對誤差仍然是比較大的。,R２是固定電阻，稱為比率臂，比例系數(shù)K=R１／R２可通過量程開關(guān)進調(diào)節(jié)，Rn為標準電阻稱為標準臂，Rx為被測電阻，G為檢流計。 3．伏安法測量電阻 伏安法是一種間接測量法，理論依據(jù)是歐姆定律R＝U／I，給被測電阻施加一定的電壓，所加電壓應(yīng)不超出被測電阻的承受能力，然后用電壓表和電流表分別測出被測電阻兩端的電壓和流過它的電流，即可算出被測電阻的阻值。 （a）所示電路稱為電壓表前接法。因此，根據(jù)歐姆定律求得的測量值為R測＝U／Ix＝（Ux＋UＡ）／Ix＝Rx+RＡ＞Rx 伏安法測量電阻 （b）所示電路稱為電壓表后接法。反之，(b)所示電路。在緩慢調(diào)節(jié)滑動端時，應(yīng)滑動靈活，松緊適度，聽不到咝咝的噪聲，阻值指示平穩(wěn)變化，沒有跳變現(xiàn)象，否則說明滑動端接觸不良，或滑動端的引出機構(gòu)內(nèi)部存在故障。讓一定電流流過電位位器，緩慢調(diào)節(jié)電位器的滑動端，在示波器的熒光屏上顯示出一條光滑的水平亮線，隨著電位器滑動端的調(diào)節(jié)，水平亮線在垂直方向移動，若水平亮線上有不規(guī)則的毛刺出現(xiàn)，則表示有滑動噪聲或靜態(tài)噪聲存在。當無專用設(shè)備時，可采用前面介紹的伏安法，測量一定直流電壓下的直流電流值，然后改變電壓的大小，逐點測量相應(yīng)的電流，最后作出伏安特性曲線，所得電阻值只表示一定電壓或電流下的直流電阻值。　電容的測量 電容的主要作用是貯存電能。由于存在絕緣電阻(絕緣介質(zhì)的損耗)和引線電感。因此，電容的測量主要包括電容量值與電容器損耗(通常用損耗因數(shù)D表示)兩部分內(nèi)容，有時需要測量電容器的分布電感。 測量時，調(diào)節(jié)信號源的頻率，使并聯(lián)電路諧振，即交流電壓表讀數(shù)達到最大值，反復調(diào)節(jié)幾次，確定電壓表讀數(shù)最大時所對應(yīng)的信號源的頻率?，則被測電容值Cx為 并聯(lián)諧振法測量電容量二、交流電橋法測量電容量和損耗因數(shù) (a)和(b)所示的串聯(lián)和并聯(lián)兩種電橋。這種電橋適用于測量損耗小的電容器。三、用萬用表估測電容 用模擬式萬用表的電阻檔測量電容器，不能測出其容量和漏電阻的確切數(shù)值，更不能知道電容器所能承受的耐壓，但對電容器的好壞程度能粗略判別，在實際工作中經(jīng)常使用。除鋁電解電容外，普通電容的絕緣電阻應(yīng)大于10MΩ，用萬用表測量電容器漏電阻時，萬用表置x1k或x10k倍率檔，當表筆與被測電容并接的瞬間，表針會偏轉(zhuǎn)很大的角度，然后逐漸回轉(zhuǎn)，經(jīng)過一定時間，表針退回到∞Ω處，說明被測電容的漏電阻極大，若表針回不到∞Ω處，則示值即為被測電容的漏電阻值。若表針偏轉(zhuǎn)一定角度后，無逐漸回轉(zhuǎn)現(xiàn)象，說明被測電容已被擊穿，不能使用了。但由于它一般是用金屬導線繞制而成的，所以有繞線電阻(對于磁芯電感還應(yīng)包括磁性材料插入的損耗電阻)和線圈匝與匝之間的分布電容。因此，電感的測量主要包括電感量和損耗(通常用品質(zhì)因數(shù)Q表示)兩部分內(nèi)容。測量時，調(diào)節(jié)信號源頻率，使電路諧振，即電壓表指示最大，記下此時的信號源頻率f，則 　　　　　　　　 諧振法測量電感 由此可見，還需要測出分布容Co，只是不接標準容。設(shè)此頻率為f1，則 由上兩式可得 將Co代入Ｌ的表達式，即可得到被測電感的感量?！〗涣麟姌蚍y量電感 (a)所示的馬氏電橋適用于測量Ｑ＜10的電感，圖中Ｌx為被測電感，Rx為被測電感損耗電阻，馬氏電橋由電橋平衡條可得 一般在馬氏電橋中，R3用開關(guān)換接作為量程選擇，R2和Rn為可調(diào)元件，由R2的刻度可直讀Lx，由Rn的刻度可直讀Q值。 電壓的測量 在電子測量領(lǐng)域中，電壓是基本參數(shù)之一。各種電路工作狀態(tài)，如飽和、截止等，通常都以電壓的形式反映出來。因此，電壓的測量是許多電參數(shù)測量的基礎(chǔ)。 電子電路中電壓測量的特點是： (1) 頻率范圍寬；電子電路中電壓的頻率可以從直流到數(shù)百兆赫范圍內(nèi)變化。 (3) 存在非正弦量電壓；被測信號除了正弦電壓外，還有大量的非正弦電壓。 (5) 要求測量儀器有高輸入阻抗；由于電子電路一般是高阻抗電路，為了使儀器對被測電路的影響減至足夠小，要求測量儀器有更高的輸入電阻。如：測量精度要求不高，可用示波器或普通萬用表；如果希望測量精度較高，根據(jù)現(xiàn)有條件，選擇合適的測量儀器。另一類是直流電路中某元器件兩端之間的電壓差或各點對地的電位，（b）所示，圖中R1，R2，R3，R4可以是任意元器件的直流等效電阻，URUR3為元器件兩端電壓，Ul、U2既是對地電位又是元器件兩端電壓。 （1）直接測量法 將電壓表直接并聯(lián)在被測支路的兩端，如果電壓表的內(nèi)阻為無限大，則電壓表的示數(shù)即是被測兩點間的電壓值。測量時還應(yīng)注意電壓表的極性。 （2）間接測量法 （b）所示，若要測量R3兩端的電壓，可以分別測出R3對地的電位U1和U2，然后利用公式UR3＝U1－U2求出要測量的電壓值。 數(shù)字萬用表測量直流電壓數(shù)字萬用表的基本構(gòu)成部件是數(shù)字直流電壓表，因此，數(shù)字萬用表均有直流電壓檔。一般數(shù)字萬用表直流電壓檔的輸入電阻較高，可達10MΩ以上，如DT890型數(shù)字萬用表的直流電壓檔的輸入電阻為10MΩ，將它并接在被測支路兩端對被測電路的影響較小。 數(shù)字萬用表的直流電壓檔有一定的分辨力，即它所能顯示的被測電壓的最小變化值，實際上不同量程檔的分辨力不同，一般以最小量程檔的分辨力為數(shù)字電壓表的分辨力，如DT890型數(shù)字萬用表的直流電壓分辨力為100μV，即這個萬用表不能顯示出比100μV更小的電壓變化。在用模擬式萬用表測量直流電壓時，一定要注意表的內(nèi)阻對被測電路的影響，否則將可能產(chǎn)生較大的測量誤差。再比如, 用靈敏度為10KΩ／。根據(jù)這個測量結(jié)果，放大器必然處于截止狀態(tài)，而實際上放大器卻工作在放大狀態(tài)，且UBE=﹣?？梢?，上述誤差是由于測試方法不當引起的，應(yīng)直接測量基極與發(fā)射極之間的電壓UBE。 單管放大電路 零示法測量直流電壓 ３、零示法測量直流電壓 為了減小由于模擬式電壓表內(nèi)阻不夠大而引起的測量誤差。然后斷開電路，用電壓表測量標準電源Es的大小即為被測E的大小。 用電子電壓表測量直流電壓 為了提高電壓表的內(nèi)阻，可以將磁電式表頭加裝輸入阻抗高、并且具有一定放大量的電子線路構(gòu)成電子電壓表，一般采用跟隨器和放大器等電路提高電壓表的輸入阻抗和測量靈敏度，這種電子電壓表可在電子電路中測量高電阻電路的電壓值。具體測量步驟如下： (1)將待測信號送至示波器的垂直輸入端。將示波器的輸入耦合開關(guān)置于GND39。檔，調(diào)節(jié)垂直位移旋鈕，將熒光屏上的水平亮線(時基線)移至熒光屏的中央位置，即水平坐標軸上。若向上偏轉(zhuǎn)，則被測直流電壓為正極性，若向下偏轉(zhuǎn)，則被測直流電壓為負極性。將示波器的輸入耦合開關(guān)置于GND39。即不能再調(diào)節(jié)垂直位移旋鈕。 微差法測量直流電壓 在上面介紹的直流電壓測量中都存在一個分辨力問題，數(shù)字電壓表的分辨力是末位數(shù)字代表的電壓值，模擬電壓表的分辨力為最小刻度間隔所代表的電壓值的一半，量程越大分辨力越低，電壓表不可能正確測量出比分辨力小的電壓的微小變化量。圖中Ｅs為大小可調(diào)的標準電源。 當ΔＵ＜Ｕo時，電壓表的測量誤差對Ｕo的影響極小，且電壓表中流過的電流很小，對被測電壓Ｕo不會產(chǎn)生大的影響。 如果疊加在直流電壓上的交流成分具有周期性和幅度對稱性，可直接用模擬式電壓表測量其直流電壓的大小。 一般不能用數(shù)字式萬用表測量含有交流成分的直流電壓，因為數(shù)字式直流電壓表要求被測直流電壓穩(wěn)定,才能顯示數(shù)字，否則數(shù)字將跳變不停。另一種是電路中任意一點對地的交流電壓的測量，(b)所示電路中的ＵＵ2，也包括電路中任意兩點間的交流電壓，如ＵRl，ＵR3。在時間域中，交流電壓的變化規(guī)律是各種各樣的，有按正弦規(guī)律變化的正弦波、線性變化的三角波、跳躍變化的方波、隨機變化的噪聲波等?！　　　　　　? 測量兩種交流電壓方法 ① 峰值ＵP 峰值是交變電壓在所觀察的時間或一個周期內(nèi)所達到的最大值，峰值是從參考零電平開始計算的，有正峰值ＵP+和負峰值ＵP之分。常用的還有振幅Ｕm,它是直流電壓為參電平計算的。 交流電壓的峰值與幅度 ② 平均值平均值 在數(shù)學上定義為 原則上，求平均值的時間為任意時間，對周期信號而言，Ｔ為信號周期。這樣對純粹的交流電壓采說，由于 ＝０，將無法用平均值 來表征它的大小。根據(jù)檢波器的不同又可分為全波平均值和半波平均值，一般不加特別說明時，平均值都是指全波平均值，即 ③ 有效值Ｕ 一個交流電壓和一個直流電壓分別加在同一電阻上，若它們產(chǎn)生的熱量相等，則交流電壓的有效值Ｕ等于該直流電壓值，即 作為交流電壓的一個參數(shù)，有效值比峰值、平均值用得更為普遍，當不特別指明時，交流電壓的量值均指有效值，各類交流電壓表的示值，除特殊情況外，都是按正弦波的有效值來刻度的。由于萬用表結(jié)構(gòu)上的特點，雖然也能測量交流電壓，但對頻率有一定的限制。 ⑴ 模擬式萬用表測量交流 用萬用表的交流電壓檔測量電壓時，交流電壓是通過檢波器轉(zhuǎn)換成直流后直接推動磁電式微安表頭，由表頭指針指示出被測交流電壓的大小。此外，模擬式萬用表測量交流電壓的頻率范圍較小，一般只能測量頻率在1kHz 以下的交流電壓。這是它的一大優(yōu)點。與模擬式萬用表交流電壓檔相比，數(shù)字式萬用表的交流電壓檔輸入阻抗高，如DT890型數(shù)字萬用表的交流電壓檔的輸入阻抗為10MΩ(在40～400Hz的測量頻率范圍內(nèi))，對被測電路的影響小，但它同樣存在測量頻率范圍小的缺點。 (3) 模擬式電子電壓表測量交流電壓 模擬式電子電壓表是一種常用的電子測量儀器，實驗室中常用的晶體管毫伏表就是模擬式電子電壓表的一種