电子测量技术的知识及万用表的应用

1、亀子测量技术论丈电子测量技术的知识及万用表的应用摘要介绍生今现代削子測量技术的相关知识色朽主要任务、特点和分类，屯孑测量 的相关应用以及电孑测量枝术的发喪和影响及万用痕的应用。关健词 屯子测量技术，主要任务.特点.万用農的应用。生今屯子测量妓术的发嚴是建立于测量妓术的呆新电孑枝术的发展墓础之上。总的来 说，只要利用电子技术进行测量的方丸都称为电子测量。电孑测量枝术的应用十分广泛，是 电类冬学科学生必备的基本妓能，它包据氣练使用冬种电子仪乐。按要求仝理选择仪容及测量方出.冷找并排除卖验过程生中出现的各种问題、对測量的 散据结果进行统计分析等。万用表具冇直流电庄.直流电流.交流电庄.交流电克和电阻

2、等五科虽本测量功能。还 可以具备箫电池电量检测.温度测量等测量功能。一. 色子测量的任务随着屯孑枝术的飞快发1量的彖越来越多，主要色拆以下几个彖：1 墓本电量的測量基本电量主要色朽电流.削庄.电功率、电能.色场強度寻。2. 电路元森件参救的测量电力元荻件参救主要包杨电阻电家.电威、阻抗、芫质因数、路导等。3. 电信号波形显承及波形特征煤数的测量常用的信号波形主要包据正孩波、矩形圾、锯齿波.尖脉冲.调频波等，其特征茨数色 括周期.频率.相後差脉冲的占空比.脉冲的上升肘间和下降肘间.调制糸数.频锚和传 噪比。4. 电子设备性能参散的测量屯孑设备的性能参救包据增益.频隼响应曲线.带宽.输入阻抗.输出

3、阻抗.嗓步糸数. 灵效皮等。二. 色子测量的分类：1 按频率分类按照測量频率禹可以分为低频测量、离频测量，还可以灵进一步细分为音频、射频.视 频.微波测量*。因为电子测量向离宽频段乃至于全频段方向发展，按照频行划分的 方法己经目晰表夬測量的意义。2. 按测量方出分类根堀測量方比的不同，电孑测量可分为电浇电庄出测量.电怵出测量.计数比测量.示 波出测量.比较比測量.谐振出測量孑。3. 按电珞.信号与糸统的理论分析方比分类很据电珞.传号与条统的理论分析为比,电孑测量可以分为对域测量.频城测量和数据 域測量。对城測量研克彼測测量与时间的关条，频城測量研丸彼测测量与频率的关糸，数据 域測量包据数字电瘩

4、糸统的故障侦疼.故障岌伐，故障诊斯等。三. 电子测量的箱点：随着出今电孑技术的发展，因为屯子測量技术冇舟许多无法比撅的优点，许多非电量的 測量也可以通过传感余转换成电信号冉利用屯孑枝术遗行測量。例如，爲温妒中的温度、澤 海的庄力寻许多人类不能泉身列达的地方和无比直樓测量的物理量，都可以通过这科方式遗 行测量.电子测量除了对电参数进行総态測量外，还可以对自动控別糸统的频率特性及过汶 过程进行动态测量。与其它的测量扣比.电子测量具有以下几个期显的特点：1. 测量频半的四极宽除测量直浇外，交流电量的频率谢低端为10八410八5 H乙其釆壽羯可以达到 100GH乙 随舟光通传枝术发展的烤要，高端频率甚

5、至可以进入可見光的曲。2. 测量量程很广量程是删量（9上下限之差，其大小柑差甚至极其悬殊。例如，宇宙飞期发）外空的信号 频功半可以小到10-14W,远程雷达的发射功率可达108W以上。因此，一般无比用一种测 量方出和仪容去测量，也冇个别一起量程很宽的情况,例如数字丸电压表可以测量 10nV1KV的电庄，量稅可达列12个散量级。3. 测量准确度富电孑测量的准确皮比其他的测量方法爲很多。电子仪森的准确度通常可比其它测量仪 森爲很多。特别是对频率和肘间的測量，由于采用了虑子频标和虑孑秒作为墓准，使谖差减 d-J 10-13-10-14的量级.这是目询人类疫测童准确度方面所能达到的最离标准。电子测量

6、准确度爲.正是它在生代科技领域获得广泛应用的重要虑因之一。例如，发射人岌卫星的桩 制糸统如果不够准确呆后一级火希的速度如采冇千分之二的相对谋差,卫星就会偏冑预岌 饥道一百公里。4. 測量速度快电孑测量是通过电子运动和屯礙败的传播来进行工作的，因此它具冇其它测量方法无出 比叔的壽透皮。5. 谖差较难处理电孑測量仪森及彼测对象部包含很多元容件，尤其是其中的丰导体森件，如果受列了外 界因素的彩响，就可能导致各科测量单以柱制，同对.实际测量就很难茨得丸量的采样，无 法了鮮朕差的統率分布，因此对谋誉的处理变得十分复杂。6. 易于卖观遥.测和长期不间新的测量，显承方式又可以做到请晰.直观。由于可以把屯子仪

7、爰戎其他传癒森放到人类无比长期停紹或无比到达的地方去进行遥 測，幷且可在彼测对象正常工作的悄况下迸.行测量。对于测量的结果.电子测量的显承方出 血比较请晰.X例如发光二极管直接数字显承，便于直接给出结果；熒光屛示波方出， 便于形象直观地给出彼测量的苗征。测量结采还便于肘印、绘图戎启动指示灯或椁铃显示。7. 易于利用计算机，形成电子测量与计算枝术的紧密结合。屯孑测量的测量结采和它所需的控制传号都是色信号，这非常冇利于它脅揍或通过 A/D. D/A 1换与计算机连接，现在随舟微型计算机功能的提高和成本的降低，就可以疫不 增加仪森体积和不朗显增加成本的侑况下，使测董仪森的性能发生很大的飞块.使它具冇

8、离 性能.多功能的特点。由于以上电子测量技术的一糸列特点，使它广泛应用于勺皱科学的一 领城.大刊天丈观测.宇宙航天，小列扬填结构.疑本粧子，从复杂漳真的生命、细胞. 遺传间題列q常的工农业生严.医学.商业各部门.都越来越多地采用了电孑测量枝术和设 备。三.色子测量的相关应用例如：睑证塞金窗夫定理和卷加龙理A. 实聆t的(-)用卖睑散据睑证虽余霍夫定律和卷加岌理的正确性。 (二丿加躱对駅金霍夫沱律和金加龙理的家和使用国的理鮮。B. 卖睑仪森设备(-)直浇稳压电源1台(二丿直浇数字电庄表一只(三丿直浇数字毫安表1只(丿式睑台1套C. 卖验汆卖验步骤1 用Multisim9.0缺件仿真卖睑验证基金窗

9、夫主律和金加沱理的正确性 2用卖际森件实睑捡证基金农夫定律和卷加岌理的正确性DXMM1R2510；Q1J0KQ- R4510R3Q33Q?R5US2 136 & V(-) 晟金霍夫定律的脸证按團连接，其中 R1 = 51OQ:R2 = 1OOOQ:R3 = 51OQ;R4=51OQ;R5 = 33OQ1 基金农夫屯浇走律的發证 调节稳压屯源.使Us1 = 6V;Us2 = !3.68V,测得各 丈珞电流.将数据填列下表：表1基尔霍夫定律的验证、各电流 测量顶言、.11 (mA)l2(mA)l3(mA)结点b的电痂和 (mA)实际测童值1.586.9938.5860.002虚拟彷真值1.596.

10、9948.5840计算值1.596.9948.58402.晟金农夫电庄沱律的睑证保持上而屯珞不变，典粮的参考方向取屯流的关联方向。测得冬电庄，将数据记录刊T:表2基尔霍夫电压定律的脸证回路电 压撫1量顶目回路FADEF回路BADCB回路FABCDEFUfao如果不响，则是线圈新了，如果响步小而尖， 则是问題.也不能用。(2) 测电彖。用电阻档，根据电彖汆量选择迨由的量程，并注意测量肘对于电解电 彖黑表笔要接屯彖正极。、仕测微波法级屯彖家量的大小：可凭经瞼或参腮相同彖量的 标准屯彖.垠据指针摆动的呆丸幅度来判定。所参照的电家不必时庄值也一择，只要彖量 相同即可.例如估测一个100卩F/250V的

11、屯彖可用一个100(1 F/25V的电彖来参照，只要 它们指针集动亲大炀皮一样.即可浙定家量一择。仕測皮出级色汆家量大小：要用R XlOkQ,但只能测到lOOOpF以上的电家。对lOOOpF戎稍丸一6的屯埶 只要表针稍 冇搖动.即可认为彖量够了。.测色彖是否馮电:对一千徴出以上的屯戏，可丸用RX 10Q档将其快遠尢电，并初步仕测电家彖量.然后敌列RxlkQ档维续测一令儿，这时指 针不应凹遞，而应停亦或十分揍近8处.去刪就是冇漏电现象。对一些几十微法以下的定 对或报荡色汆(比如彩电开关屯源的报荡电彖儿 对其漏电特性要求非常离，只要稍有滿屯 就不能用.这肘可疫RxlkQ档充兜电后理改用RxIOkQ

12、档堆续測量，同择态针应停疫oo 处而不应凹区。(3) 检测二圾管.三圾管.稳庄管的好坏。因为A卖际电爆中，三圾管的偏逍色瓯 或二极管.後庄管的周边电瓯一般都比较丸，大都在几百戎几千歐舛以上，这挥，我们就 可以用万用表的RX10Q或RX1Q档来在珞测董P N结的好坏。石.珞測董对.用RX10Q 档测PN结应有较期显的正反向特性(如果正反向电阻相差不朗显，可敌用RX1Q档来 测儿一般正向电阻在RX10Q档测时表针应指承亦200Q左右,亦RX1Q档測时裹针应 指示A30Q左右(根据不同表世可能咯有出入丿。如采测量结果正向瓯值丈大戎反向阻值 丈小，都说朋这个PN结冇问題，这个管孑也就冇问題了。这科方法

13、对于维修肘特别有效， 可以很快送地找出坏管，毎至可以测出尚未兜全坏掉但持性雯坏的管子。比如缶你用小虹 值档测量禁个PN结正向电阻过大，如果你杞它焊下来用常用的RxlkQ档再测，可能还 是正常的.其卖这个管孑的特性己经变坏了，不能正带工作戎不稔沱了。(4) 測电阻。重要的赴要选好量程,生掘针指示于1/32/3满量程肘测量精度黃离， 读数呆准确。尤其要注意的是.A用RxIOk电阻档测兆欧级的大瓯值屯阻肘，不可将手 指捏在电瓯而羯，因为这样相生与和有数十KQ人的手的电阻并联，所側的是并联后的仝 成电阻而不是放测大电阻值。(5) 检姿线珞。确主是哪一条线珞出问题.打到傘呜帝的位五，杆线珞一头对地，另一

14、头和万用表红表笔扣接触，万用表黑表笔对地，若线路旻好的.年临森就会响；其次 U设备带色恃况下.报据电源悄况选择交浇或直流，将万用農两笔头接紘A要检音的元森 件进线側进行电庄测量。(6) 判斷庄电瓷的好坏。庄电瓷是一科人工合成的庄电材料。生受到外界庄力时. 而而会产生电材，电希量与压力成正比，这种现象称为庄电敗应。压电瓷具有庄电效应， 印在外电场作用下.会产生形雯，所以庄屯瓷片可用作发步元件。利用庄电瓷片的压电敗 应，可用万用表判斷其好坏。将庄屯瓷片的而圾引出而根导线然后把瓷片平放到桌孑上， 将而根引线分别接至万用表両表笔上，把万用表拨至呆小电流档，然后用钙笔椽皮头轻按 瓷片，若万用表指针朗显煤

15、动，说朗瓷片兜好，去则，说胡己损坏。 (7)辨别三级管的 集电极和发射极。万用農测量三极管放大得救的搖线状态下.如果冇放丸能力，对PNP管 而言是红表棒接集色极，对NPN管子则是黑表体搖集屯极.表的両笔任接心剩下的两个 未知屯圾上，用手捏住表笔和管子的引脚，畝后用舌头按心己知的駅极上，觉的不卫生就 用个手指头或在墓圾上，然后闿交换表笔，结果是一次表针摆动很大，一次几乎不动可 区分出集电极和发射极了。 (8)用万用表判新拐声森的正负圾。首丸，把指针扎万用表 拨刊直浇05mA桔，然后将両表笔分别接疫待测協步呑的两个焊片上。用手轻按協步藝 的纨盆，呢秦万用表指针的理动方向.若指针正向偏转，則红表笔揍

16、的是協步森负圾.黑 農笔接的是協步森正极。反之.红表笔揍的是正圾，黑豪笔接的是负极。万用仪的使用(1) 敬悬痕盘上冬符号的意义及冬个旋钮和选择开关的主要作用。(2) 进行机械调零。(3) 根煽彼测量的科类及丸小，选择转换开关的拶住及量程，找出对应的创度线。(4) 选择表笔插孔的住置。(5) 測量电压：测量色庄(或赴流丿对要选择好量程，如果用小量程去测量大电庄. 则会有烧表的危金；如采用大量程去測量小屯庄.那么指针徧转丈小，无比读数。量程的 选择应尽董使指针偏转到满刻度的2/3左右。如果爭丸不请楚彼测电庄的大小肘，应丸选 择走离量程桔，然后逐漸减小列今迨的量程。交流屯庄的測量：将万用表的一个转换

17、开关 置于交.直流屯庄拶，另一个转换开关.2.于交流电庄的合追量程上，万用表而表笔和彼测 电珞或负我并联即可；亘浣亀压的测量：杆万用表的一个转换开关.21于交.直流电压规 另一个转换开关逍于直浇电庄的仝迨量程上，且“+”痕笔(红農笔丿接列壽屯住处， 仪笔(黑仪笔丿接列低屯伐处即让色流从“+”表笔流入，从“”表笔流出。若表笔接 反，表头指针令反方向偏转.彖易特弯指针。(6) 测电浇：测量直浇电克对.将万用表的一个转换开关五于直浇电流桔，另一个 转换开关.更于50uA到500mA的今迨量程上，越流的量程选择和读数方比与电庄一眸。 测量时必须丸新开电跆，然后按照电流从“+”刊的方向.将万用表串联到彼

18、測屯路 中，即电流从红表笔流入，从黑表笔流出。如果谖将万用表与负我并联，则因痕头的瓯很 小，会凌成短跖烧毀仪表。其读数方法如下：卖际值二指示值X量程/满偏(7) 測屯阻：用万用态测量色皿时，应按下列方出作：a机械调零。b选择合适的信 率桔。万用仪欧蚪档的创度线是不均匀的，所以信率档的选挣应使指针停組在刻度线较稀 的部分为宜，且指针越接近刻度尺的中间，镇数越准确。c欧却调零。测量色阻之祈，应 将2个表笔短接，使指针创好指在欧嫖刻度线右边.的零伐。如果指针不能调刊零伐.说朋 电池屯庄不足或仪表部冇问題。d读散：農头的读数乘以得率，就是所测屯01的色随值。使用万用表应注意的事顼ru A使用万用表之询，应丸进行“机械调零”，即在没有彼测电量肘,使万用表指 针指在零色庄或零电流的住.更上。(2) 农使用万用表过程中，不能用手去接彼表笔的全為部分,这眸一方面可以保证 测量的准确，另一方而也可以保证