第二讲 常用电子测量仪器仪表及应用

1、尹尹 仕仕 王贞王贞 炎炎 第三章 常用电子测量仪器仪表及应用 2 万用表也叫万能表，多用表或繁用表，是一万用表也叫万能表，多用表或繁用表，是一 种多量程的复用电气测量仪表，一般以测量电流种多量程的复用电气测量仪表，一般以测量电流 (交直流交直流)、电压、电压(交直流交直流)和电阻为主要目标。万和电阻为主要目标。万 用表按其显示用表按其显示方式可分为模拟（指针）万用表和方式可分为模拟（指针）万用表和 数字万用表数字万用表。 1 万用表万用表 3 模拟（指针式）模拟（指针式）万用表的基本原理是利用一万用表的基本原理是利用一 只灵敏的磁电式直流电流表（微安表）做表头。只灵敏的磁电式直流电流表（微安

2、表）做表头。 当微小电流通过表头，就会有电流指示。通过在当微小电流通过表头，就会有电流指示。通过在 表头上并联与串联电阻进行分流或降压，从而测表头上并联与串联电阻进行分流或降压，从而测 出电路中的电流、电压和电阻。出电路中的电流、电压和电阻。 1 万用表万用表 1.1 1.1 模拟万用表模拟万用表 4 1.1 1.1 模拟万用表模拟万用表 1.1.1 1.1.1 基本结构基本结构 模拟式万用表在结构上由三个部分组成：指模拟式万用表在结构上由三个部分组成：指 示部分示部分(表头表头)、测量电路、转换装置。、测量电路、转换装置。 转换装置由转换开关、接线柱、插孔等组成。转换装置由转换开关、接线柱、

3、插孔等组成。 测量电路的作用是将被测量电量转换成适合测量电路的作用是将被测量电量转换成适合 表头指示用的电量。表头指示用的电量。 指示部分指示部分(表头表头)一般都采用灵敏度高，准确一般都采用灵敏度高，准确 度好的磁电式直流微安表。度好的磁电式直流微安表。 5 1.1 1.1 模拟万用表模拟万用表 1.1.1 1.1.1 基本结构基本结构 指针式万用表实物图指针式万用表实物图 6 万用表对直流电流的测量是基于磁电式表头万用表对直流电流的测量是基于磁电式表头 能直接测量直流电流，并通过分流措施来扩大量能直接测量直流电流，并通过分流措施来扩大量 程的原理设计的。程的原理设计的。 1.1 1.1 模

4、拟万用表模拟万用表 1.1.2 1.1.2 直流电流的测量电路直流电流的测量电路 多量程直流电流表原理图多量程直流电流表原理图 7 万用表测量电压、电流及电阻时的正确连接万用表测量电压、电流及电阻时的正确连接 方法分别如图方法分别如图3.1.10(a)、(b)和和(c)所示。所示。 1.1 1.1 模拟万用表模拟万用表 1.1.3 1.1.3 使用方法使用方法 8 数字万用表是利用模数字万用表是利用模/数转换数转换 器和液晶显示器，将被测量的数器和液晶显示器，将被测量的数 值直接以数字形式显示出来的一值直接以数字形式显示出来的一 种电子测量仪表。种电子测量仪表。 判断数字万用表显示位数有判断数

5、字万用表显示位数有 两条原则：一是能显示从两条原则：一是能显示从0 09 9中中 所有数字的位是整数位；二是分所有数字的位是整数位；二是分 数位的数值是以最大显示值中最数位的数值是以最大显示值中最 高位数字为分子，用满量程时最高位数字为分子，用满量程时最 高位数字做分母。高位数字做分母。 1 万用表万用表 1.2 1.2 数字万用表数字万用表 9 1.2 1.2 数字数字万用表万用表 1.2.1 1.2.1 组成与工作原理组成与工作原理 数字万用表主要由三部分组成。第一部分是数字万用表主要由三部分组成。第一部分是 基本测试及显示部分，第二部分是被测量的输入、基本测试及显示部分，第二部分是被测量

6、的输入、 变换及量程扩展电路，变换及量程扩展电路，第三部分是由波段开关构第三部分是由波段开关构 成的测量选择电路。成的测量选择电路。 10 示波器是用来显示、测量被观察信号的波形示波器是用来显示、测量被观察信号的波形 与参数，并能够纪录、存储、处理待研究变化过与参数，并能够纪录、存储、处理待研究变化过 程中信息的多用途电子显示器。示波器采用全息程中信息的多用途电子显示器。示波器采用全息 测量技术，观测者可以在荧光屏或测量技术，观测者可以在荧光屏或LCD等显示器等显示器 屏幕上，对信号波形和参数进行观察、测量、存屏幕上，对信号波形和参数进行观察、测量、存 储、运算与后续处理及信号取出、再显示与研

7、究储、运算与后续处理及信号取出、再显示与研究 分析的全过程。分析的全过程。 2 示波器示波器 11 2.1 2.1 模拟示波器模拟示波器 2.1.1 2.1.1 模拟示波器的基本结构模拟示波器的基本结构 模拟示波器由示波管、电源、模拟示波器由示波管、电源、Y通道、通道、X通通 道及附属电路等部分组成。道及附属电路等部分组成。 双踪示波器的基本结构图双踪示波器的基本结构图 12 2.1 2.1 模拟示波器模拟示波器 2.1.1 2.1.1 模拟示波器的基本结构模拟示波器的基本结构 模拟示波器实物图模拟示波器实物图 13 2.1 2.1 模拟示波器模拟示波器 2.1.2 2.1.2 示波管的示波原

8、理示波管的示波原理 示波管又称阴极射线管（简称示波管又称阴极射线管（简称CRT），是一），是一 种利用高速电子冲击荧光屏使之发光的显示器。种利用高速电子冲击荧光屏使之发光的显示器。 示波管由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成。示波管由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成。 示波管的结构图示波管的结构图 14 2.1 2.1 模拟示波器模拟示波器 2.1.2 2.1.2 示波管的示波原理示波管的示波原理 15 数字示波器是引入数字示波器是引入P（微处理器）（微处理器）/C（微（微 机）对仪器实现程序控制和光标测量与数字读出，机）对仪器实现程序控制和光标测量与数字读出， 或或P/C参与波形显示，将信

9、号经过采样、参与波形显示，将信号经过采样、A/D 转换、存储、运算、转换、存储、运算、D/A转换等智能操作和数字转换等智能操作和数字 化处理，进而对信号波形与参数实现显示、拷贝、化处理，进而对信号波形与参数实现显示、拷贝、 测量与分析。测量与分析。 2 示波器示波器 2.2 2.2 数字示波器数字示波器 数字示波器实物图数字示波器实物图 16 2.2 2.2 数字示波器数字示波器 2.2.1 2.2.1 数字存储示波器的原理数字存储示波器的原理 模拟信号处理电路对输入模拟信号进行放大、模拟信号处理电路对输入模拟信号进行放大、 滤波等处理，输出模拟信号经采样保持电路由滤波等处理，输出模拟信号经采

10、样保持电路由 A/D转换器进行量化，量化后的数字信号送往显转换器进行量化，量化后的数字信号送往显 示器进行显示或者保存到存储器中。示器进行显示或者保存到存储器中。 17 信号发生器是一种能产生并输出多种信号的信号发生器是一种能产生并输出多种信号的 仪器。按输出信号波形的不同可分为：正弦信号仪器。按输出信号波形的不同可分为：正弦信号 发生器、脉冲信号发生器、函数发生器、噪声信发生器、脉冲信号发生器、函数发生器、噪声信 号器等。号器等。 3 信号发生器信号发生器 18 函数信号发生函数信号发生器器又称波形发生器。又称波形发生器。它能产生它能产生 某些特定的周期性时间函数波形（主要是正弦波、某些特定

11、的周期性时间函数波形（主要是正弦波、 方波、三角波、锯齿波和脉冲波等）信号。频率方波、三角波、锯齿波和脉冲波等）信号。频率 范围可从几毫赫甚至几微赫的超低频直到几十兆范围可从几毫赫甚至几微赫的超低频直到几十兆 赫。赫。 3 信号发生器信号发生器 3.1 3.1 函数信号发生器函数信号发生器 函数发生器实物图函数发生器实物图 19 3.1 3.1 函数信号发生器函数信号发生器 3.1.1 3.1.1 函数信号发生器的工作原理函数信号发生器的工作原理 三角波发生器产生三角波，三角波通过比较三角波发生器产生三角波，三角波通过比较 器转换输出方波，将三角波另行加到由很多不同器转换输出方波，将三角波另行

12、加到由很多不同 偏置二极管组成的整形网络，形成许多不同斜度偏置二极管组成的整形网络，形成许多不同斜度 的折线段，便可形成正弦波。的折线段，便可形成正弦波。 20 稳压电源是一种在电网电压或负载变化时，稳压电源是一种在电网电压或负载变化时， 其输出电压或电流基本保持不变的电源装置，通其输出电压或电流基本保持不变的电源装置，通 常有交流稳压电源和直流稳压电源两类。常有交流稳压电源和直流稳压电源两类。 4 直流稳压电源直流稳压电源 直流稳压电源实物图直流稳压电源实物图 21 直流稳压源一般由电源变压器、整流器、滤直流稳压源一般由电源变压器、整流器、滤 波器、稳压器四个部分组成。波器、稳压器四个部分组成。 4 直流稳压电源直流稳压电源 4.1 4.1 直流稳压电源的工作原理直流稳压电源的工作原理 直流稳压电源工作原理框图直流稳压电源工作原理框图 22 谢谢！谢谢！ Thank youThank you！ 23 1 1、利用、利用U3402A用户及维修指南学习万用表用户及维修指南学习万用表 的使用。的使用。 2 2、阅读、阅读示波器基本理论培训教程示波器基本理论培训教程了解了解 数字示波器基本概