北京交通大学电测技术实验报告

1、电气工程学院电测技术实验报告 电测技术 实验成绩评定表姓 名 学 号实验名称：电测技术实验 实验验收或提问记录：成绩评定依据：实验预习报告及方案设计情况（30）：实验考勤情况（15）：实验操作情况（30）：实验总结报告与答辩情况（25）：最终评定成绩：指导教师签字： 年 月 日电测技术实验报告 实验一：示波器波形参数测量一、实验目的 通过示波器的波形参数测量，进一步巩固加强示波器的波形显示原理的掌握，熟悉示波器的使用技巧。1. 熟练掌握用示波器测量电压信号峰峰值，有效值及其直流分量。2. 熟练掌握用示波器测量电压信号周期及频率。3. 熟练掌握用示波器在单踪方式和双踪方式下测量两信号的相位差。二

2、、实验预习u 示波器能直接观测并真实显示被测信号的波形；u 作为时域测试典型仪器，能检测信号波形是否正常，有无失真以及相关关系；u 可显示两个变量之间的关系，可作为X-Y图示仪使用；u 可用于各种电量和非电量的测试和测量；u 是对信号进行定性和准定量分析与测量的可视化手段。三、实验仪器与设备信号发生器，示波器，电阻，电容等。四、实验内容 分别测量1KHZ和100HZ三角波的峰峰值及其直流分量、周期和频率，并分别用单踪方式和双踪方式测量两信号间的相位差。五、实验步骤1 测量1kHZ的三角波信号的峰峰值及其直流分量。2测量1kHZ的三角波经下图阻容移相平波后的信号V0的峰峰值及其直流分量。 3测量

3、1kHZ的三角波的周期及频率。 4用单踪方式测量三角波、V0两信号间的相位差。 5用双踪方式测量三角波、V0两信号间的相位差。 6信号改为100HZ，重复上述步骤15。六、实验数据及分析1、测量1kHz、100Hz三角波以及经阻容移相后的正弦信号峰峰值及直流分量。1）1kHz三角波峰峰值：2）1kHz三角波直流分量：3）1KHz正弦波峰峰值：4）1kHz正弦波直流分量：5）1kHz三角波周期及频率：6）100Hz三角波峰峰值：7）100Hz正弦波峰峰值：8）100Hz正弦波直流分量：9）100Hz三角波周期及频率：实验数据：频率波形峰-峰值(V)直流分量(V)实际测量频率周期频率1kHz三角波

4、5.5602.5701.0011kHz0.996ms1.011KHz正弦波0.7962.540100Hz三角波5.4902.540100.02kHz9.950ms100.02Hz正弦波4.0902.5902、用单踪方式测量两信号间的相位差。1）当f=1KHz时：2）当f=100Hz时：实验数据：经计算得到，两种频率下做实验得到的相位差如下：频率相位差1kHz35.78100Hz14.093. 用双踪方式测量两信号间的相位差；1）1kHz的情况：2）100Hz波形如下：实验数据：频率相位差1kHz36.14100Hz13.73七、思考题1、测量相位差时，你认为双踪、单踪测量哪种方式更准确？为什么

5、？答：双踪方式测量相位差更准确，选用双踪方式时，使用两个输入通道，可以把两个通道的信号特性同时显示在示波器屏幕上，此时测量相位差一目了然，而采用单踪方式时，信号只能从一个通道输入，两个波形无法同时显示，相位差测量容易产生较大误差。 2、你认为在实验过程中，双踪示波器的扫描时工作在交替还是断续方式？为什么？答：当信号为1KHZ时，扫描时工作在交替方式；当信号为10HZ时，扫描时工作在断续方式。因为：交替：按锯齿波扫描频率在两通道间周期切换。用于观察较高频率信号。在同时观察两个不相关信号波形时，必须使用交替方式才能使两个不相关信号波形同时稳定。 断续：在一个锯齿波扫描周期内，以一定的频率在两通道间

6、高速切换，这个切换频率称为断续频率，不同的示波器断续频率不同，适用于观察较低频率信号波形。3、对于同一组移相电路，1kHz和10Hz三角波经过移相变换后，其相位、幅值有何不同？为什么？答：移相变换后，由=-arctan(RC),可得，频率减小，移相后正弦波幅值变大，相位差变小。实验二：图示仪的使用及晶体管特性参数测量一、实验目的 通过图示仪对晶体管参数的测量使用，加强对图示仪的波形显示原理的掌握，熟悉图示仪的使用方法。1. 学会用图示仪测量晶体三极管的特性参数。2. 学会用图示仪测量二极管的特性参数。3. 学会用图示仪测量稳压二极管的特性参数。二、实验预习1、二极管特性曲线 2、三极管特性曲线

7、三、实验仪器与设备1图示仪2二极管、稳压二极管、晶体管9012、9013四、实验内容及步骤 1测量二极管的导通特性曲线。 2测量稳压二极管的正向、反向特性曲线。 3测量晶体管9012的特性曲线，计算Vces、Vceo、Iceo、hfe。 4测量晶体管9013的特性曲线，计算Vces、Vceo、Iceo、hfe。五、实验数据及分析1 测量二极管的导通特性曲线。 2 测量稳压二极管的正向、反向特性曲线。(1) 正向：Y轴电流：0.02mA/度;X轴电压： 1V/度;所以，读出正向稳压：0.7V; （2）反向Y轴电流：0.2mA/度 X轴电压： 1V/度所以，读出反向击穿电压：2V3 测量晶体管90

8、12的特性曲线，计算Vces、Vceo、Iceo、hfe。（1）Y轴 集电极电流：0.02mA/度，X轴 集电极电压：1V/度， 基极阶梯信号：0.002mA/级，所以Iceo=0.008mA。 （2）Y轴 集电极电流：5mA/度，X轴 集电极电压：0.5V/度，基极阶梯信号：0.1mA/级，取Ic=10mA时， Vces=0.1V。（3）Y轴 集电极电流：1mA/度，X轴 集电极电压：0.5V/度，基极阶梯信号：1mA/级，读得: =1mA, =0.05mA，则=20。（4）Y轴 集电极电流：2mA/度，X轴 集电极电压：2V/度，基极阶梯信号：0.05mA/级，读出Vceo=6V。4 测量

9、晶体管9013的特性曲线，计算Vces、Vceo、Iceo、hfe。 （1） IceoY轴 集电极电流：0.01mA/度 X轴 集电极电压：0.2V/度 基极阶梯信号：0.001mA =0.001mA最低级，时可近似取得 Iceo=0.004mA（2）Vces Y轴 集电极电流：5mA/度 X轴 集电极电压：0.1V/度 基极阶梯信号：0.2mA 取Ic=10mA时对应的电压即Vces=0.04V。（3）hfe Y轴 集电极电流：1mA/度X轴 集电极电压： 1V/度基极阶梯信号：0.05mA/级读得: =0.8mA, =0.05mA，=16（4）Vceo Y轴 集电极电流：1mA/度X轴 集

10、电极电压： 2V/度基极阶梯信号：0.05mA/级读出Vceo=8.4V六、思考题1. 测量二极管、稳压二极管的特性曲线时，如何注意Rc及扫描电压的档位？答:RC应该调至适当的档位，保护被测电阻。测量正向特性时应将RC适当调大，使扫描的电流小于稳压管的最大电流，以免烧坏器件，扫描电压应调至“0”处，待实验开始后逐渐增大，但应小于器件的最大电流。2. 测量晶体管的特性曲线时，为什么增加级数时，屏幕上的波形为什么会闪动？请你计算扫描一簇曲线所用的时间？答：增加簇数，使n增大，Ts=nTc，则Ts要增大，阶梯波发生器开关速度低，重新产生增大后的阶梯信号会出现闪动。3. 如何进行阶梯波的调零？答:以P

11、NP型三极管为例，显示部分中间按钮按F，调零起始位置在右上角，级数选择“1”，按下测量板上的“零电流”，调整Vce=10V，松开“零电流”，应使第一条线与Lceo重合。实验三：数值化测量仪的使用一、实验目的 通过数字化测量仪的使用，进一步巩固加强对数值化测量原理的掌握，不同数值化测量的误差分析及影响因素。1. 学会用数字化测量仪测量信号的周期和频率。2. 学会分析数字化测量的误差来源。3. 掌握如何减少测量误差的措施。二、实验仪器与设备1. 信号发生器2. 数字频率计三、实验内容及步骤分别用测频、测周的方法测量100Hz、1kHz、10kHz的方波。四、实验数据及分析 测频方法（kHz） 测周

12、方法（ms）档位0.1s 1s 10s ´1 ´10´100100Hz0.1009330.10088950.1008499.911039.9135929.917481kHz1.000891.000731.000470.9992940.99938600.9996156510kHz10.013310.0141710.0155620.09987650.099863480.099832931五、思考题 1通过以上实验数据，请你分析该测量系统的误差来源，以及减少测量误差的措施和方法。 答：在测频时，相对误差由量化误差和标准频率误差两部分组成。当频率一定，闸门时间越长，测量标

13、准度越高，当闸门时间一定时，频率越高，测量准确度越高。解决方法：1) 选择准确性高，稳定性高的晶振作为时标信号发生器；2) 在不使计数器产生溢出的情况下加大分频器的分频系数，扩大主门的开启时间；3) 对于随机的计数误差可提高信噪比或调小通道增益来减小误差。在侧周时，误差有量化误差，转换误差，标准频率误差，当频率一定，闸门时间越长，测量准确度越高，当闸门时间一定时，频率越小，测量准确度越高。解决方法：1) 采用多周期测量;2) 选用小时标；3) 测量过程中尽可能提高信噪比。 2为什么在减小输入信号的幅值到一定程度时，测量数值相差会突然增大？ 答：在减小输入信号的幅值到一定程度时，测量无法满足计数器要