电子测量实验-数字万用表的应用

实验一数字万用表的应用一、实验目的1理解数字万用表的工作原理；2熟悉并掌握数字万用表的主要功能和使用操作方法。二、实验内容1用数字万用表检测元器件——电阻测量、电容测量、二极管检测、三极管检测；2用数字万用表测量电压和电流——直流电压及电流的测量、交流电压及电流的测量。三、实验仪器及器材1低频信号发生器1台2数字万用表1块3功率放大电路实验板1块4实验箱1台54700Pf、IN4007、9018各1个四、实验要求1要求学生自己查阅有关数字万用表的功能和相关工作原理，了解数字万用表技术指标；2要求学生能适当了解一些科研过程，培养发现问题、分析问题和解决问题的能力；3要求学生独立操作每一步骤；4熟练掌握万用表的使用方法。五、实验步骤1用数字万用表检测元器件1．1通断检测：正确选取档位，检测功率放大电路实验板上线路连接是否良好。1．2电阻测量：正确选择量程，测量功率放大电路实验板上电阻1R5、1R7和电位器W1的阻值。（填表1-1）1．3电容检测：正确选择量程，测量给定电容的电容量。（填表1-1）1．4二极管检测：正确选取档位，检测给定二极管1D1、1D2的好坏。（填表1-1）1．5三极管检测：正确选取档位，检测给定三极管BG2、BG3的好坏。（填表1-1）2用数字万用表测量电压和电流2．1直流电压测量：正确选取档位，测量实验箱上直流电源电压Vcc。（填表1-2）2．2直流电流测量：正确选取档位，测量集成功放电路静态时的总电流I。（填表1-2）2．3交流电压测量：用信号发生器按表1-3所列频率输出幅度为300mVp_p正弦波加到集成功放输入端Vin，正确选取万用表交流电压档测量Vin。（填表1-3）2．4交流电流测量：用信号发生器按表1-3所列频率输出幅度为300mVp_p正弦波加到集成功放输入端Vin，正确选取万用表交流电流档测量Iin，并计算输入阻抗。（填表1-3）3频率测量用信号发生器按表1-4所列频率输出幅度为1Vp_p正弦波，用万用表测量其频率，若以信号发生器显示频率为实际值，计算测量的绝对误差和相对误差。（填表1-4）4数字万用表检波类型判别自己设计一个实验方案来判别数字万用表测交流电压时的检波类型。六、实验结果表1-1电阻、电容、二极管及三极管的检测序号项目选取档位操作及显示描述结果/结论1．11．2测量1R5200Ω将电阻量程先拨至最大，再慢慢拨至最合适档位10.1Ω测量1R720KΩ将电阻量程先拨至最大，再慢慢拨至最合适档位5.05KΩ测量W1200KΩ无法直接测量，所以测两端，得175.8K，175.8K-74.1K=101.7K101.7KΩ1．3检测给定电容20nF将电容引脚插入插孔中4.62nF1．4检测给定二极管一端不导通，另一端导通正常1．5检测给定三极管hFE基极均导通，故为NPN型，β=106正常表1-2直流电压及直流电流测量序号项目测量1（+5V）测量（+9V）测量（+12V）1选取万用表电压档位20V20V20V2直流电源输出U（V）4.96V8.96V11.87V3选取万用表电流档位200mA200mA200mA4集成功放电路静态时总电流I（mA）10.89mA22.4mA25.5mA5集成功放电路静态功耗P（W）54.0144mW200.704mV302.685mV表1-3交流电压及交流电流测量序号信号发生器输出电压u（mVp_p）300输入阻抗（）信号频率（Hz）选取万用表电压档位万用表指示Vin值（V）选取万用表电流档位万用表指示Iin值（mA）1502103mV20.0001mA1030000Ω21002104mV20无穷大32002104mV20.0008130000Ω44002103mV20无穷大55002103mV20无穷大66002103mV20无穷大71k2103mV20无穷大85k2104mV20无穷大表1-4频率测量序号信号发生器输出电压u（Vp_p）1信号频率（Hz）选取万用表频率档位万用表指示f值（Hz）绝对误差相对误差1502KHz50.4Hz0.4Hz0.8%25002KHz504Hz4Hz0.8%310002KHz1008Hz8Hz0.8%4200020KHz2.002KHz0.002KHz0.01%5500020KHz5.025KHz0.025KHz0.5%61000020KHz10.053KHz0.053KHz0.53%72000020KHz19.97kHz（示波器）0.03KHz0.15%绝对误差=|测量值-标准值|相对误差=（绝对误差/标准值）*100%七、实验注意事项1注意正确选择量程及红表笔插孔。对未知量进行测量时，应首先把量程调到最大，然后从大向小调，直到合适为此。若显示“1”2不测量时，应随手关断电源。3改变量程时，表笔应与被测点断开。4测量电流时，切忌过载。5不允许用电阻档和电流档测电压。思考题1交流电压的测量方法有哪几种？答：交流电压的测量方法有很多，其中最主要的是用检波器把交流电压转换为直流电压，然后再接到直流电压表进行测量。根据检波特性不同，有峰值检波、平均值检波和有效值检波，相应的电压表简称为峰值电压表、平均值电压表和有效值电压表。2DVM有哪些特点？DVM的测量误差如何计算？答：数字电压表与模拟式电压表相比，具有以下特点：①数字显示②准确度高③测量范围④分辨率高⑤测量速度快⑥输入阻抗高⑦抗干扰能力强DVM的固有误差△U=±a%Ux±几个字式中，Ux是测量值，a%Ux是用示值相对误差表示的，与读数成正比，称为读数误差。3DVM的适用频率范围是多少？答：随着电子技术的发展，使用的频率范围日益扩展。在电子测量技术中，一种划分法是以30KHz为界，以下称低频测量，以上称高频测量；另一种划分法是以100KHz（或1MHz）为界，以下称低频测量，以上称高频测量。实验中的万用表可测量0-20KHz的