电路分析基础实验 2.1电子测量仪器及仪表使用

电子测量仪器及仪表使用课程：电路分析基础实验（电路与电子线路实验1）吕伟锋、卢振洲电子测量仪器及仪表使用1.初步掌握常用电子仪器及仪表的名称、型号及基本操作；2.基本掌握用示波器观测各种电信号波形和参数的方法；3.初步了解SBL电工电路实验台及其使用。一.实验目的电子测量仪器及仪表使用二.实验仪器序号仪器名称型号或规格主要功能1函数信号发生器

2双踪示波器

3数字万用表

4交流毫伏表

5电工电路实验台

电子测量仪器及仪表使用三.实验原理电子仪器可分为三大类：信号发生器（或称信号源）、测量仪表以及专用仪器仪表。信号发生器：向外界提供各种所需参数（形状、频率、幅度等）的电源激励信号。测量仪表：测试电信号的参数或观察波形。专用仪器仪表：专门用于某种特殊场合或具有专门用途的仪器仪表。电子测量仪器及仪表使用三.实验原理正弦波是频率成分最为单一的一种信号，因信号波形是数学上的正弦曲线而得名。正弦波参数：周期T初相角φ峰-峰值Vp-p、峰值Vp、有效值V图2.1.1

正弦波的波形及主要参数电子测量仪器及仪表使用三.实验原理脉冲波是指一种间断的持续时间极短的突然发生的电信号。脉冲信号参数：幅值Vm周期T（或频率f）脉宽τ（或占空比D）图2.1.2

脉冲波的波形及主要参数方波是脉冲信号的特例，D为1：2电子测量仪器及仪表使用三.实验原理1.功率函数信号发生器（如SP1631A、GD1032Z）：输出正弦波、三角波、方波及脉冲波等；频率连续可调；输出电压达20V及以上。2.电工电路实验台（SBL）：高性能多功能电工电路实验装置。图2.1.3

电工电路实验台电子测量仪器及仪表使用三.实验原理3.双踪示波器（如CS4125A、DS1022C）：多用途电信号特性测试仪,也是一种应用范围极广的测量仪器。4.数字万用表(如CDM8045A或UT803)：精度高带LED或LCD显示的电子仪器，可测量交直流电压、交直流电流和电阻等参数。5.交流毫伏表（如AS2173D）：使用广泛的指针式模拟电压表，测量电压和频率范围宽，专用于测量正弦电压有效值。电子测量仪器及仪表使用四.实验内容及步骤1.用示波器观测信号波形并测量其波形参数（基本要求）：（1）正弦信号幅度的测量：

按图2.1.4接线，使其输出1kHz、5V（有效值）的正弦波。图2.1.4

实验接线图电子测量仪器及仪表使用四.实验内容及步骤调节示波器的幅值灵敏度(VOLTS/DIV)、扫描速度(SWEEPTIME/DIV)旋钮，读取正弦波的幅值并计算有效值，记入表2.1.1中。将衰减选择分别调为20dB(0.5Vrms)和40dB(50mVrms)重新测量后填入该表中。测量项目函数信号发生器输出衰减位置

0dB20dB40dB信号源输出电压有效值（V）5

0.5

0.05

示波器“V/DIV”位置

峰-峰值Vp-p波形格数

峰值Vp（V）

计算有效值

表2.1.1正弦信号幅度示波器测量电子测量仪器及仪表使用四.实验内容及步骤（2）正弦信号频率的测量：保持信号发生器的输出幅度不变，使信号发生器输出频率依次为200Hz、2kHz、5kHz、20kHz，调节“SWEEPTIME/DIV”旋钮。测量信号频率，记入表2.1.2中。测量项目信号发生器的输出频率

200Hz2kHz5kHz20kHz“T/DIV”位置

一个周期的格数

周期

计算频率

表2.1.2正弦信号频率测量电子测量仪器及仪表使用四.实验内容及步骤（3）观测方波和脉冲信号并测量其波形参数：输出频率f=10kHz、Vpp=4V的方波和占空比任意的脉冲波，观察示波器波形，测量并记录其波形参数到表2.1.3中。测量项目函数信号发生器输出信号

方波脉冲波V/DIV位置

幅值所占格数

电压幅值（V）

信号占空比

T/DIV位置

一个周期所占格数

信号周期

计算所得频率

表2.1.3方波和脉冲波参数测试电子测量仪器及仪表使用四.实验内容及步骤2.正弦信号幅度的仪表测量(基本要求)：调节旋钮，输出1kHz，Vpp=8V的正弦波，用交流毫伏表和数字万用表测量其电压值，将数据记录在表2.1.4中，再将幅值调整为表格所示，测量并记录数据。正弦信号电压幅值交流毫伏表数字万用表量程示数/示数Vpp=8V

Vpp=0.8V

Vpp=2.5V

Vpp=0.25V

表2.1.4正弦信号幅度仪表测量电子测量仪器及仪表使用四.实验内容及步骤3.电工电子实验台直流电压源输出一个8V的直流电压，用相应仪表确认输出，并用数字万用表测量该信号。自行设计表格记录结果。4.电工电子实验台交直流电源输出一个12V的交流电压，用相应仪表确认输出，并用数字万用表或交流毫伏表测量该信号。自行设计表格记录结果。电子测量仪器及仪表使用四.实验内容及步骤5.根据前面第1章基础知识所学用示波器测量相位差的原理，分别用线性扫描法和吕沙育图形法测量两个同频率不同相位信号的相位差，移相网络可参考图2.1.5。

图2.1.5

移相网络测试示意图电子测量仪器及仪表使用五.实验注意事项1.在实验前应对电子仪器和测量设备有一定了解。接线时保证各仪器的公共接地端与被测电路的公共接地端连接在一起，称为共地。2.信号发生器通常“直流偏置旋钮”关闭，输出端不能短路。3.交流毫伏表在使用前应先“调零”，测量时应从较大量程开始逐渐减小至合适的量程，再进行测量。4.电工电路实验台电压源的输出不可短路，电压源之间不可并联。电子测量仪器及仪表使用六.实验预习思考题1.预习相关仪器仪表面板上各旋钮的位置，名称、作用及使用方法（参阅附录A部分）。2.明确示波器上的“VOLTS/DIV”（即V/DIV）、“SWEEPTIME/DIV”

（即T/DIV）旋钮的名称和含义。3.在正弦信号幅度的示波器测试实验中，为什么要用交流电压表调整函数