《电子测量技术与仪器》实训指导书

电子测量技术与仪器实训指导书

《电子测量技术与仪器》

实训指导书

目录

实训任务一测量数据处理实训

实训任务二常用电子仪器的使用

实训任务三低频信号发生器的使用

实训任务四直流非线性电阻特性的测试

实训任务五示波器测量各种周期波形

实训任务六通用电子计数器的校准、测试及误差分析

实训任务七交流电压的测量

实训任务八直流、交流电压的测量

实训任务九直流稳压电源的输出指示准确度和纹波系数的测量

实训任务十普通调幅信号调幅系数的测量

实训任务十一单调谐放大器幅频特性的测量

实训任务十二频谱分析仪的使用操作

实训任务十三逻辑分析仪的使用操作

实训任务十四用示波器测量电压

实训任务十五用示波器测量电流

实训任务十六用示波器测量信号的时间

实训任务十七用图形测量信号频率

实训任务十八用示波器测量移相电路的相位差

实训任务十九存储示波器的使用

实训任务二十交流信号的基本测量

实训任务二十一频率特性测试仪

实训任务二十二失真度测量仪的基本使用

实训任务二十三函数信号发生器的使用

实训任务二十四阻抗测量训练

实训任务二十五频率计的使用

实训任务二十六频率合成信号源使用

实训任务二十七扫频仪的使用及有源滤波器性能测试

实训任务二十八简易数显频率计的设计

实训任务二十九计算机声卡的数据采集系统

实训任务三十函数信号发生器的设计与调测

实训任务三十一非电量电测方法-温度测量及标定

实训任务三十二各种交流表电压的测量

实训任务三十三示波器的应用

实训任务三十四电子计数器测量

实训任务三十五频谱仪测量

实训任务三十六构建信号采集与分析系统

实训任务三十七虚拟仪器

实训一创建和编辑VI

实训二创建和调用SubVI

实训三循环和图表

实训四数组和图形

编者寄语:

电子测量技术与仪器实训要求

1、电子测量技术与仪器实训以培养严谨的工作作风为首要目的，力求通过

实训过程塑造规范的操作习惯；实训过程中要充分发挥自己的主体作用，不断探

索，提倡创新和理论联系实际。

2、实训前应当充分地预习教材及实训指导书的有关部分，了解实训的原理、

方法和所用仪器的使用注意事项，明确实训内容及操作流程，在此基础上写出预

习报告。

3、预习报告的内容包括：题目、目的、器材、原理（公式和原理图）、方

法和步骤、数据记录表格等。

4、进行实训时应遵守实训室的规章制度，仔细操作、观察，认真思考，将

所测数据填入己设计好的预习报告的表格中；应主动总结和分析实训中出现的问

题，积极探索产生问题的原因和解决问题的方法，并在实训总结中说明主要过程

及结论。

5、实训完后，应写出实训报告（可将预习报告作为正式报告的一部分，另

外增加数据处理、误差分析和实训总结就可以）。

实训任务一测量数据处理实训

一、实训目的

1、了解测量误差的数据处理方法；

2、熟悉测量结果与被测量真值的差别；

3、对测量结果的数据进行处理。

二、实训内容

1、有效数字的正确表示；

2、测量数据的舍入规则；

3、有效数字的运算法则。

三、实训要求：测量结果的数据处理

测量结果既可能表现为一定的数字，也可能表现为一条曲线或显示出某种图

形。以数字表示的测量结果包含数值（大小和符号）以及相应的单位两部分，例

如1.5mA、1k等。有时为了说明测量结果的可信度，在表示测量结果时，还

必须同时注明其测量误差数值或范围，如4.5±0.1V、2.30±0.01mA。为满足

测量要求，需要对测量数据进行合理的有效位取舍，有时还需要进行运算。因此,

什么是有效数字，如何进行数字的舍入以及有效数字的运算法则都是我们必须要

掌握的内容。

测量获得大量数据后，如何处理这些数据以减小误差并得出最佳的数据结

论，这是测量工作中最后的也是最重要的一项任务。数据处理包括数据整理、计

算和分析等工作，有时还要把数据制成表格或图形，最后归纳出经验公式。

（1）有效数字的正确表示

①由于测量过程中不可避免存在误差，同时，计算时还经常用到、&等

无理数，它们只能取近似值，所以最终数据总是近似的。测量结果的位数不必太

多，也不宜太少，应取得适当，这就提出了有效数字的问题。

②有效数字是那些能够正确反映测量准确度的数字，是指从一个数据左起

第一个非零数字开始，直到最右边的一个数字（包括“0”在内）。有效数字的最

末一位是近似数字，它可以是测量中估计读出的近似数字，也可以是按规定修正

后的近似数字。

③有效数字的位数是根据所使用的测量仪器的准确度来确定的。例如，已

知某仪器测量误差为±0.005V,电压测量值为3.851V,则应取3.85V,即取

3位有效数字。通常作测量记录时，每一个数据只能最末一位数字是估计读数，

而其他各位数字都必须是准确可靠的。

④数字“0”在数据中可能是有效数字，也可能不是有效数字。例如0.03080

MHz,前面的两个“0”不是有效数字，中间及末尾的“0”都是有效数字。若换

成另一单位，变换为30.80kHz,前面的“0”就不起作用了。数字末尾的“0”

很重要。例如，30.8的有效数字为3位，表示测量结果精确到十分位；30.80

的有效数字为4位，表示测量结果精确到百分位。

（2）测量数据的舍入规则

由于测量数据是近似值，在计算中为了保留规定的位数，需要对多余的位数

进行舍入处理。当需要n位有效数字时，对超过n位的数字就要根据舍入规则进

行处理。采用的规则是：

①当保留n位有效数字，若后面的数字小于第n位单位数字的一半就舍掉。

②当保留n位有效数字，若后面的数字大于第n位单位数字的一半，则第

n位数字进1。

③当保留n位有效数字，若后面的数字恰为第n位单位数字的一半，则第

n位数字为偶数或零时就舍掉后面的数字，若第n位数字为奇数，则第n位数字

加1。即若第n+1位为5,后面为零，则看第n位的奇偶性，奇则入，偶则舍。

以上的舍入规则可简单地概括为：小于5舍，大于5入，等于5时取偶数。

练习，将下列数字保留3位：

10.644fl0.6（因为4V5）

10.66470.7（因为6>5）

10.651—10.7（因为5后非0）

10.650-*10.6（因为6是偶数，5舍）

10.550—10.6（因为5是奇数，5入）

（3）有效数字的运算法则

在测量中，经常需要测量几个数据，经过加、减、乘、除、乘方和开方等运

算后，才得到欲求的结果。为保证运算过程中的简便和准确，参与运算数据的有

效数字位数的保留，原则上取决于参加运算的各数据中准确度最差的那一项。

①力口、减运算

根据准确度最差的一项，即以小数位数最少的为准，其余数据多取一位，最

后结果小数位数保留仍以小数位数最少的为准。不过，当两数相减时，若两数相

差不多，有效数字的位数对结果的影响可能十分严重，就应该尽量多取几位有效

数字。

②乘、除、乘方、开方运算

有效数字的取舍取决于其中有效数字最少的一项，而与小数点无关。最后结

果的有效数字，应不超过参加运算的数据中最少的有效数字。需要注意的是，在

乘方运算中，当底数远大于1或远小于1时，指数很小的变化都会使结果相差很

多，对于这种情况，指数应尽可能多保留几位有效数字。

③对数运算

对数运算时，原数为几位有效数字，取对数后仍取几位有效数字。

四、数据分析及评价

类别检测项目评分标准分值

任务测量误差的表示方法理解并掌握测量误差的表示方法20

知识测量误差的分类和测举例说明测量误差的分类，并能对

10

内容量结果的评价测量结果进行正确的评价

测量数据的一般处理理解有效数字的含义，掌握取舍法

20

方法则，正确运算和取舍有效数字

结合具体实训内容及要求，会计算

常用测量误差的表示

绝对误差和相对误差，能比较测量20

和计算

准确度的高低

任务能按要求对测量数据进行运算及

测量数据的处理20

操作有效位的舍入

技能安全用电、按章操作，遵守实训管

安全规范操作5

理制度

按企业管理体系要求，进行现场管

现场管理5

理

实训任务二常用电子仪器的使用

一、实训目的

1、熟悉信号发生器、示波器等常用电子仪器的主要技术性能和使用方法；

2、了解示波器校准的基本方法；

3、掌握上升沿和下降沿的测量方法，利用示波器对波形的前沿和后沿、幅

度、脉宽及周期进行测量，测量示波器校准信号波形的幅值、脉宽和周期。

二、实训内容

1、示波器的调整

(1)不接外信号，进入非X-Y方式；

(2)调整扫描信号的位置和清晰度；

(3)设置示波器工作方式。

2、示波器的定标和波形电压、周期的测量

(1)把Y轴偏转因数和扫描时间偏转因数旋钮都放在“校准”位置(指示灯

“VAR”熄灭)；

(2)把校准信号输出端接到Y轴输入插座；

(3)把信号发生器的正弦电压接到Y轴输入端，用示波器测量正弦电压的幅

值和周期，并和信号发生器上显示的频率值比较；

(4)选择不同幅值和频率的5种正弦波，重复步骤(3),记下测量结果；

(5)观察三角波、方波和锯齿波的波形，(1)至(4)的步骤，保存三角波、

方波和锯齿波信号的图形。

3、李莎如图形的观测

(1)把信号发生器50Hz输出信号接到X通道，而Y通道接入可调正弦信号;

(2)分别调节两个通道让他们能够正常显示波形

(3)切换到X-Y模式，调整两个通道的偏转因子，使图形正常显示；

(4)调节Y信号的频率，观测不同频率。

三、实训步骤

1、了解信号发生器的性能与使用方法：

用信号发生器输出高频信号，用示波器观察高频信号发生器的正弦波输出和

调幅波输出，观察改变调制度时波形的变化。

2、熟悉触发器正负极性及触发电平的功能：

用高频信号源输出正弦波，用示波器进行观察。当示波器上出现清晰的波形

后，适当将波形右移，使波形的起始端出现在屏幕上。改变触发极性，即将触发

极性钮拉出或推入，观察波形的变化。再转动触发电平旋钮，观察波形变化。

3、测试偏转灵敏度：

使信号源输出正弦波信号，频率为lOOKHz,调节输出幅度，使之为0.5V。

示波器探头置于XI档，偏转因数选择开关置于0.2V/cm,微调钮置于“校准”

(CAL)o将信号源输出接入示波器，从荧光屏上读出信号幅度的格数，记录在表

2-1中，计算出偏转因数，与选择开关指示值(0.2V/cm)比较。

将信号幅度改为0.IV,示波器偏转因数选择开关置于50mv/cm,重复上面的

测量。

4、测试扫描速度：

示波器的扫描速度开关置于0.2ms,扫描微调置于校正(CAL),输入函数发

生器的IKHz方波。测出一个信号周期T所占的水平格数，则可算出扫描速度=T/

格数，与扫描速度选择开关指示值(0.2ms)相比较，计算出相对误差。记录在表

2-2中。

将输入信号改为2KHz,扫描速度选择开关置于0.1ms,重复上面的测量。

5、测试通频带：

信号源产生正弦信号输入到示波器中，测量输出幅度。改变正弦波频率，保

持有效值始终为0.5V,记录下不同频率时，示波器荧光屏上的幅度值。注意在

频率上升到高端，荧光屏上信号幅度下降时，应适当多读一些数据。将读得数据

记入表2-3中，并在方格纸上画出频率特性曲线。

6、用外同步方式和内同步方式观察移位寄存器的输出波形:

表2T偏转因数测量数据

输入正弦信号测得偏转因数

显示幅度选择开关指

相对误差

有效值—(格数)=嗔/格数示偏转因数

0.5V

0.IV

表2-2扫描速度数据表

输入信号测得T所占测得扫描速度选择开关指

相对误差

频率周期水平格数=7/格数示扫描速度

1K

2K

表2-3通频带测量数据表

频率f

显示幅度匕^

四、实训报告

1、实训数据填入表格，用通频带的测量数据在方格纸上画出频率特性曲线。

2、将外同步测量时的几种波形画出，对此作出分析。

实训任务三低频信号发生器的使用

一、实训目的

1、掌握低频信号发生器的基本使用方法。

2、利用低频信号发生器进行实际测量。

二、实训器材

1、XD—22A型低频信号发生器。

2、DA—16型电子电压表。

3、500型万用表。

三、实训内容及步骤

1、XD—22A型低频信号发生器的基本使用。

（1）将XD-22A型低频信号发生器的输出端与DA-16型电子电压表的输

入端相连。再调节输出频率分别为50Hz,100Hz、1kHz、100kHz、500kHz

（以上均为正弦波），同时用DA-16型电子电压表的输入端相连。

（2）将XD—22A型低频信号发生器的输出衰减开关置于“0dB”处，并调

节输出细调旋钮，使指示电表的表针指到6V（实际过程中）。

（3）再把XD-22A型低频信号发生器的衰减开关置于10dB、20dB、30dB、

40dB、50dB、60dB、70dB、80dB、90dBo重复上面的测试过程，填写表

3-1中o

表3-1XD-22A型低频信号发生器的基本使用

衰减分贝值

102030405060708090

/dB

XD—22A输

出6V/衰减

倍数/V

DA50Hz

-

100Hz

16

型

电1kHz

子100

电kHz

压

表

读500kHz

数

2、利用XD-22A型低频信号发生器测试500型万用表交流5V挡的频率特

性。

将XD-22A型低频信号发生器、500型万用表和DA-16型电子电压表按图

3-1所示的方法连接好。

(1)将500型万用表置于交流5V挡。

(2)将XD—22A型低频信号发生器的衰减开关置于“0dB”处，调节输出

旋钮，使之维持5V输出，并用DA—16型电子电压表监测。

(3)调节XD—22A型低频信号发生器的输出频率，如表3-2所示，同时读

出500型万用表的读数。

表3-2输出频率

50100500151050100500

输入信号频率

HzHzHzkHzkHzkHzkHzkHzkHz

交流5V挡读数

(4)以500型万用表的交流电压读数为纵轴，以XD—22A型低频信号发生

器的输出频率为横轴，做出500型万用表的5V交流挡的频率特性曲线，如图

3-2所示。

图3T连接方法图3-2频率特性曲线

四、实训报告

1、实训数据填入表格，用通频带的测量数据在方格纸上画出频率特性曲线。

2、将外同步测量时的几种波形画出，对此作出分析。

实训任务四直流非线性电阻特性的测试

一、实训目的

1、学会测量仪器的使用方法；

2、了解一般二极管和稳压二极管的伏安特性；

3、学会伏安特性的逐点测试法；

4、学会面包板的使用方法。

二、实训仪器

1、数字示波器

2、万用表

三、实训任务

测量电阻R=820Q、二极管2CP型和稳压二极管2CW型串联电路的伏安特

性及各个元件的伏安特性。

电路如图4-1所示。改变电源电压E的大小，测出相应的电流I、串联支路

的总电压U和各个元件的电压UR、U2CP、U2CW,列表记录。

图4T实训电路

四、注意事项

1、电源电压不要超过30V。

2、测电流I时，电压表不能同时接在电路中。

五、预习要求

1、复习万用表的工作原理。

2、复习二极管和稳压二极管的有关理论知识。

3、自拟实训步骤和数据表格。

六、报告要求

1、整理实训数据。

2、用坐标纸画出串联电路和各个元件伏安特性曲线（画在同一坐标平面内）。

3、分析本实训中电压表内阻对测量结果的影响。

4、列出实训步骤。

5、实训心得体会。

七、思考题

1、为什么测量电流时电压表不能同时接在电路中？

2、假如本实训所用稳压二极管的稳压值为5V,要求取十个测试点，请问该

如何选取这十个测试点？均匀取点吗？若是不均匀取点，在电源电压E为多少

伏附近应多取测试点？

3、如何用万用表判断二极管和稳压二极管的好、坏和正、负极？

4、如果将电阻R的值增大10倍，或减为原值的十分之一，会得到什么样

的测试结果？

实训任务五示波器测量各种周期波形

一、实训内容：

1、参照仪器使用说明书，对照实物认识示波器的基本组成结构及显示波形

的工作原理；

2、熟练掌握使用示波器进行电压和电流的幅度、频率、时间、相位等电量

参数的测量；

3、学习示波器的校准及主要性能指标的检验；

4、利用示波器进行波形参数测量，测量正弦信号的幅值、频率、周期、相

位及脉冲信号的上升时间等；

5、重点掌握用示波器测量周期波形的峰值及周期的方法、步骤；

6、了解频率特性仪的工作原理、组成结构、性能指标及使用要领。

二、实训仪器：

1、双踪示波器

2、XD22型低频信号发生器

3、宽频带信号发生器

4、VHF频率特性仪

三、实训步骤及要求

1、阅读仪器使用说明书，熟悉示波器、信号发生器和频率特性仪的主要性

能指标，了解其主要用途。

2、按照操作方法，识记示波器面板上旋钮的使用，理解示波器面板上一些

重要旋钮的作用。（重要旋钮如Y通道灵敏度、时基因数、聚焦、Y位移、X位

移、寻迹、稳定度、辉度）分别调节Y通道灵敏度、时基因数、聚焦、Y位移、

X位移、寻迹、稳定度、亮度旋钮，观察对波形的影响。

3、按照操作方法，识记信号发生器面板上旋钮的使用，理解信号发生器面

板上一些重要旋钮（如频率调节、脉宽调节）的作用。

4、选择适当档位测量示波器探极校准信号波形、参数，并记录实训数据。

5、调节低频信号发生器输出IV,20KHZ正弦波，用示波器采用不同时基

因数、扫描因数，多次测量正弦信号的幅值、频率、周期，记录测量数据，得出

测量结果，并分析对比量程选择对测量结果的影响。

6、调节低频信号发生器输出20KHz矩形脉冲波，用示波器采用不同时基因

数、扫描因数，多次测量信号的幅度、频率、周期、脉冲宽度、上升时间、下降

时间、占空系数，观察有无过冲、平顶降落现象，记录测量数据，得出测量结果,

并分析对比量程选择对测量结果的影响。

7、调节宽频带信号发生器输出10MHz正弦波，用示波器采用不同时基因数、

扫描因数，多次测量正弦信号的幅值、频率、周期，记录测量数据，得出测量结

果，并分析对比量程选择对测量结果的影响。

8、检查频率特性仪输出扫频信号的频偏、频率范围、寄生调幅系数是否符

合其性能指标要求。

四、实训报告要求

1、整理实训数据。

2、列出实训步骤

3、实训心得体会。

实训任务六通用电子计数器的校准、测试及误差分析

一、实训内容：

1、结合实际，认识电子计数法测量频率、周期、时间间隔的基本原理和方

法；

2、了解计数器的校准及主要性能指标的检验；

3、利用计数器测量脉冲信号的频率、周期；

4、分析对比利用计数器与使用示波器测量频率的方法、步骤及测量结果。

二、实训仪器：

多功能计数器

低频信号发生器

三、实训步骤及要求

1.阅读仪器使用说明书，熟悉计数器的主要性能指标，了解其主要用途。

2.按照操作方法，识记计数器面板上旋钮的使用方法，理解计数器面板上

一些重要旋钮的作用。

3.调节低频信号发生器输出100KHZ（或1MHz）矩形脉冲波，在闸门时间

最小时、居中时、最大时分别测量信号的频率，记录测量数据、得出测量结果，

并计算、分析、比较各种测量方法产生的相对误差。

四、实训报告要求

1、整理实训数据。

2、列出实训步骤

3、实训心得体会。

电子测量技术与仪器实训指导书

实训任务七交流电压的测量

一、实训目的

了解交流电压测量的基本原理，分析几种典型电压波形对不同检波特性电压

表的响应，以及它们之间的换算关系，并对测量结果做误差分析。

二、实训设备

1.数字示波器

2..信号发生器

三、实训原理

设被测交流电压的瞬时值为u(t),则：

全波平均值h=

有效值u=

波形因素

波峰因素Kp旦

PU

由于被测交流电压大多数是正弦电压，而且人们通常只希望测量其有效值，

故除非特别说明，交流电压表都是以正弦波为测量对象，并按有效值定度，即表

头示值是被测电压为正弦电压时的有效值。测量非正弦电压时，电压表的读数a

必须通过波形因素或波峰因素换算才能得到测量结果：

对均值电压表

对峰值电压表Up=Kpa

对有效值电压表

四、实训步骤

1、被测电压波形对测量结果的影响。

(1)等读数测量：调节信号发生器输出频率为150KHZ,按下正弦波、三角

波、或方波按钮，将分别得到这三种波形输出。

a.测量正弦、三角和方波输出，调节信号发生器的幅度调节旋钮，使超高

频毫伏表(YB2174)对不同电压波形读数都相同。例如：al=a2=a3

记录读数，用示波器观察三种波形并画出三种波形图，在图上标明被测电

压的峰值,将读数填入表7-1中。

b.测量三种电压波形，方法同上。

c.根据三种特性电压表的测量结果(读数)，分别计算出被测电压的平均值、

峰值和有效值填入表7T,并对测量结果进行分析说明。

电子测量技术与仪器指导书

表7T电压测量记录表

电压表类型读数

波型正弦三角方波

读数a1a2a3

计算

示波器读数

U

（2）等幅度测量

a.调节信号发生器，使输出频率为20KHZ,输出幅度为IV（用示波器监

视）。分别输出正弦波、三角波和方波，测量各输出波形，记录读数并填入表7-2

中O

b.用示波器测量三种波形的有效值，方法同上。

C.根据测量结果，计算被测电压的有效值，填入表7-2,并进行分析说明。

表7-2电压测量记录表

波形正弦三角方波

示波器读数（有效值）a3

叫换算为有效值U

a,换算为有效值U

五、实训报告要求

1、整理实训数据并填表

2、列出实训步骤

3、实训心得体会

六、思考题

1、在等幅度测量中，用峰值电压表测量三种波形时，读数相同吗？为什么？

用均值电压表测量时，读数相同吗？为什么？

2、在实际测量中，对于各种非正弦信号电压，如何得到其有效值电压？

3、什么是波形误差？如何消除这项测量误差？

电子测量技术与仪器指导书

实训任务八直流、交流电压的测量

一、实训目的

1、掌握示波器和低频信号发生器的使用方法；

2、掌握示波器观察信号波形和测量直流电压、交流电压的方法；

3、掌握示波器探头的使用和示波器X-Y扫描法。

二、实训仪器

1、TDS1002型示波器

2、低频信号发生器

3、直流稳压电源

4、高频实训箱

5、万用表

三、预习要求

1、详细阅读有关低频信号发生器和示波器的使用方法；

2、详细阅读直流电压、交流电压的测量方法。

四、实训内容和步骤

1、直流电压的测量

(1)将直流稳压电源的输出信号作为示波器的CH1(或CH2)输入信号，

调节稳压电源输出一定直流电压；

(2)示波器的耦合选择开关置“接地”，调节示波器的y位移，使水平基线

与x轴重合，此为零电平参考；

(3)示波器的耦合选择开关置“DC”，扫描基线在y方向移动，选择合适的

垂直偏转因数，使扫描基线出现在屏幕的有效范围内；

(4)将扫描基线移动的格数、垂直偏转因数和稳压电源指示电压值填入表

8-1中。

表8-1直流电压的测量

垂直偏转因数/V.div」

扫描线位移格数/格(div)

观测电压值/V

稳压电源指示电压值/V

2、正弦波电压幅度、周期的测量

(1)测量时仪器的连接如图8T所示，将函数发生器的输出接至示波器CH1

(或CH2)和万用表的输入端；

(2)调节函数发生器，使之输出一定幅度、频率的正弦信号(使T、UP-P

为整数格数时读数较为方便)；

(3)按观察正弦信号的方法设置和调节示波器各功能旋钮，使屏幕上显示稳

定的正弦波形；

(4)适当选择万用表的量程，测量输入信号电压，记录电压读数，将测量数

据填入表8-2中。

电子测量技术与仪器指导书

图8-1正弦波的测量电路

表8-2正弦波电压、周期的测量

示波器窗口显示值/kHz万用表的读数/V

峰-峰值Ur-r格数/divUm（振幅）/V

观计

测垂直偏转因数/V.divT算U（有效值）/V

数每周期格数/div结T（周期）/ms

据果

扫描因数/ms.div”f（频率）/kHz

3、电路网络输入输出特性的测量

（1）对示波器探头进行补偿；

（2）找到本次实训所用的单元电路（小信号调谐放大电路），接通电源，按

下+12V总电源开关K1,以及本实训单元电源开关K1100；

（3）调节函数信号发生器，使其分别输出频率为1MHz和2MHz,峰-峰值

为1伏的正弦波，并将输出接至电路的输入端（TP1101）；

（4）将示波器探头分别接到电路的输入和输出端，调节示波器使屏幕上出现

输入、输出波形，并填写表8-3中；

（5）将示波器调节到X-Y工作方式，使示波器显示出一个李沙育图形，并

填写表8-3中。

表8-3电路网络输入输出特性测量

输入波形频率（MHz）电路输入输出波形李沙育图形

1

2

五、实训报告要求

整理好测量数据，完成表8-1、表8-2、表8-3的填写。

六、习题

示波器的耦合选择开关置“DC”位置时，能否测量出交流信号的峰-峰值？

置“AC”位置时，能否测量出复合信号的瞬时值？

电子测量技术与仪器指导书

实训任务九直流稳压电源的输出指示准确度和纹波系数的测量

一、实训目的

1、掌握万用表和直流稳压电源的使用方法；

2、掌握直流稳压电源输出指示准确度和纹波系数的测量方法。

二、实训仪器

1、毫伏表

2、直流稳压电源

3、电容、导线若干

三、预习要求

详细阅读有关万用表和直流稳压电源的使用方法及注意事项。

四、实训内容和步骤

1、直流稳压电源的输出指示准确度的测量

(1)测量原理

输出指示准确度是直流稳压电源的一个技术指标，一般用百分数表示。万用

表的读数即测量值直流稳压电源的输出刻度指示值为〃2,则输出指示准确

度A如下：

0J

4——^xlOO%

(2)实训步骤

a将直流稳压电源的输出电压调节旋钮逆时针调节到较小位置，万用表的

量程也置于适当的档位；

b接通万用表及直流稳压电源的电源开关，调节稳压电源输出，读取电源

电压指示值和万用表读数，并计入表7T中；

c更换万用表为适当量程，从小到大调节稳压电源的输出电压调节旋钮，

即调节稳压电源输出，分别读取电源电压指示值和万用表的读数，并计入表9-1；

d重复步骤c；

e按公式计算每次测量的指示准确度A,最后计算4的平均值；

f按上述步骤，测试电源输出指示八，万用表读数人，并计算电源输出指

示准确度，完成表9-2。

表9T电压输出:F旨示准确度的测害

电源输出指示值万用表读数UiA〃平均值

电子测量技术与仪器指导书

表9-2电流输出，上旨示准确度的测量

A=|4-A|/A

电源输出指示值A万用表读数乙4平均值

2、直流稳压电源纹波系数的测量

(1)测量原理

纹波系数是反映直流稳压电源输出中交流成分大小的物理量,若用a,心分

别表示直流稳压电源输出的总电压、交流电压，则纹波系数定义为：

y=u)U\

纹波系数越小，说明直流输出的特性越好。

(2)实训步骤

a按图7T所示连接测量电路；

图9T直流稳压电源纹波系数的测量电路

b将直流稳压电源的输出电压调节逆时针调节到较小位置，毫伏表的量程

也置于适当的档位；

c接通毫伏表及直流稳压电源的电源开关，调节稳压电源输出，读取电源

电压指示值和毫伏表读数，计入表9-3中；

d从小到大调节稳压电源的输出电压调节旋钮，即调节稳压电源输出，分

别读取电源电压指示值和毫伏表的读数，计入表9-3中；

表9-3直流稳压电源纹波系数的测量

稳压电源输出总电压Ui稳压电源输出交流电压。2y=u)U\y平均值

e重复步骤d；

f按公式计算每次测量的纹波系数7,最后计算/的平均值。

五、实训报告要求

整理好测量数据，完成表9-1,9-2,9-3的填写。

电子测量技术与仪器指导书

实训任务十普通调幅信号调幅系数的测量

一、实训目的

1、掌握示波器和合成信号发生器的使用方法；

2、掌握普通调幅（AM）的原理；

3、学会用示波器测量调幅信号的调幅系数。

二、实训仪器

1、示波器

2、合成信号发生器

三、预习要求

1、详细阅读有关合成信号发生器和示波器的使用方法及注意事项；

2、详细阅读有关普通调幅（AM）的原理及用示波器测量调幅系数的方法。

四、实训内容和步骤

1、普通调幅（AM）原理

普通调幅是用低频信号去控制高频正弦波（载波）的振幅，使其随调制信号

波形的变化而呈线性变化。

设载波为人=a™cos0j,调制信号为%=Ud”cosQf（。,①口,则普通调幅

信号为uAM(Z)=(l+McosQ/)-Ucmcosa>ct

M=匕媪

其中,0<M〈l为调幅系数，左为比例系数。

图8-1为小⑴、“«）和⑺的波形图。从图10为中并结合普通调幅。

图10T普通调幅（AM）波形图

公式可以看出，调幅信号的振幅由直流分量“。"和交流分量“Ud'CosO相加

而成，其中交流分量与调制信号成正比，或者说，普通调幅信号的包络（信号振

幅各峰值点的连接）完全反映了调制信号的变化。图10-2为普通调幅信号的产

电子测量技术与仪器指导书

生原理图。

5。）

直流电平

图10-2普通调幅信号产生原理图

2、调幅系数的测量

(1)测量原理

由图8-1可知

4(1+McosQ%=%匕,,<1一〃cosc，）|1mx=U.

u-U-

M=35——SHS-xlOO%

所以可求得调幅系数M为

(2)测量步骤

a调节合成信号发生器，使其输出调制频率1000Hz,载波频率10MHz,

调制系数20%的调幅信号，其中调制方式采用内调制；

b按下CH1垂直显示方式，调节示波器“V/div"、“t/div”旋钮到适当的数

值，使示波器显示出调幅波形，将调幅信号波形图及有关数据填入表8T中，并

按公式计算调幅系数M；

c调整调幅系数分别为50%、80%,重复步骤b,完成表8T；

五、实训报告要求

整理好测量数据，完成表10-1的填写。

六、习题

测量调幅信号波形时，能否使用数字示波器的自动设置按钮，为什么？

为显示出调幅波形，示波器水平偏转因数(t/div)应调为多大，为什么？

为使调幅波形显示稳定，示波器触发电平应设为多大，为什么？

表10T调幅系数的测量数据

调幅系数20%50%80%

调幅信号波形

V/div

t/div

“max

umi.n

M

表10-1中，当调幅系数为50%时，计算此时测量值用绝对误差和相对误差。

电子测量技术与仪器指导书

实训任务十一单调谐放大器幅频特性的测量

一、实训目的

1、掌握单调谐放大电路的原理；

2、掌握扫频图示仪测量网络幅频特性的方法。

二、实训仪器

1、BT-300A型扫频图示仪

2、高频实训箱

三、预习要求

1、详细阅读有关扫频图示仪的使用方法及注意事项；

2、详细阅读有关单调谐放大电路的原理。

四、实训内容和步骤

1、单调谐放大器基本原理

高频小信号放大器电路是构成无线电设备的主要电路，它的作用是放大信道

中的高频小信号。为使放大信号不失真，放大器必须工作在线性范围内。高频小

信号放大电路的基本类型是选频放大电路，它主要由放大器与选频回路两部分构

成。本实训用三极管作为放大器件，LC谐振回路作为选频器，原理图如图11T。

在分析时，主要用如下参数衡量电路的技术指标：中心频率、增益、噪声系数、

灵敏度、通频带和选择性。

2、单调谐放大器幅频特性的测量

(1)测量原理

12V

图1卜1单调谐放大器电路原理图

电子测量技术与仪器指导书

扫频仪是根据扫频法原理制成的示波器，它可以直接显示各种有源和无源网

络及电子设备的频率特性。扫频仪包括扫频信号发生器、示波器、频标电路、检

波探头、扫描发生器。图11-2为扫频仪的组成框图。

S11-2石蕨板画面宸回

如图所示，扫频信号发生器在扫描电压的作用下，产生一种输出频率随时间

在一定范围内变化而幅度恒定的正弦波电压，并把这种频率连续变化的电压加到

被测网路的输入端。由于被测网络对不同频率的输入信号的放大倍数不同，所以

被测网络的输出电压不再维持等幅，其输出信号的包络将按被测网络的幅频特性

作相应的变化。用包络检波器检出输出被测网络信号的包络，得到的包络图形就

是被测网络的幅频特性曲线。把这个图形信号加于示波器的Y轴通道，同时把

扫描发生器产生的同步扫描电压加到X轴通道，根据波形显示原理，此时在示

波管上得到该被测网络的幅频特性曲线。

(2)测量步骤

a接通电源，衰减置OdB,选宽扫，频标方式选100,把检波器接到射频

输出，再用电缆将检出的信号送至Y输入通道，调节Y移位与Y增益旋钮，使

图形曲线在屏幕有效面积内便于观测，一旦调定，Y移位与Y增益旋钮不可再

动，此时的电平线作为OdB电平线；

b在实训箱上找到本次实训所用的单元电路，接通电源，按下+12V总电源

开关K1,以及本实训单元电源开关K1100；

c将扫频仪的输出探头接到电路的输入端(TP1101),扫频仪的检波探头接

到电路的输出端(TP1102),然后在放大器的射极和调谐回路中分别接入不同阻

值的电阻，并通过调节调谐回路的磁芯(T1101),使波形的顶峰出现在频率为

6.5MHz处；

d调节“粗衰减”与“细衰减”旋钮，使屏幕上波形波峰的高度与OdB电

平线一致，此时的衰减读数即为放大器的增益4SB)；

e通过屏幕上的波形大致读出放大器的带宽8MKHz),并将放大器幅频特

性曲线、增益及带宽填入表11T中；

表11-1放大器幅频特性数据

射极电阻

与幅频特性曲线A(dB)叫7(Hz)

回路电阻

电子测量技术与仪器指导书

Knoi〜1-2

K1102〜1-2

Kuoi〜2-3

K1102〜1-2

Kuoi~4-5

Kii02~l-2

五、实训报告要求

整理好测量数据，完成表11-1的填写。

六、习题

试分析单调谐放大回路中的射极电阻尺对放大器的增益、带宽及中心频率

各有何影响？为什么？

电子测量技术与仪器指导书

实训任务十二频谱分析仪的使用操作

一、实训目的

1、了解频谱分析仪的工作原理和性能；

2、掌握用频谱分析仪测量信号频谱的方法。

二、实训仪器

1、频谱分析仪

2、合成信号发生器

3、函数发生器

三、预习要求

1、预习频谱分析仪的工作原理；

2、预习三角波，正弦波，方波的频谱结构；

3、预习普通调幅波的频谱结构。

四、实训内容和步骤

1、频谱仪的功能介绍

HM5010最低能测到2.24uv,即是-lOOdBm。一般示波器在Imv,频率计要

在20mv以上，跟频谱仪比相差10000倍。如用频率计测频率时，有的频率点测

量很难，有的频率点测最不准，频率数字显示不稳定，甚至测不出来。这主要足

频率计灵敏度问题，即信号低于20mv频率计就无能为力了，如用示波器测量时，

信号5%失真示波器看不出来，在频谱仪上万分之一的失真都能看出来。

但需注意的是，频谱仪测量的是高频信号，其高灵敏度也就决定了，要注意

被测信号的幅度范围，以免损坏高频头，在2.24uv-lV之间，超过其范围应另加

相应的衰减器。

频谱分析仪频率范围在0.15〜lOOOMHz(lG),产品。

频谱分析仪可同时测量多种(理论上是无数个)频率及幅度，Y轴表示幅度，

X轴表示频率，因此能直观的对信号的组成进行频率幅度和信号比较，这种多对

比件的测量，示波器和频率计是无法完成的。

2、HM5010频谱分析仪面版功能介绍

(1)聚焦旋钮(FOCJS)：用于光点锐度调节。

(2)亮度调节旋钮(1NTENS)：用于光点亮暗调节。

(3)电源开关(POWER)：被按下后，频谱分析仪开始工作。

(4)轨迹旋钮(TR)：即使有磁性(镀膜合金)屏蔽，地球磁场对水平扫描线的

影响仍不可能避免。通过轨迹旋钮内装的一个电位器来调整轨迹；使水平扫描线

与水平刻度线基本对齐。

(5)标记按钮(ONOFF)：当标记按钮置于OFF(断)位置时，中心频率(CF)指示

器发亮，此时显示器读出的是中心频率，当此开关在0N(通)位置时，标记(MK)

指示器发亮，此时显示器读出的是标记频率，该标记在屏幕上是一个尖峰。

(6)标记旋钮(MARKER)：用于调节标记频率。

(7)LED指标灯：闪亮时表示幅度值不正确。这是由于扫频宽度和中频滤波

器设置不当而造成幅度降低所致。这种情况可能出现在扫频范围过大时(相对于

中频带宽(20kHz),或视频滤波器带宽(4kHz)),若要正确测量，可以不用视频滤

波器或者减小扫频宽度。

(8)中心频率粗/细调(CENTFERQ和FINE两个旋钮)：两旋钮均用于调节中

心频率。中心频率是指显示在屏幕水平中心处的频率。

电子测量技术与仪器指导书

(9)中频带宽选择(400kHz、20kHz)：选在20kHz带宽时,噪声电平降低,选

择性提高，能分隔开频率更近的谱线。此时，若扫频宽度过宽，则由于需要更长

的扫描时间，从而造成信号过渡过程中信号幅度降低，使测量不正确。此时''校

准失效”LED发亮即表明这一点。

(10)视频滤波器选择(VIDEOFILTER)：可用来降低屏幕上的噪声，它使得正

常情况下，平均噪声电平刚好高出其信号(小信号)谱线，以便于观察。该滤波器

带宽是4kHz。

(11)Y移位调节(Y-POS):调节射速垂直方向移动。

(12)BNC5011输入端口(INPUT5011)：在不用输入衰减时，不允许超出的

最大允许输入电压为+25V(DC)和十10dBm(AC)。当加上40dB最大输入衰减时，

最大输入电压为+20dBm。

(13)衰减器按钮：输入衰减器包括有4个10dB衰减器，在信号进入第一混

频器之前，利用衰减器按钮可降低信号幅度。按键压下时衰减器接人。

在连接任何信号到输入端之前，先选择设置为最高衰减量(4xl0dB)和最高

可用频宽(扫频宽度100MHz/格)，若此时将中心频率调在500MHz,则在最大可

测和显示频率范围内检测出任意谱线。当衰减减小时，基线向上移动，则可指出

在最大可显示频率范围(例如1200MHz)之外信号幅度有溢出。

(14)扫频宽度选择按键(SCANWIDTH)：用来调节水平轴的每格扫频宽度。用

u按键来增加每格频宽，用t按键来减少每格频宽。转换是1-2—5步级，从

100kHz/格-100MHz/格。此扫频宽度以MHz/格显示出，它代表水平线每格刻

度。中心频率是指水平轴心垂直刻线处的频率。假如中心频率和扫频宽度设置正

确，X轴有10分格的长度，则当扫频宽度低于100MHz时，只有全频率范围的一

部分可被显示。当扫频宽度设在100MHz/格位置，中心频率设在500MHz时，显

示频率以每格100MHz扩展到右边,最右是1000MHz(500MHz+5x100MHz)。同样,

中心向左边则频率减低。此情况下，左边的刻线代表0Hz。这时，可以看到一条

特别的谱线，即，“0频率”。这是由于第一本地振荡器频率通过了第一中频而产

生的。当中心频率相对于扫频宽度较低时有此现象。

“0频率”的幅度对每台频谱仪是不一样的。它不能作参考电平来使用。显

示在“0频率”点左边的那些谱线被称为镜频。在“0扫频”模式时，频谱仪工

作就像是一台可选择(中频)带宽的接收机，此时频率的选择是通过“中心频率”

旋钮来实现的。通过中频滤波器的频谱线产生一个电平显示。

所选的扫频宽度/格值由设置按键上方的LED显示出来。

(15)水平位置旋钮(X-POS)：水平位置调整旋钮。

(16)水平幅度调整旋钮(X-AMPL):水平幅度调整旋钮。

水平位置及水平幅度调节仅仅在仪器校准时才用。在正常使用下一般无须调

节。当需要对它们实施调节时，则需要用一台很精确的射频振荡器配合使用。

(17)耳机插孔(PHONE)：阻抗大于16n的耳机或扬声器可以连到耳机插孔。

当频谱仪对某一个谱线调谐好时，可能有的音频会被解调出来。

(18)音量调节(VOL)：调节耳机输出的音量。

(19)频率显示屏：在频谱分析仪上有一个频率显示屏，显示频标所在位置的

频率值。

五、测量方法

1、用函数发生器产生幅度为5伏，频率为2MHz的正弦波，输入到示波器，

调节函数发生器使信号不失真，记录此时的信号波形。

电子测量技术与仪器指导书

2、把5V、2MHz的正弦波接入频谱分析仪的输入端，调节频谱分析仪的中心

频率，扫描宽度，带宽，衰减等旋纽使显示的谱线清晰为止，记录此