电子测量实验总结
发布时间:2024-10-30
发布时间:2024-10-30
实验一
1.交流电压的测量方法有哪几种?
答:交流电压的测量方法很多,其中最主要的是用检波器吧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,相应的电压表成为峰值电压表、平均值电压表和有效值电压表。
2.DVM有哪些特点?DVM的测量误差如何计算?
答:特点:
(1)测量结果以数字形式直接显示;
(2)准确度高;
(3)用量程显示位数以及超量程能力来反映它的测量范围;
(4)分辨力高;
(5)测量速度快;
(6)输入阻抗高;
(7)抗干扰能力强。
测量误差:ΔU=±a % Ux±b % Um
ΔU=±a % Ux±几个字
3.DVM的适用频率范围是多少?
答:0~10MHz。
2.根据实验1.1-1.4,说明用万用表检测各种常用元器件的方法;
答:电阻的测量:将量程打到电阻挡,选取合适的量程后测量;
电容的测量:可直接将电容引脚插入插座中测量;
二极管的测量:将量程打到 ,直接测量;
三极管的测量:先将一支表笔接在某一认定的管脚上,另外一支表笔则先后接到其余两个管脚上,如果这样测得两次均导通或均不导通,然后对换两支表笔再测,两次均不导通或均导通,则可以确定该三极管是好的,而且可以确定该认定的管脚就是三极管的基极。若是用红表笔接在基极,黑表笔分别接在另外两极均导通,则说明该三极管是NPN型,反之,则为PNP型。最后比较两个PN结正向导通电压的大小,读数较大的是be结,读数较小的是bc结。功能量程开关转到hFE档,即可以直接从显示屏上读取hFE值。
3.根据实验1.5-1.6,从减小测量误差角度说明如何选取量程;
答:万用表测量中,为了得到比较高的测量精度,在测电压、电流时,应该选择合适的量程,尽量让指针指到最大量程刻度附近;在测电阻时,选择量程,使指针指到刻度的中间位置。
实验二
1、示波器显示被测信号的波形的原理?
答:示波器是利用电子示波管的特性,将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像,显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。
2、旋钮“伏特/格”和“秒/格”的作用是什么?
答:通过控制伏特/格,可以把信号的幅度调整到期望测量范围内。
通过控制秒/ 格,可以显示屏中每一水平刻度代表的时间量。
“伏特/格”为垂直位置控制信号准确地上下移动波形。调节每刻度电压值(通常记为volts/div,伏特/格),显示波形大小会随之改变。
“秒/格”为水平位置控制使波形在屏幕上左右准确移动。秒/格设置(通常记为sec/div,秒/ 格)可以选择波形描绘到屏幕上的速率(也被称为时基设置和扫描速度),可以看到输入信号的时间间隔作增长和缩短的变化。
3、如何用示波器测量信号电压?
答:
法一:示波器测量方法:
示波器定量测量时,垂直电压分度“VOLTS/div”旋钮和扫描时间旋钮“TIME/div”的“微调”旋钮应置于校准位置。
a.直流电压的测量
首先使屏幕显示一水平扫描线。输入耦合方式置于“GND”,此时显示的扫描线为零电平的参考基准线,再将输入耦合方式置于“DC”位置。输入端加上被测信号,此时,“VOLTS/div” 档位所指的数值与信号在垂直方向位移的格数相乘,即为测得的直流电压值。高于或低于零电平的电压分别为正值和负值。
例:被测点距基准电平为1.8格,如 “VDLTS/div” 档位置于5V/div,则直流电压为:
U=1.8×5=9V。
b.交流电压的测量
如果“VDLTS/div” 档位置于2V/div(此数值在示波器屏幕显示区位置11或18处显示),幕上显示被测信号峰-峰之间的高度为4格,计算方法为:电压峰值Uvp-p=格数×档位所表示的值。
c.如果用光标测量,可将两条水平光标线移到波形两测试点,直接从示波器屏幕下方文字显示读出电压值。
法二:按下“测量”按钮,查看“测量”菜单。按下顶部中间的选项按钮,显示“测量3” 菜单。按下“类型”选项按钮,选择峰—峰值。值读数将显示测量结果及更新信息。按下返回选项按钮。
4 如何用示波器测量电路的幅频特性?
利用“逐点法”测量幅频特性的原理:在相同条件下,按一定次序改变频率后,
测出相应的幅值,利用测出的数据画出相应的幅频特性。用示波器分别测出频率跟电压值。方法:按下“测量”按钮,查看“测量”菜单。按下顶部的选项按钮,显示“测量1” 菜单。按下“类型”选项按钮,选择频率。值读数将显示测量结果及更新信息。按下返回选项按钮。按下“测量”按钮,查看“测量”菜单。按下顶部中间的选项按钮,显示“测量3” 菜单。按下“类型”选项按钮,选择峰—峰值。值读数将显示测量结果及更新信息。按下返回选项按钮。
实验三
1.理解电子计数器测频原理,测频误差主要与哪些因素有关?
答:电子计数器按照式f=N/T的定义进行频率测量的。在开门时间,被测信号通过闸门进入计数器计数并显示。若闸门开启时间为Tc和输入信号频率为fx,则计数值为:N=Tc/Tx=Tc*fx。闸门的宽度是由标准的时基经过分频得到的,通过开关选择分频比,是已知量。因此,只要得到计数器的计数值,就可以由上式得到被测信号的频率。测量的误差主要与仪器自身和测量原理的因素有关。
2.示波器测频和频率计测频有何区别?
答:示波器测频是需要人为的调节示波器上的横纵向微调按钮,网格的量程,还需要一些相关量程的调节以便能找到一个好的显示网格从而更好地读取网格数,人为因素对测量结果的影响较大,所以示波器在进行频率测量时测量精度较低,误差较大。用频率计测量时可以
很方便地直接读取数值,因此仪器本身的客观因素对测量结果的影响较大。
3.比较示波器测频和频率计测频的特点。
答:示波器测频可以从显示屏上通过读出信号波形的周期来计算频率,也可以从上面的自动测量的结果显示得到信号的频率,人为的主观因素对测量结果影响较大。频率计测频直接读得信号频率,能够快速准确的捕捉到被测信号频率的变化,测量仪器等客观因素是误差的主要来源。
实验四
1 李沙育图形的显示原理?
法一:要显示李沙育图形,只要将示波器的扫描置于X-Y显示档,然后给两个通道加信号,通常通道1是X轴信号,通道2是Y轴信号。李沙育图形主要是用来对比两个频率相同或成倍数关系的正弦信号的相位关系,需要强调的是,仅仅是正弦信号,不通的相位或频率倍数关系有不同的图形,这个相关书籍有参考图例可以对比。置于PWM信号,其实就是占空比可变的方波,不是正弦波,通常没有相位关系 所以显示可能是一条直线两边有两点,也可能一团不知名的图形,不是很具有参考意义。也就是说PWM不能直接看李沙育图形,要经过低通滤波成正弦信号显示图形才有价值。
法二:扫描速度旋钮置”X-Y”位置时,Y1通道变成x通道,在示波器的y通道(Y2)和x通道(Y1,与Y2通道对称)分别加上频率为fy和fx的正弦信号,则在荧光屏上显示的图形称为李沙育(或李萨如)图形。李沙育图形的形状主要取决于fy、fx的频率比和相位差。例如,当fy/fx=1,且相位差为0时,屏幕上显示一条对角线;当fy/fx=2,且相位差为0时,屏幕上显示“∞”;当fy/fx=1,但相位差不为0时,屏幕上显示一个椭圆。
2 如何用李沙育图形法测量频率和相位?
(1)测量频率:示波器有关旋钮置“X-Y”图示仪位置。将待测信号加到Y2通道,用一个标准信号发生器输出一个幅度适当的信号加到X(Y1)通道。由小到大改变标准信号发生器的输出频率,当屏幕上出现一个稳定的椭圆时,标准信号发生器的输出频率即为待测信号的频率。
(2)测量相位:设ux = Uxm sin( t+ ),uy = Uym sin t,分别加到x通道(Y1通道)和Y2通道,扫描速度旋钮置”X-Y”位置,荧光屏上显示的李沙育(或李萨如)图形如图4-2所示。则
sin 1x0 xm
3 如何用“逐点法”研究电路的相频特性?
放大电路的相频特性是指输出信号与输入信号的相位差与信号频率的关系。采用李沙育图形法可以测量相位差。保持输入信号幅度不变,改变输入信号频率,逐点测量各频率对应的相位差,采用描点法作出相频特性曲线。
实验五和实验六的题目是一样的
1. DSO-2902/512K型示波器如何设置“电压/格”的值?
答:打开参数设置,即单击右键,再选择v/div项进行设置, 用每分区多少电压(V/Div)来控制信号的垂直分辨率因数, 要得到最好的输入信号表示法,设置每格电压时尽量在满屏上显示最大振幅,这样信号的幅值将得到最大的信号分辨率。
2.DSO-2902/512K型示波器如何选择电压衰减比例?
答: 打开参数设置,即单击右键,再选择probe项进行设置,由探头输入比例控制电压衰减,输入电压应与探头比例匹配
3.DSO-2902/512k示波器中,不用“测量显示框“时,如何从波形准确读取信号周期? 答:首调节电平触发游标,是波形的起点比较便于观测,使红色垂直游标处于0或者pi/2处,调节A游标是他们之间包含整数n个半波,而左侧参数框可以得出A—T值t,即周期T=2t/n.
3. DSO-2902/512K型示波器中,不用“测量显示框“时,如何从波形准确读取信号周期? 答:用垂直游标A和B,标出一个周期范围,在“设置/参数显示区”读出“A-B”的绝对值即可。
实验七
1 逻辑分析仪采样方式有哪几种?各有何用途?
答: 1)跳变采样--在具有数据突发的输入线路上捕获数据时,必须把采样率调节到高分辨率(如4ns),以便在开始时捕获快速脉冲。
2)毛刺捕获--显示毛刺是一个非常实用的功能,同时它也有助于触发毛刺,显示毛刺前发生的数据。这可以帮助确定是什么因素导致了毛刺。通过这一功能,分析仪还可以只在希望时,也就是毛刺发生时捕获数据。
2 如何根据被测信号选择采样周期(采样速率)?
答:采样定理表明采样频率必须大于被采样信号带宽的2倍,另外一种等同的说法是奈奎斯特频率必须大于被采样信号的带宽。
实验八
1.逻辑分析仪有哪些主要应用?请尽可能列举应用实例。
答:逻辑分析仪是利用时钟从测试设备上采集和显示数字信号的仪器,最主要作用在于时序判定。其应用包括:(1)定时分析;(2)跳变定时:如果我们要对一个长时间没有变化的采样并保存数据,跳变定时能有效利用存储器。使用跳变定时,定时分析只保存信号跳变后采集的样本,以及与上次跳变的时间。(3)毛刺捕获;(4)状态分析。
2.如何设置触发字?
答:在下图的参数设置的Word选项中右边的文本框中输入所要设置的二进制数字即可设置触发字。