电子测量技术实验指导书(适用2008级电子专业).docVIP

实验一 示波器原理及应用 一、实验目的 1．了解数字示波器测量的基本原理。 2．熟悉数字示波器的操作，观察几种典型信号的波形并进行参数测量。 二、实验内容 1．测量周期信号的幅值、频率。 2．测量信号的时域参数。 3、信号的测量、存储。 4、观察李沙育图形。 三、实验器材 1．电子测量实验箱 1台 2．双踪示波器（60MHz模拟或数字示波器） 1台 3．函数信号发生器（0. 1Hz～10MHz）数字存储示波器是用 A/D 变换器把模拟信号转换成数字信号，然后把数据存储在半导体存储器 RAM 中。当有需要时，将 RAM 中存储的内容调出，通过 LCD 用点阵或连线的方式再现波形。在这种示波器中信号采集和信号显示功能是分开的，它的功能和性能主要取决于进行信号采集与处理的A/D、RAM 和微处理器的性能。 五、实验步骤 1． 正弦波测量 信号源产生一个正弦波如图1－1，用示波器观察,把显示面板上的峰值和频率填在表1－1中。 表1－1 输入幅度(峰值V) 输入频率kHz 选择秒/格 读出秒格数 示波器频率读数 选择 伏/格 读出峰峰值伏格数 估算峰峰值 示波器峰值读数 根据读数计算 有效值 1 1 2 5 4 50 6 100 信号周期＝一个周期所占秒格数×秒/格 信号频率＝1/信号周期 信号峰峰值＝波形垂直伏格数×伏/格 峰值＝峰峰值 ×1/2 2.三角波测量 波形换成三角波如图1－2，观察波形对称度。 表1－2 输入幅度（峰值V） 输入频率（kHz） 选择 秒/格 格数 格数 1 1 5 5 5 50 8 100 3.方波测量 信号源产生一个方波，用虚拟示波器观察上升时间和下降时间。 表1－3 输入幅度（峰值V） 输入频率（kHz） 选择秒/格 秒/格读数 （μs） 秒/格读数 （μs） 5 100 5 200 5 500 4．双踪显示波形的观测 由两台函数信号源分别产生两路电压信号，分别输入给Ain1和Ain2，一个信号幅度为5V，频率为5KHz的正弦波，另一个信号幅度为3V，频率为5KHz的三角波，由数字示波器进行双踪显示，记录选择的伏格和秒格，并画出波形。 画信号一波形： 画信号二波形： 5．观察李沙育图形 在双踪示波器上选择X-Y显示方式，利用示波器X和Y通道分别输入被测信号和一个已知信号，调节已知信号的频率使屏幕上出现稳定的图形，这些图形称为李沙育图形。 （1）调节输出两相同正弦波信号，幅度为2V，频率为1KHz，调节示波器，使之工作于X-Y方式，Aout1输入示波器X通道，Aout2输入示波器Y通道，观察李沙育图形，并画出波形。 画信号波形： （2）调节电子实验箱，输出通道Aout1输出幅度为2V，频率为1KHz的锯齿波信号，输出通道Aout2输出幅度为2V，频率为1KHz的正弦波信号，调节示波器，使之工作于X-Y方式，Aout1输入示波器X通道，Aout2输入示波器Y通道，观察李沙育图形，并画出波形。 画信号波形： （3）调节电子实验箱，使两个输出通道Aout1和Aout2输出相同幅度，不同频率比的信号，调节示波器，使之工作于X-Y方式，Aout1输入示波器X通道，Aout2输入示波器Y通道，观察李沙育图形，并分析图形与频率比和相位的关系，加深对示波器扫描显示原理的理解。 六、思考和练习题 1．能否用一个带宽为20MHz的示波器观测重复频率为15MHz的正弦波和方波？为什么？ 2．利用示波器测量各种波形参数时，你如何减小其测量误差？ 3．观察李沙育图形时，示波器X通道输入锯齿波信号，输出图形与Y通道输入波形有什么关系，为什么？ 实验二 R、L、C参数测量 一、实验目的 1．熟悉电阻、电感、电容（R、L、C）RLC参数测量实验元件? 各3～5个 3．数字电压表 1个 4．导线及其他 若干 四、实验原理 1．R、L、C参数测试原理 如图2－1中为被测阻抗，为采样电阻（标准电阻）。为幅度频率可调信号源。由图知： ?（2-1） 令被测阻抗 （2-2） 则 （2-3） （2-4） 式中为和或和的相位差。 若被测阻抗分别为Rx、Lx、Cx的理想元件（不考虑Lx、Cx的损耗），即 ?