13年电测实验报告(电子版).doc

哈尔滨工程大学 实 验 报 告 实验名称：电子测量实验 1、常用电子仪器主要性能指标的检验及波形参数的测量 2、有源滤波器频率特性测量 学 号： 姓 名： 实验时间：2013-10-XX 成 绩： 指导教师：李思纯 哈尔滨工程大学实验室与资产管理处 制 实 验 一 实验名称：常用电子仪器主要性能指标的检验及波形参数的测量 实验目的 掌握电子测量实验中常用电子仪器主要性能指标的检验方法。 掌握电子测量实验中常用的电子仪器——示波器、函数信号发生器、频率计、万用表的原理及正确使用方法。 掌握用双踪示波器观察典型信号波形和读取波形参数的方法。 了解交流电压测量的基本原理，掌握有效值、平均值、峰值之间的换算关系并对几种典型电压波形进行参数测量。 实验内容实验步骤 3) 测量“校准信号”频率 读取校准信号频率，记入表l。 4) 测量“校准信号”的上升时间和下降时间 将校准信号水平展开，读取校准信号的上升和下降时间，记入表1。 3．联系理论观测波形 1）如何使荧光屏上仅显示一条水平时基线？ 理论依据：若水平偏转板加上锯齿波电压，垂直偏转板不加电压，荧光屏上的亮点会沿直线左右移动，到达最右端后，迅速返回原点，重新从左向右移动。故显示一稳定水平亮线。 按下触发控制区（TRIGGER）的MENU按键，调出触发操作菜单，设置“触发方式”为“自动”，垂直通道CH1和CH2不接任何信号，则示波器自激振荡产生扫描电压，使荧光屏显示一条稳定时基线。 2）用示波器不同扫描方式观测一占空比很小的脉冲信号，注意荧光屏上所出现的现象。 理论依据：用示波器观测占空比很小的脉冲信号（要求占空比小于20%）必须用触发扫描方式；因为当触发扫描周期与脉冲持续时间相等时，荧光屏上显示展宽了的脉冲，因此能够观测到脉冲细节。而连续扫描方式难于观测到脉冲细节，难于测量上升、下降时间；因为当连续扫描周期与脉冲持续时间相等时，虽然荧光屏可显示展宽了的脉冲，但遗憾的是脉冲波形在水平方向多次扫描中仅被扫描了一次，因此时基线明亮，而脉冲波形却很暗淡，不适于观测；当连续扫描周期与脉冲重复周期相等时，荧光屏可显示压缩了的脉冲，难于观测细节。 将函数信号发生器输出的脉冲信号接入示波器垂直通道CH1或CH2，记录脉冲持续时间、脉冲重复周期，计算占空比，读取上升时间和下降时间，记入表2。 设置“触发方式”为“自动”或“常态”，将“触发源选择”置“CH1”位置，通过扫速旋钮逐级提高扫描速度，使脉冲信号在X轴方向扩展(必要时可以利用“扫速扩展ZOOM”将波形再扩展)。此时可观测到展宽的脉冲波形。 将“触发方式”置“AUTO”位置，将“触发源选择”置“EXT”位置，无论扫速旋钮（水平SCALE）如何调整，荧光屏上或者显示压缩脉冲信号，或者显示时基线加亮的不稳定信号。 4．用双踪示波法测量两波形间相位差及时间差 用电阻和电容组成一个RC移相网络，用双踪示波法测量移相前和移相后正弦信号的相位差和时间差。 ① 按图1连接实验电路，将函数信号发生器的输出电压调至频率1kHz，峰峰值为2V的正弦波，经RC移相网络获得频率相同但相位不同的两路信号Ui和UR，分别加到双踪示波器的CH1和CH2输入端。 图1 两波形相位差测量电路 相位差的理论计算公式为： ② 将CH1和CH2输入耦合方式置“GND”档位，调节CH1和CH2的上、下移位“POSITION”旋钮，使两条扫描基线重合，再将CH1和CH2的输入耦合方式置“AC” 档位，调节扫描速度旋钮（水平SCALE）及CH1、CH2的偏转灵敏度旋钮（垂直SCALE）位置，调节水平移位（POSITION）旋钮，正确选择触发方式及触发源，使荧光屏上显示出Ui，UR两个相位不同的正弦波形如图2所示，则两波形相位差为: 图2 两波形相位差 图中：XT ：一周期所占刻度格数，X ：两波形在X轴方向差距格数 两波形时间差为: 其中，为扫描速度。 记录两波形相位差和时间差等参数于表3。 5．典型波形交流电压测量及换算 用信号源分别输出频率为1kHz，峰值为7V的正弦波、三角波和方波信号并将示波器读取值假设为理论值。依据交流电压测量原理用公式计算出各种波形的理论有效值和理论均值，记入表4。同时将示波器测量的各种波形的理论有效值记入表4。 用万用表、模拟电压表分别测量该正弦波，将测量值记入表5。 实验原理： 一个交流电压的大小，可以用峰值，平均值，有效值，以及波形因数，波峰因数等表征。 波形因数为： 波峰因数为： 用来测量电压的指针式电压表中的检波器有多种形式，一般来说，具有不同检波特性的电压表都是以正弦电压的有效值来刻度的，但是，除有效值电压表外