一、实习目的
1、了解示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、万用表的基本原理。 2、掌握上述仪器的基本使用方法。 二实习要求
1、熟悉示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、万用表的各功能键的使用。
2、完成实习报告
三、实习内容与步骤 1、常用仪器的介绍 ○1电子示波器:
示波器是一种用途很广的电子测量仪器。利用它可以测出电信号的一系列参数,如信号电压﹙或电流﹚的幅度、周期﹙或频率﹚、相位等。
通用示波器的结构包括垂直放大、水平放大、扫描、触发、示波管及电源等六个主要部分。
面板控制键作用说明: ﹙1﹚主机电源:
交流电源插座,该插座下端装有保险丝。该电源插座用于连接交流电源线。 电源开关(POWER):
将电源开关键弹出即为“关”位置,将电源接入,按电源开关,以接通电源。 电源指示灯:
电源接通时指示灯亮。 亮度旋钮(INTENSITY):
顺时针方向旋转旋钮,亮度增加。接通电源之前将该旋钮逆时针旋转到底。 聚焦旋钮(FOCUS):
用亮度控制旋钮将亮度调至合适亮度,然后调节聚焦控制钮,直至轨迹达到最清晰的程度,虽然调节亮度时聚焦可自动调节,但聚焦也会发生轻微变化。如果出现这种情况,需重新调节聚焦。
光迹旋转旋钮(TRACE ROTATION):
由于磁场的作用,当光迹水平方向轻微倾斜时,该旋钮用于调节光迹与水平刻度线平行。 ﹙2﹚垂直方向
衰减开关(VOLT/DIV):
用于选择垂直偏转灵敏度的调节。如果是10:1的探头,计算时将幅度*10。 垂直位移(POSITION): 调节光迹在屏幕中的垂直位置。
通道1选择(CH1):屏幕上仅显示CH1的信号。 通道2选择(CH2):屏幕上仅显示CH2的信号。 ﹙3﹚水平方向部分 水平位置(POSITION):
用于调节轨迹在水平方向移动,顺时针方向旋转旋钮向右移动光迹,逆时针方向旋转旋钮向左移动光迹。 自动(AUTO):
在自动扫描方式时扫描电路自动进行扫描。在没有信号输入或者输入信号没有被触发同步时,屏幕上仍可显示扫描基线。 ○2函数发生器
传统的函数发生器采用LC震荡器构成,这种发生器组成复杂、调试困难、频率稳定度不高且不易实现自动控制。
现在较先进的函数发生器是是采用直接数字频率合成器(DDS)信号源。DDS是一种纯数字化的方法。它先将所需正弦波一个周期的离散样点的幅值数字量存入ROM中,然后按照一定的地址间隔(相位增量)读出,并经过D/A转换器形成模拟正弦信号,再通过低通滤波获得所需质量的正弦信号。DDS信号源具有输出频率稳定度高,精度高,分辨率高且易于程控的优点,但价格也不菲。作为折中,CA1640P-02函数信号发生器采用了大规模单片集成精密函数发生器ICL038,用单片机AT89C51实现频率测量和智能化管理,用高亮度的数码管显示信号的频率、幅度,整机小巧、可靠、功能较强。其基本原理如下:产生方波→三角波→正弦波。
功能键说明:
闸门:该灯闪烁一次即完成一次测量。
频率显示:显示输出信号的频率或外测信号的频率。 频率单位:指示当前显示频率的单位。 波形指示:指示当前输出信号的波形状态。
幅度显示:显示当前输出信号的幅度。注意:幅度显示为信号的峰峰值。 幅度单位:显示当前输出信号幅度的单位。 波形选择:选择当前输出信号的波形。 3直流稳压电源 ○
直流稳压电源可以通过调节“电压调节”按钮来选择输出的电压。有两个可调节电压输出端和一个固定电压输出端,可变电压输出端可输出0-32V的电压,固定电压输出端可输出5V的固定电压,可以通过两个可变电压输出端的连接方式来输出-32V-64V的电压。 功能键说明:
电源开关:按下为开,弹出为关。 左路输出:0-32V,0-3A。 右路输出:0-32V,0-3A。 固定输出:5V,0-2A。
左路电压调节:向右旋调大电压,左旋调小电压。 右路电压调节:向右旋调大电压,左旋调小电压。
跟踪方式:按入为跟踪,弹出为独立。在跟踪状态下,左、右两路输出电压对称。可提供对称的正负电源。
左路电压调节:调节左路输出的电压。 右路电压调节:调节右路输出电压。 左路电流调节:调节左路输出电流。 右路电流调节:调节右路输出电流。
4500型万用表 ○
500型万用表是一种用作交、直流电压、直流电流,电阻和音频电平测量的
多功能、多量程测量仪表。它有两个“功能/量程”转换开关,如欲测量直流电压,应首先旋动右边的“功能/量程”开关,使开关调至电压档,然后将左边的旋钮调至所需电压量程后即可测量。 2、实验步骤
⑴用直流稳压电源产生直流电压,用万用表测量其电平。
打开直流稳压电压的开关,调节“电压调节”旋钮来调节电压的值,如果测独立的电压,则只需把两接线柱接在同一路上即可,若要测量串联电压,则把两路电压调到相等,在按下“跟踪方式”按钮,把一个表笔接在左路的正极,另一个接在右路的负极,再分别对应接入万用表的正负极就可以读出电压值了。
⑵用信号发生器产生正弦信号,用示波器测量其电压和周期。
先打开函数信号发生器,再根据需要调节波的形状、输出幅度、频率等基本参数,再将表笔接入信号输出端;打开示波器,按下信号选择开关以选择屏幕显示信号的通道,再将表笔插入所选通道中,将函数发生器的表笔与示波器的表笔连接好,通过调节垂直位移和水平位移键来调整波在屏幕中的位置,然后再通过调节波的周期和幅度使波能清晰的显示在屏幕上,按下“STOP/RUN”键,然后就可以根据屏幕上的提示来读取想要的参数了。
四、实习结果
用直流稳压电源产生直流电压,用万用表测量其电平
显示电压 1V 独立 串联 5V 独立 串联 10V 独立 串联 20V 独立 串联 万用表测1.1 V 1.9 V 5.1 V 10.0 V 10.0 量值
20.2 V 20.5 V 40.0V 用信号发生器产生正弦信号,用示波器测量其电压和周期
显示电压 10MV 100MV 1V 5V 显示频率 1KHZ 10KHZ 1KHZ 10KHZ 1KHZ 10KHZ 10MHZ 1KHZ 10KHZ 10MHZ 示波器测1.01 99.6 1.00 100 量周期 ms 示波器测16.8 14.2 108 量电压幅mv 度
五、实习总结
在使用信号发生器时要注意调节波信号的类型及频率等参数,用示波器测量时要注意表笔的连接,不要接反了,读数时要注意倍率,如果是“X10”则要在所读数的基础上X10。用直流稳压电源产生电压时,可调节旋钮来获得不同的电压值,也可按下“跟踪方式”来获得串、并联电压,用万用表测电压时,要注意调至电压档,并且要选择合适的量程,正负接线柱也要正确接入,避免万用表被烧坏。在用发生器产生正弦波时,可根据波幅度的不同而调节倍率,幅度较大的波可选择“X10”的档来减少波的过滤作用,而幅度较小的波则只能用“X1”的档。用万用表测电压时,也要选择合适的档位,尽量使指针偏转在1/3-2/3左右,这样误差较小。
经过这次实习,我学会了常用电子仪器的使用,会使用这些电子仪器是我们专业所必备的素质,在测量正弦波,特别是测小幅度正弦波时,读出的数值与发生器发出的值相差很大,而且波形还不易调出来,此时应耐心调出波形,多测量几组数,读出偏离标准数最近的一组数,并记录下来作为所读得得数值。
mv mv 106 mv 1.08 1.06 1.04 5.28 5.24 5.18 v v v v v v us ms us 1.00 100 ms us 99.0 1.00 100 ns ms us 100 ns
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