电子测量技术与仪器电子版实验报告.doc

电子测量技术与仪器实验报告实验一 仪器使用总论一、 实验目得:1， 通过老师得讲解以及自己得学习了解实验得常规仪器,常用设备,以及耗材;2， 掌握以后做实验所用仪器得功能与使用方法;3， 知道模拟示波器,数字示波器得使用方法以及区别,优缺点;4， 知道以后实验中该注意得事项,该注意得问题,实验室得秩序。二、 实验设备:模拟示波器,数字示波器,三、实验内容1,实验中参观得仪器:模拟示波器,数字示波器,万用表,交流毫伏表、2,起到得作用:1)万用表:主要用来测量电阻值、电压、电流,有得可测频率、三极管、温度等、2)示波器:便于人们研究各种电现象得变化过程,能把肉眼瞧不到得信号变换成瞧得见得图像,还可以利用示波器观察各种不同信号幅度随时间变化得波形图线,测试各种不同得电量。能产生某些特定得周期性时间图形,如正弦波、方波、三角波等,频率可调。 3)交流毫伏表:就是用来测量正弦电压得交流电压表,主要用于测量毫伏级以下得豪伏电压等、3,模拟示波器、数字示波器得区别:),模拟示波器,操作简单,操作都在一个面板上,数字示波器往往要较长处理时间。2),垂直分辨率高,连续而且无限制,数字示波器一般只有8位至1位。3),模拟示波器数据更新快,可以每秒捕捉几十万个波形,而数字示波器只能每秒捕捉几十个波形、4),模拟示波器可以实施带宽与实时显示,即连续波形与单次波形得带宽相同,而数字示波器得带宽与取样率密切相关,取样率不高时需借助内插计算,容易出现混淆波形、5),如果某一个事件只发生一次,那么模拟示波器一般就是不能应付得,而数字示波器能够捕捉这种罕见一次性事件,并且长时间得将它显示出来。,仪器得使用中得注意事项:1),共地,保证所有仪器得接地电位相同。2),函数发生器输出端不能短接,且不能接到带有较高电压得得两端。3),信号发生器得微调应从零开始增加,毫伏表得档位要适当。4),用示波器进行测量时,校准旋钮应顺时针旋转到校准位置、5),所有仪器要轻拿轻放、)用电脑做实验时,注意对实验室电脑得爱护,做完实验记得关机、)示波器使用时注意接口正确。实验二 信号发生器得使用一,实验目得1、掌握超低频信号发生器、低频信号发生器与高频信号发生器得基本使用。2、掌握示波器得基本使用方法、二、实验要求与内容、利用信号源产生要求得信号,利用示波器对信号相应参数进行测量、2、学会对电子仪器得检测与排除简单故障,进一步熟悉常用电子仪器得使用,提高分析问题与解决问题得能力。3、谈实验得收获与体会。三、实验仪器1、D8A型超低频信号发生器;2、YB5400示波器;3、EE01高频信号发生器4、E101低频信号发生器等四、实验内容与步骤1、超低频信号发生器得使用。 使用D8型超低频信号发生器产生信号,利用示波器对信号参数进行测量、脉冲信号得测量将XD8A型超低频信号发生器得控制端选择“接地”,波形选择置于“脉冲(正脉冲)”位置,周期旋钮“X0、01置于2位置,“X0、1”置于4位置,“X1”置于8位置,“m/s”置于m位置; “输出幅度”置于1。V档, “幅度微调”旋钮旋于14位置。连接信号发生器得输出A与示波器得nnl 探针。测量信号参数测量上升时间,下降时间,锯齿波得跳变电压、上升时间t=0。8s;下降时间t2=798s;峰峰值:1、448;最大值:737.0mv;最小值:71mv;周期:T。6s;频率:f11。6h;锯齿波信号得测量将“波形选择”置于锯齿波档(倒数第二个),测量波形、上升时间=30.8ms;下降时间2=98us;峰峰值:1、448v;最大值:3.mv;最小值:-712mv;周期:T=85。m;频率:f=11。6z;、低频信号发生器得使用TT信号得输出 “波段选择X1K,频率2H 测量波形 测量信号得高电平时间,低电平时间,高电平电压,低电平电压,占空比得到以下数值:高电平时间:28us;低电平时间28; 高电平电压:。68v;低电平电压1。04v; 周期:40us;频率:2、1z占空比:5、电压信号输出 “波段选择X1K,频率1KHz,幅度7V,信号如下图测量信号参数:T,波峰,波谷,峰峰值得到以下数值:T=490us;f=2、1Hz;波峰:1。2v;波谷:1、7v; 峰峰值:2.93、高频信号发生器得使用频率300Hz,重复低频信号发生器电压信号输出得电信号参数。五、完成相应得实验报告1、通过实验,得知高频信号发生器得使用方式如下:内部调制仪器内有400Hz与1000z得低频振荡器,供内部调制用。内部调制得调节操作顺序如下。1)、将调幅选择开关放在需要得400Hz或10Hz位置。2)。调节载波调节旋钮到电压表指示为1。3)。调节载波调节旋钮,从调幅度表上得读数,确定出调幅波得幅度。一般可以调节在30得标准调幅度刻度线上、4).频率调节、电压调节与等幅输出得调节方法相同。调节载波调节旋钮也可以改变输出电压,但由于电压表得刻度只在“1”时正确,其她各点只有参考作用,误差较大。同时,由于载波调节旋钮得改变,会使在输出信号得调幅度不变得情况下,调幅度表得读数相应有所改变,造成读数误差。 外部调制当输出电压需要其她频率得调幅时,就需要输人外部调制信号、外部调制得调节操作顺序如下。1)、将调幅选择开关放在“等幅”位置。2)、按选择等幅振荡频率得方法,选择所需要得载波频率。3)。选择合适得外加信号源,作为低频调幅信号源。外加信号源得输出电压必须在20得负载上有10电压输出(即其输出功率为0.5W以上),才能在508000Hz得范围内达到00%得调幅。4).接通外加信号源得电源,预热几分钟后,将输出调到最小,然后将它接到“外调幅输人”插孔。逐渐增大输出,直到调幅度表得指针达到所需要得调幅度。低频信号发生器得使用方法:(1)使用前得准各工作 接通仪器得电源之前,应先检查电源电压就是否正常,电源线及电源插头就是否完好无损,通电前将输出细调电位器旋至最小,然后接通电源,打开D1型低频信号发生器得开关。(2)频率得调节 包括频段得选择与频率细调。(3)输出电压得调节、(4)电压级得使用 从电压级可以得到较好得非线性失真系数(0。%)、较小得输出电压(2V)与较好得信噪比。(5)功率级得使用 使用功率级时应先将功率开关按下,以将功率级输人端得信号接通。2、通过波形图,观察相应信号,计算信号参数,报告中应附有实验波形图,如以上图所示、实验三 信号源、计数器、示波器综合实验一、实验目得、掌握超信号发生器、计数器得基本使用。2、掌握数字式示波器基本使用方法、 二、实验内容1、利用信号源产生要求得信号,利用计数器与示波器对信号相应参数进行测量。2、学会对电子仪器得检测与排除简单故障,进一步熟悉常用电子仪器得使用,提高分析问题与解决问题得能力、3、谈实验得收获与体会。三、实验仪器信号发生器;YB54060示波器;EE101高频信号发生器EE102低频信号发生器YB371/81多功能计数器等四、实验内容与实验步骤1、开机检查,计数器开机后自检,并显示机型,同时进行仪器自校,测量机内10Hz信号,数码管显示相应频率。、频率测量当测量频率低于10Hz时,接“输入A”,按下“频率A键,选择闸门时间,进行频率测量。3、周期测量周期测量只针对“输入A”有效,按“周期A,选择合适得闸门时间,就进行输入A得周期测量、计数功能信号接输入A,按“计数”,开始计数。注:实验要求,对信号源得频率、周期测量同时使用计数器与示波器进行测量,并分别记录结果。五、完成相应得实验报告 实验报告中,要对信号源得相应档位进行描述,对计数器得结果与示波器得测量结果进行描述。示波器波形描述部分要有示波器得显示得图为证。六、实验结果(要求:.通过实验,总结仪器得使用方式。.通过波形图,观察相应信号,计算信号参数,报告中应附有实验波形图、)数据记录与处理低频信号发生器1s1ms100ms10s F KHZs14。007314.0643。945143、99 TMHZu9.3349、23339。249.350 计数782670 示波器测量 T=。44u f=121.9KZ5、实验内容及实验数据记录按实验电路接好电源,按下船形开关、总电源开关及该模块电源开关3,使其输出(TP30)为方波,通过调整电位器W30,使方波得占空比达到5%方波、保持方波得占空比为5不变,用短路器连接“波形选择档得45脚,用示波器观测输出端(TP301)得波形,调整电位器W303,使正弦波不产生明显得失真、:正弦波形、调节“频率可调”大电位器,使输出信号频率从小到大变化,记录芯片03管脚得电位并同步测量正弦波输出得频率,列表记录之。试分析该管脚电压与输出信号频率有何关系?4、改变外接电容C得值(在这里通过K301跳线来选择,连接301得-2脚时选中104得电容,连接2-或3-4时选中103得电容,连接4-5时选中12得电容),观测三种输出波形,并比较此三种外接电容所测得得波形之间得差异,可得出何结论？(如这三种电容之间就是10倍得关系,那么所对应得输出信号就是否也就是十倍关系?)5、锯齿得调节:锯齿波6、调节“频率调节”旋扭,记录下函数发生器输出得最高与最低频率(注意配合“频率选择档);再调节“幅度调节”旋扭,记录下函数发生器输出得最大与最小幅度(此时配合调节电位器W305)。正弦波形使用毫伏表模块对实验得幅值进行测量:正弦波:3、36v锯齿波 7、v 方波9。0v用外置得函数信号发生器观察典型得电信号 (1)接通外置函数信号发生器得电源、 ()分别观察正弦波、三角波、周期脉冲等典型信号,数据记录如下波形频率(z)幅度(v)有效值占空比方波494。8571。50。550%正弦波42。0290。500%交变得三角波578、8.834.5150%实验得心得:本实验主要学习了各种函数信号发生器,示波器得使用方法,这对于我们以后对电子之类得输出信号得测量有很大作用,例如函数信号发生器就是一种常见得芯片,在很多场合都要应用到这种芯片。实验中用到得函数信号发生器能产生方波、三角波与正弦波,这三种波就是现实应用用到最多得基本波形。通过本次实验我们熟悉了信号发生器得内部结构波形产生得过程,因此这对我们以后得学习与工作中遇到此类函数信号发生器与这几种波形得理解与应用有很大得帮助。实验四 万用表得使用一、实验目得1、掌握色环式精密电阻得阻值识读方法。2、掌握台式万用表得基本使用方法。二、实验内容1、对色环电阻得阻值进行识读,并使用万用表进行测量2、学会对电子仪器得检测与排除简单故障,进一步熟悉常用电子仪器得使用,提高分析问题与解决问题得能力。3、谈实验得收获与体会。三、实验结果(要求:1。通过实验,总结色环电阻读值方法。2.填表并计算误差(任选一个仪器结果计算误差、并分析原因)、)元件编号色环描述色环电阻阻值计算台式万用表测量结果便携万用表测量结果便携式误差(%)1绿棕黑红棕1、549.72。5%灰红黑棕棕8。2、308.2。7%3蓝灰黑银棕6、6。7。4、414棕蓝黑棕棕1。6.51。5。8%棕橙黑红金1312、2。2.3红黑黑红棕22。1019、870.5%7红黄黑金棕2424.724、93.7红黑黑黑棕20199。59,6、2%蓝红黑红棕24。564、810棕灰黑黑棕180180、280。7.38白棕黑金棕9191。21.40.4%色环电阻得使用方法带有四个色环得其中第一、二环分别代表阻值得前两位数;第三环代表倍率;第四环代表误差。第一二环每种颜色所代表得数:棕 红 橙3 黄4 绿5 蓝6 紫7 灰8 白9黑0、。第三换环色所代表得阻值范围为: 金色:几点几 黑色:几十几 棕色:几百几十 红色:几点几 k橙色:几十几k黄色:几百几十k绿色:几点几 M蓝色:几十几从数量级来瞧,在体上可把它们划分为三个大得等级,即:金、黑、棕色就是欧姆级得;红橙、黄色就是千欧级得;绿、蓝色则就是兆欧级得。()当第二环就是黑色时,第三环颜色所代表得则就是整数,即几,几十,几百 k等,这就是读数时得特殊情况,要注意。例如第三环就是红色,则其阻值即就是整几k得。()记住第四环颜色所代表得误差,即:金色为5;银色为10;无色为20%、电阻在读数中得使用方法如下:表示倍率得颜色:黑就是1倍,棕就是0倍,红就是10倍,橙就是1000倍,黄就是万倍,绿就是0万倍,蓝就是100万倍,紫就是000万倍,金就是0。倍,银就是0。01倍。表示误差得颜色:棕就是,红就是2%,灰就是0。05,白就是环保电阻,绿就是0、5,蓝就是0.25,紫就是0。1,金就是5%银就是%。下面举例说明:例当四个色环依次就是黄、橙、红、金色时,因第三环为红色、阻值范围就是几点几k得,按照黄、橙两色分别代表得数4”与”代入,则其读数为43 k。第环就是金色表示误差为。例当四个色环依次就是棕、黑、橙、金色时,因第三环为橙色,第二环又就是黑色,阻值应就是整几十k得,按棕色代表得数1代入,读数为1、第四环就是金色,其误差为、 附:色环电阻识别方法1 棕红橙黄绿蓝紫灰白黑 金银无色 四环电阻 十位 个位 幂值误差 五环电阻 百位 十位 个位幂值 误差实验五 电路仿真平台使用(Multisim)一、实验目得1、了解ui软件进行电路设计与仿真得步骤. 2、了解三端振荡器得结构与原理。 二、实验内容1、运用电子技术来设计振荡电路,通过实验完成功能验证、2、学会对电子电路得检测与排除电路故障,进一步熟悉常用电子仪器得使用,提高分析问题与解决问题得能力。3、谈实验得收获与体会三、实验所用设备及元件直流稳压电源( 0V );示波器;电阻、电感、电容、B等四、实验步骤1、进入Mulisim软件环境。2、点击菜单“File”“Sae ”保存文件。 注意:保存路径必须全部为英文,不可有汉字。、在电路图上点右键,选择“Place onnt”选择器件 电感元件在 oup:Ba ,Famiy:INDUCTO中,选择参数为10H得电感 电容元件在 Gu:Baic ,Fami:APTOR 中,选择参数为5F,10F得电容。 电阻元件在 ro:aic ,Family:RESIR 中,选择参数为30K、20K、2K得电阻。 电源在 Goup:orce ,mily:OER_SOURE 中选择VCC 地在 roup:Surcs,Fay:POWSORCE 中选择GROND 示波器在右侧工具栏中选择 “Oclocope”或“Teltronix illoscoe、联线:用鼠标选中需联线位置,然后拖动至需要位置释放鼠标即可、 若元件需要翻转,在元件上点右键,选择“90 Cockwise”或就是“90 CountW”注意事项:线路连接要符合合理、美观得原则。5、运行连接好得电路,若无错误,系统开始仿真运行;有错误则报错。6、运行状态下双击示波器,调节扫描时间观测波形。附:三端式振荡器介绍 在电子线路中,需要在没有激励信号得情况下自行产生周期性振荡信号得电子线路,即振荡器。鉴于正弦信号就是应用最为广泛得信号。本实验利用Mutsi得仿真仪器-示波器来观测三端式振荡器得输出波形。三端式振荡器除了三极管为,还需要三个电抗器件,它们共同构成振荡器频率得并联振荡电路,同时也构成正反馈所必须得反馈网络。从振荡器原理可知,振荡器得平衡条件就是A=1,就是一个复数形式,相位条件满足射同它异得原则。电路如图所示。(1) 该电路就是一个基极调谐得电容三端式振荡器(考必兹电路),交流等效满足相位条件、LC回路构成选频网络。振荡器中心频率为()运行仿真开关,双击示波器图标,可以得到仿真结果。五、实验结果(要求:做出指导书中给出得电路图,并说明该电路得工作原理,给出结果得波形并读出信号参数。)1、电路图如下:2、仿真输出得波形图如下:3、由输出波形得到实验测量结果如下:最大值A1=4.13V 最小值A2=18.0V A2-A1=1。089V周期=5、00s频率=1T=2000Hz三、 实验心得:通过本实验了解了ulisi软件得使用方法,对我们以后电子测量,模拟电子得测量与仿真使用做了很好得基础。实验六 LabEW虚拟仪器实验()一、实验目得1、掌握LbEW前面板、后面板得基本使用。2、掌握abEW软件典型环节、whil循环得基本使用。 二、实验内容1、学会对LbIEW软件得启动、前后面板得切换。、学会VI得创建、保存与打开。3、学会abVIEW前后面板得对应及其典型控件得连接与查找。三、实验步骤 1从桌面快捷方式或就是开始菜单中进入abVEW。 2 进入启动界面,选择新建VI。 3使用鼠标点击相应窗口或就是快捷键“ctrl+”切换前面板、后面板。四、实验程序得实现。 完成“elo world”I前面板中,鼠标右单击,控件菜单选择eprs文本输入控件字符串输入控件前面板中,鼠标右单击,控件菜单选择expes-文本显示控件-字符串显示控件用鼠标或就是快捷键,切换到后面板。连接控件,如图所示(1)保存VI,在前面板中得字符串输入控件中输入“hllowr”点击“”运行程序。则字符串显示控件中显示同样得字符串、2 数值运算程序前面板中,鼠标右单击,控件菜单选择eprss数值输入控件数值输入控件,对其改名为“长”前面板中,鼠标右单击,控件菜单选择express数值输入控件-数值输入控件,对其改名为“宽”前面板中,鼠标右单击,控件菜单选择exress数值显示控件-数值显示控件,对其改名为“面积”用鼠标或就是快捷键,切换到后面板,右单击函数面板-算术与比较数值乘法“”。连接控件,如图所示(2)运行程序、检查结果正确性。 3 hile循环得处理前面板中,鼠标右单击,控件菜单选择xress数值输入控件“旋钮”控件,对其改名为“输入”前面板中,鼠标右单击,控件菜单选择expres数值显示控件“仪表”控件,对其改名为“输入”用鼠标或就是快捷键,切换到后面板,连接程序如图所示鼠标右单击,函数执行过程控制wil循环,将hie循环拖与后面板中,并包含上述程序,如图所示(3)。运行程序并拖动旋钮则输入仪表显示相同得内容、点击前面板停止按钮程序停止运行。五、实验结果完成helo wold,数值运算以及whil循环处理得输入如下图前后面板所示:后面板 前面板 分析: 采集数据至一个应用程序来开始她们得工作,因为她们得任务通常需要与物理过程进行交互。为了从数据中提取有价值得信息,对过程做出决定,并获得结果,数据需要进行操作分析。bVIEW 提供了数以百计得分析函数、她们可以将这些函数集成至她们得应用程序中,从而做到智能测量并更为快速地获取结果。实验七 LW虚拟仪器实验(2)一、实验目得1、掌握LabW前面板、后面板得基本使用。2、掌握LVIEW软件数值操作、循环体基本使用、 二、实验内容1、熟悉前面板得典型控件使用。2、熟悉后面板得典型编程单元得调用。3、学会LbVIEW程序得简单错误进行调试。三、实验步骤 1 从桌面快捷方式或就是开始菜单中进入abIE、 2 进入启动界面,选择新建VI。 3 使用鼠标点击相应窗口或就是快捷键“tl+E”切换前面板、后面板。四、实验程序得实现 1完成 r循环实验前面板中,鼠标右单击,控件菜单选择expess数值显示控件-数值显示控件后面板得G程序如图。完成程序得绘制。(for循环得位置,右键编程结构r循环)时间延迟设置为0。1秒。(时间延迟在express执行过程控制时间延迟)运行程序,观察并总结程序功能。2 模拟温度采集程序(hle循环得使用)前面板中,鼠标右单击,控件菜单选择温度计、数值显示、波形图表完成后面板程序如图。时间延迟设置为、1秒、运行程序,观察并总结程序功能、 正弦波形生成(for循环得使用)前面板中,鼠标右单击,控件菜单选择波形图表完成后面板程序时间延迟设置为0、1秒运行程序,观察并总结程序功能。四、 实验结果实验结果得测试如下实验一:for循环得实验。从10开始累加共加九次,观察字符串显示控件中 显示得字符串。功能:实现数字得累加。实验二:wile循环得实验。随机出现得数值乘以100,将结果输出到温度计上表现 出来,并且在做出它得波形图。温度得模拟采集程序如下:实验三:for循环得实验。用(i乘以)/180,得出来得结果用波形图表示出来、正弦波得形成如下:摄氏温度与华氏温度得转化程序如下:实验八 LabI虚拟仪器综合实验一、实验目得、掌握LabVIE得基本程序开发方式。2、掌握LabVEW软件数值操作、循环体基本使用。 二、实验内容、熟悉前面板得典型控件使用、熟悉后面板得典型编程单元得调用、会使用搜索寻找响应得控件。2、 学会LabVIEW程序得简单错误进行调试。三、实验内容与实验步骤 1 从桌面快捷方式或就是开始菜单中进入bIEW。 2 进入启动界面,选择“基于模板得“使用指南入门生成分析与显示。点击确认,进入VI模板。 3 使用鼠标点击相应窗口或就是快捷键“ctrl+E”切换前面板、后面板。四、实验程序得实现 实验程序结构如图所示。各部分参数填写情况仿真信号位置:函数-express输入-仿真信号,按下图方式配置信号、公式位置:函数数学-脚本与公式公式,按下图配置公式X。X设定为“正弦X2设定为“正弦与均匀噪声”滤波器位置:函数-信号处理波形调理滤波器。设置:低通,截止频率2z、3阶。时间延迟:设置为.1秒幅值与电平测量:选择输出为“峰峰值”比较环节:峰峰值与 比较,输出警告灯。五、完成相应得实验报告对各个程序得前面板、后面板进行截图并保存六、实验结果(要求:附上前面板、后面板图,并对程序功能进行分析)实验功能:运用公式实现某一运算,进行比较,当超过某一给定数值时报警、 LabVEW功能分析序号名称功能1数据运算模板提供各种常用得数值运算符与数值运算式,数值转换以及各种数值常数2字符串运算模板提供各种字符串操作函数,数值与字符串之间得转换函数以及字符等(串)常数3时间与对话框模板提供对话框窗口,定时,时间与出错处理函数等4结构子模板提供程序控制结构命令,如循环控制5波形子摸板提供包括波形数据创建,通道信息设置,波形提取,波形存储得各种波形数据布尔子模板提供各种逻辑运算符以及布尔常量比较子模板提供各种比较运算函数8分析子模板提供各种数学分析与数学计算二、实验内容三、实验结果(要求:附上前面板、后面板图,并对程序功能进行分析)