实验1指导书常用仪器仪表的使用.docx
常用仪器仪表的使用一、实验目的1. 了解常用电工测量仪表的分类、用途。2. 掌握电源、信号源、测量仪表的正确使用方法，掌握用示波器测量交流信号的电压幅值、周 期、频率等参数。3. 熟悉NEEL-II型电工电子实验装置。二、实验预习1. 打印实验指导书，预习实验的内容，了解本实验的目的、原理和方法。2. 计算各表中要求的电压、电流理论值，写出计算过程。三、实验设备与仪器NEEL-II型电工电子实验装置：含直流电压表、直流电流表、交流电压表、交流电流表、功率 与功率因数组合表、交流毫伏表、直流电压源、直流电流源、交流电源、函数信号源及实验电路。双踪示波器。四、实验原理1. 电压表、电流表、交流功率表的使用方法。电压测量电流测量功率测量图1电压表、电流表、功率表的使用方法2. 交流毫伏表：用于测量电路中的交流信号电压有效值。3. 函数信号源：用于产生幅值和频率可调的交流信号（正弦波、方波、三角波）。信号源输出信号的调节：调节“波形选择”开关可选择输出信号波形（正弦波、方波、三角波）。 调节“频率选择”开关，配合“频率粗调”、“频率细调”旋钮可调出信号发生器输出频率范围内任 意一种频率，LED显示窗口将显示出相应频率值。调节“输出衰减”开关和“幅值调节”旋钮可得 到所需要的输出电压。4. 电源：包括直流可调稳压电源（030V），直流可调稳流电源（0500mA），三相四线制的 交流电源，单相交流电源（0250V）。图3数字万用表图2三相交流可调电源与单相交流可调电源5. 数字万用表：测量直流和交流电压、电流、电阻等。某些万用表还可以测量三极管、二极管、 电容和频率等。 型号栏； 液晶显示屏：显示测量数值； 发光二极管：通断检测报警； 档位开关：改变测量功能、量程及开关机; 20A电流测试正极插座； 200mA电流测试正极插座； 电容、温度、及公共负极插座； 电压、电阻及二极管正极插座； 三极管测试插座； 背光灯/自动关机开关。6. 双踪示波器：可以同时测量和观察两路信号的波形，测量电路信号波形的幅值、周期等参数。袖发控制水平控制垂直控制信号输入 通道图4双踪示波器用示波器测量交流信号波形的幅值、周期、频率(1)交流信号波形的幅值测量：在图5中，如果“VOLTS/div”为1V/div，峰-峰之间高度为6div，计算方法为:U=1V/divX6div=6 V,如果探头为10： 1,实际值为U=60 V。此时“VOLTS/div”的“微调”旋钮应置于“校准”位置。(2)交流信号波形的周期、频率测量：在图6中，在屏幕上一个周期为4div。如果“扫描时间”为1ms/div，周期r=1ms/divX4div=4ms。由此可得频率户1/4ms=250Hz。此时扫描时间的“微调”旋钮应置于“校准”位置。图5电压测量7. 使用电工测量仪表时，为保证仪表安全，首先应选择较大量程进行测试，然后再根据读数调整到合适的量程，以增加显示数据位数，提高测量精度。如果产生告警保护，调整安全量程后按“复 位”键。8. 电缆电源电缆：三相交流电源，单相交流电源：高压电路电缆（有护套）。直流稳压电源，直流稳流电源：低压电路电缆。仪表电缆：直流电压表：低压电路电缆。直流电流表：低压电路电流电缆。交流电压表，功率与功率因数组合表：高压电路电缆（有护套）。交流电流表：高压电路电流电缆（有护套）。函数信号源，毫伏表，双踪示波器：同轴电缆，低压电路电缆。9.各种实验仪器与实验电路之间的连接关系见图7：图7实验仪器与实验电路之间的连接关系五、实验内容1. 电压源与电流源的等效转换将直流稳压电源看作理想电压源，将电压"s调至20V，串联一个200Q的固定电阻%,从而 构成一个实际电压源，再外接一个电阻箱Rl，如图8所示，改变电阻箱的阻值（见表1），即可测 出电压源的外特性（即伏安特性）。将直流稳流电源看作理想电流源，根据等效转换的条件，将输出电流如调至100mA，并联一个 200Q的固定电阻，构成一个实际电流源，再外接一个电阻箱Rl，如图9所示，改变电阻箱的阻值 （见表1），即可测出电流源的外特性。比较两种电源的外特性是否相同。图8电压源伏安特性图9电流源伏安特性表1电压源与电流源的等效转换七（Q）负载参数理论值电压源负载参数电流源负载参数U (V)I (mA)U (V)I (mA)U (V)I (mA)1003005002. 交流电压、电流及功率的测量将单相交流可调的输出电压电源（调压器）调至200V,然后接三相组合负载中的一相负载，如 图10所示，将交流电压表、交流电流表、功率表按仪表的接线要求接好线，按表2内容测量。图10交流电压、电流及功率的测量表2交流电压、电流及功率的测量负载U (V)I (A)P (W)1个灯2个灯3个灯3. 示波器、毫伏表和信号源的使用调节信号源使其输出信号（有效值，用毫伏表测量）分别为：U 1 = 2V、f = 1000Hz的方波;U2 = 4V、f2 = 2000Hz的正弦波。用示波器测量各信号电压幅度及频率值。测试数据填入表3。表3仪器使用中的测量数据信号源产生的信号电压（Ms）（有效值）U 1 = 2VU 2 = 4V信号源产生的信号频率（Hz）10002000示波器垂直灵敏度（V OLT/div）峰峰值波形格数（精确到小数点后1位）示波器测量的信号幅度（Vjp）（峰峰值）计算信号幅度有效值（Ms）示波器水平灵敏度（TIME/div）周期格数（精确到小数点后1位）信号周期T （ms）信号脉宽（高电平宽度，ms）占空比（脉宽/周期，%）计算信号频率f = 1/7 （Hz）六、实验注意事项严格按照电路图接线，不能随意改变元件和仪表的连接顺序和位置。七、思考题1. 能否用万用表测量方波、三角波的电压值？2. 示波器测量信号周期、幅度时，如何才能保证其测量精度？使用万用表时如何保证测量精度?3示波器观察波形时，下列要求，应调节哪些旋钮？移动波形位置；稳定波形；改变周期个数；改变显示幅度；测量直流电压。八、实验报告（本部分请在下面的空白页中手写完成）1. 回答思考题。2. 根据实验记录进行数据分析，将计算结果填入各表格。3. 误差原因分析：实验中产生的误差是由哪些原因造成的？4. 总结万用表、示波器、信号发生器等仪器设备的使用方法及主要旋钮、按键的功能。5. 使用函数信号发生器过程中经常出现的两个错误是什么？6. 在使用各种实验设备时都有哪些安全考虑（每种仪器分别进行说明）？7. 总结实验心得体会。
