基本电子测量仪器的使用精.ppt

第1页，本讲稿共138页第第8 8章基本电子测量仪器的使用章基本电子测量仪器的使用8.18.18.18.1万用表万用表万用表万用表8.38.38.38.3信号发生器信号发生器信号发生器信号发生器8.48.48.48.4示波器示波器示波器示波器8.58.58.58.5晶体管毫伏表晶体管毫伏表晶体管毫伏表晶体管毫伏表8.28.28.28.2直流稳压电源直流稳压电源直流稳压电源直流稳压电源第2页，本讲稿共138页第3页，本讲稿共138页8-1第4页，本讲稿共138页 就测试内容而言，测量仪器可分为时域、频域、数据域和调制域四就测试内容而言，测量仪器可分为时域、频域、数据域和调制域四类。类。（1 1）时域测量仪器：）时域测量仪器：）时域测量仪器：）时域测量仪器：主要用来测量与时间有函数关系的量，主要用来测量与时间有函数关系的量，即测量被测对象在不同时间的特性，包括函数的波形、电路的即测量被测对象在不同时间的特性，包括函数的波形、电路的瞬态过程及特性。测量信号的幅值（电流、电压）、周期、脉瞬态过程及特性。测量信号的幅值（电流、电压）、周期、脉宽、上升时间和下降时间等。宽、上升时间和下降时间等。主要有示波器、计数器、频率计、万用表等。主要有示波器、计数器、频率计、万用表等。（2 2）频域测量仪器：）频域测量仪器：）频域测量仪器：）频域测量仪器：主要用来测量与频率有函数关系的量，主要用来测量与频率有函数关系的量，即测量被测对象在不同频率的特性。即测量被测对象在不同频率的特性。主要有扫频仪、信号分析仪等。扫频仪用来测量电路的幅频特性；主要有扫频仪、信号分析仪等。扫频仪用来测量电路的幅频特性；频谱分析仪用来测量电路的相频特性。频谱分析仪用来测量电路的相频特性。第5页，本讲稿共138页 （2 2）数据域测量仪器：）数据域测量仪器：）数据域测量仪器：）数据域测量仪器：主要用来测量数字系统的逻辑学特性。主要用来测量数字系统的逻辑学特性。所关心的不是信号波形、幅度及相位等信息，而是信号的逻辑状态所关心的不是信号波形、幅度及相位等信息，而是信号的逻辑状态“0”和和“1”。主要有逻辑分析仪。主要有逻辑分析仪。如：逻辑分析仪可以同时观测多通道数字信号的时序关系，如：逻辑分析仪可以同时观测多通道数字信号的时序关系，分析通道数字信号的逻辑状态。分析通道数字信号的逻辑状态。（4 4）调制域测量仪器：）调制域测量仪器：）调制域测量仪器：）调制域测量仪器：主要用来测量调幅、调频及各种数字调主要用来测量调幅、调频及各种数字调制信号的特性参数、电路与系统的传输性能等。制信号的特性参数、电路与系统的传输性能等。主要有调制度分析仪主要有调制度分析仪、调制域分析仪。、调制域分析仪。第6页，本讲稿共138页8.1 8.1 万用表万用表8.1.1 模拟式万用表的功能特点模拟式万用表的功能特点 1、模拟万用表的功能、模拟万用表的功能 万用表又称复用表，是一种可测量多种电量的多量程便携式仪表。由于测量种类多，测量范围宽，使用和携带方便，价格低等优点，常用于检查电源或仪器的好坏，检查电路的故障，判别元器件的数值及好坏等，应用十分广泛。一般万用表都可以测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻等。有的万用表还可以测量音频电流、交流电流第7页，本讲稿共138页电容、电感和晶体管的值等。万用表按指示方式不同，可分为指针式和数字式。指针式万用表的表头为磁电式电表，数字式万用表的表头为数字电压表。在电工测量中，指针式万用表使用较多。2、模拟万用表的性能、模拟万用表的性能 通常以万用表的最大刻度值和万用表的误差来表示万用表的性能。万用表的最大刻度值见表8-1所示，万用表的误差见表8-2所示。第8页，本讲稿共138页表表8-1 万用表的最大刻度值万用表的最大刻度值(MF47型型)表表8-2 万用表的误差万用表的误差(MF47型型)测量项目最大刻度值直流电压（V）0.25、1、2.5、10、50（内阻20k）250、500、1000、2500（内阻9k）交流电压（V）10、50、250、1000、2500（内阻9k）直流电流（mA）0.05、0.5、5、50、500（电压降0.25V）低频电压（dB）-1022（0 dB=1mW/600）测量项目允许差直流电压、电流0500mA：最大刻度值的2.5%10A：最大刻度值的5%01000V：最大刻度值的2.5%2500V：最大刻度值的5%交流电压最大刻度值的5%电阻度盘长度的10%第9页，本讲稿共138页8.1.2 8.1.2 模拟式万用表简介模拟式万用表简介 以MF47型模拟式万用表为例介绍模拟式万用表的使用方法，MF47型模拟式万用表如图8-2所示。图8-2 MF47型万用表第10页，本讲稿共138页 1、刻度尺 一般万用表的刻度尺有很多条，不同的测量内容应对应相应的刻度尺，否则，会带来较大的测量误差。图8-3 MF47型万用表刻度尺第11页，本讲稿共138页 MF47型万用表的刻度尺分别为：电阻刻度尺 交直流电压、电流公共刻度尺 10V交流电压刻度尺 电容刻度尺 晶体管放大倍数刻度尺 负载电压、负载电流刻度尺 电感刻度尺 音频电平刻度尺 电池电量（BATT）刻度尺第12页，本讲稿共138页 2、插座及量程开关“欧姆调零”旋钮公共插座10A直流专用插座直流电压范围交流电压范围电阻范围2500V交直流专用插座通路蜂鸣器检测直流电流范围电池电量范围红外线遥控发射器检测图8-4 MF47型万用表插座及量程开关晶体管插座档位开关第13页，本讲稿共138页8.1.3 模拟式万用表使用前的准备模拟式万用表使用前的准备 1、测量用端子 万用表有两支表笔，分别用红色和黑色标识，测量时将红色表笔插到“+”端，黑色表笔插到“-”端。2、表头校正 模拟式万用表的表笔开路时，表的指针应指在“0”的位置（可用螺丝刀微调使指针处于0位）。此调整又称零位调整。第14页，本讲稿共138页 3、测量模式和范围的切换 对于500型万用表：测量模式开关和量程调整旋钮是两不同的开关，如图8-5所示。图8-5 测量模式开关和量程调整旋钮（500型万用表）第15页，本讲稿共138页 对于47型或其它型号的万用表：测量模式开关和量程调整旋钮是同一个开关，如图8-6所示。称“档位开关”或“量程开关”。“档位开关”应旋到适当位置。图8-6 MF47型万用表第16页，本讲稿共138页8.1.4 模拟式万用表的使用方法1 1、直流电压的测量、直流电压的测量 （1）测量方法 将“档位开关”转到直流电压“DC V”的适当量程；将万用表并联在被测电压两端，红表笔接高电位端，黑表笔接低电位端；选择正确的刻度尺读出被测电压值。（2）注意事项 被测电压的大小未知时，先粗测，后精确测量；表笔的极性不能接反，否则，表针会反转打弯。第17页，本讲稿共138页2 2、直流电流的测量、直流电流的测量 （1）测量方法 将“档位开关”转到直流电流“DC A”的适当量程；将万用表串联在被测电路中，红表笔接高电位端，黑表笔接低电位端；选择正确的刻度尺读出被测电流值。（2）注意事项 被测电流的大小未知时，先粗测，后精确测量；表笔的极性不能接反，否则，表针会反转打弯；串联连接，要断开电路。第18页，本讲稿共138页 3 3、交流电压的测量、交流电压的测量 （1 1）测量方法）测量方法 将“档位开关”转到交流电压“”的适当量程；将万用表并联在被测电路中；选择正确的刻度尺读出被测电压值。（2）注意事项）注意事项 被测电压的大小未知时，先粗测，后精确测量；对工频电压的测量时，要注意安全。V第19页，本讲稿共138页 4 4、电阻值的测量、电阻值的测量 （1 1）测量方法）测量方法 将“档位开关”转到电阻“”的适当量程；将两表笔短路，调节“欧姆调零”旋钮，使表针指在0处（欧姆零点调节）；接上被测电阻，读出电阻值。被测电阻值被测电阻值=表盘读数表盘读数量程量程 第20页，本讲稿共138页 （2）注意事项）注意事项 每次更换量程档后，应重新调整欧姆零点；如调不到零，说明表内电池不足，需更换电池；为提高测量的准确度，选择量程时应使表针指在 刻度的中间位置附近为宜。注意注意：万用表使用完毕，切记关闭电源。万用表使用完毕，切记关闭电源。万用表使用完毕，切记关闭电源。万用表使用完毕，切记关闭电源。如无电源开关，应把转换开关置到交流电压最高量程如无电源开关，应把转换开关置到交流电压最高量程如无电源开关，应把转换开关置到交流电压最高量程如无电源开关，应把转换开关置到交流电压最高量程档。档。档。档。第21页，本讲稿共138页8.1.5 8.1.5 数字万用表的种类与特点数字万用表的种类与特点数字万用表的种类与特点数字万用表的种类与特点 数字万用表也称数字多用表（数字万用表也称数字多用表（DMM），它是将所测），它是将所测量的电压、电流、电阻的值等测量结果直接用数字形式量的电压、电流、电阻的值等测量结果直接用数字形式显示出来的测试仪表，具有测量速度快、显示清晰、准显示出来的测试仪表，具有测量速度快、显示清晰、准确度高、分辩率强、测试范围宽等特点。许多数字万用确度高、分辩率强、测试范围宽等特点。许多数字万用表除了基本的测量功能外，还能测量电容值、电感值、表除了基本的测量功能外，还能测量电容值、电感值、晶体管放大倍数等，是一种功能测试仪表。晶体管放大倍数等，是一种功能测试仪表。第22页，本讲稿共138页1、数字万用表的种类、数字万用表的种类 数字万用表通常分为手持式数字万用表、钳形数字万用表和台式数字万用表。（1）手持式数字万用表 Fluke 170系列手持式数字万用表 如图8-7所示。Fluke 170系列数字万用表有三款：Fluke 175、Fluke 177、Fluke 179。是最为通用的数字万用表，集精度、功能性、易用性、安全性和可靠性于一体，为万用表建立了新的标准。第23页，本讲稿共138页图8-7 Fluke 170系列手持式数字万用表的外形图第24页，本讲稿共138页 Fluke 80V系列手持式数字万用表 如图8-8所示。Fluke 80系列数字万用表有以下型号：Fluke 83V、Fluke 87V、Fluke87V/E。Fluke 80系列数字万用表经过第三方独立测试，可以承受8000V以上的电压脉冲，大大降低了浪涌击穿的危险。第25页，本讲稿共138页图8-8 Fluke 80系列手持式数字万用表的外形图第26页，本讲稿共138页 METRA Hit 30M高精度手持式数字万用表 如图8-9所示。METRA Hit 30M高精度手持式数字万用表是目前世界上精度最高的手持式数字万用表。有如下特征：精确测量，基本显示位数为 位；拥有128kB内存的测量数据存储器；1MHz频率测量；可进行温度测量（RTD和TC）；有红外计算机接口。第27页，本讲稿共138页图8-9 METRA Hit 30M高精度手持式数字万用表的外形图第28页，本讲稿共138页 MT4080A/MT4080D手持式RCL测试仪 如图8-10所示。世界首创的100KHz手持式电桥，可测量：阻抗Z、电感L、电容C；直流电阻DCR、等效串连电阻ESR；损耗因数D、品质因数Q、相位角度。第29页，本讲稿共138页图8-10 MT4080A/MT4080D手持式RCL测试仪的外形图 1:短路片；2:AA-SIZE NI-MH充电电池2PCS；3:DC6V电源适配器；4:TL08B四线测试夹；5:TL08A贴片SMD测试夹；6:TL08C四线鳄鱼夹。第30页，本讲稿共138页 VC9802A+手持式数字万用表 如图8-11所示。有如下特点：新型防振套，流线型设计，手感舒适；大屏幕荧光显示，字迹清楚；金属屏蔽板，防磁，抗干扰能力强；改变传统自动断电，正常操作不断电；全保护功能，防高压打火设计；火线判断功能。第31页，本讲稿共138页图8-11 VC9802A+手持式数字万用表的外形图第32页，本讲稿共138页 基本功能第33页，本讲稿共138页 附加功能第34页，本讲稿共138页 （2）钳形数字万用表 钳形数字万用表简称钳形表。具有符合人体工程学的设计，其形状更加适合于手持，使现场应用更加容易。Fluke 330系列钳形数字万用表 如图8-12所示。Fluke 330系列钳形数字万用表有5种型号：Fluke 333337。不同的型号有不同的技术指标和特点。第35页，本讲稿共138页图8-12 Fluke 330系列钳形数字万用表的外形图第36页，本讲稿共138页 DT266/DT266C钳形数字万用表 如图8-13所示。是将电磁感应测量电路和普通数字万用表的电路相结合而制成的便携式测试仪表。可以测量交、直流电压值，交流电流值、电阻值。第37页，本讲稿共138页图8-13 DT266/DT266C钳形数字万用表的外形图第38页，本讲稿共138页 （3）台式数字万用表 Fluke 45双显示数字万用表 如图8-14所示。Fluke 45是全5位，100000字高性能双显示显示多功能测试仪表仪表，能真正地满足任何测试需求无论是工作台还是现场应用。两个多功能显示显示和16种不同的测量功能实现了最大的多功能性，却非常经济。Fluke 45所具备的高性能和灵活性可广泛地用于生产测试、库房和现场维护、定点修理、科研开发和教学等场合。第39页，本讲稿共138页图8-14 Fluke 45双显示数字万用表的外形图第40页，本讲稿共138页 VICTOR 8145A台式数字万用表 如图8-15所示。深圳胜利仪器（国产）。33000读数值分辩率，双显示台式数字万用表（0.03%），自动量程，自校准技术，电压，电流，电阻测量，AC频响40Hz 50kHz。第41页，本讲稿共138页图8-15 VICTOR 8145A台式数字万用表的外形图第42页，本讲稿共138页2、数字万用表的特点、数字万用表的特点 （1）显示特点 数字万用表采用先进的数字显示技术，其显示清晰、直观、读数准确，既保证了读数的客观性，又符合人们的读数习惯。1）采用LCD液晶显示屏；2）许多数字万用表还添加了标志符显示功能，包括：单位符号（nVV，AA，mM，HzMHz，pFF，HH等）。第43页，本讲稿共138页 测量项目符号（AC、DC、LO（低功率法测电阻）、LOGIC（逻辑测试）等）。特殊符号（电压控制符号“VCN”、读数保持符号“HOLD”或“H”、自动量程符号“AUTO”、10倍乘符号“10”等）。3）近年来许多数字万用表设置了带模拟图形的双显示或多重显示模式。第44页，本讲稿共138页（2）测试功能 数字万用表可以测量：直流电压（DCV）；交流电压（ACV）；直流电压（DCA）；交流电流（ACA）；电阻（R）；二极管正向压降（VF）。晶体管共发射极电流放大系数（hFE或）。电容量（C）。第45页，本讲稿共138页 电导（G）；温度（T）；频率（f）；检查线路通断的蜂鸣器（B2）；低功率法测电阻（LO）；有的数字万用表还具有电感档、信号档、AC/DC自动转换功能、电容档自动转换量程功能，读数保持功能（HOLD）、逻辑测试功能（LOGIC）、自动关机功能（AUTO OFF POWER）、语音报数等附加功能。第46页，本讲稿共138页（3）显示位数 数字万用表的显示位数有：位、位、位、位、位、位、位、位 等9种。显示位数确定了数字万用表的最大显示量程，是数字万用表非常重要的一种参数。数字万用表的显示位数都是由1个整数和1 个分数组合而成的。其中，分数中的分子表示该数字万用表最高位所能显示的数字；分母则是最大极限量程时最高的数字。分数前面的整数则表示最高位后的数位。第47页，本讲稿共138页 如：位，其中“3”表示数字万用表最高位后有3个整数位；分子中的“1”表示数字万用表最高位只能显示01的数字，故最大显示值为1999；分母“2”表示数字万用表的最大极限量程数值为2000，故最大极限量程为2000。又如：位，分子中的“2”表示数字万用表最高位只能显示02的数字；因为整数是“3”，可以确定在最高位之后有3个整数，故最大显示值为2999；分母“3”表示数字万用表的最大极限量程数值为3000。第48页，本讲稿共138页（4）分辩率 是反映数字万用表灵敏度高低的性能参数。随显示倍数的增加而提高。不同位数的数字万用表所能达到的最高分辨率分别为100V（）、10V（）、1V（）、100nV（）、10nV（）、1nV（）。数字万用表的分辩率指标可以用分辩率来表示，即数数字万用表所能显示的最小数字（除字万用表所能显示的最小数字（除0外）与最大数字的百分外）与最大数字的百分比比。第49页，本讲稿共138页 例如：位的分辨率为1/1999，约为0.05%。同理：位的分辨率为为0.033%。位的分辨率为为0.025%。位的分辨率为为0.005%。位的分辨率为为0.0005%。位的分辨率为为0.0025%。位的分辨率为为0.00005%。位的分辨率为为0.000005%。位的分辨率为为0.0000005%。第50页，本讲稿共138页4.2.6 数字万用表的使用数字万用表的使用 1、VC9802A+数字万用表简介数字万用表简介 如图8-16所示。其中B/L背光开关：光线较暗时，便于读数。HOLD保持开关：被测数值保持显示在液晶显示器上，便于读数。旋钮开关：用于改变测量功能及量程。第51页，本讲稿共138页图8-16 VC9802A+数字万用表面板简介显示屏电源开关B/L背光开关保持开关火线识别指示器旋钮开关电压、电阻及频率插座公共 地小于200mA电流测试插座20A电流测试插座第52页，本讲稿共138页2、数字万用表的使用(1)(1)直流电压测量直流电压测量将黑表笔插入“COM”插孔，红表笔插入“V/Hz”插孔。将量程开关转至相应的DCV量程上，然后将测试表笔跨接在被测电路上，红表笔所接的该点电压与极性显示在屏幕上。注意：注意：如测量时高位显示“1”，表明已超过量程范围，须将量程开关转至较高档位上。输入电压切勿超过1000V，否则，将损坏仪表电路。第53页，本讲稿共138页(2)(2)交流电压测量交流电压测量将黑表笔插入“COM”插孔，红表笔插入“V/Hz”插孔。将量程开关转至相应的ACV量程上，然后将测试表笔跨接在被测电路上。注意：注意：输入电压切勿超过750Vrms，如超过则有损坏仪表电路的危险。当测量高电压电路时，注意避免触及高压电路。第54页，本讲稿共138页(3)(3)直流电流测量直流电流测量将黑表笔插入“COM”插孔，红表笔插入“mA”插孔中（最大为200mA），或红表笔插入“20A”中。将量程开关转至相应的DCA档位上，然后将仪表串入串入被测电路中。被测电流值及红色表笔点的电流极性将同时显示在屏幕上。第55页，本讲稿共138页(4)(4)交流电流测量交流电流测量将黑表笔插入“COM”插孔，红表笔插入“mA”插孔中（最大为200mA），或红表笔插入“20A”中。将量程开关转至相应的ACA档位上，然后将仪表串串入入被测电路中。第56页，本讲稿共138页(5)(5)电阻测量电阻测量将黑表笔插入“COM”插孔，红表笔插入“V/Hz”插孔中。将量程开关转至相应的电阻量程上，将两表笔跨接在被测电阻中。注意注意：测量在线电阻时，不能带电测量电阻。切勿在电阻量程测量电压。第57页，本讲稿共138页注意注意：万用表使用完毕，切记关闭电源。万用表使用完毕，切记关闭电源。第58页，本讲稿共138页8.2 直流稳压电源直流稳压电源8.2.1 概述概述 直流稳压电源是一种具有较高稳压系数，电压在一定范围内连续可调的直流电源，是一种常用的电子仪器。具有电源精度高、纹波小、抗干扰能力强、有良好的带负载能力等特点。1、直流稳压电源简介、直流稳压电源简介（1）稳压直流电源 三路直流稳压电源HT-1713C型和DF1733型的前面板图如图8-17所示。第59页，本讲稿共138页 以DF1733型为例介绍。DF1733型直流稳压电源是采用三只电源变压器，三路完全独立输出的三路直流稳压电源。每路的电路完全相同，都是采用晶体管、集成电路和带有温度补偿基准稳压管组成的高精度直流稳压电源。每路的性能稳定可靠，输出电压能从0V起，在030V范围内连续可调，带有自动过载保护和短路保护功能。第60页，本讲稿共138页8-17第61页，本讲稿共138页1）前面板简介 DF1733型直流稳压电源的前面板如图8-18所示。以其中一路说明前面板各开关、旋钮的作用。：电源开关；：电压、电流指示表；：电压、电流指示选择开关；：电压范围选择开关，共两档，015V，1530V；：电压调节旋钮；：短路保护指示灯；：接地插孔；：电压输出插孔。第62页，本讲稿共138页第63页，本讲稿共138页2）主要技术指标输入电压：220V10%；输出电压：DC 015V、1530V分两档连续可调；输出电流：01A；电源电压调整率：0.1%负载调整率：0.5%纹波电压：1mV（rms）电表精度：3%保护方式：自动过载和短路保护。第64页，本讲稿共138页（2）稳压稳流直流电源 稳压稳流直流电源的前面板图如图8-19所示。稳压稳流直流电源是一种输出电压不间断连续可调，稳压与稳流自动转换的高精度直流电源。输出电压能从0V起调，在额定范围内任意选择，而且限流保护点可任意选择。在稳流状态时，电流能在额定范围内连续可调。其中，XD17230A型为双路输出，三位数字显示；XD1743A型为四路输出，三位数字显示。第65页，本讲稿共138页8-19第66页，本讲稿共138页8.2.2 使用方法使用方法1、操作顺序：“先调准，后接入”。即先调准所需的输出电压值，再连接稳压电源与实验线路之间的连线，否则易因误将过高电压接入电路，造成器件损坏。另外，改变电路接线前也应先断开直流电源。2、电压调整：“粗调”、“细调”配合使用，先粗调，后细调。例如，“电压范围选择开关”置15V档（相当于“粗调”），调节“电压调节旋钮”（相当于细调），即可得到015V之间的任一直流电压（由表上读出）。当“电压范围选择开关”置30V档，即可得到1530V之间的任一直流电压。第67页，本讲稿共138页8.3 晶体管毫伏表晶体管毫伏表 8.3.1 概述概述 晶体管毫伏表是一种测量正弦交流信号电压的仪表，主要有检波-放大式和放大-检波式两种。本节主要以放大-检波式（如DA-16型、HG2172型）为例，介绍晶体管毫伏表的使用。1、放大、放大-检波式电压表检波式电压表 放大-检波式电压表的原理图如图8-20所示。放大-检波式电路具有较高的灵敏度和稳定度，检波置于最后，使之在大信号检波时产生良好的指示线性。第68页，本讲稿共138页 被测交流电压先经宽带放大器放大，然后再检波变成直流电压，驱动电流表偏转。由于先放大，可以提高输入阻抗和灵敏度，避免了检波电路工作在小信号时所造成的刻度非线性及直流放大器存在的漂移问题。上限频率为兆赫级，最小量程为毫伏级。8-20第69页，本讲稿共138页2、面板结构图、面板结构图 常用晶体管毫伏表的面板结构图如图8-21所示。8-21第70页，本讲稿共138页3、主要技术指标、主要技术指标 以DA-16型晶体管毫伏表为例说明。（1）测量电压范围：100V300V。分1、3、10、30、100、300mV、1、3、10、30、300V，共十一档级。（2）测量电平范围：-72dB+32 dB（600）。（3）频率范围：20Hz1MHz。（4）固有误差：3%（在基准频率1kHz）。（5）频率响应误差：100Hz100kHz，3%。20Hz1MHz，5%。（6）工作误差极限：8%。（7）输入阻抗：在1kHz时，输入电阻为1.5M；输入电容在1mV0.3V时约50 pF，1V300V时约70pF。第71页，本讲稿共138页8.3.2 使用方法使用方法1、使用须知、使用须知（1）接通电源，电表指针来回摆动数次稳定后（输入线短接），校正调零旋钮，使指针在零位置，即可行进测量。（2）输入端短路时，指针稍有噪声偏转（1mV档不大于满度值的2%）是正常的。（3）所测交流电压中的直流分量不得大于300V。（4）如果用毫伏表测量市电，注意机壳带电，以免发生危险。（5）使用100mV以下量程档时，应尽量避免输入端开路，以防外界干扰电压造成仪器过载。（6）由于本仪器灵敏度较高，接地点必须良好，或正确选择接地点。第72页，本讲稿共138页2、使用方法、使用方法（1）校正零位：将电表垂直放置（即面板与桌面垂直）。接通电源前，应检查电表指针是否处于零伏位置，否则应调节表头的机械调零螺丝，使指针到零伏位置（机械调零）。接通电源后，将输入端短路，表针指示应在零伏位置；如有偏差，可调节调零旋钮，以免产生读数误差（电气调零）。（2）首先将量程开关转到最大量程300V档，然后根据输入被测电压的大小逐渐减小量程进行测量。一般正确是量程的选择，能够使电表指针有最大的偏转角度。（3）测量电压时，电表与被测电路必须共地，且接地良好，要避免人体与测量线接触造成测量误差。测量完毕，应将量程第73页，本讲稿共138页开关转到最大量程位置后再拆除测量线路。（4）被测电压的读数，应根据电压量程选择开关的档级，读相应的第一条（或第二条）表头指示刻度线。当毫伏表作电平使用时，分贝读数由表头上第三条指示刻度线-12dB+2dB指示。测量电平时，被测点的实际电平分贝数为表头指示的分贝数和量程选择开关所示的电平分贝数的代数和。例如：量程选择开关置于3V（+10dB），表头指针指示在-4dB处，可得出：实际电平分贝数=（+10dB）+（-4dB）=+6dB第74页，本讲稿共138页3、注意事项、注意事项（1）被测正弦信号应不超过仪表的频率范围和量程范围。（2）测量市电电网电压时，应将市电中线接公共地端，市电相线接输入端，切勿接反。在测量36V以上电压时，应注意机壳带问题。第75页，本讲稿共138页8.4 信号发生器信号发生器8.4.1 信号发生器概述信号发生器概述 能产生不同频率、不同幅度的规则或不规则波形的信号源称为信号发生器。1、信号发生器的作用、信号发生器的作用 信号发生器在电子系统的研制、生产、测试、校准及维护中有着广泛的应用，和示波器、电压表等仪器一样，信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。归纳起来，主要有以下三个方面的用途：第76页，本讲稿共138页（1）激励源。在研制、生产、使用、测试和维修各种电子元器件、部件及整机设备时，作为激励信号，由它产生不同频率、不同波形的电压、电流信号作为激励信号，以分析确定它们的性能参数。（2）标准信号源。一是用于产生一些标准信号，提供给某些设备测量专用；另一类是用作对一般信号源校准。（3）信号仿真。第77页，本讲稿共138页2、信号发生器的分类、信号发生器的分类 信号发生器的应用领域广泛，种类繁多，性能指标各异，分类方法亦不同。按用途有专用和通用之分；按性能有一般和标准信号发生器之分；按调试类型可以分为调幅、调频、调相、脉冲调制及组合调制信号发生器等；按频率调节方式可分为扫频、程控信号发生器等。介绍几种主要的分类方法。（1）按输出信号的频率分 大致分为6类：第78页，本讲稿共138页超低频率信号发生器，频率范围为0.0011000Hz；低频信号发生器，频率范围为1Hz1MHz；视频信号发生器，频率范围20Hz10MHz；高频信号发生器，频率范围200kHz30MHz；甚高频信号发生器，频率范围30kHz300MHz；超高频信号发生器，频率范围在300MHz以上。第79页，本讲稿共138页（2）按输出波形分 正弦波形发生器，产生正弦波形或受调制的正弦信号；脉冲信号发生器，产生脉冲宽度不同的重复脉冲；函数信号发生器，产生幅度与时间成一定函数关系的信号；噪声信号发生器，产生模拟各种干扰的电压信号。（3）按性能标准分 可以分为一般信号发生器和标准信号发生器。3、信号发生器的基本组成、信号发生器的基本组成 信号发生器的种类很多，信号产生的方法各不相同，但其基本结构是一致的，如图8-22所示。安主要包括主振器、缓冲级、输出级及相关的外部环节。第80页，本讲稿共138页8-22第81页，本讲稿共138页主振器：信号源的核心，产生不同频率、不同波形的信号。缓冲级：对主振器产生的信号进行放大、整形等。调制级：在需要输出调制波形时，对原始信号按照调幅、调频等要求进行调制。输出级：调节输出信号的电平和输出阻抗。指示器：监视输出信号。电源：提供信号发生器各部分的工作电源电压。第82页，本讲稿共138页4、常用信号发生器、常用信号发生器（1）低频信号发生器 低频信号发生器可以产生频率和幅度可调的正弦波，有些低频信号发生器还可产生波形、频率、幅度、脉宽可调的所需波形，还能产生频率、幅度和脉宽均可调的矩形波。常用的低频信号发生器的前面板外形如图8-23所示。第83页，本讲稿共138页8-23第84页，本讲稿共138页（2）函数信号发生器 函数信号发生器是一种能够产生正弦波、方波、三角波、锯齿波以及脉冲波等多种波形的信号源。有的函数信号发生器还具有调制的功能，可以产生调幅、调频、调相及脉宽调制等信号。函数信号发生器可以用于生产、测试、仪器维修和实验室，是一种多功能的通用信号源。常用的函数信号发生器的前面板外形如图8-24所示。第85页，本讲稿共138页8-24第86页，本讲稿共138页（3）高频信号发生器 高频信号发生器主要用来产生高频信号（包括调制信号）的仪器，或者供给高频标准信号，以便测试各种电子设备和电路的性能。能提供在频率和幅度上经过校准了的从1V到几分之一微伏的信号电压，并能提供等幅波或调制波（调幅或调频），广泛应用于研制、调试和检修各种无线电收音机、通信机、电视接收机以及测量电场强度等场合。NY-3100PG型高频信号发生器的前面板外形如图8-25所示。第87页，本讲稿共138页（4）任意信号发生器 Agilent 33220A型任意信号发生器的前面板如图8-26所示。使用直接数字合成（DDS）技术，可生成稳定、精确、纯净和低失真的正弦输出信号，能提供高达20MHz的正弦波和方波，以及高达200KHz的线性斜波，还可产生复杂的专用波形。8-258-26第88页，本讲稿共138页8.4.2 函数信号发生器的使用函数信号发生器的使用 以GFG-8216A型函数信号发生器为例说明使用方法。1、简介、简介 GFG-8216A型函数信号发生器是一种通用的多功能低频信号源。它能产生0.3Hz3MHz的正弦波、矩形脉冲和TTL逻辑电平。正弦波具有较小的失真，良好的幅频特性，输出幅度010VPP连续可调并具有标准的600输出阻抗特性。输出频率由LED数码管显示，清晰直观。第89页，本讲稿共138页2、主要参数、主要参数 波形：正弦波、正矩形脉冲、TTL电平；频率范围：1Hz1MHz，共分6档。（1Hz10Hz、10Hz100Hz、100Hz1KHz、1KHz10KHz、10KHZ100KHz、100KHz1MHz）；在转换频段时，数显小数点自动切换，指示管显示相应的Hz或KHz。3、前面板介绍、前面板介绍 GFG-8216A型函数信号发生器的前面板如图8-27所示。第90页，本讲稿共138页8-27第91页，本讲稿共138页其中：为电源开关；为信号频率微调旋钮；为TTL/CMOS兼容的信号输出插座；为调节输出波形周期旋钮（拉起时）；为调节CMOS输出波形幅度旋钮；按下此旋钮，可输出与TTL兼容的波形。若拉起并旋转此旋钮，可调整515VPPCMOS输出。为改变计数闸门时间开关；在使用外部计数模式时，按下此键来改变Gate Time，其改变顺序以0.01秒，0.1秒，1秒，10秒的周期进行。在内部计数时的Gate Time时间为0.01秒。第92页，本讲稿共138页为直流电位旋钮；拉起此旋钮时，可在10V之间选择任何直流准位加于信号输出。为输出正弦幅度调节旋钮，拉出时，可衰减20dB；为输出波形选择开关；为正弦波输出插座；(11)为输出衰减开关，按下此键可衰减20dB；(12)为信号频段开关（频率粗调）；(13)为频率显示器（数字显示）。第93页，本讲稿共138页4、函数信号发生器的使用、函数信号发生器的使用（1）打开电源开关；（2）波形的选择：根据需要的波形来选择，按下输出波形选择开关来实现；（3）频率的调节：由信号频段开关（频率粗调）和信号频率微调旋钮共同调节；根据需要的频率范围，首先选择信号频段开关；然后调节信号频率微调旋钮，调到需要的频率上。（4）幅度的调节：由输出正弦幅度调节旋钮和输出衰减开关共同确定。（5）使用完毕，关闭电源开关。第94页，本讲稿共138页8.5 示波器示波器 示波器是电子领域最重要的测试仪器之一，是用示波管（或液晶显示器）显示信号波形的设备，用途非常广泛，它能把人们无法直接看到的电信号的变化规律转换成可以直接观察的波形。它可以用来测量各种电信号的电压、电流、周期、频率、相位、失真度等参量。同时也是调试、维修、检验各种电子设备不可缺少的工具，如果配上一些换能模块，还能测量温度、压力、速度、振动、声、光、磁等非电量的参数。第95页，本讲稿共138页8.5.1 示波器的种类特点示波器的种类特点 示波器目前的种类和型号很多，它们的用途及特点各异，其主要分类方法如下。1、根据测量信号的频率范围分、根据测量信号的频率范围分（1）超低频示波器。适合于测量超低频信号；（2）普通示波器。适合于测量中频信号；（3）高频示波器和超高频示波器。适合于测量高频（100MHz）和超高频（1000MHz）信号。第96页，本讲稿共138页2、按显示信号数分、按显示信号数分 按显示信号的数量来分，有单踪示波器（只显示一个信号），双踪示波器（可同时显示两个信号），多踪示波器（可同时显示多个信号的波形）。3、按电路结构分、按电路结构分 按电路结构来分，有电子管示波器、晶体管示波器和集成电路示波器。第97页，本讲稿共138页4、按测量功能分、按测量功能分 按测量功能来分，有模拟示波器和数字式记忆示波器。数字式记忆示波器是将测量的信号数字化以后暂存在存储器中，然后再从存储器中读出显示在示波管或液晶显示屏上。数字式记忆示波器在测量数字信号的场合经常使用，便于观察数字数据信号的波形和信号内容。第98页，本讲稿共138页 5、按显示器的结构分、按显示器的结构分 按波形显示器件来分，有阴极射线管（CRT）示波器，彩色液晶显示器和用电脑彩色监视器做成的示波器。为适应测量电视信号的特点，示波器生产厂家专门生产了同步示波器，在示波器电路中设有与电视的行、场信号同步的电路，在控制面板上专门设置了选择电视行或电视场的键钮，以便在观测电视信号时，信号波形稳定。第99页，本讲稿共138页8.5.2 典型示波器介绍典型示波器介绍1、模拟示波器、模拟示波器 模拟示波器是一种常用的电子测量仪器，在电子产品的开发、生产、调试和维修中得到了广泛的应用。在实际的应用场合中，只需要观察实时信号而不需存储和记忆的情况下，模拟示波器有它独特的长处。典型模拟示波器的前面板外形如图8-28所示。模拟示波器具有以下特点：（1）操作简单。全部操作都在面板上可以找到，波形反应及时，而数字示波器往往要较长处理时间。第100页，本讲稿共138页8-28第101页，本讲稿共138页（2）垂直分辨率高。连续而且无限级，而数字示波器分辨率一般只有8位至10位（bit）。（3）信号能实时捕捉因而更新快。每秒捕捉几十万个波形，而数字示波器每秒只能捕捉几十个波形。（4）实时带宽和实时显示。连续波形与单次波形的带宽相同，数字示波器的带宽与取样频率密切相关，取样率不高时需借助内插计算，容易出现混淆波形。2、数字示波器、数字示波器 数字示波器由于采用了数字处理和计算机控制技术使功能大大增强。特别是波形的存储、记忆以及特殊信号的捕捉等功能，这是模拟示波器无法实现的。另外，对信号波形的第102页，本讲稿共138页自动监测、对比分析、运算处理也是其特长。典型数字示波器的前面板外形如图8-29所示。数字示波器具有以下特点：（1）提高数字示波器的带宽和取样率。数字示波器首先在提高取样率上下功夫，从最