电子电路测量技术的基本知识bxbr.docx

《电子电路测量技术的基本知识bxbr.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子电路测量技术的基本知识bxbr.docx（137页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第一部分分：电 子 技技 术 基 础础 实 验 的的 基 本 知知 识11 电子电电路测量量技术的的基本知知识 一、要要点提示示 1、电电子技术术基础实实验的目目的和意意义2、电电子技术术基础实实验的一一般要求求3、误误差分析析与测量量结果的的处理44、测量量仪器的的阻抗对对测量的的影响55、接地地、电源源接地二、内容容简介11.1.1 电电子技术术基础实实验的目目的和意意义 实实验是将将事物置置于控制制的或特特定的条条件下加加以观测测。是对对事物发发展规律律进行科科学认识识的必要要环节，是是科学理理论的源源泉，自自然科学学的根本本，工程程技术的的基础。任任何科学学技术的的发展都都离不开开实验

2、。电电子技术术是一门门实践性性很强的的学科，它它的任务务是使学学生获得得电子技技术方面面的基础础理论、基基础知识识和基本本技能。加加强实验验训练特特别是技技能的训训练，对对提高学学生分析析问题和和解决问问题的能能力，特特别是毕毕业后的的实际工工作能力力，具有有十分重重要的意意义。 电子技技术是一一门飞速速发展的的学科，市市场经济济需要的的是具有有一定实实际工作作能力的的复合型型人才，而而实验教教学在培培养学生生诸能力力方面有有一定的的优势。在在实验过过程中，通通过分析析、验证证器件和和电路的的工作原原理及功功能；对对电路进进行分析析、调试试、故障障排除和和性能指指标的测测量；自自行设计计、制作

3、作各种功功能的实实际电路路等多方方面的系系统训练练，可以以使学生生的各种种实验技技能得以以提高，实实际工作作能力也也得到了了锻炼。同同时，学学生的创创造性思思维能力力、观测测能力、表表达能力力、动手手能力、查查阅文献献资料的的能力等等综合素素质也得得到了提提高。此此外，通通过实验验还可以以培养学学生勤奋奋进取、严严肃认真真、理论论联系实实际的务务实作风风和为科科学事业业奋斗的的精神。 电子技术实验，按性质可分为验证性实验、训练性实验、综合性实验和设计性实验四大类。 验证性实验和训练性实验是针对于电子技术基础理论而设置的，通过实验获得感性认识。验证和巩固重要的基础理论，同时使学生掌握测量仪器的工

4、作原理和规范使用，熟悉常用元器件的原理和性能，掌握其参数的测量方法和元器件的使用方法，掌握基本实验知识、基本实验方法和基本实验技能。同时，培养学生一定的安装、调试、分析、寻找故障等技能。 综合性实验侧重于对一些理论知识的综合应用和实验的综合分析，其目的是培养学生综合应用理论知识能力和解决较复杂的实际问题的能力，包括实验理论的系统性、实验方案的完整性、可行性、元器件及测量仪器的综合应用等。 设计性实验对学生来说，既有综合性又有探索性。它主要侧重于某些理论知识的灵活应用。要求学生在教师的指导下独立查阅资料、设计方案与组合实验等工作，并写出试验报告。借助于计算机仿真实验，可以使实验方案更加完善、合理

5、。这类实验对提高学生的科学实验能力等方面非常有益。1.1.2 电电子技术术基础实实验的一一般要求求 尽管管每个电电子技术术实验的的目的和和内容不不同，但但为了培培养良好好的学风风，充分分发挥学学生的主主动精神神，促使使其独立立思考、独独立完成成实验并并有所创创新。我我们对电电子技术术实验的的准备阶阶段、进进行阶段段、完成成阶段和和实验报报告分别别提出下下列基本本要求。 一、 实验前准备 为了避免盲目性，参加实验者应对实验内容进行预习。通过预习，明确实验目的和要求，掌握实验的基本原理，看懂实验电路图，查阅有关资料，拟出实验方法和步骤，设计实验表格，对思考题作出解答，初步估算（或分析）实验结果，最

6、后做出预习报告。 二、 实验进行 参加实验者要自觉遵守实验室规则。 根据实验内容合理布置实验现场。仪器设备和实验装置安放要适当。检查所用器件和仪器是否完好，然后按实验方案搭接实验电路和测试电路。并认真检查，确保无误后方可通电测试。 认真记录实验条件和所得资料、波形（并进行分析判断所得资料、波形是否正确）。发生故障应独立思考，耐心寻找故障原因并排除，记录排除故障的过程和方法。 仔细申阅实验内容及要求，确保实验内容完整，测量结果准确无误，现象合理。 实验中若发生异常现象，应立即切断电源，并报请指导教师和实验室有关人员，等候处理。 三、实验完成 必须实验报告是对实验工作的全面总结。学生做完实验后用简

7、明的形式将实验结果和实验情况完整地和真实地表达出来。 1.验报告的内容 实验报告应包括以下几个部分： 实验的目的和要求。 实验电路、测试电路和实验的工作原理。 实验用的仪器、主要工具。 实验的具体步骤、实验原始数据及实验过程的详细情况记录。 实验结果和分析。必要时，应对实验结果进行误差分析。 实验小结。实验小结即总结实验完成情况，对实验方案和实验结果进行讨论，对实验中遇到的问题进行分析，简单叙述实验的收获和体会。 参考资料。记录实验前、后阅读的有关资料。应记录资料的名称、作者和简单内容。为今后查阅提供方便。 实验报告的基本要求 实验报告的基本要求是：结论正确、分析合理、讨论深入、文理通顺、简明

8、扼要、符号标准、字迹端正、图表清晰。在实验报告上还应注明：课题、实验者、实验日期、使用仪器编号等内容。1.1.3 误误差分析析与测量量结果的的处理 在科学学实验与与生产实实践的过过程中，为为了获取取表征被被研究对对象的特特征的定定量信息息，必须须准确地地进行测测量。在在测量过过程中，由由于各种种原因，测测量结果果和待测测量的客客观真值值之间总总存在一一定差别别，即测测量误差差。因此此，分析析误差产产生的原原因，如如何采取取措施减减少误差差，使测测量结果果更加准准确，对对实验人人员及科科技工作作者来说说是必须须了解和和掌握的的。一、 差的来来源与分分类 11测量量误差的的来源 测量误误差的来来源

9、主要要有以下下几个方方面： （1） 仪器误误差 仪仪器误差差是指测测量仪器器本身的的电气或或机械等等性能不不完善所所造成的的误差。显显然，消消除仪器器误差的的方法是是配备性性能优良良的仪器器并定时时对测量量仪器进进行校准准。 （22） 使使用误差差也称操操作误差差 指测测量过程程中因操操作不当当而引起起的误差差。减小小使用误误差的办办法是测测量前详详细阅读读仪器的的使用说说明书，严严格遵守守操作规规程，提提高实验验技巧和和对各种种仪器和和操作能能力。例例如：万万用表表表盘上的的符号：；60oo分别表表示万用用表垂直直位置使使用；水水平位置置使用；与水平平面倾斜斜成600o使用用。使用用时应按按

10、规定放放置万用用表，否否则会带带来误差差，至于于用欧姆姆档测电电阻前不不调零所所带来的的误差，更更是显而而易见的的。 （33） 方方法误差差又称理理论误差差 它是是指由于于使用的的测量方方法不完完善、理理论依据据不严密密、对某某些经典典测量方方法作了了不适当当的修改改简化所所产生的的，即凡凡是在测测量结果果的表达达式中没没有得到到反映的的因素，而而实际上上这些因因素在测测量过程程中又起起到一定定的作用用所引起起的误差差。例如如，用伏伏安法测测电阻时时，若直直接以电电压表示示值与电电流表示示值之比比作测量量结果，而而不计电电表本身身内阻的的影响，就就会引起起误差。 测量误差的分类 测量误差按性质

11、和特点可分为系统误差、随机误差和疏失误差三大类。 （1） 系统误差 是指在相同条件下重复测量同一量时，误差的大小和符号保持不变，或按照一定的规律变化的误差。系统误差一般可通过实验或分析方法，查明其变化规律及产生原因后，可以减少或消除。电子技术实验中系统误差常来源于测量仪器的调整不当和使用方法不当所致。 (2)随机误差（偶然误差）在相同条件下多次重复测量同一量时，误差大小和符号无规律的变化的误差称为随机误差。随机误差不能用实验方法消除。但从随机误差的统计规律中可了解它的分布特性，并能对其大小及测量结果的可靠性作出估计，或通过多次重复测量，然后取其中算术平均值来达到目的。 (3)粗差 这是一种过失

12、误差。这种误差是由于测量者对仪器不了解、粗心，导致读数不正确而引起的，测量条件的突然变化也会引起粗差。含有粗差的测量值称为坏值或异常值。必须根据统计检验方法的某些准则去判断哪个测量值是坏值，然后去除。二 、 误差的表示方法 误差可以用绝对误差和相对误差来表示。 1绝对误差 设被测量量的真值为o，测量仪器的示值为X，则绝对值为 XXo 在某一时间及空间条件下，被测量量的真值虽然是客观存在的，但一般无法测得，只能尽量逼近它。故常用高一级标准测量仪器的测量值代替真值o，则 XX 在测量前，测量仪器应由高一级标准仪器进行校正，校正量常用修正值C表示。对于被测量量，高一级标准仪器的示值减去测量仪器的示值

13、所得的差值，就是修正值。实际上，修正值就是绝对误差，只是符号相反 CXX 利用修正值便可得该仪器所测量的实际值 AXC 例如，用电压表测量电压时，电压表的示值为1.1V，通过鉴定得出其修正值为0.01V。则被测电压的真值为 A1.1（0.01）1.09V 修正值给出的方式可以是曲线、公式或数表。对于自动测验仪器，修正值则预先编制成有关程序，存于仪器中，测量时对误差进行自动修正，所得结果便是实际值。相对误差 绝对误差值的大小往往不能确切地反映出被测量量的准确程度。例如，测100V电压时，X12V，在测10V电压时，X2.5，虽然X1X2，可实际X1只占被测量量的，而X2却占被测量的5。显然，后者

14、的误差对测量结果的影响相对较大。因此，工程上常采用相对误差来比较测量结果的准确程度。 相对误差又分为实际相对误差、示值相对误差和引用（或满度）相对误差。 （1）实际相对误差；是用绝对误差X与被测量的实际值A的比值的百分数来表示的相对误差，记为 （2）示值相对误差；是用绝对误差X与仪器给出值X的百分数来表示的相对误差，即 （3）引用（或满度）相对误差；是用绝对误差X与仪器的满刻度值Xm之比的百分数来表示的相对误差，即 电工仪表的准确度等级就是由 决定的，如1.5级的电表，表明1.5。我国电工仪表按 值共分七级：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0。若某仪表的等级是S级，它的满刻

15、度值为Xm，则测量的绝对误差为 XXmS 其示值相对误差为 在上式中，总是满足XXm的，可见当仪表等级S选定后，X愈接近Xm时， 的上限值愈小，测量愈准确。因此，当我们使用这类仪表进行测量时，一般应使被测量的值尽可能在仪表满刻度值的二分之一以上。二、 测量结果的处理 测量结果通常用数字或图形表示。下面分别进行讨论。 1.测量结果的数据处理 （1）有效数字 由于存在误差，所以测量资料总是近似值，它通常由可靠数字和欠准数字两部分组成。例如，由电流表测得电流为12.6mA，这是个近似数，12是可靠数字，而末位6为欠准数字，即12.6为三位有效数字。有效数字对测量结果的科学表述极为重要。对有效数字的正

16、确表示，应注意以下几点： 与计量单位有关的0不是有效数字，例如，0.054A与54mA这两种写法均为两位有效数字。 小数点后面的0不能随意省略，例如，18mA与18.00mA是有区别的，前者为两位有效数字，后者则是四位有效数字。 对后面带0的大数目数字，不同写法其有效数字位数是不同的，例如，3000如写成3010 2，则成为两位有效数字；若写成3103，则成为一位有效数字；如写成30001，就是四位有效数字。 如已知误差，则有效数字的位数应与误差所在位相一致，即：有效数字的最后一位数应与误差所在位对齐。如；仪表误差为0.02V，测得数为3.2832V，其结果应写作3.28V。因为小数点后面第二

17、位8所在位已经产生了误差，所以从小数点后面第三位开始后面的32已经没有意义了，写结果时应舍去。 当给出的误差有单位时，则测量资料的写法应与其一致。如：频率计的测量误差为数kHz，其测得某信号的的频率为7100kHz，可写成7.100MHz和7100103Hz，若写成7100000或7.1MHz是不行的。因为后者的有效数字与仪器的测量误差不一致。 （2）数据舍入规则 为了使正、负舍入误差出现的机会大致相等，现已广泛采用小于5舍，大于5入，等于5时取偶数的舍入规则。即 若保留n位有效数字，当后面的数值小于第n位的0.5单位就舍去； 若保留n位有效数字，当后面的数值大于第n位的0.5单位就在第n位数

18、字上加1； 若保留n位有效数字，当后面的数值恰为第n位的0.5单位，则当第n位数字为偶数（0，2，4，6，8）时应舍去后面的数字（即末位不变），当第n位数字为奇数（1，3，5，7，9）时，第n位数字应加1（即将末位凑成为偶数）。这样，由于舍入概率相同，当舍入次数足够多时，舍入的误差就会抵消。同时，这种舍入规则，使有效数字的尾数为偶数的机会增多，能被除尽的机会比奇数多，有利于准确计算。 （3）有效数字的运算规则当测量结果需要进行中间运算时，有效数字的取舍，原则上取决于参与运算的各数中精度最差的那一项。一般应遵循以下规则： 当几个近似值进行加、减运算时，在各数中（采用同一计量单位），以小数点后位数

19、最少的那一个数（如无小数点，则为有效位数最少者）为准，其余各数均舍入至比该数多一位后再进行加减运算，结果所保留的小数点后的位数，应与各数中小数点后位数最少者的位数相同。 进行乘除运算时，在各数中，以有效数字位数最少的那一个数为准，其余各数及积（或商）均舍入至比该因子多一位后进行运算，而与小数点位置无关。运算结果的有效数字的位数应取舍成与运算前有效数字位数最少的因子相同。 将数平方或开方后，结果可比原数多保留一位。 用对数进行运算时，n位有效数字的数应该用n位对数表 若计算式中出现如e、 等常数时，可根据具体情况来决定它们应取的位数。2测量结果的曲线处理 在分析两个（或多个）物理量之间的关系时，

20、用曲线比用数字、公式表示常常更形象和直观。因此，测量结果常要用曲线来表示。在实际测量过程中，由于各种误差的影响，测量数据将出现离散现象，如将测量点直接连接起来，将不是一条光滑的曲线，而是呈折线状。如图1.1.1所示，但我们应用有关误差理论，可以把各种随机因素引起的曲线波动抹平，使其成为一条光滑均匀的曲线，这个过程称为曲线的修匀。图1.11.1 直线连连接测量量点时曲曲线的波波动情况况 图1.1.22 分组组平均法法修均曲曲线 在要求求不太高高的测量量中，常常采用一一种简便便、可行行的工程程方法-分组组平均法法来修匀匀曲线。这这种方法法是将各各测量点点分成若若干组，每每组含224个个数据点点，然

21、后后分别估估取各组组的几何何重心，再再将这些些重心连连接起来来。图11.1.2就是是每组取取244个数据据点进行行平均后后的修匀匀曲线。这这条曲线线，由于于进行了了测量点点的平均均，在一一定程度度上减少少了偶然然误差的的影响，使使之较为为符合实实际情况况。1.1.4 测测量仪器器的阻抗抗对测量量的影响响 被测测电路的的输入或或输出阻阻抗与测测量仪器器的输入入或输出出阻抗间间的关系系，如果果没有合合理的匹匹配将造造成测量量误差，下下面作简简单叙述述。 一一、测量量仪器和和被测电电路并联联 以用用示波器器或数字字电压表表测量电电路的内内部电压压为例，在在图1.1.33中，被被测电路路的输出出阻抗为

22、为ZS，内内部电压压为U 。用输输入阻抗抗为Zmm的示波波器，或或者数字字电压表表测量时时，测量量点A、BB间的电电压U为 当ZZmZs时时，VV，此此时误差差非常小小。如果果ZmZs，VVV2，指指示值为为实际电电压的112。因因此，在在这种情情况下，必必须使测测量仪器器的输入入阻抗比比被测电电路的输输出阻抗抗大很多多。图1.11.3 用高输输入阻抗抗一起测测量电压压图1.11.4用用低输入入阻抗一一起测量量电流 另外，一一般Zmm和Zss是频率率的函数数（通常常多是频频率越高高，阻抗抗越低），尤尤其在高高频测量量时必须须注意这这一点。测测量仪器器和被测测电路串串联测量量电流时时，如图图1.

23、11.4，若若未接ZZm前的的真值电电流为II，串接接Zm后后电流为为I ，则 若Zmm Zs，则则I I ，测量量值近于于真值。如如果ZmmZss，则II I 2，测测量指示示值为真真值的112倍倍。因此此，在这这种情况况下，测测量仪器器的输入入阻抗应应远小于于被测电电路的输输出阻抗抗。由此此也可见见，如果果忽略了了测量仪仪器的阻阻抗，会会对结果果产生较较大影响响，实验验中应给给予足够够的重视视。二、阻阻抗匹配配 用信信号发生生器进行行测量时时，如图图1.11.5，当当被测电电路输入入阻抗ZZm和信信号发生生器的输输出阻抗抗Zs相相等时，称称为阻抗抗匹配，匹匹配的目目的在于于使负载载Zm上上

24、得到最最大功率率，特别别在高频频电路中中，此种种匹配还还为了在在负载端端不产生生反射。 在高频、脉冲传输系统中，传输线多数采用50，它比用600系统时，电抗成分影响小，因此，前沿陡的脉冲及高频的测量比较正确。图1.11.5 阻抗匹匹配1.1.5 接接地、电电源接地地一、接接地的含含义 一一般电子子技术中中的接地地有两种种含义。第第一种含含义是指指接真正正的大地地即与地地球保持持等电位位，而且且常常局局限于所所在实验验室附近近的大地地。对于于交流供供电电网网的地线线，通常常是指三三相电力力变压器器的中线线(又称称零线)，它是是在发电电厂接大大地。第第二种含含义是指指接电子子测量仪仪器、设设备、被

25、被测电路路等的公公共联接接点。这这个公共共联接点点通常与与机壳直直接联接接在一起起，或通通过一个个大电容容(有时时还并联联一个大大电阻-有形形或无形形的)与与机壳相相联(这这在交流流意义上上也相当当于短路路)。因因此，至至少在交交流意义义上，可可以把一一个测量量系统中中的公共共联接点点，即电电路的地地线与仪仪器或设设备的机机壳看作作同义语语。研究究接地问问题应包包括两方方面的内内容：保保证实验验者人身身安全的的安全接接地和保保证正常常实验、抑抑制噪声声的技术术接地。二、安全接地 绝大多数实验室所用的测量仪器和设备都由50Hz，220V的交流电网供电，供电线路的中线(零线)已经在发电厂用良导体接

26、大地，另一根为相线(又称为火线)。如果仪器或设备长期处于湿度较高的环境或长期受潮未烘烤、变压器质量低劣等，变压器的绝缘电阻就会明显下降。通电后，如人体接触机壳就有可能触电。为了防止因漏电使仪器外壳电位升高，造成人身事故，应将仪器外壳接大地。为了避免触电事故的发生，可在通电后用试电笔检查机壳是否明显带电。一般情况下，电源变压器初级线圈两端的漏电阻是不相同的，因此，往往把单相电源插头换个方向插入电源插座中部可削弱甚至消除漏电现象。图1.11.6 利用三三孔插座座进行安安全接地地 比较安安全的办办法是采采用三孔孔插头座座，如图图1.11.6中中，三孔孔插座中中间较粗粗的插孔孔与本实实验室的的地线(实

27、验室室的大地地)相接接，另外外两个较较细的插插孔，一一个接2220VV相线(火线)，另一一个接电电网零线线（中线线），由由于实验验室的地地线与电电网中线线的实际际节点不不同，二二者之间间存在一一定的大大地电阻阻d(这个电电阻还随随地区、距距离、季季节等变变化，一一般是不不稳定的的)，如如图1.1.77所示。 电网零线与实验室大地之间由于存在沿线分布的大地电阻，因此不允许把电网中线与实验室地线相联。否则，零线电流会在大地电阻d上形成一个电位差。同样道理，也不能用电网零线代替实验室地线。实验室地线是将大的金属板或金属棒深埋在实验室附近的地下(并用撒食盐等办法来减小接地电阻)，然后用粗导线与之焊牢再

28、引入实验室，分别接入各电源插座的相应位置。图1.11.7 实验室室的地线线与电网网电线间间的电阻阻 三孔插插头中较较粗的一一根插头头应与仪仪器或设设备的机机壳相联联，另外外两根较较细的插插头分别别与仪器器或设备备的电源源变压器器的初级级线圈的的两端相相联。利利用如图图1.11.6所所示的电电源插接接方式，就就可以保保证仪器器或设备备的机壳壳始终与与实验室室大地处处于同电电位，从从而避免免了触电电事故。如如果电子子仪器或或设备没没有三孔孔插头，也也可以用用导线将将仪器或或设备的的机壳与与实验室室大地相相联。三三、技术术接地 1接接地不良良引入干干扰 在在电子电电路实验验中，由由信号源源、被测测电

29、路和和测试仪仪器所构构成的测测试系统统必须具具有公共共的零电电位线(即接地地的第二二种含义义)，被被测电路路、测量量仪器的的接地除除了保证证人身安安全外，还还可防止止干扰或或感应电电压窜入入测量系系统或测测量仪器器形成相相互间的的干扰，以以及消除除人体操操作的影影响。接接地是使使测量稳稳定所必必需的,抑制外外界的干干扰，保保证电子子测量仪仪器和设设备能正正常工作作。如果果接地不不当，可可能会产产生实验验者所不不希望的的结果。下下面举几几个常见见的例子子来说明明。 如如图1.1.88所示为为用晶体体管毫伏伏表测量量信号发发生器输输出电压压，因未未接地或或接地不不良引入入干扰的的示意图图。图1.1

30、1.8接接地不良良引入干干扰 在图11.1.8中，1、2分别别为信号号发生器器和晶体体管毫伏伏表的电电源变压压器初级级线圈对对各自机机壳(地地线)的的分布电电容，3、4分别别为信号号发生器器和晶体体管毫伏伏表的机机壳对大大地的分分布电容容。由于于图中晶晶体管毫毫伏表和和信号发发生器的的地线没没有相连连，因此此实际到到达晶体体管毫伏伏表输入入端的电电压为被被测电压压x与与分布电电容33、44所引入入的500Hz干干扰电压压C33、CC4之和和(如图图1.11.8(b)所所示)，由由于晶体体管毫伏伏表的输输入阻抗抗很高(兆欧级级)，故故加到它它上面的的总电压压可能很很大而使使毫伏表表过负荷荷，表现

31、现为在小小量程档档表头指指针超量量程而打打表。 如果将将图1.1.88中的晶晶体管毫毫伏表改改为示波波器，则则会在示示波器的的荧光屏屏上看到到如图11.1.9(aa)所示示的干扰扰电压波波形，将将示波器器的灵敏敏度降低低可观察察到如图图1.11.9(b)所所示的一一个低频频信号叠叠加一个个高频信信号的信信号波形形，并可可测出低低频信号号的频率率为500Hz。（a） （b）图1.1.9示波器观测50Hz干扰信号波形如果将图图1.11.8中中信号发发生器和和晶体管管毫伏表表的地线线相联(机壳)或两地地线(机机壳)分分别接大大地，干干扰就可可消除。因因此，对对高灵敏敏度、高高输入阻阻抗的电电子测量量

32、仪器应应养成先先接好地地线再进进行测量量的习惯惯。在实实验过程程中，如如果测量量方法正正确、被被测电路路和测量量仪器的的工作状状态也正正常，而而得到的的仪器读读数却比比预计值值大得多多或在示示波器上上看到如如图1.1.99所示的的信号波波形，那那么，这这种现象象很可能能就是地地线接触触不良造造成的。2仪器信号线与地线接反引入干扰有的实验者认为，信号发生器输出的是交流信号，而交流信号可以不分正负，所以信号线与地线可以互换使用，其实不然。 如图1.1.10(a)所示，用示波器观测信号发生器的输出信号，将两个仪器的信号线分别与对方的地线(机壳)相联，即两仪器不共地。1、2分别为两仪器的电源变压器的初

33、级线圈对各自机壳的分布电容，3、4分别为两仪器的机壳对大地的分布电容，那么图1.1.10(a)可以用图1.1.10(b)来表示，图中C3、C4为分布电容3、4所引入的50Hz干扰，在示波器荧光屏上所看到的信号波形叠加有50Hz干扰信号，因而包络不再是平直的而是呈近似的正弦变化。图1.11.100 信号号线与地地线接反反引入干干扰 如果将将信号发发生器和和示波器器的地线线(机壳壳)相连连或两地地线(机机壳)分分别与实实验室的的大地相相接，那那么，在在示波器器的荧光光屏上就就观测不不到任何何信号波波形，信信号发生生器的输输出端被被短路。 3高输入阻抗仪表输入端开路引入干扰 以示波器为例来说明这个问

34、题。如图1.1.11(a)所示，1、2分别为示波器输入端对电源变压器初级线圈和大地的分布电容，3、4分别为机壳对电源变压器初级线圈和大地的分布电容。此电路可等效为如图1.1.11(b)所示电路，可见，这些分布参数构成一个桥路，当1423时，示波器的输入端无电流流过。但是，对于分布参数来说，一般不可能满足1423，因此示波器的输入端就有50Hz的市电电流流过，荧光屏上就有50Hz交流电压信号显示。如果将示波器换成晶体管毫伏表，毫伏表的指针就会指示出干扰电压的大小。正是由于这个原因，毫伏表在使用完毕后，必须将其量程旋钮置3V以上档位，并使输入端短路，否则，一开机，毫伏表的指针会出现打表现象。图1.

35、11.111示波器器输入端端开路引引入干扰扰 4接接地不当当将被测测电路短短路 这这个问题题在使用用双踪示示波器时时尤其应应注意。如如图1.1.112所示示，由于于双踪示示波器两两路输入入端的地地线都是是与机壳壳相联的的，因此此，在图图1.11.122(a)中，示示波器的的第一路路(CHHl)观观测被测测电路的的输入信信号，连连接方式式是正确确的，而而示波器器的第二二路(CCH2)观测被被测电路路的输出出信号，连连接方式式是错误误的，导导致了被被测电路路的输出出端被短短路。在在图1.1.112(bb)中，示示波器的的第二路路(CHH2)观观测被测测电路的的输出信信号，连连接方式式是正确确的，而

36、而示波器器的第一一路(CCHl)，观测测被测电电路的输输入信号号，连接接方式是是错误的的，导致致了被测测电路的的输入端端被短路路。图1.11.122 接地地不当将将被测电电路短路路 此外，接接地时应应避免多多点接地地，而采采取一点点接地方方法，以以排除对对测量结结果的干干扰而产产生测量量误差。尤尤其多个个测量电电仪器间间有二点点以上接接地时更更需注意意。如果果实验室室电源有有地线，此此项干扰扰可以排排除，否否则，由由于两处处接地，工工作电流流在各接接地点间间产生电电压降或或在接地地点间产产生电磁磁感应电电压，这这些原因因也会造造成测量量上的误误差。为为此，必必须采取取一点接接地措施施。 在在测

37、量放放大嚣的的放大倍倍数或观观察其输输入、输输出波形形关系时时，也要要强调放放大器、信信号发生生器、晶晶体管毫毫伏表以以及示波波器实行行共地测测量，以以此来减减小测量量误差与与干扰。 12 电子技技术实验验中基本本电量的的测量 一、要要点提示示1.22.1 电阻的的测量11.2.2 电电容的测测量1.2.33 电感感的测量量1.22.4 电压的的测量11.2.5 电电流的测测量二、内容容简介 电子子技术实实验离不不开对某某些电量量的测量量，测量量是为了了确定被被测量对对象的量量值而进进行的实实验过程程。在这这个过程程中，人人们借助助于专门门的设备备，把被被测量对对象直接接或间接接地与同同类已知

38、知单位进进行比较较，取得得用数值值和单位位共同表表示的测测量值。它它所涉及及的内容容包含以以下几个个方面：电能量量的测量量（如电电压、电电流、功功率）；元件和和电路参参数的测测量（如如电阻、电电容、电电感、晶晶体管参参数）；电信号号特性参参数的测测量（如如频率、相相位）；电路性性能指标标的测量量（如放放大倍数数、噪声声指数）；特性曲曲线的测测量（如如晶体管管特性曲曲线、电电路的幅幅频曲线线），上上述各参参数中，电电压、电电流、电电阻等是是基本参参量，由由于受篇篇幅所限限，本节节仅介绍绍几个基基本电量量的测量量，其它它有关电电参量的的测量，请请参阅有有关章节节。1.2.11 电阻阻的测量量 电阻

39、阻由于其其结构上上的特点点，存在在引线电电感和分分布电容容，当工工作于低低频时电电阻分量量起主要要作用，电电抗分量量可以忽忽略不计计。但当当工作频频率升高高时电抗抗分量就就不能忽忽略不计计了。此此时，工工作于交交流电路路的电阻阻的阻值值，由于于集肤效效应、涡涡流损耗耗等原因因，其等等效电阻阻随频率率的不同同而不同同。实验验证明，当当频率在在1kHHz以下下时，电电阻的交交流阻值值和直流流阻值相相差不过过110-4 ，随随着频率率的升高高，其间间的差值值随之增增大。一、固定定电阻的的测量 万万用表测测量电阻阻 用万万用表的的电阻档档测量电电阻时，先先根据被被测电阻阻的大小小，选择择好万用用表电阻

40、阻档的倍倍率或量量程范围围，再将将两个输输入端(称表笔笔)短路路调零，最最后将万万用表并并接在被被测电阻阻的两端端，读出出电阻值值即可。 在用万用表测量电阻时应注意以下几个问题： 要防止用双手把电阻的两个端子和万用表的两个表笔并联捏在一起，因为这样测得的阻值是人体电阻与待测电阻并联后的等效电阻的阻值，而不是待测电阻的阻值。 当电阻连接在电路中时，首先应将电路的电源断开，决不允许带电测量。 用万用表测量电阻时应注意被测电阻所能承受的电压和电流值，以免损坏被测电阻。例如，不能用万用表直接测量微安表的表头内阻，因为这样做可能使流过表头的电流超过其承受能力(微安级)而烧坏表头。 万用表测量电阻时不同倍

41、率档的零点不同，每换一档都应重新进行一次调零，当某一档调节调零电位器不能使指针回到0欧姆处时，表明表内电池电压不足了，需要更换新电池。 由于模拟式万用表电阻档表盘刻度的非线性，测量误差也较大，因而一般作粗略测量。数字式万用表测量电阻的误差比模拟万用表的误差小，但当它用以测量阻值较小的电阻时，相对误差仍然是比较大的。 2电电桥法测测量电阻阻 当对对电阻值值的测量量精度要要求很高高时，可可用电桥桥法进行行测量。如如图1.2.11所示RR,RR是固固定电阻阻，称为为比率臂臂，比例例系数KK=RR可通过过量程开开关进调调节，RRn为标标准电阻阻称为标标准臂，RRx为被被测电阻阻，G为为检流计计。测量量

42、时接上上被测电电阻，接接通电源源，通过过调节KK和Rnn，使电电桥平衡衡即检流流计指示示为零，读读出K和和Rn的的值，即即可求得得Rx的的值。图1.22.1电电桥法测测量电阻阻 3伏伏安法测测量电阻阻 伏安安法是一一种间接接测量法法，理论论依据是是欧姆定定律RUII，给被被测电阻阻施加一一定的电电压，所所加电压压应不超超出被测测电阻的的承受能能力，然然后用电电压表和和电流表表分别测测出被测测电阻两两端的电电压和流流过它的的电流，即即可算出出被测电电阻的阻阻值。 伏安法法有如图图1.22.1（aa）、（bb）所示示的两种种测量电电路。 如图11.2.2（aa）所示示电路称称为电压压表前接接法。由

43、由图可见见，电压压表测得得的电压压为被测测电阻RRx两端端的电压压与电流流表内阻阻R压压降之和和。因此此，根据据欧姆定定律求得得的测量量值为RR测UUIxx（UUxUU）IxRx+RRx图1.22.2 伏安法法测量电电阻 如图11.2.2（bb）所示示电路称称为电压压表后接接法。由由图可见见，电流流表测得得的电流流为流过过被测电电阻Rxx的电流流与流过过电压表表内阻RRv的电电流之和和，因此此，根据据欧姆定定律求得得的测量量值为 RR测UUIxxUxx(IIvIIx)RxRvRx 使用伏伏安法时时，应根根据被测测电阻的的大小，选选择合适适的测量量电路；如果预预先无法法估计被被测电阻阻的大小小，

44、可以以两个电电路都试试一下，看看两种电电路电压压表和电电流表的的读数的的差别情情况，若若两种电电路电压压表的读读数差别别比电流流表的读读数差别别小，则则可选择择电压表表前接法法，即如如图1.2.22(a)所示电电路。反反之，则则可选择择电压表表后接法法即如图图1.22.2(b)所所示电路路。二、电电位器的的测量 用用万用表表测量电电位器 用万用用表测量量电位器器的方法法与测量量固定电电阻的方方法相同同，先测测量电位位器两固固定端之之间的总总体固定定电阻，然然后测量量滑动端端对任意意一端之之间的电电阻值，并并不断改改变滑动动端的位位置，观观察电阻阻值的变变化情况况，直到到滑动端端调到另另一端为为止。在在缓慢调调节滑动动端时，应应滑动灵灵活，松松紧适度度，听不不到咝咝咝的噪声声，阻值值指示平平稳变化化，没有有跳变现现象，否否则说明明滑动端端接触不不良，或或滑动端端的引出出机构内内部存在在故障。 2，用示波器测量电位器的噪声 如图1.2.3所示，给电位器两端加一适当的直流电源，的大小应不造成电位器超功耗，最好用电池。让一定电流流过电位位器，缓慢调节电位器的滑动端，在示波器的荧光屏上显示出一条光滑的水平亮线，随着电位器滑动端的调节，水平亮线在垂直方向移动，若水平亮线上有不规则的毛刺出现，则表示有滑动噪声或静态噪声存在。图1.22.3用示波波器测电电位器的的噪声三