实验1指导书 常用电子仪表的使用（电子）

电路与电子学实验报告册

实验1指导书 常用电子仪表的使用

一、实验目的

掌握数字万用表、直流稳压电源、双踪示波器、函数信号发生器的使用方法。 二、实验设备与仪器

数字万用表：用于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。

直流稳压电源：用于输出两组可调电压，为实验电路供电。

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。 函数信号发生器：用于产生幅值和频率可调的交流信号（正弦波、方波、三角波）。 三、实验预习

阅读《电工电子实验教程》第2章中数字万用表、直流稳压电源、函数信号发生器和数字存储示波器的使用介绍，了解各仪器面板旋钮和开关的作用，预习实验内容，打印实验预习报告。 四、知识要点

（1）各种实验仪器与实验电路之间的连接关系见图1-1。

图1-1 实验仪器与实验电路之间的连接关系

（2）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1-2中，如果“VOLTS/div”为1V/div，峰-峰之间高度为6div，计算方法为：UP-P=1V/div×6div=6V，如果探头为10:1，则实际幅值为UP-P=60V。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1-3中，在屏幕上一个周期为4div。如果“扫描时间”为1ms/div，周期T=1ms/div×4div=4ms。由此可得频率f=1/4ms=250Hz。此时扫描时间的“微调”旋钮应置于“校准”位置。

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图1-2 电压测量 图1-3 周期和频率测量

（3）信号发生器输出信号的调节：调节“波形选择”开关可以选择输出信号波形（正弦波、方波、三角波）。调节“频率范围”开关，配合“频率微调”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“幅度调节”旋钮可得到所需要幅值的输出电压。 五、实验内容

1．数字万用表和稳压电源的使用 1）测量电阻

把万用表拨到电阻测量位置并按表1-1的要求设定万用表的档位。测试1KΩ、10KΩ和100KΩ电阻的阻值。把测量数据填入表1-1并计算出测量误差。

表1-1 电阻测量数据

标称值（Ω） 万用表档位（Ω） 测量值（Ω） 绝对误差（Ω） 相对误差（%） 1k 2k 10k 20k 100k 200k 2）测量直流电压 把万用表拨到直流电压测量位置并按表1-2的要求设定万用表的档位。接通直流稳压电源并按表1-2的要求调节输出电压，然后接入万用表（极性不能接反，否则显示“－”；档位不能放错，否则显示“1”），测量输出电压，填入表1-2并计算出测量误差。

表1-2 直流电压测量数据 稳压源输出（V） 万用表档位（V） 测量值（V） 绝对误差（V） 相对误差（%） 1 直流2 5 直流20 15 直流20

2．示波器的使用

（1）示波器初始设置 按下示波器电源开关。

如示波器界面文字不是中文，按UTILITY（功能）键，在显示菜单中调整Language项为中文（简）。 将示波器CH1通道探头上的衰减开关拨到×1位置。

将CH1通道探头连接到示波器右下角的校准信号（～5V@1kHz）端子。

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按AUTOSET（自动设置）键，观测波形并记录信号参数，填入表1-3。 表1-3 示波器校准信号测量数据 信号参数 峰－峰值（V） 理论值 测量值 绝对误差 相对误差（%） 平均值（V） 周期（ms） 频率（kHz） （2）体会垂直控制部分的作用 按CH1 MENU（CH1菜单）键，在显示菜单中，分别设定耦合方式、带宽限制、垂直灵敏度调节、探头衰减和反相等选项，观察波形及界面变化，测试并填写表1-4。

注意：计算电平值时必须计入探头的衰减量；如波形不稳定，调节触发部分的LEVEL（电平）旋钮（下同）。

表1-4 垂直控制测量数据 校准信号 5Vp-p CH1灵敏度 5V/div 2V/div 实测格数（div） 电平计算值（V） 1V/div 调节垂直POSITION（垂直位置）旋钮和VOLTS/DIV（伏/格）旋钮，观察波形及界面变化。 按MATH MENU（数学计算菜单）键，选择运算类型，观察波形变化。 注意：再按一次MATH MENU键可关闭数学计算功能。

（3）体会水平控制部分的作用 按HORIZ MENU（水平菜单）键，在显示菜单中，选择主时基，触发钮设定为电平，调节水平POSITION（水平位置）旋钮和SEC/DIV（秒/格）旋钮，观察波形及界面变化，测试并填写表1-5。 表1-5 水平控制测量数据 标准信号 扫描时间 250us/div 5Vp-p / 1kHz 500us/div 1ms/div （4）体会触发控制部分的作用 实测格数（div） 周期计算值（ms） 频率计算值（Hz） 按TRIG MENU（触发菜单）键，在显示菜单中，触发类型选择边沿，触发信源选择CH1，触发方式选择自动，调节LEVEL旋钮，使波形稳定，观察波形及界面变化。

（5）体会功能控制部分的作用

分别按SAVE/RECALL（存储/调出）、MEASURE（测量）、ACQUIRE（获取）、UTILITY（功能）、CURSOR（光标）、DISPLAY（显示）键，了解菜单内容和操作。

3．信号源的使用 （1）测量信号幅度

把函数信号发生器调到正弦信号输出，并连接到示波器。应注意把信号发生器输出电缆的信号线和示波器探头的信号端接在一起，信号发生器输出电缆的地线和示波器探头的地线接在一起，不可接错，否则会引起信号线对地短路，烧坏仪器。

将输出信号频率调到1kHz，再调整“幅度调节”旋钮和衰减按键，使信号幅度为2Vp（单峰值），然后按表1-6的要求改变输出信号的幅度，分别用万用表和示波器测量不同档位的输出电压(万用表用交流20V或2V档测量)，把测试数据填入表1-6。

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表1-6 信号幅度测量数据

输出衰减（dB） 万用表读数（Vrms） 示波器测量值（Vp-p） 衰减倍数计算值 0 ———— 20 40 20+40=60 注：A、万用表测得的是交流有效值（Vrms），示波器测得的是信号峰-峰值（Vp-p），要求从表1-6中找出Vp-p和Vrms之间的关系、dB值与衰减倍数之间的关系。

B、使用探头测量时，要求探头上的衰减开关拨在×1位置。

（2）测量信号周期

固定正弦信号输出电压为2Vp（单峰值），调整扫描时间选择开关（TIME/div）和灵敏度（VOLTS/div）开关，改变信号发生器输出频率，将测量结果记入表1-7。

表1-7 信号周期测量数据 信号频率（kHz） 扫描时间（TIME/div） 一周期所占水平格数（大格） 信号周期Ts（ms） 六、思考题

（1）方波、三角波是否能用万用表测量？

（2）示波器测量信号周期、幅度时，如何才能保证其测量精度？

（3）示波器观察波形时，下列要求，应调节哪些部分？

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。 七、实验报告（此部分手写）

1．写出实验各步骤分析结论及实验总结。

2．误差原因分析：测量中的误差是什么原因造成的？

3．总结信号发生器、示波器、万用表等仪器设备的使用方法及主要旋钮的功能。 4．在使用各种实验设备时都有哪些安全考虑（各种仪器分别进行总结）？ 5．回答思考题。

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