直流电桥使用.doc

第三章 应用与设计性实验课题一示波器的使用 一、 实验目的1 了解示波器面板上的控制开关、旋钮的作用。2 学习用示波器测量交流电压及直流电压的方法。3 学习用示波器测量脉冲信号的幅值、周期及频率。4 学习用示波器测量两个交流信号的相位差。二、实验原理与说明 见本书第五章中电子示波器一节。三、 实验内容和步骤1接通示波器电源开关，使显示屏出现水平扫描线，将示波器的Y轴输入测示线的测示探头与地线短接，这时Y轴输入信号为零。调节聚焦、亮度、上下位移旋钮的作用看是否正常，应注意亮度不宜太亮。读出自较信号的频率及辐度，看是否与面板上所标数值一致。2测量直流稳压电源输出电压的大小，直流稳压电源输出调到5V及10V，先用直流电压表测量，再用示波器测量，二者测量结果应大致相同。用示波器测量直流电压时，Y轴选择开关应根据被测电压的大小选择合适档次。如：测量5V直流电压时，Y轴选择开关可置于1V/cm 的位置，微调旋钮置于校正位置。接入待测电压后，水平线移动的高度为：h=5cm这时测得直流电压的大小为：3测量音频信号发生器的输出电压。将信号发生器输出频率调到kHz，有效值电压调到2V。用示波器测量时，Y轴选择开关和水平扫描开关放在适当位置，例如Y轴开并置于1V/cm的位置，水平扫描开关放在0.1ms/cm 的位置，微调旋钮均置于校正位置。接入电压后，在示波器显示屏上显示的波形图3-1-1所示，交流电压峰到峰的高度为h，单位为cm ,通过h可求出交流电压峰-峰值为： U p-p=h1V/cm，有效值为： 4用示波器测量交流信号及方波信号的周期。一般用的方法为内扫描法，就是用示波器内部的水平扫描时间来测量，将示波器扫描开关调到适当位置上，微调旋钮置于校正位。Y轴开关选择合适，如内扫描时间置于0.5ms/cm，测量的波形如图3-1-2，示波器显示屏上读出一个周期的距离x=4cm, 则被测交流信号的周期为：c0.5ms/cm=40.5=2ms用已测量出的周期计算出信号的频率f为：5相位测量。通常用双踪示波器测量相同频率的两个交流信号的相位差。如测量RC串联电路的u1及i的相位差，如图3-1-3所示。图中，R=510，C=0.47F，f=600HZ 。从示波器显示屏上可以看出i超前u1, 其相位差的大小可以通过交流电压或电流在一周期的水平扫描长度计算：为了能够更精确的测量出u1 、 i的相位差，可使用X轴扩展或将扫描速度增大。四、实验仪器设备双踪示波器低频信号发生器直流稳压电源 课题二直 流 电 桥 的 使 用一、 实验目的1了解直流电桥电路结构和工作原理2学习直流电桥的使用方法二、实验原理与说明1直流单臂电桥电路结构和工作原理。图3-2-1是QJ23型直流单臂电桥原理电路。其中R2、R3、R4为标准电阻元件。R4为比较臂，R2、R3为比率臂读（R2/R3），单臂意即单比率臂。Rx为被测电阻，是为测量臂。直流单臂电桥用于测量中值（10.1M）直流电阻。当电桥平衡时有： 使用操作步骤和方法使用前先把检流计锁扣或短路开关打开，并调节调零器使指针或光点置于零位。若使用外接电源，电池电压应按规定选择。电压太高对电路元件不利，太低时电桥灵敏度不够。使用外接检流计也应按规定选择其灵敏度和临界电阻（查说明书）。Rx接好后，先估计一下被测量的电阻阻值范围，选择合适的R2/R3比率，以保证比较臂R4的四档电阻都能充分使用。例如：Rx为几个欧姆时，应选比率为103。电源和检流计按钮的使用：测量时先按“电源”按钮，再按“检流计”按钮。若检流计指针向“”偏转，说明R4电阻小了，应增加比较臂R4数值。反之，指针若向“”偏转，则应减小R4数值。测量完毕，先松开检流计按钮，后松开电源按钮。特别是在测量具有电感的元件（如线圈）一定要遵守上述操作顺序，否则将有很大的自感电动势作用于检流计，造成检流计损坏。在电桥调平衡过程中，不要把检流计按钮按死，应是每改变一次比较臂电阻，按一次按钮测量一次，直至检流计偏转较小时，再按死检流计按钮。将测量结果记下后，被测电阻值等于比率读数与比较臂读数的乘积。测量结束不再使用时，应将检流计的锁扣锁上。电桥调平衡过程在测量前首先要知道Rx的约数，在一般情况下比率臂放在X1上，比较臂放在1000上，按下按钮“B”然后轻按检流计按钮“G”，这时观看检流指针在“”、“”之间晃动。若指针在“”的一边偏转,说明被测电阻Rx大于1000欧，可把比率臂放在10上，再次按动B和G，如果指针仍在“”一边晃动，则可知Rx小于1000，可把比率臂放到0.10.01上，指针就会移到“”的一方，为此可得到Rx的大约数值。然后根据表5-1选定一个比率臂的比率，再次调节四个比较臂读数盘，使电桥平衡。表3-2-1 单臂电桥比率臂 2直流双臂电桥电路结构和工作原理直流双臂电桥，用于测量低值（1欧以下）直流电阻。如果低值电阻仍使用单臂电桥测量，则因Rx很小，而R2、R3、R4也必然很小，四个臂相联接的接点处的接触电阻值和接线电阻值都不容忽略，会使测量结果造成极大的误差。而双臂电桥则解决了这些问题。图3-2-2是直流双臂电桥原理电路，图3-2-3为QJ44型直流双臂电桥原理电路。被测小值电阻Rx和比较臂小值电阻Rn，都使用了两种接头：电位接头P1和P2；电流接头C1和C2。Rx及Rn的值是两个电位接头P1和P2间的值。比率臂有两个，R1与R2、R1与R2， 它们各自的电阻值均为中值电阻，电位接头的接触电阻和其接线电阻对它们而言可忽略不计。 电桥平衡时（检流计指零时）有且r很小很小(粗连线)使用操作步骤和方法。双臂电桥的操作方法与单臂电桥基本相同。在电池盒内装入1.5V号电池46节并联，或用2节6F2、9V并联使用。此时电桥就正常工作。如用外接直流电源1.5V2V时，盒内电池应先全部取出。“B1”开关扳到通位置，等稳定后(约分钟），调节检流计指针在零位。灵敏度旋纽应放在最低位置。将被测电阻按四端联结法，接在电桥相应的C1，P1，P2，C2的接线柱上，如图3-2-4所示，AB之间为被测电阻。估计被测电阻值大小，选择适当倍率位置，先按“G”按钮，再按“B”按钮，调节步进读数和滑线读数，使检流计指在零位置上。如发现检流计灵敏度偏低，应增加其灵敏度，移动滑线盘小格，检流计指针偏离零位约格，就能满足测量要求。在改变灵敏度时，会引起检流计指针偏离位，在测量时，随时都可以调节检流计零位。被测电阻按下式计算：被测电阻值倍率读数（步进读数滑线读数）使用注意事项：在测量电感电路的直流电阻时，应先按下“B”按钮，再按“G”按钮。断开时，应先断开“G”按钮，且断开“B”按钮。测量0.1欧姆以下阻值时，“B”按钮应间歇使用。在测量0.1欧姆以下阻值时，C1、P1、P2、C2接线柱到被测电阻之间的连接导线电阻为0.0050.01，测量其它阻值时都连接导线电阻不大于0.05欧。电桥使用完毕后，“B”与“G”按钮应松开。“B1”开关应扳向“断”位置，避免浪费晶体管检流计放大器工作电源。如电桥长期搁置不用，应将电池取出。被测电阻范围与倍率位置选择按下表：表3-2-2 倍率选择 三、任务和步骤1将电阻器箱调至100欧，然后用单臂电桥测该电阻，将测量结果与已知值进行比较。2用直流单臂电桥测量电感线圈直流电阻。将被测线圈先用万