电子技术实训项目教程（含工作活页）课件 项目四 常用电子测量仪器、仪表的使用技能

任务一认识常用电子测量仪器、仪表本章教学提要：

测量是人类对客观事物取得概念的认识过程。随着测量学的发展和无线电电子学的应用，诞生了以电子技术为手段的测量，即电子测量。今天，几乎找不到哪一个科学领域没有应用电子测量技术，大到天文观察、宇宙航天，小到物质结构、基本粒子，从复杂的生命、遗传问题到日常的工农业生产、科研、国防、运输、商业、生活等领域，都越来越多采用了电子测量技术与设备。在进行模拟电子技术技能训练过程中，掌握常用电子测量仪器、仪表的使用技能是训练的基本要求，因为，我们需要在训练中使用必要的电子测量仪器、仪表对实训电路进行电参量的测量，或者产生、提供测量用的电信号和能源，这样才能完成圆满实训电路的装配与调试工作。知识目标掌握常用电子测量仪器、仪表基本原理和性能。技能目标掌握常用电子测量仪器的使用技能。任务一认识常用电子测量仪器、仪表项目四一、教学目标

1.认识电子技术实训中常用仪器、仪表—数字示波器、数字信号发生器、数字毫伏表等的外观，了解使用注意事项；2.掌握用数字示波器、数字信号发生器、数字毫伏表面板上按键、插孔、旋钮的功能与使用。二、工作任务

数字示波器、数字信号发生器、数字毫伏表面板上按键、插孔、旋钮的功能与使用。任务一认识常用电子测量仪器、仪表项目四三、实践操作基础知识（一）数字示波器示波器（Oscilloscope），顾名思义，就是一种显示电子信号波形的电子仪器。它可以形象地显示信号波形随时间变化的仪器，是一种综合的信号特性测试仪，是电子测量仪器中的基本仪器，也是应用面最为广泛的电子测量仪器。示波器通常可以分模拟式示波器和数字存储式示波器两种，由于数字技术的发展赋予示波器更多波形捕获能力，更多的数学运算功能，可以进行波形参数分析，它还能存储各种波形以及相关的信息，因此数字存储示波器的越来越多的被广泛应用并取代模拟示波器。图4-1-1所示模拟示波器和数字示波器的显示界面和操作面板。本任务以数字存储示波器为例，介绍示波器的使用。任务一认识常用电子测量仪器、仪表项目四1.面板介绍：如图4-1-2所示为UTD7102C系列数字示波器面板及各功能区的名称，名称和作用如表4-1-1所示。任务一认识常用电子测量仪器、仪表项目四任务一认识常用电子测量仪器、仪表项目四2.显示界面UTD7102C系列示波器显示界面各功能区介绍如图4-1-3所示。（二）数字信号发生器数字信号发生器采用先进的DDS数字频率合成技术，产生高保真质量的标准函数信号，如：正弦波、方波、斜波、脉冲波、噪声、谐波、直流、任意波等。数字信号发生器种类繁多但使用方法基本相同，现以UTG7025B数字信号发生器为例介绍数字信号发生器的使用。1.前面板介绍UTG7025B数字信号发生器前面板上各旋钮和按键的位置如图4-1-4所示，名称和作用如表4-1-2所示。任务一认识常用电子测量仪器、仪表项目四任务一认识常用电子测量仪器、仪表项目四2.后面板介绍UTG7025B数字信号发生器后面板上各端口和按键的位置如图4-1-5所示，名称和作用如表4-1-3所示。任务一认识常用电子测量仪器、仪表项目四3.功能界面介绍UTG7025B数字信号发生器功能界面软按键的位置如图4-1-6所示，名称和作用如表4-1-4所示。任务一认识常用电子测量仪器、仪表项目四（三）数字交流毫伏表数字交流毫伏表是一种自动数字化双通道交流毫伏表，具有大LCD屏，能够同时显示多组数据。数字交流毫伏表种类繁多但使用方法基本相同，现以UT8635N数字交流毫伏表为例介绍数字交流毫伏表的使用。1.面板介绍UT8635N数字交流毫伏表前、后面板上各旋钮和插孔的位置如图4-1-7所示任务一认识常用电子测量仪器、仪表项目四任务一认识常用电子测量仪器、仪表项目四技能训练（一）训练内容掌握用数字示波器、数字信号发生器、数字交流毫伏表的使用技能。（二）训练器材工具、仪器、材料见表4-1-6。（三）训练步骤：1.数字示波器的使用方法1）准备工作由于各型号数字示波器的使用方法基本相同，所以，现以UTD7102C数字示波器为例说明数字示波器使用方法的训练步骤。使用附件中的电源线或者其他符合所在国标准的电源线，将示波器连接到电源，按下示波器正上方的电源开关按钮，示波器会出现一个开机自检动画，自检完成后示波器就会进入正常工作界面，如图4-1-9所示。任务一认识常用电子测量仪器、仪表项目四2）观察“校正信号”波形由“校正输出”端子给出的方波能输出作为测试信号。先将示波器探头的BNC端连接示波器通道1的BNC，如图4-1-10所示，探头上的开关置于1×，示波器面板选择通道一（CH1），将探针连接到“探头补偿信号连接片”上，探头的接地鳄鱼夹与探头补偿信号连接片下面的“接地端”相连，如图4-1-11所示，最后按下示波器面板上的“自动（AUTO）”按钮，在示波器屏幕上会出现“校正信号”的稳定方波，如图4-1-12所示。3）测量幅度测量由“校正信号”端子输出方波的幅度。从示波器显示屏上读出波形幅度有两个方法：一是数出波形幅度共占多少格，从屏幕左下角读出目前每格所表示的电压值，然后再用“格数”乘以每格的电压值就得出被测信号的电压峰-峰值；二是由屏幕直接读出幅度及峰-峰值。如图4-1-12所示为UTD7102C数字示波器“校正信号”的示意图。任务一认识常用电子测量仪器、仪表项目四按照方法一可算出如图4-1-12的“校正信号”波形的电压峰－峰值约为：6格×500mV/格=3V；按照方法二可直接读出波形的幅度为3.02V、峰-峰值为3.08V。4）测量频率由数字示波器显示屏可直接读出“校正信号”的频率，如图4-1-12所示。5）显示所有参数按测下示波器面板上的“测量（MEASURE）”键进入参数测量显示菜单，按下“F3”，在波形显示区域弹出一个所有测量参数的显示框，如图4-1-13所示。任务一认识常用电子测量仪器、仪表项目四6）波形显示的自动设置UTD7102C数字存储示波器具有自动设置的功能。根据输入的信号，可自动调整垂直偏转系数、扫描时基、以及触发方式直至最合适的波形显示。应用自动设置要求被测信号的频率大于或等于20Hz。使用自动设置步骤：（1）将被测信号连接到信号输入通道。（2）按下AUTO按钮。数字存储示波器将自动设置垂直偏转系数、扫描时基、以及触发方式。如果需要进一步仔细观察，在自动设置完成后可再进行手工调整，直至使波形显示达到需要的最佳效果，如图4-1-14所示。自动设置只适用于对简单的单一频率信号进行设置。对于复杂的组合波形无法实现有效的自动设置效果。同时，被测信号频率不小于20Hz，幅度不小于30mVpp。任务一认识常用电子测量仪器、仪表项目四2.UTG7025B数字信号发生器的使用方法1）设置输出波形频率在接通电源时，波形默认配置为一个频率为1kHz，幅度为100mV峰峰值的正弦波（以50Ω端接)。将频率改为2.5MHz的具体步骤如下：（1）依次按[Menu]→波形→参数→频率（如果按参数软键后没有在屏幕下方弹出频率标签，则需要再次按参数软键进行下一屏子标签显示)。在更改频率时，若当前频率值是有效的，则使用同一频率，要改为设置波形周期，需要再次按频率软键切换到周期，频率和周期可以相互切换。（2）使用数字键盘输入所需数字2.5。（3）选择所需单位。按对应于所需单位的软键。在选择单位时，波形发生器以显示的频率输出波形（如果输出已启用)。在本例中，按MHz。如图4-1-15所示为UTG7025B数字信号发生器设置输出波形频率。2）设置输出幅度在接通电源时，波形默认配置为一个幅度为100mV峰峰值的正弦波（以50Ω端接）。将幅度改为300mVpp的具体步骤如下：任务一认识常用电子测量仪器、仪表项目四（1）依次按[Menu]→波形→参数→幅度（如果按参数软键后没有在屏幕下方弹出幅度标签，则需要再次按参数软键进行下一屏子标签显示)。在更改幅度时，若当前幅度值是有效的，则使用同一幅度值。再次按幅度软键可进行单位的快速切换（在Vpp、Vrms、dBm之间切换）。（2）使用数字键盘输入所需数字300。（3）选择所需单位。按对应于所需单位的软键。在选择单位时，波形发生器以显示的幅度输出波形（如果输出已启用)。在本例中，按mVpp。如图4-1-16所示为UTG7025B数字信号发生器设置输出波形幅度。任务一认识常用电子测量仪器、仪表项目四3）设置方波方波的占空比表示每个循环中方波处于高电平的时间量（假设波形不是反向的），在接通电源时，方波默认的占空比是50%，占空比受最低脉冲宽度规格20ns（或40ns）的限制。设置频率为1kHz，幅度为1.5Vpp，直流偏移为0V，占空比为70%方波的具休步骤如下：依次按[Menu]→波形→类型→方波→参数（如果类型标签处于非高亮显示，才需要按类型软键进行选中），要设置某项参数先按对应的软键，再输入所需数值，然后选择单位即可。如图4-1-17所示为UTG7025B数字信号发生器设置输出方波。任务一认识常用电子测量仪器、仪表项目四3.UT8635N数字交流毫伏表的使用方法由于各型号数字交流毫伏表的使用方法基本相同，所以，现以UT8635N数字交流毫伏表为例说明数字交流毫伏表使用方法的训练步骤。1）主通道设置在测量时，LCD显示屏的第一行的最左边位置指示出当前的主通道，并且第一行显示了主通道的测量功能和测量值；第二行用于副功能，它们可以是任一通道的任一功能。通过短按CH1键或CH2键来设置主通道。OK键设置量程模式、上下键手动调整量程、V/W键或dB键切换功能都只是针对主通道，它们不会改动另一个通道的设置；当需要改变另一个通道的这些设置时，需要先把另一个通道设置为主通道。如图4-1-18所示为UT8635N数字交流毫伏表输出主通道设置。2）测量功能选择通过V/W键或dB键来选择主通道的测量功能；左、右键可以循环选择LCD第二行副功能的用途，可以选择任一通道的任一功能；%键可以打开或关闭百分比计算功能，打开时它以LCD第一行的显示值来做计算、计算结果显示在LCD的第二行；Hz键可以打开或关闭主通道的频率显示，打开时将在LCD第二行显示出主通道的频率。如图4-1-19所示为UT8635N数字交流毫伏表测量功能选择。任务一认识常用电子测量仪器、仪表项目四3）量程设置在测量时，短按OK键可以循环选择主通道量程的手动或自动模式；无论在何种量程模式下，短按上键向上升一个量程、短按下键向下降一个量程，长按上键选择380V量程、长按下键选择3.8mV量程；手动选择量程后会强制进入手动模式。手动选择量程时，LCD显示器会短暂指示出选的量程，如：“-3.8mV”、“-38mV”、“-380-mV”等。测量超过20V的高电压时，请注意使用正确的量程（38V或380V量程），切勿使用mV量程。如图4-1-20（1）所示为UT8635N数字交流毫伏表量程指示。在手动模式时，当信号的有效值低于量程的8%时，LCD将不再显示测量值、而显示“Lo”，此时需要手动降一个量程；当信号的有效值大于量程的105%时，LCD将不再显示测量值，而显示“OL”,此时需要手动升一个量程。如图4-1-16（2）所示为UT8635N数字交流毫伏表手动模式。任务一认识常用电子测量仪器、仪表项目四注：按键操作量程只是针对主通道，它不会影响另一个通道的状态，需要设置另一个通道的量程时，需要短按“CH1”或“CH2”键来设置其成为主通道后再操作它的量程。任务二常用电子测量仪器的综合使用一、教学目标1.掌握数字示波器、数字信号发生器和数字毫伏表的使用方法；2.掌握综合运用数字示波器、数字信号发生器和数字毫伏表测试正弦信号的方法。二、工作任务综合运用数字示波器、数字信号发生器和数字毫伏表测试正弦信号。项目四任务二常用电子测量仪器的综合使用技能三、实践操作基础知识在电子技术实训中，经常使用的电子仪器有示数字示波器、数字信号发生器、直流稳压电源和数字毫伏表等。它们和万用表一起，可以完成对电子技术的静态和动态工作情况的测试。电子技术实训中要对各种电子仪器进行综合使用时，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局，各仪器与被测实训装置之间的布局与连接如图4-2-1所示。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的公共接地端应连接在一起，称共地。数字信号发生器和数字毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线，数字示波器接线使用专用电缆线，直流电源的接线用普通导线。项目四任务二常用电子测量仪器的综合使用技能（一）训练内容综合运用数字示波器、数字信号发生器和数字毫伏表测试正弦信号的技能。（二）训练器材工具、仪器、材料见表4-2-1。（三）训练步骤1.测试数字示波器“校正信号”的波形幅度和频率将数字示波器的“校正信号”通过专用电缆线引入选定的CH通道（CH1或CH2）。将探头上的开关置于1×，示波器面板选择通道一（CH1），数字示波器探头的“测试勾”接“校正信号”端子，如果是接外电路板则先将探头“黑色夹子”接电路板的“⊥”接地点，再将探头的“测试勾”接被测信号，再按下示波器面板上的“自动（AUTO）”按钮，在示波器屏幕上会出现“校正信号”的稳定方波。调节“垂直SCALE”粗调旋钮使波形适中，读出被测信号的电压峰－峰值，记入4-2-2。调节“水平SCALE旋钮”和“水平POSITION旋钮”使波形适中，读出其被测信号的频率，记入4-2-2。

项目四任务二常用电子测量仪器的综合使用技能注意：不同型号示波器标准值有所不同，请按所使用数字示波器将标准值填入表格中。2.用数字示波器、数字毫伏表测量数字信号发生器输出信号参数首先，检查数字示波器、数字信号发生器和数字毫伏表的设备完好情况；然后连接图4-2-1所示测试电路，调节数字信号发生器有关旋钮，使输出频率分别为100Hz、1kHz、10kHz、100kH