《电子测量与仪器》实训项目

实训项目1磁电系电流表、电压表的制作磁电系电流表头的两端只允许加微小的电压(毫伏级)，也就是说它只能测量微小的电流和电压。如果想用它测量较大的电流和电压，就必须对它进行改装(或称为扩程)。改装后，可成为具有多个量程的直流电流表和多个量程的直流电压表。磁电式系列多量程表都是用这种方法实现的。电表改装的原理在实际中应用非常广泛。

1．工作任务书1）实训目的

(1)掌握一种测定电流表表头内阻的方法。

(2)学会将电流表表头改装成电流表和电压表。

2）任务描述使用量程为1mA的磁电系电流表头按如下要求制作电流表、电压表。(1)分别制作一个量程为10mA、100mA的电流表。(2)分别制作一个量程为1V、10V的电压表。3）实训器材本项目所需的实训器材明细如表8-1所示。表8-1电表改装项目器材明细表序号实训器材数量备注1磁电系电流表头（量程为1mA）1个2可调直流-电源1台2数字万用表1块3电路板1块4滑线变阻器若干5电阻箱若干6导线若干4)工作任务工作任务1：阅读实验室操作注意事项工作任务2：仪器仪表准备与检测工作任务3：按要求完成实训内容工作任务4：提交数据和报告5）工期要求本项目以工作任务为单元进行实施，2位学员为一组。学员应发挥团队协作，合理分配工作任务及时间，本学习情境占用4学时（180分钟）。6）注意事项（1）课程进行时，学生发现问题及时向指导教师报告。（2）学生应按照操作规程操作，避免设备的损坏。（3）禁止学生私自对设备送电，送电时指导教师必须在场。（4）学生任务完成后应对实训器材应做好检查。（5）学生工作任务结束后应做好实训场所的公共卫生。2．工作任务实施1）测量1mA磁电系电流表表头的内阻本训练采用替代法测量表头内阻，电路图如图8-1所示，其中待测表头的内阻为R0，A0为参考电流表，其量程应不低于待测电表满度电流值。=1\*GB3①测量时使R1、R2接入电阻最大，先合上S1，再将开关S2扳向“1”端，右滑触头P使A0有尽可能大的偏转角，记下此时A0的示数I；=2\*GB3②开关S2掷2位，逐级减小R2，使A0的示数仍为I，则待测表头的内阻R0等于电阻箱R2的接入电阻值，记录内阻R0=。优点：测量值的精度仅决定于电阻箱内电阻的精度。图8-1替代法测量表头内阻2）量程为10mA电流表的改装(1)10mA电流表的改装电路如图8-2所示，使用公式I0=，其中I0为1mA，IX为10mA。计算分流电阻Rf的值填入表2-3，然后将电阻箱调到该值接入图8-2。

图8-2带有分流器的电流表测量电路（2）检测电路如图8-3所示，其中A、B两端的电流表A1为已改装好的10mA磁电系电流表。调节滑线变阻器R，使电流表A1的指针满偏，即指示为10mA（即IA1，作为示值），保持滑线变阻器R的阻值不变，用万用表（电流挡）代替电流表A1，读出此时的实际电流值填入表8-2中的IA位置（作为实际值），按下面公式求出实际相对误差。重复上述步骤，改装后的电流表按表8-2调节不同的指示值，将测量数据填入表中，并进行误差计算。图8-3改装后的10mA电流表检测电路表8-210mA的电流表的检测分流电阻Rf=改装后电流表指示值IA（由万用表电流挡测得）10mA9mA8mA7mA6mA5mA4mA3mA2mA1mA改装后的10mA电流表的准确度等级S=3）量程为100mA的电流表的制作改装方法：同10mA电流表的改装方法。测量数据填入表8-3中。表8-3100mA的电流表的检测分流电阻Rf=改装后电流表指示值IA（由万用表电流挡测得）100mA90mA80mA70mA60mA50mA40mA30mA20mA10mA改装后的100mA电流表的准确度等级S=4）量程为1V电压表的制作根据图8-4，使用公式=，其中I0为1mA，UX为1V,计算分压电阻RV的值并填入表2-5，然后将电阻箱调到该值接入图2-24。图8-4带有分压器的电压表测量电路（2）检测电路如图8-5所示，A、B两端的电压表V1为已改装好的1V磁电系电压表。图8-5改装后的1V电压表直流稳压电源的电压值调为0，然后将改装后的1V电压表（A、B两端）分别接入稳压电源的“+、-”端，调节稳压电源的电压值，让它从零开始增大，观察表头指针直至满偏，说明此时的电压值为1V（即UV1，作为示值），）。保持稳压电源的电压值不变，将万用表（电压挡）代替V1接入稳压电源的“+、-”端，读出此时的实际电压值并填入表8-4中的UA位置（作为实际值），按下面公式求出实际相对误差。重复上述步骤，改装后的电压表按表8-4调节不同的指示值，将测量数据填入表中，并进行误差计算。表8-41V电压表的检测分压电阻RV=改装后电压表指示值UA（由万用表电压挡测得）1V0.9V0.8V0.7V0.6V0.5V0.4V0.3V0.2V0.1V改装后的1V电压表的准确度等级S=5）量程为10V电压表的制作改装方法：同1V电压表的改装方法。测量数据填入表8-5中。表8-510V电压表的检测分压电阻RV=改装后电压表指示值UA（由万用表电压挡测得）10V9V8V7V6V5V4V3V2V1V改装后的1V电压表的准确度等级S=【评估表】系部：班级：日期：学习领域：电压电流测量学习情境：磁电系电流表、电压表制作学员名单：授课教师:总得分：工作任务1：项目实施前的准备序号测评项目学员自评学员互评教师打分1阅读磁电系电流表头的相关知识2阅读电流表、电压表正确操作规则3阅读实验室操作注意事项工作任务2：元件、仪器仪表的检测序号测评项目学员自评学员互评教师打分1元件的检测2仪器仪表的3测量电流表头的内阻工作任务3：电流表的制作序号测评项目学员自评学员互评教师打分1改装后电流表电路2改装后电流表的检测3误差计算工作任务4：电压表的制作序号测评项目学员自评学员互评教师打分1改装后电压表电路2改装后电压表的检测3误差计算工作任务5：提交数据和报告序号测评项目学员自评学员互评教师打分填写实训报告实训小结表头改装成电压表、电流表的步骤：已知：表头的参数已知：改装后电表的量程计算：分流电阻和分压电阻的阻值设计电路：将分流电阻与表头串联、分压电阻与表头并联校验电表：将准确电表与改装后的电表对比并进行误差计算实训项目2函数发生器的制作1．工作任务书1）实训目的

尽快进入虚拟仪器程序设计实践阶段(1)掌握LabVIEW程序设计方法和编程技能。

(2)能熟练运用软件，独立完成虚拟仪器程序的设计。

2）任务描述制作一个能够产生方波、三角波、正弦波、锯齿波的函数发生器。其控制对象参数设置如下：信号频率：10采样频率：1000采样点数：100幅度：1相位：0重新设定相位控制：ON由于采样频率设为1000Hz，信号频率为10Hz，因此在一个信号周期内采样100次。3）实训器材本项目所需的实训器材明细如表8-6所示。表8-6函数发生器制作项目器材明细表序号实训器材数量备注1台式计算机1台2LabVIEW软件1套4）工作任务工作任务1：项目实施前的准备（1）阅读计算机的操作注意事项（2）阅读LABVIEW的安装（3）阅读LABVIEW程序相关知识（4）计算机的功能的检测工作任务2：启动计算机（1）打开LABVIEW软件（2）启动程序界面（3）程序界面的基本操作（4）检查LABIEW的运行状态工作任务3：编程（1）创建前面板的对象（图标的调用及放置）（2）创建程序框图（图标的调用及放置、连线）（3）检查前面板、程序框图程序工作任务4：程序运行与分析（1）前面板参数输入（2）开始运行并观察结果（3）对程序的修改及运行工作任务5：提交数据和报告（1）认真填写实训报告（2）打印所编程序前面板、程序框图。5）工期要求本项目以工作任务为单元进行实施，2位学员为组。学员应发挥团队协作，合理分配工作任务及时间，本学习情境占用4学时（180分钟）。6）注意事项（1）课程进行时，学生发现问题及时向指导教师报告。（2）学生应按照操作规程操作计算机设备，避免设备的损坏。（3）禁止学生私自对设备送电，送电时指导教师必须在场。（4）学生任务完成后应对实训器材应做好检查。（5）学生工作任务结束后应做好实训场所的公共卫生。2.工作任务实施1）前面板创建步骤如图8-6所示：（1）打开一个新的前面板窗口。（2）添加下述项目到前面板：图8-6函数发生器的前面板2）程序框图创建步骤如图8-7所示：（1）条件（Case）结构包含有不同的程序，它仅仅执行所选定Case（情况）下的子程序。（2）将信号源与Case结构相连，在缺省条件下，Case结构只有两种情况。在此例中信号源枚举控制则包含四种元素，必须添加两种以上Case（情况）到Case结构。用鼠标右键点击Case结果并从弹出菜单中选择“在后面添加”重复执行上述操作，以得到所需的Case（情况）。（3）关于的创建，在上右键，从弹出的下拉菜单中选择创建››局部变量，即可创建，但注意此时得到的函数是显示量，需要右键转化为控制量。（4）添加波形发生器到Case结构的各个情况。单击子程序显示条两侧的增加或减少箭头以在不同情况直接转换。a．添加正弦波VI到正弦波情况结构，从“信号处理”››“信号生成”››“正弦波”得到。使用连线工具将“正弦波”的连线端点分别与采样点数、幅度、频率、采样频率、相位相连。b．添加三角波VI到三角波情况结构的方法同3c.添加方波VI到方波情况结构的方法同3d.添加锯齿波VI到锯齿波情况结构的方法同33.程序运行单击运行按钮，运行程序。可以采用不同的采样频率和采样点数，观察波形的差别。对于方波程序还可以设置不同的占空比观察波形的变化。图8-7函数发生器的程序框图4.程序保存将程序命名为“函数发生器.VI”，并按照老师的要求进行保存。【评估表】系部：班级：日期：学习领域：虚拟仪器技术学习情境：虚拟仪器（信号发生器）学员名单：授课教师:总得分：工作任务1：项目实施前的准备序号测评项目学员自评学员互评教师打分1阅读所需LABVIEW的波形模板图标功能。2阅读函数发生器的相关知识3计算机的功能的检测工作任务2：启动计算机序号测评项目学员自评学员互评教师打分1调入LABVIEW软件（软件调用操作步骤）2启动程序界面（启动界面基本操作步骤）3程序界面的基本操作（程序界面的操作步骤）工作任务3：编程序号测评项目学员自评学员互评教师打分1函数发生器前面板的