电子测量仪器

1、电子测量仪器,目录,任务5 测量低频信号发生器的输出信号,任务3 用毫伏表测量功率放大器的输入、输出信号,任务4 用频率计测量信号频率和周期,任务1 用指针万用表测量电气参数,任务2 用数字万用表测量电信号和元件,任务一 用指针万用表测量电气参数,1知识目标： 通过完成本任务，让我们了解万用表的结构，了解测量的意义和误差的产生；理解万用表的基本工作原理，理解测量数据的处理办法；掌握万用表的使用方法和选用原则，掌握电子测量的内容、方法和电子测量仪器的日常维护。 2技能目标： 通过完成本任务，会使用指针式万用表测直流电压、直流电流、交流电压、直流电阻和晶体管直流放大倍数。,返回,安全规范 1在测量

2、高电压或大电流时，先断电后变换挡位； 2测量的电流或电压值未知时，应选择高挡位进行测量； 3在测量高电压时，应站在干燥绝缘的材料上，并单手操作； 4如果误操作而烧坏表内的保险，不能用细铜丝替代，应更换专门的保险管； 5电池电量不足时，应及时更换，以免造成测量误差； 6在长时间不用万用表时，应取下万用表内的电池。 7每次使用结束，将转换开关拨至交流最大量程。,返回,一、任务描述 器材准备： MF47 型万用表 1 块、1.5V 二号电池 1 块、9V 电池 1 块、电阻10 只、三极管 2 个、试电笔 1 支、螺丝刀 1 把，如图 1.1 所示。在认识万用表的基础上，完成下面各项内容。 1用万用

3、表测量人体电阻和一个固定电阻的值； 2用万用表测量 1.5V 二号电池的直流电压； 3用万用表测量频率为 50 赫兹，交流电压为 220V 的交流电压； 4做一个闭合电路，用万用表直接和间接的方法测量直流电流； 5用万用表测量 NPN 和 PNP 三极管放大倍数。,返回,以二人为一组，分别测量出两组数据，填写在表 1-1 中，然后分析数据，找出原因完成这一任务大概需要 90 分钟。,返回,表1.1 万用表测量情况记录,返回,二、作业进程 1认识指针万用表 万用表是一种多功能、多量程的便携式电工电子测量仪表。一般的万用表可以测量直流电流、直流电压、交流电压、直流电阻、音频电平。有些万用表还可测量

4、电容、电感、功率、晶体管直流放大倍数。所以万用表是我们电工电子类专业学生必须会使用的检测仪表之一。常用的指针式万用表有MF500型和MF47型两种，如图1.2所示。,返回,指针式万用表的种类较多，但它们的组成和工作原理是基本相同的。下面以震宇 MF47 型万用表为例进行介绍。 震宇 MF47 型指针式万用表，是一种高灵敏度、多量程的携带式仪表，该表共有 26 个基本量程，可供测量交、直流电压、直流电流和直流电阻，7 个附加量程，可供测量电容、电感、晶体管直流放大倍数及音频电平。,返回,指针式万用表主要由外壳、表头、表盘、机械调零旋钮、电阻档调零旋钮、开关指示盘、转换开关、专用插座、表笔及其插孔

5、等组成，如图 1.3 所示。,图1.3指针式万用表外部结构,返回,（1）指针式万用表表头 表头是一只内阻较大、灵敏度较高的磁电 式直流电流表，主要由表针、磁路系统和偏转 系统组成。表头能直接决定万用表的灵敏度。 另外，表头上还设有机械调零旋钮，用以校 正表针在左端的零位。 万用表的表头是一个灵敏电流表，电流 只能从正极流入，从负极流出。在测量直流电 流的时候，电流只能从与“”插孔相连的红 表笔流入，从与“”插孔相连的黑表笔流出； 在测量直流电压时，红表笔接高电位，黑表笔 接低电位，否则，一方面测不出数值，另一方 面很容易损坏表针。,返回,（2）指针式万用表表盘 表盘（或标度盘）由多种刻度线以及

6、带有 说明作用的各种符号组成如图 1.4 所示。只有 正确理解各种刻度线的读数方法和各种符号所 代表的意义，才能熟练、准确地使用好万用表。,图1.4MF47 型万用表表盘,返回,（3）转换开关 转换开关位于开关指示盘上，用来选择被测电量的种类和量程（或倍率），是一个多挡位的旋转开关，每一挡位分为几个不同的量程（或倍率）以供选择见如图1.5所示。,返回,如当转换开关拨到电流挡，可分别与五个接触点接通，用于500mA、50mA、5mA、0.5mA和0.05mA量程的电流测量,返回,（4）机械调零旋钮和电阻挡调零旋钮 机械调零旋钮的作用是调整表针静止时的位置（左端）。万用表进行任何测量时，其表针应指

7、在表盘刻度线左端“0”的位置上，如果不在这个位置，可调整该旋钮使其到位。如图1.6所示,返回,电阻挡调零旋钮的作用是: 在转换开关拨到电阻档时，红、黑两表笔短接，表针应指在电阻（欧姆）挡刻度线的右端“0”的位置，如果不指在“0”的位置，可调整该旋钮使其到位，如图1.7所示。,返回,需要注意的是:每转换一次电阻挡的量程，都要调整该旋钮，使表针指在“0”的位置上，以减小测量的误差。 （5）表笔插孔 表笔分为红、黑两支，使用时应将红色表笔插入标有“十”号的插孔中，黑色表笔插入标有“”号的插孔中。另外，MF47型万用表还提供2500V交直流电压扩大插孔5A的直流电流扩大插孔和三极管引脚插孔，使用时分别

8、将红表笔移至对应插孔中即可。,返回,2. 使用指针式万用表 (1)测量电阻阻值 为了测量的准确性，测量前要做好三项准备工作，一是将万用表水平放置，二机械调零和电阻档调零，三是根据被测值选择量程。今天所测量的电阻阻值其量程应该选择在 R10和R10k。具体做法如下。,返回,返回,（1）测量人体电阻值 根据人体电阻阻值，在测量前电阻挡量程选 R10k。测量时将两只手分别握住万用表两只表笔的金属部分如图1.8所示。当表头指针偏转停止后，读数40，由于选用的是 R10k，所以人体电阻的测量值为4010k=400k。,返回,返回,（2）测量电阻器阻值 根据提供的电阻器阻值，将万用表量程开关旋转至R10。

9、测量时一只手握住电阻的一只引脚（另外一只引脚悬空），另一只手像拿筷子一样握住两只万用表的表笔，将表笔金属部分分别与电阻的两只引脚紧紧接触，如图1.9所示。当表头指针偏转停止后，读数是35。,返回,由于使用的是R10，因此该电阻的测量值为3510=250。,返回,返回,（2）测量交直流电压 1）测量交流电压 这里测量频率为 50HZ，电压为 220V 的交流电压。根据其测量值将万用表转换开关置于交流电压档，量程为 250，而后将两只表笔插入 220V 的电源插孔中，也就是表笔并接于被测电路两如见图 1.10 所示。,返回,在标有“ ”(表示交直流都可以读这根刻度线)符号的刻 度线上读得的数据是

10、223。由于该刻度 线有 10、50、250 的满度值，这里按 250 的满度值可以直接得出测量值为 223V。,返回,2）测量直流电压 这里测 1.5V 电池电压，根据其测量 值将万用表转换开关置于直流电压档，量 程为 2.5。测量时先将万用表的黑表笔接到 电池负极，然后红表笔接到电池正极如图 1.11 所示。,返回,在标有“ ” 符号的刻度线上读得的数据是 148。由于量程是 2.5 与满度值 250 相差 100 倍，所以用 148除以 100，即得到直流电压测量值为 1.48V。,返回,返回,（3）测量直流电流 1）直接测量直流电流 直接测量就是断开电路串联上万用表的测量方法。我们知道

11、只有闭合的电路中才有电流，如图 1.12 所示。今天我们测量这一闭合电路中的电流。,返回,根据对电路估计，测量时将转换开关置于电流档的50mA量程，K断开而后将测量表笔顺电流方向（红笔正极，黑笔负极）串 接于被测电路中如图 1.13 所示。 在标有“mA” 图1.13 直接测量直流电流 的刻度线上读得的数据为6，由于满度值与量程相同，因此该电路的电流的测量值为6mA。,返回,2）间接测量直流电流 间接测量直流电流就是不断开电路，也不用万用表的电流档，而通过测量电阻两端电压如图1.14所示，然后通过计算得出测量值的测量方法。 在图1.14中测量电阻器两的电压为 9V电阻器的电阻值为1.5K。由I

12、=U/R关系式计算该电路中电流的测量值为6 mA。,返回,（4）测量三极管的放大系数 在测量三极管的放大系数时，先将转换开关拨至10hFE处，然后同电阻挡相同的方法调零，接着将三极管NPN型或者PNP型插入对应的三极管P或N插孔中如图1.15所示。此时读得三极管的放大系数125。,返回,返回,四、知识探究 1万用表的分类 万用表的种类很多按显示方式分有指针式万用表和数字式万用表两类见图1.16；按精度分类可分为精密、较精密、普通三种；按表头线圈形式分类分为内磁式和外磁式两类；按规格型号分类分为指针式万用表有 MF500 型、MF47 型、MF50 型等，数字式万用表有 DT9972DT9101

13、、DT890 等。,返回,2、指针式万用表的特性 (1)指针式万用表的灵敏度 灵敏度是指用万用表测量物理量时，物理量发生变化，万用表敏感的程度。灵敏度分表头灵敏度、直流电压灵敏度和交流电压灵敏度三类。万用表的灵敏度直接影响测量的精度，在选择万用表时，根据自己的测量精度选择灵敏度。,返回,1）表头灵敏度 测量时流过万用表表头的电流能使指针发生最大偏转，也就是满偏，此时流过表头的电流为表头灵敏度，此电流越小，表头的灵敏度就越高。如万用表的内阻为 2500、直流表头的满偏电流为 40A，因此 40A 就是万用表的表头灵敏度。,返回,2）直流电压灵敏度 万用表在测量直流电压时敏感程度怎么样，我们用直流

14、电压灵敏度来表示。直流电压灵敏度是用万用表最小直流电流量程的倒数来表示。如 47 型万用表的最小直流电流量程为 50A，直流电压灵敏度为 20K/V。由此可以计算出电压挡各个量程的总内阻。如量程是 10 时，总内阻为 1020 K/V=200 K；量程是 500 时，总内阻为 50020 K/V=10M。显然电压挡的量程越大，其内阻越大，对测量结果的影响越小。由此在读数方便时，量程选择大一点为宜。,返回,3）交流电压灵敏度 交流电压灵敏度与直流电压灵敏度不同的是，交流必须通过整流后才能进入直流表头。现以 50A 电流量程为例，通过半波整流，电路的工作效率为 0.44，此时表头发生满偏需要的电流

15、为 50A/0.44=113.5A。则交流电压灵敏1/113.5=8.8k/V。同样交流电压挡的量程越大，其内阻越大，对测量结果的影响越小。,返回,（2）万用表的准确度等级 准确度实际上是误差等级，就是用绝对误差与万用表满刻度值的百分比来表示（又称满度相对误差）。指针式万用表的准确度等级有 0.5 级、1.0 级、1.5级、2.5 级、5.0 级。在万用表中有的用-2.5、5.0、2.5 来表示，分别表示的意义是-2.5 直流量程的基本误差为 2.5%；5.0 交流量程的基本误差为 5.0%；2.5 电阻量程的基本误差为 2.5% 。,返回,（3）万用表的其它技术性能 1）线性度：指测量仪表各

16、刻度之间的分布，偏离均匀分布理想点的误差程度。数字万用表的线性度比指针万用表的线性度更好。 2）波形误差：引起交流电压的波形失真而产生的误差。 3）频率特性：指针万用表的交流电压挡的频率范围，一般是 45Hz65Hz，其扩展频率为 1000Hz，刻度盘上表示为 45Hz65Hz1000Hz。,返回,3、指针式万用表内部结构与工作原理 指针万用表的种类多，但它们的基本组成和工作原理是基本相同的。下面以震宇 MF47 型万用表为例进行介绍。 (1)指针万用表的内部结构 指针万用表内部主要由电路板（主要安装电阻、电容、电感、二极管等元器件）、电池盒、表头、蜂鸣器、连接铜片等组成，如图 1.17 所示

17、。,返回,（2）万用表的工作原理 指针式万用表从电路结构来说，主要是由直流电压测量电路、直流电流测量电路、交流电压测量电路和电阻测量电路组成。它的工作原理就是这些电路的工作原理，下面将一一进行分析。,返回,1）直流电压测量电路工作原理 直流电压测量电路就是不断增大电阻扩大量程的串联电路。现以 MF47 型万用表为例分析工作原理。如果我们使用一只内阻为 2k、量程为 50A 的直流表头。用它去直接测量，其测量的最大值为 21035010一6=0.1V，高于 0.1V的直流电压因流过表头的电流超过 50A 而不能测量。因此需要扩大量程，方法是在电路中串接电阻即可，如图 1.18 所示。,返回,当

18、R1=198k，能测量的最大电压值为（2+198）1035010一6=10V， 这样量程扩大了 100 倍。不难知道，如果分别串接电阻 R2、R4、R3、R5。 并通过转换开关，便得到一块不同量程的测量直流电压的万用表。 2）直流电流测量电路工作原理 仅仅靠表头去测量电流是达不到要求的，因此需要扩大量程。 扩大直流电压的量程是通过串联电阻进行分压来实现的，而扩大直流电流的量程是通过并联电阻来实现见图 1.19，使实际表头的电流为被测电流的一部分。,返回,如内阻 Rg=2k，量程为 Ig=50A 的直流表头，现在扩大量程并联电阻 R1=0.202,测量的最大量程为 Ig+（IgRg/ R1）=5

19、010一6+（5010一 6 2103 /0.202=5mA,这样量程扩大了 1000 倍。不难知道，如果分别并接电阻 R2、R4、R3、R5。并通过转换开关，便得到一块不同量程的测量直流电流的万用表。,返回,3）交流电压测量电路工作原理 由于万用表的表头是直流微安表，因此只能测量直流，不能测量交流。要测量交流电压，必须将交流转换成直流。图 1.20 中 D2 就是用来将交流转换成直流的二极管，显然是利用半波整流原理实现的。利用前面直流电压扩大量程的方法，分别串联上 R2、R3、R4。并通过转换开关，便得到一块不同量程的测量交流电压的万用表。,返回,返回,4）电阻测量电路工作原理 电阻器是一个

20、无源器件，在测量时必须 有电池支持，才能使表头指针偏转读出 数据完成测量，如图 1.21 所示,返回,Rp 是电阻挡调零电位器，A、B 表示万用表 的两支表笔，R2、R3、R4 分别是不同量程的分 流电阻。当两支表笔没有碰在一起时， 电路中没有电流，表头指针不会偏转；当 A、B 直接连接，这是回路中的电流最大，调 Rp 可 使流过表头的电流为满度值，此时指针指在 刻度线 0的位置；根据电阻值选择好适当的 量程。在 A、B 之间连接上一个固定电阻，这样 电阻和表头部分组成闭合电路，形成的电流 图 1.21 电阻测量电路 使表头的指针位于刻度线的中央位置。从图 1.22 可以看出红表笔与电池的负极

21、相连，通过电池的正极与电位器及固定电阻相连，经过表头接到黑表笔，与被测电阻形成回路产生电流使表头显示。,返回,4、万用表的选用 （1）要尽量了解多种万用表的性能和价格 在购买之前，首先根据自己的需要，对万用表的性能作进一步的了解。如对测量精度要求很高，则应选择高精度、高灵敏度、性能好的万用表；反之，如家庭或者初学者使用，就可以选择价格便宜，性能一般，具有一些基本量程的万用表即可。,返回,(2) 注意万用表的外观 表盘刻度要清晰、无污点，表壳光亮而无划痕、后盖结合紧密不松动，提手牢固安全，功能开头触点接触可靠不晃动，旋转时声音清脆而无杂音，机械调零旋钮和电阻挡调零旋钮旋转要灵活。,返回,(3)

22、表头的检查 机械调零后，将表水平、垂直方向上作小幅度的来回晃动，看指针是否有明显的摆动；将表水平放置和竖起放置时，表针偏转不应该超过一个小格；将表旋转 360时，指针应该始终在零附近均匀摆动。,返回,(4)测量准确度的检测 要判断万用表的性能，首先应该准备一些检测物，如电阻、电池、电容等。对电阻挡、电压挡、电流挡进行实验性检测。当然如果你是一个新手，最好找一位行家帮助选择购买。,返回,任务二 用数字万用表测量 电信号和元器件,任务目标 1知识目标： 通过完成本任务，让我们了解数字万用表的结构，然后根据自身需求选择万用表；掌握数字万用表的使用方法和在使用过程中应该注意的事项。 2技能目标： 会运

23、用数字万用表测量电阻阻值、电容容量、电压、电流大小；会判断二极管好坏、三极管管脚及类型等。,返回,安全规范 1在测量高电压或大电流时，先要断开电源然后变换档位再测量； 2测量的电流或电压值未知时，应选择高数档位进行测量； 3在测量高电压时，应站在干燥绝缘的材料上，并单手操作； 4如果烧坏表内的保险，不能用细铜丝替代，应更换专门的保险管；,返回,5电池电量不足时，应及时更换，以免造成测量误差； 6每次使用结束，将转换开关拨至交流最大量程； 7无论是测量交、直流电压（或电流），都要注意人身安全，不要随便用手触摸任何金属部分。,返回,一、 任务描述 现场提供了 DT9205A 型数字万用表 1 块、

24、1.5 伏二号电池 1 块、9 伏电池 1块、电阻 10 只、三极管 2 个、试电笔 1 支、螺丝刀 1 把，见图 2.1。请在认识数字万用表的基础上，完成下面各项内容： 1用数字万用表测量人体电阻和一个固定电阻的值； 2用数字万用表测量 1.5V 二号电池的直流电压,返回,3用数字万用表测量频率为 50 赫兹，交流电压为 220V 的交流电压； 4做一个闭合电路，用数字万用表直接和间接的方法测量直流电流； 5. 用数字万用表测量二极管的好坏； 6. 用数字万用表测量电容的容量； 7用数字万用表测量 NPN 和 PNP 三极管放大倍数; 8. 用数字万用表蜂鸣器档测线路的通断。,返回,以二人为

25、一组，分别测量出两组数据，填写在表 2-1 中，然后分析数据，找出原因。工具器材见图 2.1 所示。,返回,二、任务进程 1认识数字万用表 现在，数字式测量仪表已成为主流，有取代指针式仪表的趋势。数字式仪表与指针式仪表相比，数字式仪表具有：灵敏度高，准确度高，显示清晰，功能多，抗过载能力强，耗电省，便于携带，使用更简单。见图2.2,返回,数字万用表采用了大规模集成电路和液晶数字显示技术。数字万用表主要由液晶显示器、量程转换开关和表笔插孔等组成。数字万用表的种类和型号都很多，下面以 VC9807A+型数字万用表为例进行介绍。见图 2.3,该表有 30 个基本档和 2个附加档。,返回,其中测量直流

26、电压（简称 DC V,）有 5 档；测量交流电压（简称 AC V）有 5 档；测量直流电流（简称 DC A）有 5 档；测量交流电流（简称 AC A）有 3档；测量电阻（简称 OHM）有 6 档；测量电容（简称 CAP）有 3 档；测量频率的有 2 档；另外还有用二极管符号和音乐符号表示，是二极管和蜂鸣器共用档，用来检测二极管的好坏和线路的通断，还有 hFE档，用来测量三极管的 hFE值，采用6 芯插座，分为 NPN 和 PNP 孔。,返回,（1）液晶显示器 液晶显示器（LCD）主要显示测量项目、测量数字、计量单位、状态等。除数字显示以外，其他内容的显示都是以字母或符号表示，从液晶显示屏上可以

27、直接读出测量结果和单位，避免了读数误差以及测量结果的换算等。见图 2.4.,返回,（2）转换开关 数字万用表量程转换开关在表的中间见图 2.5，量程开关和功能开关合用一只开关，并且功能多、测量范围广。,返回,（3）表笔插孔 表笔插孔一般有 4 个见图 2.6。标有“COM” 字样的为公共插孔，应插入黑表笔，标有 “V/ ”字样的应插入 红表笔，以测量电 阻值和交直流电压值。测量交直流电流 还有 2 个插孔，分别为“20A”和“200mA”， 供不同量程档选用，也应插入红表笔。,返回,返回,2数字万用电表的使用 (1)用数字万用表测量人体电阻 1）将红表笔插入 V/插孔，黑表笔插入 COM 插孔

28、； 2）打开表的电源开关，将功能表开关旋至挡 200M的量程； 3）双手分别接入黑、红表笔； 4）当读数基本稳定时，读数并记录；数值为 10.36M。,返回,不同的人其人体电阻值不一定相同，并且用力握表笔的大小与手的湿润情况都将影响所测结果。档位的选择应该是200M档进行测量。人体电阻的测量见图 2.7 a 所示。,返回,(2)用数字万用表测一个固定电阻的值 使用数字万用表测量电阻值时，在任何档位都无需调零，读数直观、准确、精确度高。如何测量一只标有 5.6电阻，电阻的测量见图 2.7b 所示。操作步骤如下： 1）将红表笔插入 V/插孔，黑表笔插入 COM 插孔； 2）打开表的电源开关，将量程

29、开关旋至 20档； 3）此时显示“1”，将表笔跨接在电阻的两端；,返回,4）读数最后稳定在 5.78，这就是测量结果。 由于电阻值的误差和表的误差导致了测量结果和电阻标注值存有差异，由此也不能说电阻值不准确或万用表测量不准。具体偏差值的判断与指针万用表相同。,返回,(3) 用数字万用表测量 1.5V 二号电池的直流电压 1)首先将黑表笔插进“com”孔，红表笔插进“V/ ”。 2)打开表的电源开关，将量程开关旋至 20V 档。 3)将表笔跨接在电池的两端。,返回,4)数值可以直接从显示屏上读取。读数值为1.517V。见图 2.8 所示电池电压的测量。电池、随身听电源等均用直流电压档进行测量。,

30、返回,(4)用数字万用表测量 220V 交流电压 1) 将红表笔插入 V/插孔，黑表笔插入 COM 插孔。 2) 打开表的电源开关，将功能开关旋至 750V 交流电压档。 3) 将表笔任意接在 220V 电源插座的孔中。 4) 数值可以直接从显示屏上读取见图 2.9 所示。 交流电压无正负之分，表笔不用区分正负极。,返回,返回,返回,(5)用数字万用表测量 1.5V 电池供电电路的直流电流 1)先将黑表笔插入“COM”孔。若测量大于 200mA 的电流，则要将红表笔插入“20A”插孔并将旋钮打到直流 “20A”档；若测量小于 200mA 的电流，则将红表笔插入 “200mA”插孔。将旋钮打到直

31、流 20A。,返回,2)调整好后，将万用表串入电路中见图 2.10 所示。,返回,3)保持稳定，读数为 0.744A。如果通过计算其结论如何。我们在 1.5v 电池中串联 1.2 欧姆的电阻，根据欧姆定律，I=U/R=1.5/1.2=1.25A。为什么计算的数值与实际的读数差别这么大呢？因为电池和万用表有内阻，在大电流小负载下影响较大。我们应该以实际测量为准。,返回,(6)用数字万用表测量 4.7uF 电容的容量 1）将电容两端短接，对电容进行放电，确保数字万用表的安全。 2）将功能旋转开关打至 电容（C）测量档，并选择200uF 量程见图2.11所示。 3）将电容插入万用表 C-X 插孔。

32、4）读出 LCD 显示屏上数字，读数 为 4.31Uf。,返回,(7) 用数字万用表 hFE档测量三极管的电压放大倍数 1）开启电源将功能开关拨至二极管和蜂鸣器共用档位。 2）找出晶体管基极，确定管型（PNP 或 NPN）见图2.12 所示。,返回,3）将功能开关拨至 “hFE”，然后基极插入对应管型“b”孔，其余两脚分别插入“c”、“e”孔，此时读数为 174.3；再固定基极，其余两脚对调，此时读数为259，见图 2.13 所示。 4）判断晶体管极性和电压放大倍数，比较两次测量数据，确定读数较大一次为晶体管电压放大倍数，即 259。此时晶体管管脚极性与万用表上标注的极性一致。,返回,(8)用

33、数字万用表测量普通二极管的极性和使用的材料 数字万用表可以测量发光二极管，整流二极管等。测量时，表笔位置与电压测量一样，将旋钮旋到二极管和蜂鸣器共用档位，具体测量如下： 1）用红、黑表笔接二极管两支引脚，此时显示的读数为 0.59（可能是 1）见图 2.14 所示。正向压降。 2）红、黑表笔调换后接二极管两支引脚，此时显示的读数为 1（可能是 0.59）见图 2.15 所示。,返回,3）判断极性和使用的材料，通过两次测量读数为 0.59 的一次，此时红表笔接二极管正极，黑表笔接二极管负极。从 0.59 读数可知，二极管硅材料（硅管）。 我们知道锗材料二极管的压降是 0.2V 左右，硅材料二极管

34、的压降是 0.5V-0.7 V，发光二极管约为 1.82.3V。二极管的反向电阻很大，正向电阻小。,返回,任务三 用毫伏表测量功率 放大器的输入、输出信号,任务目标 1知识目标：通过完成本任务，让我们了解毫伏表的结构和主要技术指标；理解毫伏表的基本工作原理；掌握毫伏表的使用方法和选用原则。 2技能目标：通过完成本任务，会使用毫伏表测量功率放大器的输入和输出信号。,返回,安全规范 1. 仪器在通电之前，要将输入电缆的红黑鳄鱼夹短接。 2. 测量的电压值未知时，应先将毫伏表的量程开关置于最高量程。 3. 在测量高电压时，输入端黑色鳄鱼夹接在“地”端。,返回,一、 任务描述 现场提供了TVT321型

35、晶体管毫伏表 1 块，测电笔一支，功率放大器一台。见图 3.1 所示。请在认识毫伏表的基础上，完成下面各项内容：,返回,1. 能正确认识毫伏表的面板结构； 2. 用指针式毫伏表测量放大器的音频信号电压，并计算出电压放大倍数； 3. 用智能毫伏表测量放大器的音频信号电压，并计算出电压放大倍数。,返回,二、作业进程 1认识毫伏表 万用表能够测量直流电压，同时也能够测量正弦交流电压有效值，表 3.2 给出了它们在测量交流电压上的相同点和不同点。晶体管交流毫伏表只能用来测量正弦交流电压有效值，不能测量直流电压和非正弦量交流电压的有效值（特殊毫伏表除外）。,返回,在使用毫伏表之前首先要熟悉其面板结构和各

36、部分作用，如图3.2所示是TVT321型晶体管毫伏表的面板结构，表3. 3是TVT321型晶体管毫伏表面板各部分的作用。,返回,返回,2、使用毫伏表 （1）测量前的准备 晶体毫伏表由于种类和型号的不同，其结构和性能指标有所差异。在测量交流电压时，应根据被测信号的频率，电压值大小等参数的不同，选用不同型号的毫伏表，以达到准确测量的目的。其基本操作步骤如下：,返回,第一步：进行机械调零，使指针指示在左端零刻度线上。如图3.4 第二步:打开电源开关，电源指示灯亮，如图3.5,返回,第三步：将信号输入线的信号端和接地端短接，校正调零，使指针指到零位，如图3.6 第四步：调整档位量程开关，选择适当的测量

37、量程。如图3.7,返回,第五步：将信号输入线的信号端接电路的被测点，而信号输入线的接地端接电路的地线，如图3.8 第六步：读数，如图3.9,返回,返回,（2）用指针式交流毫伏表测量放大器输入输出的音频信号电压。 将手机中的音频信号接入功放电路，然后按下面操作不走即可得到测量结果。 1）机械调零，接通220V电源，按下电源开关，电源指示灯亮，仪器开始工作。为保证仪器稳定性；需预热10s后使用，开机后10s内数字无规则摆动属于正常现象。,返回,2）将输入测试探头上的红黑鳄鱼夹断开后与被测电路并联。先用毫伏表测手机端音频信号输出电压，如图3.10.再用毫伏表测功放输出端音频信号电压，如图3.11,返

38、回,3）将档位开关置于 0.3V 档和 3V 档 4）观察指针读数，并记录。手机端音频输出信号电压值为 150mv ，经过功率放大器放大后输出端音频信号电压为 1.5V. 通过测量可以计算出功率放大器的电压放大倍数，方法如下： 电压放大倍数：Au=u2/u1 =1.5/0.15=10,返回,（3）使用智能数字毫伏表测量放大器输入、输出音频信号电压 将手机中的音频信号接入功放电路见图 3.12 所示。信号源u1为输入到功率放大器的信号，U2为从功率放大器放大后输出端的信号，并将输入端U1和输出端电压U2分别馈入毫伏表的输入端和，调节量程和拔动输入选择开关，分别读出输入和输出电压有效值 U1、U2

39、。按下面操作步骤即可以得到测量结果。,返回,返回,1）接通 220V 电源，按下电源开关，电源指示灯亮，仪器立刻工作。为了保证仪器稳定性，需预热 10 秒钟后使用。 2）将输入测试探头上的红、黑鳄鱼夹断开后与被测电路并联（红鳄鱼夹接被测电路的正端，黑鳄鱼夹接地端）。智能数字交流毫伏表测手机输出电压见图3.12 所示，测功放输出电压见图 3.13 所示。,返回,3）观察屏幕读数，并记录。手机端音频输出信号电压值为 97.3mv ，经过功率放大器放大后输出端音频信号电压为 3.98V。,返回,通过测量可以计算出功率放大器的电压放大倍数，方法如下： 电压放大倍数：Au=u2/u1 =3.98/0.0

40、973=40.9 两次测试值最后的放大倍数为什么不同呢，差别这么大，这是因为歌曲在播放中音频幅度在不断的变化，所测得的音频信号电压值并不代表是测得的同一音频信号，要获得准确的音频信号电压放大倍数该怎么做呢？ 答案是：可以用 1KHZ 不变化的基频信号作为信号源，才能测得准确的音频功放电压放大倍数。,返回,任务四 用频率计测量信号频率和周期,任务目标 1知识目标： 通过完成本任务，让我们了解频率计结构，理解频率计的基本工作原理；掌握频率计的使用方法。 2技能目标： 通过完成本任务，会使用频率计检测电信号的频率和周期。,返回,安全规范 1仪器应置于平稳桌面或支撑面上使用，防止摔、碰和跌落，仪器上面

41、严禁压放重物，以免造成损坏以免造成仪器损坏； 2定要注意电源接法正确，保证地线可靠接地，以防止可能造成的人身伤害； 3. 输入信号电压幅度不能超过仪器的最大充许值； 4. 通电后禁止用毛巾、衣物等物品覆盖仪器，以免引起温度升高发生危险； 5仪器不能在潮湿的环境中使用，更不能将水或其他液体流入仪器内 ；清洁仪器时，必须先切断电源，拔下电源插头。,返回,一、任务描述 现场提供了 NFC-1000-C-1 型多功能频率计台、信号发生器、振荡电路，如图 4.1 所示。请在认识计数器的基础上，完成下面各项内容,返回,1用计数器测量函数信号发生器输出的方波信号的频率和周期。 2 .用计数器测量函数信号发生

42、器输出的正弦波信号的频率和周期 用计数器测量多谐振荡输出信号的频率和周期。 用计数器测量多电路板晶振两端信号的频率和周期，并使用计数功能。 以二人为一组，分别测量出两组数据，填写在表 4.1 中，然后分析数据，找出原因。完成这一任务大概需要 90 分钟。,返回,二、作业进程 1认识频率计 数字频率计又称频率计数器，如图4.2所示，是一种用电子学方法测出一定时间间隔内输入的脉冲数目，并以数字形式显示测量结果的多功能的电子测量仪器，数字式频率计是应用计数法原理制成的数字式频率测量仪器，它具有精度高、测量范围宽、便于自动化测量等突出特点。,返回,数字式频率计除用作频率测量外，还可以测量与之有关的多种

43、参量，如周期、频率比以及记数等。下面我们以NFC1000C1型频率计为例。图4.3所示为NCF1000C1型面板功能示意图,返回,NCF1000C1型频率计面板功能介绍如表4.2所示。,返回,返回,返回,2使用频率计 (1)测量函数信号发生器发出2.3， 幅度为方波信号的频率和周期。 先将函数信号发生器的输出端与 频率计的A通道输入端相接，接着 闭合信号发生器电源开关，并调整 为2.3，幅度为方波信号 输出，然后闭合频率计电源开关，对 频率计进行操作如图4.4所示。,返回,1） 按下“FA”功能键； 2） 衰减开关置20位置； 3） 低通滤器应置于“开”位置； 4） 时间闸门选择1S； 5）此

44、时显示屏显示为此信号的频率，显示为2.29（如图4.5）；按下“PERA”功能选择键（如图4.6），此时显示屏上的显示此信号的周期为435.9S。,返回,通过测量说明，频率计能够测量方波信号的频率和周期。 6）测量结束后，先关断仪器的电源，然后拆除仪器之间的连接线，最后将仪器的按钮和旋钮都重置到初始状态。,返回,()测量函数信号发生器发出2.256，幅度为2正弦波信号的频率和周期。 先将函数信号发生器的输出端与频率计的A通道输入端相接，接着闭合信号发生器电源开关，并调整为2.256M，幅度为2的正弦信号输出，然后闭合频率计电源开关，对频率计进行操作如图4.7所示。,返回,1） 按下“FA”功能

45、键； 2） 衰减开关置20位置。 3） 低通滤器应置于“开”位置。 4） 时间闸门选择1S。 5）此时显示屏显示为此信号的频率，显示为2.255（如图4.7）；按下“PERA”功能选择键，此时显示屏上的显示此信号的周期为0.4432S。见图4.8所示,返回,通过测量显示说明，频率计能够测量方波信号的频率和周期。 6）测量结束后，先关断仪器的电源，然后拆除开仪器之间的连接线，最后将仪器的按钮和旋钮都重置到初始状态。,返回,()测量多谐振荡电路输入信号的频率和周期，并使用其计数功能 先将多谐振荡电路的输出端与频率计的A通道输入端相接，接着接通多谐振荡电路的电源，然后闭合频率计电源开关，对频率计进行

46、操作如图4.9所示。,返回,1） 按下“FA”功能键； 2）衰减开关置20位置。 3）低通滤器应置于“开”位置。 4）时间闸门选择1S。 此时显示屏显示为此信号的频率，（如图4.10），显示为0.0022K（2.2HZ）。,返回,5）按下“PERA”功能选择键（如图4.11），此时显示屏上的显示此信号的周期为435738.7S（0.43S）。 6）按下“TOTA”功能选择键可以对信号进行计数见图4.12所示。,返回,通过测量说明，频率计能够测量振荡电路频率和周期，并且能对脉冲信号进行计数，具有记数功能。 7）测量结束后，先关断仪器和电路板的电源，然后拆除仪器与电路之间。最后将仪器的按钮和旋钮都

47、重置到初始状态。,返回,()测量电路板上晶振两端信号的频率和周期。 先将电路板上晶振两端与频率计的A通道输入端相接，接着接通电路板的电源，然后闭合频率计电源开关，对频率计进行操作如图4.13所示。 1）按下“FA”功能键； 2）衰减开关置20位置。,返回,3）低通滤器应置于“开”位置。 4）时间闸门选择1S。 5）此时显示屏显示为此信号的频率如图4.14所示，显示为11.91；按下“PERA”功能选择键如图4.15所示，此时显示屏上的显示此信号的周期为0.0839S。,返回,通过测量说明，频率计能够测量晶体振荡电路频率和周期，说明晶体振荡电路工作正常。 6）测量结束后，先关断仪器和电路板的电源，然后拆除仪器与电路之间的连接线，最后将仪器的按钮和旋钮都重置到初始状态