电子测量实验报告.docx

示波器原理及应用研究、交流电压测量、多种测量仪器的应用研究班级:13生工姓名:蒲紫微所在组号:第一组实验时间:2016年05月11日一、实验目的了解电子示波器工作原理,学会正确使用数字存储示波器测量各种电参数的方法了解交流电压测量的基本性质,分析几种典型电压波形对不同检波特性电压表的响应,以及它们之间的换算关系,并对测量结果做出误差分析学****频谱分析仪、数字万用表、任意波发生器、失真度仪的使用二、实验设备工作台号14设备名称型号编号函数信号发生器固纬GWAFG--18114号桌万用表14号桌射频频谱分析仪AgilentE4411B任意波发生器Agilent33250A数字多用表Agilent34401A失真度测试仪KENWOODHM-250示波器TEK2022B任意波发生器GWAFG2225表1实验设备说明三、实验原理示波器原理及应用研究在时域信号测量中,电子示波器无疑是最具代表性的典型测量仪器。它可以精确复现作为时间函数的电压波形(横轴为时间轴,纵轴为幅度轴),不仅可以观察相对于时间的连续信号,也可以观察某一时刻的瞬间信号,这是电压表所做不到的。我们不仅可以从示波器上观察电压的波形,也可以读出电压信号的幅度,频率及相位等参数。电子示波器是利用随电信号的变化而偏转的电子束不断轰击荧光屏而显示波形的。双踪显示时,有交替、断续两种工作方式。示波器除了用于观测信号的时间波形外,还可以将两个相同或不同的信号分别加于垂直和水平系统,以观测两信号在X-Y平面上正交叠加所组成的图形。2. 交流电压测量^一个交流电压的大小,可以用峰值U,平均值U,有效值U,以及波形因数KF,波峰因数KP等表征,若被测电压的瞬时值为u(t),则_1T全波平均值为:U|u(t)|dtT01T2有效值为:Uu(t)dtT0U波形因数为:KFU^波峰因数为:KPUU^不同波形的电压加至不同检波特性的电压表时,要由电压表读数确定被测电压的UU、U,、一般可根据表2计算。电压表类型平均值检波有效值检波波形正弦锯齿三角方波正弦锯齿三角方波读数A1A2A3A4A1A2A3A4^2A14242222A13A23A3UA4A2A3A4U424222A1A1A2A3A4A2A3A433U222222222233A4A1A2A3A4A12A22A32不同波形的电压加至不同检波特性的电压表计算公式多种测量仪器的应用研究频谱分析仪影响频谱分析仪幅度迹线显示的因素有频率、幅度两方面。与频率有关的频谱仪指标有:频率范围、扫描宽度、频率分辨率、扫描时间、相位噪声。与幅度显示有关的频谱仪指标有:动态范围、灵敏度、参考电平、纵坐标类型、刻度。失真度仪典型的失真度仪用于测量 20HZ~100KHZ 之间信号的失真情况,包括对音频信号的测量。任意波发生器固纬AFG2225除了可以产生正弦、方波、三角波等常规函数信号,还内置有多种数学函数波形,并且允许用户自行编辑任意波形。四、实验步骤(一)示波器原理及应用研究实物仪器的使用1)作好使用示波器前的调亮、聚焦、校正等准备工作将两个通道的耦合方式置地,调节“位移”旋钮将通道1通道2的扫描线调至合适位置,使两条基线分开适当距离2)测量各种波形参数,:信号源输出 1KHz方波信号,调节示波器时基旋钮将波形展开,测量上升时间 tr,和下降时间 tf使用示波器的游标,上升时间 tr=上升沿格数*扫描时基刻度下降时间 tf=下降沿格数*:信号源输出 1KHz正弦波信号,调节CH1的垂直幅度旋钮并读数, 测量重复周期T0及电压峰-峰值Up-p电压峰-峰值Up-p=波峰到波谷的格数*垂直幅度刻度重复周期T0=单周期的格数*:信号源输出1KHz三角波信号,占空比为50%,在示波器上稳定显示波形,使用游标测出上升时间Ta和下降时间Tb,计算波形对称度Ta/Tb上升时间Ta=上升沿格数*扫描时基刻度下降时间Tb=下降沿格数*扫描时基刻度调节信号源占空比,改变波形对称性,再次测量对称度(3)显示波形的观测:a选择不同的触发极性,按示波器(Edge),在显示屏下方出现(EdgeTriggerMenu),选择不同触发源,观察波形显示b选择不同的扫描速度,在示波器面板上(Horizontal)模块中,调节扫描时基旋钮,观察不同扫描速度下的波形显示c观察交替扫描,将示波器一个探头接自身测试信号输出端,另一个探头接信号发生器,同时显示这两个信号,在示波器面板上(Trigger)模块中,改变不同触发源,观察波形d观察波形叠加,在示波器面板上(Anal