實(shí)驗(yàn)一電壓源與電壓測量儀器

1、實(shí)驗(yàn)報告實(shí)驗(yàn)名稱：電壓源與電壓測量儀器系別：電子科學(xué)系 班號：2班 組別：23實(shí)驗(yàn)者姓名:江東華 學(xué)號：19720132203337實(shí)驗(yàn)日期： 2014 年10 月14 日實(shí)驗(yàn)報告完成日期： 2014 年10 月17 日9.0一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?#160;1. 掌握直流穩(wěn)壓電源的功能、技術(shù)指標(biāo)和使用方法；2 掌握任意波函數(shù)信號發(fā)生器的功能、技術(shù)指標(biāo)和使用方法； 2. 掌握四位半數(shù)字萬用表的功能、技術(shù)指標(biāo)和使用方法； 3. 學(xué)會正確選用電壓表測量直流、交流電壓。二、實(shí)驗(yàn)原理（一）GDP-3303型直流穩(wěn)壓電源 直流穩(wěn)壓電源的主要特點(diǎn)(1)具

2、有三路完全獨(dú)立的浮地輸出。（CH1、CH2、FIXED）(2)兩路(主路ch1鍵、從路ch2鍵）可調(diào)式直流穩(wěn)壓電源，兩路均可工作在穩(wěn)壓、穩(wěn)流工作方式，穩(wěn)壓值為032v連續(xù)可調(diào)，穩(wěn)流為03.2A連續(xù)可調(diào)(3)兩路可調(diào)式直流穩(wěn)壓電源課設(shè)置為組合工作方式，在組合工作方式下可選擇串聯(lián)組合方式和并聯(lián)組合方式。(4)四組常用電壓存儲功能(5)鎖定功能(6)輸出保護(hù)功能(7)蜂鳴功能使用方法 1開機(jī)前，將“電流調(diào)節(jié)旋鈕”調(diào)到最大值，“電壓調(diào)節(jié)旋鈕”調(diào)到最小值。開機(jī)后再將“電壓”旋鈕調(diào)到需要的電壓值。  2 .當(dāng)電源作為恒流源使用時，開機(jī)后，通過“電流調(diào)節(jié)”旋鈕調(diào)至需要的穩(wěn)流值。3 .當(dāng)電源作為穩(wěn)壓

3、源使用時，可根據(jù)需要調(diào)節(jié)電流旋鈕任意設(shè)置“限流”保護(hù)點(diǎn)。 4 .預(yù)熱時間：30秒。  注意事項(xiàng)  1.避免端口輸出線短路；  2.避免使電源出現(xiàn)過載現(xiàn)象；  3.避免輸出出現(xiàn)正、負(fù)極性接錯。（二）RIGOL DG1022雙通道函數(shù)/任意波函數(shù)信號發(fā)生器主要特點(diǎn)(1)雙通道輸出，可實(shí)現(xiàn)通道耦合、通道復(fù)制(2)輸出五種基本波形并設(shè)置48種任意波形(3)可編輯輸出14-bit，4k點(diǎn)的用戶自定義任意波形(4)100msa/s采樣率使用方法  1依次打開信號發(fā)生器后面板、前面板上的電源開關(guān)； 2接通道切換鍵，切換信號輸出通

4、道（默認(rèn)為CH1）； 3按波形選擇鍵，選擇需要的波形；  4依次在菜單鍵上按相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置鍵，用數(shù)字鍵盤或方向鍵、旋鈕設(shè)置對應(yīng)的參數(shù)后，選擇對應(yīng)的參數(shù)單位；  5檢查菜單鍵中，其余未用到的參數(shù)設(shè)置鍵，是否有錯誤的設(shè)置值或者前次設(shè)置而本次不需要的設(shè)置值；  6根據(jù)步驟2中選擇的通道，按下對應(yīng)的通道使能鍵，使設(shè)置好的信號能夠從正確的端口輸出；注意事項(xiàng)：1.避免端口輸出線短路；2.避免使函數(shù)信號發(fā)生器出現(xiàn)過載現(xiàn)象；3.避免輸出出現(xiàn)信號端和公共端接錯。 （三）GDM-8145型數(shù)字萬用表 （1）交、直流電壓測量（2）交、直流電流測量（3）TRUE RM

5、S測量（4）電阻測量使用方法  （1）交、直流電壓測量  1.功能開關(guān)選擇V鍵入，根據(jù)交、直流選擇AC（鍵入）、DC（不鍵入）； 2.黑表筆插入COM插孔，紅表筆插入V/插孔；  3.選擇合適量程，量程值應(yīng)大于被測值，否則出現(xiàn)溢出顯示； 4.測試筆并接在被測負(fù)載兩端。 （2）交、直流電流測量  1.功能開關(guān)選擇mA鍵入，根據(jù)交、直流選擇AC（鍵入）、DC（不鍵入）； 2.黑表筆插入COM插孔，紅表筆插入mA或20mA插孔； 3.選擇合適量程，量程值應(yīng)大于被測值，否則出現(xiàn)溢出顯示； 4.測試筆串接在被測負(fù)載

6、兩端。 5.不能測試電壓，否則，儀器會被燒壞。 （3）電阻測量  1功能開關(guān)置于檔；  2黑表筆插入COM插孔，紅表筆插入V/插孔；  3選擇合適量程，量程值應(yīng)大于被測值，否則出現(xiàn)溢出顯示； 4測試筆并接在被測電阻兩端。  5. 檢測在線電阻時，一定要關(guān)掉被測電路中的電源并從電路斷開。 （4）PN結(jié)測試  1功能鍵和量程鍵鍵入；  2黑表筆插入COM插孔，紅表筆插入V/插孔(紅筆為內(nèi)置電源的正極)。PN結(jié)正偏時，數(shù)碼管顯示PN結(jié)正向壓降；PN結(jié)反偏時，數(shù)碼管顯示超量程。注意事項(xiàng)  1 根據(jù)所需測量參數(shù)合理

7、選擇功能鍵，并按正確方法測量（電壓并接、電流串接）。2 在預(yù)先不知道被測信號幅度的情況下，應(yīng)先把量程鍵放在最高檔。 3 測量電壓時不應(yīng)超過最大輸入電壓（直流1200V，交流1000V）。  4 測量電流時，輸入線不要插錯，不大于2A，輸入線插在2A端子上。不大于20A插在20A端子上。5.當(dāng)顯示出現(xiàn)“0000”閃爍（過載）時，應(yīng)立即將量程鍵切換至更高的量程，使過載顯示消失，避免儀器長時間過載而損害，否則應(yīng)立即拔出輸入線，檢查被選擇的功能鍵是否出現(xiàn)錯誤或有其他故障（如輸入電壓過大或有內(nèi)部故障等）。（四）多功能電路實(shí)驗(yàn)箱三、實(shí)驗(yàn)儀器1、直流穩(wěn)壓電源 2、數(shù)字函數(shù)信號發(fā)生器 3、

8、數(shù)字萬用表 4、電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)箱四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及數(shù)據(jù)測量1.直流電壓測量采用數(shù)字萬用表測量直流電壓。測量方法：確定測量儀器設(shè)置在直流電壓測量狀態(tài)；將測量儀器（COM）與被測電源（COM）端相聯(lián)接，則：測量筆接觸被測點(diǎn)即可測量該點(diǎn)的電壓。若已知被測電壓時，應(yīng)根據(jù)被測電壓的大小，選擇合適的量程，使測量數(shù)據(jù)達(dá)到最高精度；若未知被測電壓時，應(yīng)將測量儀器量程置于最大，然后逐漸減小量程，讓測量數(shù)據(jù)有效數(shù)字最多。（1） 固定電源測量：測量穩(wěn)壓電源的固定電壓2.5V,3.3V,5V；將測量值填入表1表1：直流穩(wěn)壓電源固定電壓測量調(diào)整電壓值2.5V3.3V5V數(shù)字萬用表測量值（V）2.5813.2814.971

9、（2）固定電流測量：測量實(shí)驗(yàn)箱的固定電壓±5V,±12V,-8V；將測量值填入表2；表2：實(shí)驗(yàn)箱固定電源測量調(diào)整電壓值5V-5V12V-12V-8V數(shù)字萬用表測量值（V）4.932-4,.97911.773-11.871-8.341（3）可變電源測量：按表3調(diào)節(jié)任意通道穩(wěn)壓電源輸出，并測量之。表3：可變電壓測量主路表頭指示值 （V）6V12V18V數(shù)字萬用表測量值（V）5.97111.96517.991（4）正負(fù)對稱電源測量：GPD-3303型直流穩(wěn)壓電源工作在串聯(lián)組合模式，調(diào)整CH1電壓時，CH2路跟蹤變化：這樣，即可將兩路獨(dú)立電源構(gòu)成一個正負(fù)對稱電源。將數(shù)字萬用表的黑表

10、筆（COM）接正負(fù)對稱電源的公共端，紅表筆分別測量CH1正極和CH2負(fù)極，如下圖所示，按表4調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源輸出并測量之。 表4：正，負(fù)對稱電源測量CH1路表頭調(diào)整值（V）6V12V18V數(shù)字萬用表測量值（V）6.07712.07518.005CH2路表頭指示值（V）6.012.017.9數(shù)字萬用表測量值（V）-6.083-12.086-18.0162.正弦電壓（有效值）的測量：(1)函數(shù)信號發(fā)生器輸出正弦波，信號頻率fs=1khz，輸出幅度按下表調(diào)節(jié)，用數(shù)字萬用表測量表5：正弦電壓測量：Fs輸出幅度（Vp-p）20V2V200mV數(shù)字萬用表測量值（V）7.1040.708170.73(2)將信號

11、發(fā)生器頻率改為fS=100KHz表6：正弦電壓測量：Fs輸出幅度（Vp-p）20V2V200mV數(shù)字萬用表測量值（V）5.7140.690357.173.實(shí)驗(yàn)箱可調(diào)直流信號內(nèi)阻測量按下圖搭接電路，可調(diào)直流信號調(diào)整為+1V，用數(shù)字萬用表按表7測量并計(jì)算出Ro值：圖中k置“1”時，數(shù)字萬用表測量值為V O：k置“2”時，數(shù)字萬用表測量值為VOL：表7：直流信號內(nèi)阻測量 V O(V)VOL (V)RL()()0.99290.845050.388.82按下圖搭接電路，函數(shù)信號發(fā)生器設(shè)置fs=1kHz正弦波，用數(shù)字萬用表按表8測量：算出RO值；當(dāng)K置“1”時，數(shù)字萬用表測量值為V0；當(dāng)K置“2”時，數(shù)字

12、萬用表測量VOL;表8：信號源內(nèi)阻測量V O(V)VOL (V)RL()()0.70710.384550.3842.27五、誤差分析1、由于GDM-8145型數(shù)字萬用表的讀數(shù)更精確，靈敏度更高，所以無論在測量固定電源還是可變電壓時，微小的變動都會影響到測量的結(jié)果，因而萬用表的測量值都和給定的數(shù)值存在小范圍的誤差。2、計(jì)算信號源內(nèi)阻時出現(xiàn)誤差，很有可能是測量的時候接觸不良引起誤差，也有可能在計(jì)算是對有效數(shù)字進(jìn)行取舍是出現(xiàn)了誤差。3、針對實(shí)驗(yàn)五，示波器測量的峰峰值VP-P和萬用表測量出來的有效值之間存在VRMS=VP-P/2 ，但因儀器誤差和測量誤差，造成結(jié)果并不嚴(yán)格遵守這一規(guī)律。六、思考題1、用數(shù)字萬用表測量正弦波，表頭顯示的是正弦電壓的有效值。電壓測量方式：確定測量儀器設(shè)置在交流電壓測量狀態(tài)，若已知被測電壓，應(yīng)根據(jù)被測電壓大小，選擇合適量程；若未知被測電壓，應(yīng)將測量儀器量程至于最大，逐漸減小量程。2、不能用數(shù)字萬用表測量三角波、方波、斜波、鋸齒波，因?yàn)橐话銣y量儀器只能測量正弦信號，其他信號應(yīng)用示波器測量。七、小結(jié)1、一定要做好課前預(yù)習(xí)，不然做起實(shí)驗(yàn)，費(fèi)力又費(fèi)