实验1指导书常用仪器仪表的使用(电工)
常用仪器仪表的使用
一、实验目的
1?了解常用电工测量仪表的分类、用途。
2 ?掌握电源、信号源、测量仪表的正确使用方法，掌握用示波器测量交流信号的电压幅值、周 期、频率等参数。 3.熟悉NEEL-II 型电工电子实验装置。
二、实验预习
1 ?打印实验指导书，预习实验的内容，了解本实验的目的、原理和方法。
2 ?计算各表中要求的电压、电流理论值，写出计算过程。
三、实验设备与仪器
NEEL-II 型电工电子实验装置：含直流电压表、直流电流表、交流电压表、交流电流表、功率 与功率因数组合表、交流毫伏表、直流电压源、直流电流源、交流电源、函数信号源及实验电路。
双踪示波器。
图1电压表、电流表、功率表的使用方法
2 ?交流毫伏表：用于测量电路中的交流信号电压有效值。
3 ?函数信号源：用于产生幅值和频率可调的交流信号（正弦波、方波、三角波） 信号源输出信号的调节：
调节“波形选择”开关可选择输出信号波形 （正弦波、方波、三角波）。
调节“频率选择”开关，配合“频率粗调” 、“频率细调”旋钮可调出信号发生器输出频率范围内任 意一种频率，LED 显示窗口将显示出相应频率值。调节“输出衰减”开关和“幅值调节”旋钮可得 到所需要的输出电压。 4.电源：包括直流可调稳压电源（ 0?30V ）,直流可调稳流电源（0?500mA ）,三相四线制的 交流电源，单相交流电
源（0?250V
）。
四、实验原理
图2三相交流可调电源与单相交流可调电源
5.数字万用表: 测量直流和交流电压、电流、电阻等。某些万用表还可以测量三极管、二极管、电容和频率等。
型号栏;
液晶显示屏: 显示测量数值;
发光二极管：通断检测报警;
档位开关：改变测量功能、量程及开关机; 20A电流测试正极插座;
200mA电流测试正极插座;
电容、温度、及公共负极插座;
电压、电阻及二极管正极插座;
三极管测试插座; 2
:0 3
7
背光灯/自动关机开关。
图3数字万用表
双踪示波器：可以同时测量和观察两路信号的波形, 测量电路信号波形的幅值、周期等参数。
筝功能te 钮常用柴单运和控制
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八 -------- 触发控制
.11
图4双踪示波器
用示波器测量交流信号波形的幅值、周期、频率
的“微调”旋钮应置于“校准”位置。
在图 6中，在屏幕上一个周期为
4div 。如果“扫描时
间”为1ms/div ，周期T=1ms/div x 4div=4ms 。由此可得频率 f=1/4ms=250Hz 。此时扫描时间的“微
7 .使用电工测量仪表时，为保证仪表安全，首先应选择较大量程进行测试，然后再根据读数调 整到合适的量程，以增加显示数据位数， 提高测量精度。如果产生告警保护，调整安全量程后按
“复 位”键。
II
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U5B 接LI
通道
外部從投 输入
PL
丄
桂准信号
(1)交流信号波形的幅值测量：在图
5 中，如果“ VOLTS/div ” 为 1V/div ，峰-峰之间高度为
6div ，计算方法为：U=1V/div x 6div=6 V P
p,如果探头为10:1,实际值为U=60V P
p 。此时“ VOLTS/div ”
(2)交流信号波形的周期、频率测量: 逻弭仆析僮接
I
图5 电压测量
9 .各种实验仪器与实验电路之间的连接关系见图
7:
五、实验内容
1.
电压源与电流源的等效转换
将直流稳压电源看作理想电压源，将电压 U s 调至20V ，串联一个200 Q 的固定电阻R s ,从而
构成一个实际电压源，再外接一个电阻箱
R L ，如图8所示，改变电阻箱的阻值（见表 1）,即可测
出电压源的外特性（即伏安特性）。
将直流稳流电源看作理想电流源，根据等效转换的条件，将输出电流 200 Q 的固定电阻，构成一个实际电流源，再外接一个电阻箱 （见表1）,即可测出电流源的外特性。
比较两种电源的外特性是否相同。
8.电缆 电源电缆:
三相交流电源，单相交流电源： 高压电路电缆（有护套）。 直流稳压电源，直流稳流电源：
低压电路电缆。
仪表电缆:
直流电压表: 低压电路电缆。 直流电流表:
低压电路电流电缆。
交流电压表, 功率与功率因数组合表： 高压电路电缆（有护套）。
交流电流表:
高压电路电流电缆（有护套）。
函数信号源, 毫伏表，双踪示波器：
同轴电缆，低压电路电缆 。 I s 调至100mA ，并联一个
R L ,如图9所示，改变电阻箱的阻值
表1
R L
(Q)
负载参数理论值
电压源负载参数 电流源负载参数 U （ V ）
I (mA ) U （ V ）
I (mA ) U （ V ）
I (mA )
100
300
500
2. 交流电压、电流及功率的测量
将单相交流可调的输出电压电源（调压器）调至
200V ，然后接三相组合负载中的一相负载，如
图10所示，将交流电压表、交流电流表、功率表按仪表的接线要求接好线，按表
图10交流电压、电流及功率的测量 表2交流电压、电流及功率的测量
负载
U (V )
I (A )
P (W )
1个灯
2个灯
3个灯
2内容测量。
220V $
精选文库3.示波器、毫伏表和信号源的使用
调节信号源使其输出信号（有效值，用毫伏表测量）分别为：U 1 2V、f1 1000 Hz的方波;
U2 4V、f 2 2000Hz 的正弦波。用示波器测量各信号电压幅度及频率值。测试数据填入表表3仪器使用中的测量数据
六、实验注意事项
严格按照电路图接线，不能随意改变元件和仪表的连接顺序和位置。
七、思考题
1.能否用万用表测量方波、三角波的电压值?
2?示波器测量信号周期、幅度时，如何才能保证其测量精度？使用万用表时如何保证测量精度?
3?示波器观察波形时，下列要求，应调节哪些旋钮?
移动波形位置；稳定波形；改变周期个数；改变显示幅度；测量直流电压。
八、实验报告（本部分请在下面的空白页中手写完成）
1?回答思考题。
2?根据实验记录进行数据分析，将计算结果填入各表格。
3?误差原因分析：实验中产生的误差是由哪些原因造成的?
4?总结万用表、示波器、信号发生器等仪器设备的使用方法及主要旋钮、按键的功能。
5?使用函数信号发生器过程中经常出现的两个错误是什么?
6?在使用各种实验设备时都有哪些安全考虑（每种仪器分别进行说明）？
7?总结实验心得体会。3。
信号源产生的信号电压（V RMS）（有效值）U1 2V U2 4V 信号源产生的信号频率（Hz）10002000示波器垂直灵敏度（VOLT/div）
峰峰值波形格数（精确到小数点后1位）
示波器测量的信号幅度（V p P ）（峰峰值）
计算信号幅度有效值（V RMS）
示波器水平灵敏度（TIME/div）
周期格数（精确到小数点后1位）
信号周期T （ms）
信号脉宽（高电平宽度，ms）
占空比（脉宽/周期，%）
计算信号频率f 1/T（Hz）