儀器儀表知識(shí)

儀器儀表知識(shí)第1頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日模電實(shí)驗(yàn)常用儀器雙蹤示波器交流毫伏表直流穩(wěn)壓電源函數(shù)信號(hào)發(fā)生器第2頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的使用函數(shù)信號(hào)發(fā)生器可按需要輸出正弦波、方波、三角波。輸出電壓最大可達(dá)20VP-P。通過(guò)輸出衰減開(kāi)關(guān)和輸出幅度調(diào)節(jié)旋鈕，可使輸出電壓在毫伏級(jí)到伏特級(jí)范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)頻率可以通過(guò)頻率分檔開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器作為信號(hào)源，它的輸出端不允許短路。第3頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日XJ1631數(shù)字函數(shù)信號(hào)發(fā)生器

衰減器開(kāi)關(guān)

壓控振蕩輸入頻率計(jì)數(shù)輸入頻率檔級(jí)電源開(kāi)關(guān)與幅度調(diào)節(jié)函數(shù)選擇信號(hào)輸出端頻率顯示窗口函數(shù)/計(jì)數(shù)

同步信號(hào)輸出直流偏置占空比頻率調(diào)節(jié)旋鈕

第4頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日XJ1631數(shù)字函數(shù)信號(hào)發(fā)生器——前面板按鈕名稱和作用電源/幅度(POWER/AMPLITUDE)旋鈕：逆時(shí)針旋到底，電源關(guān)；順時(shí)針旋到底，函數(shù)信號(hào)幅度最大。函數(shù)(FUNCTION)按鍵：由三個(gè)互鎖按鍵開(kāi)關(guān)組成，用于選擇輸出波形：方波、三角波、正弦波。頻率調(diào)節(jié)(MAIN、FINE)旋鈕：“MAIN”為輸出頻率粗調(diào)?！癋INE”為輸出頻率細(xì)調(diào)，“FINE”拉出可對(duì)脈沖波，鋸齒波進(jìn)行倒相。頻率檔級(jí)/閘門(mén)時(shí)間(RANGEHz/GATETIME)按鍵：頻率檔級(jí)由七個(gè)(1、10、100、1K、10K、100K、1MHz)互鎖按鍵開(kāi)關(guān)組成，用于選擇信號(hào)頻率的檔級(jí)。第5頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日占空比鋸齒波/脈沖波(DUTYRAMP/PULSE)旋鈕：用于調(diào)節(jié)鋸齒波或三角波的占空比，當(dāng)旋鈕逆時(shí)針轉(zhuǎn)到底置校準(zhǔn)位置“CAL”，此時(shí)，占空比為50%，在非校準(zhǔn)位置時(shí)，占空比可調(diào)范圍10%～90%。衰減器(ATT)開(kāi)關(guān)：開(kāi)關(guān)按入后，函數(shù)信號(hào)輸出衰減約30dB，對(duì)外接頻率計(jì)數(shù)信號(hào)衰減約20dB，彈出不衰減。直流偏置(PULLTOVARDCOFFSET)旋鈕：當(dāng)該旋鈕拉出時(shí)，直流偏置電壓，加到輸出信號(hào)上，其范圍在－10V～＋10V之間變化。第6頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日信號(hào)輸出(OUTPUT)端口：可輸出正弦波、方波、三角波、脈沖，鋸齒波信號(hào)。函數(shù)/計(jì)數(shù)(FUNC/COUNT)顯示控制按鍵：抬出時(shí)，數(shù)碼管顯示函數(shù)信號(hào)頻率；按入時(shí)，顯示外接計(jì)數(shù)頻率。頻率計(jì)數(shù)輸入(COUNTIN)端口：外接頻率計(jì)數(shù)信號(hào)的輸入端。頻率顯示(FREQUENCY)窗口：當(dāng)顯示函數(shù)頻率時(shí)，用四位數(shù)碼管顯示；當(dāng)顯示外接計(jì)數(shù)頻率時(shí)，用六位數(shù)碼管顯示。第7頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日發(fā)光二極管：頻率量程(Hz、KHz)指示；閘門(mén)時(shí)間(GATE)指示；計(jì)數(shù)頻率量程溢出(OVFL)指示，此指示燈亮，需將頻段檔級(jí)擴(kuò)大，直到指示燈熄滅。壓控振蕩輸入(VCFIN)端口：當(dāng)一個(gè)外部直流電壓0～15VDC由VCFIN輸入時(shí)，函數(shù)發(fā)生器的信號(hào)頻率變化為100:1。同步信號(hào)輸出(SYNCOUTPUT)端口：提供一個(gè)與TTL電平兼容的輸出信號(hào)，其不受函數(shù)開(kāi)關(guān)(FUNCTION)及幅度控制器(AMPLITUDE)的影向，其輸出頻率與數(shù)碼管顯示頻率一致。第8頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日XJ1631數(shù)字函數(shù)信號(hào)發(fā)生器——使用注意事項(xiàng)對(duì)信號(hào)輸出(OUTPUT)端口、同步信號(hào)輸出(SYNCOUTPUT)端口、壓控振蕩輸入(VCFIN)端口，不允許輸入大于10V(AC＋DC)，否則會(huì)損壞儀器。對(duì)頻率調(diào)節(jié)(MAIN、FINE)旋鈕，在使用時(shí)，請(qǐng)不要將電位器旋足，否則會(huì)使儀器沒(méi)有信號(hào)輸出或輸出的信號(hào)波形不正常，但不是故障，也不會(huì)損傷儀器。高于10MHz計(jì)數(shù)信號(hào)請(qǐng)按頻率檔級(jí)“1MHz”。第9頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日示波器通用雙通道示波器（DF432020MHz）第10頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日1、示波器基本結(jié)構(gòu)示波器原理框圖示波管（CRT）、電子放大系統(tǒng)、掃描觸發(fā)系統(tǒng)、電源第11頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日電子放大系統(tǒng)豎直放大器、水平放大器掃描觸發(fā)系統(tǒng)掃描發(fā)生器、觸發(fā)電路作用：在偏轉(zhuǎn)板上加足夠的電壓，使電子束獲得明顯偏移；對(duì)較弱的被測(cè)信號(hào)進(jìn)行放大掃描發(fā)生器作用：產(chǎn)生一個(gè)與時(shí)間成正比的電壓作為掃描信號(hào)觸發(fā)電路作用：形成觸發(fā)信號(hào)。示波器工作在自動(dòng)（AUTO)方式時(shí)，掃描發(fā)生器始終有掃描信號(hào)輸出；當(dāng)示波器處于AC/DC觸發(fā)方式工作時(shí)，掃描發(fā)生器必須有觸發(fā)信號(hào)的激勵(lì)才能產(chǎn)生掃描信號(hào)。一般對(duì)應(yīng)：內(nèi)觸發(fā)方式時(shí)，觸發(fā)信號(hào)由被測(cè)信號(hào)產(chǎn)生，滿足同步要求外觸發(fā)方式時(shí)，觸發(fā)信號(hào)由外部輸入信號(hào)產(chǎn)生電源（略）第12頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2、示波器面板控制件的作用簡(jiǎn)介亮度：軌跡亮度調(diào)節(jié)電源開(kāi)關(guān)電源指示燈聚焦：軌跡清晰度調(diào)節(jié)熒光屏校準(zhǔn)信號(hào)第13頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日CH1或CH2：被測(cè)信號(hào)輸入端口注意雙通道被測(cè)信號(hào)耦合方式AC：交流輸入DC：直流輸入GND：輸入零信號(hào)垂直位移水平位移被測(cè)信號(hào)輸入第14頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日ALT：兩個(gè)通道交替顯示通道工作方式選擇CH1或CH2：1或2單獨(dú)顯示CHOP：兩個(gè)通道斷續(xù)顯示ADD：顯示兩個(gè)通道信號(hào)幅度的代數(shù)和或差通道2極性轉(zhuǎn)換第15頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日電壓衰減及掃描速率VOLTS/DIV：調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度，指示垂直方向每格的偏轉(zhuǎn)電壓值VIRIABLE：連續(xù)調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度SEC/DIV：調(diào)節(jié)掃描速率，指示水平方向每格的掃描時(shí)間X-Y工作方式：CH1輸入x軸信號(hào)VIRIABLEPLEE×5：連續(xù)調(diào)節(jié)掃描速率第16頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日掃描方式選擇自動(dòng)（AUTO)：掃描發(fā)生器自動(dòng)工作常態(tài)（NORM)單次（SINGLE)被觸發(fā)或準(zhǔn)備指示燈電平（LEVEL）：調(diào)節(jié)被測(cè)信號(hào)在某一電平觸發(fā)掃描第17頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日觸發(fā)方式選擇選擇觸發(fā)源信號(hào)內(nèi)：CH1CH2外：LINEEXT觸發(fā)極性選擇：選擇上升或下降沿觸發(fā)掃描接地外觸發(fā)輸入CH1或CH2選擇：“交替”或“斷續(xù)”工作方式時(shí)，選擇頻率低的通道觸發(fā)單蹤顯示時(shí)，任選其一，觸發(fā)信號(hào)均來(lái)自于被顯示通道選擇觸發(fā)信號(hào)耦合方式：AC/DCTV第18頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日萬(wàn)用表的使用

（1）熟悉表盤(pán)上各符號(hào)的意義及各個(gè)旋鈕和選擇開(kāi)關(guān)的主要作用。

（2）進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。

（3）根據(jù)被測(cè)量的種類及大小，選擇轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的擋位及量程，找出對(duì)應(yīng)的刻度線。

（4）選擇表筆插孔的位置。

第19頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日測(cè)量電壓：a交流電壓的測(cè)量：將萬(wàn)用表的一個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于交、直流電壓擋，另一個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于交流電壓的合適量程上，萬(wàn)用表兩表筆和被測(cè)電路或負(fù)載并聯(lián)即可。

b直流電壓的測(cè)量：將萬(wàn)用表的一個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于交、直流電壓擋，另一個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于直流電壓的合適量程上，且“+”表筆（紅表筆）接到高電位處，“-”表筆（黑表筆）接到低電位處，即讓電流從“+”表筆流入，從“-”表筆流出。若表筆接反，表頭指針會(huì)反方向偏轉(zhuǎn)，容易撞彎指針。

第20頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日測(cè)電流：

測(cè)量直流電流時(shí)，將萬(wàn)用表的一個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于直流電流擋，另一個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于50uA到500mA的合適量程上，電流的量程選擇和讀數(shù)方法與電壓一樣。測(cè)量時(shí)必須先斷開(kāi)電路，然后按照電流從“+”到“-”的方向，將萬(wàn)用表串聯(lián)到被測(cè)電路中，即電流從紅表筆流入，從黑表筆流出。如果誤將萬(wàn)用表與負(fù)載并聯(lián)，則因表頭的內(nèi)阻很小，會(huì)造成短路燒毀儀表。其讀數(shù)方法如下：

實(shí)際值＝指示值×量程/滿偏

第21頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日測(cè)電阻：a選擇合適的倍率擋。萬(wàn)用表歐姆擋的刻度線是不均勻的，所以倍率擋的選擇應(yīng)使指針停留在刻度線較稀的部分為宜，且指針越接近刻度尺的中間，讀數(shù)越準(zhǔn)確。一般情況下，應(yīng)使指針指在刻度尺的1/3~2/3間。b歐姆調(diào)零。測(cè)量電阻之前，應(yīng)將2個(gè)表筆短接，同時(shí)調(diào)節(jié)“歐姆（電氣）調(diào)零旋鈕”，使指針剛好指在歐姆刻度線右邊的零位。如果指針不能調(diào)到零位，說(shuō)明電池電壓不足或儀表內(nèi)部有問(wèn)題。并且每換一次倍率擋，都要再次進(jìn)行歐姆調(diào)零，以保證測(cè)量準(zhǔn)確。c讀數(shù)：表頭的讀數(shù)乘以倍率，就是所測(cè)電阻的電阻值。

第22頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日注意事項(xiàng)

a在測(cè)電流、電壓時(shí)，不能帶電換量程

b選擇量程時(shí)，要先選大的，后選小的，盡量使被測(cè)值接近于量程

c測(cè)電阻時(shí)，不能帶電測(cè)量。因?yàn)闇y(cè)量電阻時(shí)，萬(wàn)用表由內(nèi)部電池供電，如果帶電測(cè)量則相當(dāng)于接入一個(gè)額外的電源，可能損壞表頭。

d用畢，應(yīng)使轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在交流電壓最大擋位或空擋上。

第23頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日單相電度表接線時(shí)，電流線圈與負(fù)載串聯(lián)，電壓線圈與負(fù)載并聯(lián)。單相電度表共有四根連接導(dǎo)線，兩根輸入，兩根輸出。電流線圈及電壓線圈的電源端應(yīng)接在相（火）線上，并靠電源側(cè)。

電度表的使用第24頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日功率表的使用連接方法；用功率表測(cè)量功率時(shí)，需使用四個(gè)接線柱，兩個(gè)電壓線圈接線柱和兩個(gè)電流線圈接線柱，電壓線圈要并聯(lián)接入被測(cè)電路，電流線圈要串聯(lián)接入被測(cè)電路。通常情況下，電壓線圈和電流線圈的帶有*標(biāo)端應(yīng)短接在一起，否則功率表除反偏外，還有可能損壞。圖為功率表測(cè)量電路示例通過(guò)具體實(shí)例說(shuō)明一下功率表的連接方法，當(dāng)根據(jù)電路參數(shù)，選擇電壓量程為50V，電流量程為0.25A時(shí)，功率表的實(shí)際連線如圖。第25頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日功率表的讀數(shù) 功率表與其它儀表不同，功率表的表盤(pán)上并不標(biāo)明瓦特?cái)?shù)，而只標(biāo)明分格數(shù)，所以從表盤(pán)上并不能直接讀出所測(cè)的功率值，而須經(jīng)過(guò)計(jì)算得到。當(dāng)選用不同的電壓、電流量程時(shí)，每分格所代表的瓦特?cái)?shù)是不相同的，設(shè)每分格代表的功率為c，則：

cosφ為功率表的功率因數(shù)，對(duì)于D34—W型功率表，表盤(pán)滿刻度數(shù)為125。 在如圖2所示的量程選擇下，每分格所代表的瓦特?cái)?shù)為

知道了C值和儀表指針偏轉(zhuǎn)后指示格數(shù)α，即可求出被測(cè)功率： P=Cα第26頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日使用注意事項(xiàng)1.功率表在使用過(guò)程中應(yīng)水平放置。2.儀表指針如不在零位時(shí)，可利用表蓋上零位調(diào)整器調(diào)整。3.測(cè)量時(shí)，如遇儀表指針?lè)聪蚱D(zhuǎn)，應(yīng)改變儀表面扳上的“+”、“—”換向開(kāi)關(guān)極性，切忌互換電壓接線，以免使儀表產(chǎn)生誤差。4.功率表與其它指示儀表不同，指針偏轉(zhuǎn)大小只表明功率值，并不顯示儀表本身是否過(guò)栽，有時(shí)表針雖未達(dá)到滿度，只要U或I之一超過(guò)該表的量程就會(huì)損壞儀表。故在使用功率表時(shí)，通常需接入電壓表和電流表進(jìn)行監(jiān)控。5.功率表所測(cè)功率值包括了其本身電流線圈的功率損耗，所以在作準(zhǔn)確測(cè)量時(shí)，應(yīng)從測(cè)得的功率中減去電流線圈消耗的功率，才是所求負(fù)載消耗的功率。

第27頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日電流互感器的選擇（１）額定電壓的選擇：電流互感器的額定電壓應(yīng)與被測(cè)電路的線電壓等級(jí)相符。（２）額定電流的選擇：電流互感器的額定一次電流應(yīng)略大于或等于被測(cè)電流。（３）準(zhǔn)確等級(jí)的選擇：為保證電能計(jì)量的準(zhǔn)確，應(yīng)選用０.２級(jí)。（４）額定容量的選擇：實(shí)際運(yùn)行的電流互感器其二次容量（負(fù)荷）應(yīng)在額定容量（負(fù)荷）和下限容量（負(fù)荷）的規(guī)定范圍。對(duì)于０.０１級(jí)至０.２級(jí)的電流互感器，其下限負(fù)荷規(guī)定為２５%的額定負(fù)荷。

電流互感器的使用第28頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日電流互感器的正確使用（１）電流互感器的一次線圈與被測(cè)線路串聯(lián)，二次線圈與儀表電流線圈串聯(lián)。（２）電流互感器的一次線圈和二次線圈應(yīng)同極性連接。（３）電流互感器二次線圈嚴(yán)禁開(kāi)路。（４）電流互感器二次側(cè)應(yīng)有一端可靠接地。（０.５kＶ的電流互感器二次可不接地）。第29頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期日電壓互感器是專供測(cè)量和保護(hù)的變壓器。用于將電壓測(cè)量、繼電器保護(hù)等二次回路隔開(kāi)，所以又被稱為儀用變壓器。

1、電壓互感器的結(jié)構(gòu)和工作原理基本上和普通小型變壓器一樣，它的一次繞組與被測(cè)電路并聯(lián)，二次繞組與測(cè)量?jī)x表或繼電保護(hù)裝置的電壓繞組并聯(lián)。一次繞組的匝數(shù)較多，二次的較小。這樣可以將一次側(cè)的高電壓變成二次側(cè)的低電壓。

2、電壓互感器按相數(shù)分單相和三相兩種；按絕緣結(jié)構(gòu)分有環(huán)氧