《電工電子儀器與測量》(江蘇教育出版社)項(xiàng)目8-毫伏表的使用

項(xiàng)目八

晶體管毫伏表的使用晶體管毫伏表是一種用來測量電子電路中正弦交流電壓有效值的電子儀表。它與一般的交流電壓表或萬用表的交流電壓擋相比，具有頻率范圍寬，輸入阻抗高、電壓測量范圍和靈敏度高等特點(diǎn)。交流毫伏表可以測量頻率范圍很寬、電壓值在毫伏或者微伏級的交流電壓。因而特別適用于電子電路，如對一般放大器和電子設(shè)備進(jìn)行測量。由圖8-1可知毫伏表可測毫伏或者微伏級的交流電壓，而交流電壓表和萬用表是望塵莫及。

任務(wù)一

DA—16型晶體管毫伏表的認(rèn)識(shí)毫伏表是一種常用的低頻電子交流電壓表。測量交流電壓，自然會(huì)想到萬用表。可是有許多交流電壓用普通萬用表卻難以勝任電壓測量。因?yàn)榻涣麟姷念l率范圍很寬，低到十幾Hz的低頻信號(hào)，高到數(shù)千MHz的高頻信號(hào)。而萬用表則以測50~1000Hz交流電的頻率為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)生產(chǎn)的。其次，有些交流電的幅度很小，甚至可以小到微伏級，再高靈敏度的萬用表也無法測量。還有，交流電的波形種類多，除了正弦波外，還有方波、鋸齒波、三角波籌，因此上述這些交流電壓，必須用專門的電子電壓表來測量。技能目標(biāo)技能目標(biāo)①掌握交流毫伏表的使用方法，學(xué)會(huì)用交流毫伏表測量各種電信號(hào)的電壓②了解示波器的面板與結(jié)構(gòu)③了解高頻交流毫伏表的用途和特點(diǎn)知識(shí)目標(biāo)①握交流毫伏表的使用方法。②了解低頻交流毫伏表的技術(shù)指標(biāo)。知識(shí)目標(biāo)技能知識(shí)一、晶體管毫伏表的面板結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)1.毫伏表面板實(shí)物圖和示意圖如圖8-2和圖8-3所示。任務(wù)一

DA—16型晶體管毫伏表的認(rèn)識(shí)

表8-1毫伏表面板旋鈕功能理論知識(shí)一、晶體管毫伏表的技術(shù)性能和指標(biāo)例如DA一16型晶體管毫伏表（以下簡稱毫伏表）。它的電壓測量范圍為100μV～300V，共分11擋量程。各擋量程上并列有分貝數(shù)(dB)，可用于電平測量，被測電壓的頻率范圍為10Hz～1MHz。輸入阻抗大于1MΩ。任務(wù)一

DA—16型晶體管毫伏表的認(rèn)識(shí)與普通萬用表有些相似，由表頭、刻度面板和量程轉(zhuǎn)換開關(guān)等組成，不同的是它的輸入線不像萬用表那樣的兩支表筆，而用同軸屏蔽電纜，電纜的外層是接地線，其目的是為了減小外來感應(yīng)電壓的影響，電纜端接有兩個(gè)鱷魚夾子，用來作輸入接線端。毫伏表的背面連著220V的工作電源線。該表的幾項(xiàng)主要特性如表8-2所示。任務(wù)二

DA—16型晶體管毫伏表的工作原理介紹技能知識(shí)一、毫伏表的認(rèn)知毫伏表可分為模擬指針式低頻毫伏表與高頻毫伏表和數(shù)字低頻毫伏表與高頻毫伏表，它們實(shí)物圖和用途與特點(diǎn)，如表8-3所示。表8-3毫伏表與高頻毫伏表實(shí)物圖和用途與特點(diǎn)任務(wù)二

DA—16型晶體管毫伏表的工作原理介紹理論知識(shí)一、識(shí)讀晶體管毫伏表的測量電路原理圖從圖8-4可知DA—16D型晶體管毫伏表以9支三極管（BG1~BG9）為核心組成，衰減器、跟隨器、分壓器、放大器、整流器、測量機(jī)構(gòu)、穩(wěn)壓電源和顯示電路等八個(gè)單元電路。由于在電子測量技術(shù)中分析電路不是最重要的任務(wù)，這里意在是為了方便同學(xué)們，將原理圖與方框圖對照起來跟好理解工作原理。

二、識(shí)讀晶體管毫伏表的測量電路原理方框圖晶體管毫伏表的原理方框圖，如圖8-5所示。由方框圖可知晶體管毫伏表衰減器、跟隨器、分壓器、放大器、整流器、測量機(jī)構(gòu)、穩(wěn)壓電源組成和顯示裝置。

三、晶體管毫伏表的測量電路工作原理依據(jù)圖8-4、圖8-5分析可知，BG8和BG9組成串聯(lián)穩(wěn)壓電源，向七部分電路供電。毫伏表由于前置級采用以BG1、BG2為核心的射極跟隨電路，從而能獲得高輸入阻抗和寬的頻率測量范圍，由R8~R13組成衰減器和分壓器用來滿足寬量限的電壓測量范圍，從分壓器取得很小的電壓經(jīng)BG3跟隨，經(jīng)BG4~BG7多級交流放大器進(jìn)行放大，提高了儀表的靈敏度，使其能測量毫伏級的電壓，放大后的交流電壓送至D1、D2橋式全波整流器，整流后的直流電壓通過磁電式測量機(jī)構(gòu)示出來。面板上的刻度是已被換算成的正弦交流電壓有效值，可直接進(jìn)行讀數(shù)。該表還兼有測量電平的功能。任務(wù)三

DA—16型晶體管毫伏表的使用方法和注意事項(xiàng)技能知識(shí)一、晶體管毫伏表操作步驟1.毫伏表輸入過載能力較弱，一般在使用前應(yīng)把量程開關(guān)置于3V以上的擋級。2.接通電源后，將儀表的兩根輸入線短接，檢查指針是否在零位上，若不指零，可調(diào)節(jié)調(diào)零電位器，使指針指到標(biāo)尺構(gòu)零位上，調(diào)好零后斷開短接線待用。3.根據(jù)被測值，將毫伏表的轉(zhuǎn)換開關(guān)旋到適當(dāng)?shù)牧砍虛跫墸舨荒芄浪惚粶y值大小，應(yīng)先放在較高量程擋位，切忌使用低壓擋春測高電壓，以免嚴(yán)重過載損壞電表。4.由于毫伏表靈敏度較高，在測量毫伏級低電壓時(shí)，應(yīng)將量程開關(guān)先置子3V以上擋位，再接入被測電路。接入電路時(shí)，應(yīng)注意表的接地端點(diǎn)應(yīng)與被測電路和其它共用儀器“共地”，先夾（聯(lián)）接地線，再夾（接）另一根測量線，然后再將轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至合適的毫伏擋級進(jìn)行測量。測量完畢仍應(yīng)先將轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)回到3V以上高電壓擋級，然后再依次取出測量線和地線。這些措施都是為了防止干擾電壓引入輸入端，影響測量的準(zhǔn)確性以及打壞指針。5.表盤上電壓的標(biāo)度尺共有0～10和0～3兩條，使用不同的量程時(shí)，應(yīng)在相應(yīng)的標(biāo)度尺上讀數(shù)，并乘以合適的倍率。理論知識(shí)一、交流毫伏表使用1.接通電源之前，檢查電源電壓是否與毫伏表要求的電壓相同。檢查毫伏表指針是否在零位上，如果不在零位，可調(diào)機(jī)械調(diào)零螺絲。2.接通電源。3.無法估計(jì)被測電壓時(shí)，把量程開關(guān)置最大量程。4.從輸入端接入被測電壓，根據(jù)指示數(shù)選擇合適的量程。5.量程開關(guān)：共分1，3，10，30，100，300mV，1，3，10，30，300V十一檔級。量程開關(guān)所指示的電壓檔為該量程最大的測量電壓。為減少測量誤差，應(yīng)將量程開關(guān)放在合適的量程。以使指針偏轉(zhuǎn)的角度盡量大。如果測量前，無法確定被測電壓的大小，量程開關(guān)應(yīng)由高量程檔逐漸過渡到低量程檔，以免損壞設(shè)備。6.數(shù)值讀?。阂话阒羔樖奖肀P毫伏表有三行刻度線，其中第一行和第二行刻度線指示被測電壓的有效值，當(dāng)量程開關(guān)置于“1”打頭的量程位置時(shí)（如1mV，10mV，0.1V，1V，10V），應(yīng)該讀取第一行刻度線，當(dāng)量程開關(guān)置于“3”打頭的量程位置時(shí)（如3mV，30mV，0.3V，3V，30V，300V）應(yīng)讀取第二行刻度線。二、晶體管毫伏表使用的注意事項(xiàng)1.毫伏表使用前應(yīng)垂直放置，因?yàn)闇y量精度以表面垂直放置為準(zhǔn)。2.在未接通電源的情況下先進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。方法是用螺絲刀調(diào)節(jié)表頭上的機(jī)械零位螺絲，使表針指準(zhǔn)零位。再將兩個(gè)輸入接線端(鱷魚夾)短路連接后，接通220V工作電源。預(yù)熱數(shù)分鐘，使儀表達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)。3.毫伏表接入被測電路進(jìn)行測量。接線時(shí)，先接上地線夾子，再接另一個(gè)夾子。測量完畢拆線時(shí)要相反，先拆另一個(gè)夾子，再拆地線夾子。這樣可避免當(dāng)人手觸及不接地的另一夾子時(shí)，交流電通過儀表與人體構(gòu)成回路，形成數(shù)十伏的感應(yīng)電壓，打壞表針。4.在測量時(shí)，選擇適當(dāng)?shù)牧砍?，特別是使用較高靈敏度檔位(mV檔)，不注意的話，容易使表頭指針打壞。如果被測電壓不知道所在量程范圍時(shí)，則應(yīng)選擇最大量程(300V)進(jìn)行試測，再逐漸下降到適合的量程檔，測量的讀數(shù)刻度一般使表針偏轉(zhuǎn)至滿刻度的2／3為較好。

項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)1.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容（1）.圖9-4給出一個(gè)輸出電壓連續(xù)可調(diào)的穩(wěn)壓電源，性能指標(biāo)為：輸出電壓U0=；最大輸出電流

；負(fù)載電流

；紋波電壓

；穩(wěn)壓系數(shù)（2）.在保證電路正常工作后，測出穩(wěn)壓電源的性能參數(shù)

、

、

、

、

、

和

。2.測量儀器和儀表數(shù)字萬用表、毫伏表3.測量步驟和原理（1）輸出電壓與最大輸出電流的測試測試電路如圖9-4所示。一般情況下，穩(wěn)壓器正常工作時(shí)，其輸出電流

I0要小于最大輸出電流I0max

，取I0=0.5A，可算出RL=18Ω，工作時(shí)

上消耗的功率為：

故

取額定功率為5W，阻值為18Ω的電位器。

測試時(shí)，先使

RL=18Ω，交流輸入電壓為220V，用數(shù)字電壓表測量的電壓值就是Uo。然后慢慢調(diào)小

，直到Uo的值下降5%，此時(shí)流經(jīng)RL

的電流就是I0max

，記下

后，要馬上調(diào)大RL

的值，以減小穩(wěn)壓器的功耗。（2）穩(wěn)壓系數(shù)的測量按圖9-4所示連接電路，在

U1=220V時(shí)，測出穩(wěn)壓電源的輸出電壓Uo。然后調(diào)節(jié)自耦變壓器使輸入電壓U1=242V，測出穩(wěn)壓電源對應(yīng)的輸出電壓Uo1

；再調(diào)節(jié)自耦變壓器使輸入電壓U1=198V，測出穩(wěn)壓電源的輸出電壓Uo2。則穩(wěn)壓系數(shù)為：（3）輸出電阻的測量

按9-4所示連接電路，保持穩(wěn)壓電源的輸入電壓

，在不接負(fù)載RL時(shí)測出開路電壓Uo1，此時(shí)Io1=0