实验一电压表波形响应的研究

实验一电压表波形响应的研究一、实验目的1.分析几种典型电压波形对不同检波特性电压表的影响，进一步明确用不同检波特性电压表测量各种电压波形所得测量结果的物理意义，掌握测量结果的处理方法。2.熟悉视频毫伏表的频率响应特性。3.掌握均值检波交流电压表的使用方法。二、实验仪器及设备1.MVT-172型交流毫伏表一台2..EE1641c函数信号发生器一台3.GOS-6051示波器三、实验原理设被测交流电压的瞬时值为u（t），则：全波平均值T01()UutdtT有效值T201UutdtT波形因素KUUF波峰因素PPUKU由于被测交流电压大多数是正弦电压，而且人们通常只希望测量其有效值，故除非特别说明，交流电压表都是以正弦波为测量对象，并按有效值定度，即表头示值是被测电压为正弦电压时的有效值。测量非正弦电压时，电压表的读数必须通过波形因素或波峰因素换算才能得到测量结果：对均值电压表UKF对峰值电压表~pPUK对有效值电压表U四、实验内容及步骤1.被测电压波形对测量结果的影响。（1）等读数测量：调节函数信号发生器输出频率为20KHZ，按下正弦波、三角波、或方波按钮，将分别得到这三种波形输出。a.用视频毫伏表测量正弦、三角和方波输出，调节函数信号发生器的幅度调节旋钮，使超视频毫伏表对不同电压波形读数都相同。例如：1=2=3记录读数，用示波器观察三种波形并画出三种波形图，在图上标明被测电压的峰值。。b..根据电压表的测量结果（读数），分别计算出被测电压的平均值、峰值和有效值填入表一，并对测量结果进行分析说明。表一：电压表类型平均值检波波型正弦三角方波读数123pU计算示波器读数UU（2）等幅度测量a.调节函数信号发生器，使输出频率为20KHZ，输出幅度为1V（用示波器监视）。分别输出正弦波、三角波和方波，用均值电压表测量各输出波形，记录读数并填入表二中。b.根据测量结果，计算被测电压的有效值，填入表二，并进行分析说明表二：波形正弦三角方波均值检波电压表读数换算为有效值U五、思考题（1）在实际测量中，对于各种非正弦信号电压，如何得到其有效值电压？（2）什么是波形误差？如何消除这项测量误差？MVT-172双针毫伏表MVT-172指针毫伏表特性:高稳定度的数显直流电源先进线路设计均为进口器件安装，确保精度偏差极小双指针显示，可独立操作或跟踪测试测量频率5Hz-1MHzAC测量电压：1mV-300V,最大电压500V（DC+ACpeak)dB测量：-80dB到+50dB微触360°数码开关自由旋转10MΩ输入阻抗内置接地或控隔方式性能参数测量范围电压：1mV至300V分12档）dB：-80到+50dBdBm：-80to+52dBm(0dBm=1mV.600Ω)测量方式可跟踪测量误差小于3%(1KHz测量下，满刻度3%内）频率响应5Hz-1MHz：±10%10Hz~500KHz:±5%20Hz~200KHz：±3%30Hz~100KHz：±2%以1KHz读值作参考点）输入阻抗10MΩ±5%,45pF最大输入电压1V到300V档：500V(DC+AC峰值)1mV-300mV档：100V(DC+AC峰值)稳定度满刻度的±5%（线电压波动10%时)残余电压低于200μV（在1mV档，输入端短路时)窜音独立：80dB(当一端接上600Ω负载时)跟踪：50dB(当一端接上600Ω负载时)增益60dB输出电压1Vms±20%（满刻度为1Vrms±20%）输出电阻600Ω±20%在1KHz时失真满刻度低于1%信噪比0.3mV档时大于30dB频率响应±3%（5Hz到500KHz）额定工作温度/湿度10°C-40°C/85%RH电源220V/110V±10%50Hz/60Hz二、EE1642B型函数信号发生器/计数器（一）概述EE1642B型函数信号发生器/计数器具有连续信号、扫频信号、函数信号、脉冲信号等多种输出信号和外部测频功能。（二）主要技术指标1．输出频率0.2HZ~10MHz,按十进制分类共分八档。2．输出信号阻抗函数输出：50TTL同步输出：6003．输出信号波形函数输出（对称或非对称输出）：正弦波、三角波、方波。TTL同步输出：脉冲波。4．输出信号幅度函数输出：10VP-P±10%(50负载)20VP-P±10%(1M负载)TTL脉冲输出：标准TTL幅度。5．函数输出信号直流电平：-5V~+5V可调(50负载)。6．函数输出信号衰减：0dB/20dB/40Db，三档可调。7．输出信号类型：单频信号、扫频信号、调频信号（受外控）。8．输出信号特征正弦波失真度：2%三角波线性度：90%脉冲波上升、下降沿时间：≤30ns9．输出信号频率稳定度：±0.1%min10．幅度显示显示位数：三位（小数点自动定位）显示单位：VP-P或mVP-P显示误差：V0±20%(负载电阻为50)分辨率：0.1VP-P(衰减0dB)10mVP-P(衰减20dB)1mVP-P(衰减40dB)11．频率显示显示范围：0.2Hz~10000KHz显示有效位数：五位10Hz~10000KHz四位1Hz~10Hz三位0.2Hz~1Hz12．频率计数器技术参考a.频率测量范围：0.2Hz~10000KHzb.输入电压范围(衰减器为0dB)50mV~2V（10Hz~10000KHz）100mV~2V（0.2Hz~10Hz）c.输入阻抗：500K/30Pd.时基标称频率：10MHz频率稳定度：±5×10-513．其余技术指标略（三）使用方法（1）仪器面板各部分的名称和作用a.频率显示窗口（1）：显示输出信号的频率或外测信号的频率。b.幅度显示窗口（2）：显示函数输出信号的幅度（50负载时的峰峰值）。c.扫描宽度调节旋钮（3）：调节此电位器可以改变内扫描的时间长短。在外测频时，逆时针旋到底（绿灯亮），为外输入测量信号经过衰减“20dB”进入测量系统。d.外部输入插座（5）：当“扫描/计数键（13）功能选择在外扫描外计数状态时，外扫描控制信号或测频信号由此输入。e.TTL信号输出端（6）：输出标准的TTL幅度的脉冲信号，输出阻抗为600。f.函数信号输出端（7）：输出多种波形受控的函数信号，输出幅度20VP-P（1M负载），10VP-P（50负载）。g.函数信号输出幅度调节旋钮（8）：调节范围20db。h.函数信号输出信号直流电平预置调节旋钮（9）：调节范围为-5v~+5v（50负载），当电位器处在中心位置时，则为0电平。i.输出波形对称性调节旋钮（10）：调节此旋钮可改变输出信号的对称性。当电位器处在中心位置时则为0电平。j.函数信号输出幅度衰减开关（11）：“20dB”、“40dB”键均不按下，输出信号不衰减，直接输出到插座口。“20dB”、“40dB”键分别按下，则可选择20dB或40dB衰减。k.函数输出波形选择按钮（12）：可选择正弦波、三角波、脉冲波输出。l.“扫描/计数”按钮（13）：可选择多种扫描方式和外测频方式。m.频率范围选择旋钮（14）：调节此旋钮可改变输出频率的1个频程。n.整机电源开关（15）：此按键按下时，机内电源接通，整机工作。此键释放为关掉整机电源。（2）使用前的准备工作请先检查市电电压，确认市电电压在220V±10%范围内，方可将电源线插头插入本仪器后面板电源线插座内，供仪器随时开启工作。（3）自校检查在使用本仪器进行测试工作之前，可对其进行自校检查，以确认仪器工作正常与否。自校检查程序见下图。（4）函数信号输出50主函数信号输出：a.以终端连接50匹配器的测试电缆，由仪器面板插座（7）输出函数信号。b.由频率选择按钮（14）选定输出函数信号的频段，由频率调节器调整输出信号频率到所需的工作频率值。c.由波形选择按钮（12）选定输出函数的波形。d.由信号幅度选择器（11）和（8）选定和调节输出信号的幅度。e.由信号电平设定器（9）选定输出信号所携带的直流电平。f.输出波形对称调节器（10）可改变输出脉冲信号空度比，与此类似，输出波形为三角或正弦时可使三角波调变为锯齿波，正弦波调变为正与负半周分别为不同角频率的正弦波形，且可相移180。。（5）TTL脉冲信号输出a.除信号电平为标准TTL电平外，其重复频率、调控操作均与函数输出一致。b.以测试电缆（终端不加50匹配器）由输出插座（6）输出TTL脉冲信号。（6）内扫描扫频信号输出a.“扫描/计数”按钮（13）选定为内扫描方式。b.分别调节扫描宽度调节器（3）和扫描速率调节器（4）获得所需的扫描信号输出。c.函数输出插座（7）、TTL脉冲信号（6）输出插座均输出相应的内扫描扫频信号。（7）其余操作方法略。