第8章--基本电子测量仪器的使用

长江师范学院电子信息技术实验教学中心第8章基本电子测量仪器的使用8.1万用表8.3信号发生器8.4示波器8.5晶体管毫伏表8.2直流稳压电源长江师范学院电子信息技术实验教学中心长江师范学院电子信息技术实验教学中心8-1长江师范学院电子信息技术实验教学中心就测试内容而言，测量仪器可分为时域、频域、数据域和调制域四类。（1）时域测量仪器：主要用来测量与时间有函数关系的量，即测量被测对象在不同时间的特性，包括函数的波形、电路的瞬态过程及特性。测量信号的幅值（电流、电压）、周期、脉宽、上升时间和下降时间等。主要有示波器、计数器、频率计、万用表等。（2）频域测量仪器：主要用来测量与频率有函数关系的量，即测量被测对象在不同频率的特性。主要有扫频仪、信号分析仪等。扫频仪用来测量电路的幅频特性；频谱分析仪用来测量电路的相频特性。长江师范学院电子信息技术实验教学中心（2）数据域测量仪器：主要用来测量数字系统的逻辑学特性。所关心的不是信号波形、幅度及相位等信息，而是信号的逻辑状态“0”和“1”。主要有逻辑分析仪。如：逻辑分析仪可以同时观测多通道数字信号的时序关系，分析通道数字信号的逻辑状态。（4）调制域测量仪器：主要用来测量调幅、调频及各种数字调制信号的特性参数、电路与系统的传输性能等。主要有调制度分析仪、调制域分析仪。长江师范学院电子信息技术实验教学中心8.18.1.1模拟式万用表的功能特点1、模拟万用表的功能万用表又称复用表，是一种可测量多种电量的多量程便携式仪表。由于测量种类多，测量范围宽，使用和携带方便，价格低等优点，常用于检查电源或仪器的好坏，检查电路的故障，判别元器件的数值及好坏等，应用十分广泛。一般万用表都可以测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻等。有的万用表还可以测量音频电流、交流电流长江师范学院电子信息技术实验教学中心电容、电感和晶体管的β值等。万用表按指示方式不同，可分为指针式和数字式。指针式万用表的表头为磁电式电表，数字式万用表的表头为数字电压表。在电工测量中，指针式万用表使用较多。2、模拟万用表的性能通常以万用表的最大刻度值和万用表的误差来表示万用表的性能。万用表的最大刻度值见表8-1所示，万用表的误差见表8-2所示。长江师范学院电子信息技术实验教学中心表8-1万用表的最大刻度值(MF47型)表8-2万用表的误差(MF47型)测量项目最大刻度值直流电压（V）0.25、1、2.5、10、50（内阻20kΩ）250、500、1000、2500（内阻9kΩ）交流电压（V）10、50、250、1000、2500（内阻9kΩ）直流电流（mA）0.05、0.5、5、50、500（电压降0.25V）低频电压（dB）-10～22（0dB=1mW/600Ω）测量项目允许差直流电压、电流0～500mA：最大刻度值的±2.5%10A：最大刻度值的±5%0～1000V：最大刻度值的±2.5%2500V：最大刻度值的±5%交流电压最大刻度值的±5%电阻度盘长度的±10%长江师范学院电子信息技术实验教学中心8.1.2模拟式万用表简介以MF47型模拟式万用表为例介绍模拟式万用表的使用方法，MF47型模拟式万用表如图8-2所示。图8-2MF47型万用表长江师范学院电子信息技术实验教学中心1、刻度尺一般万用表的刻度尺有很多条，不同的测量内容应对应相应的刻度尺，否则，会带来较大的测量误差。图8-3MF47型万用表刻度尺长江师范学院电子信息技术实验教学中心MF47型万用表的刻度尺分别为：①电阻刻度尺②交直流电压、电流公共刻度尺③10V交流电压刻度尺④电容刻度尺⑤晶体管放大倍数刻度尺⑥负载电压、负载电流刻度尺⑦电感刻度尺⑧音频电平刻度尺⑨电池电量（BATT）刻度尺长江师范学院电子信息技术实验教学中心2、插座及量程开关“欧姆调零”旋钮公共插座10A直流专用插座直流电压范围交流电压范围电阻范围2500V交直流专用插座通路蜂鸣器检测直流电流范围电池电量范围红外线遥控发射器检测图8-4MF47型万用表插座及量程开关晶体管插座档位开关长江师范学院电子信息技术实验教学中心8.1.3模拟式万用表使用前的准备1、测量用端子万用表有两支表笔，分别用红色和黑色标识，测量时将红色表笔插到“+”端，黑色表笔插到“-”端。2、表头校正模拟式万用表的表笔开路时，表的指针应指在“0”的位置（可用螺丝刀微调使指针处于0位）。此调整又称零位调整。长江师范学院电子信息技术实验教学中心3、测量模式和范围的切换对于500型万用表：测量模式开关和量程调整旋钮是两不同的开关，如图8-5所示。图8-5测量模式开关和量程调整旋钮（500型万用表）长江师范学院电子信息技术实验教学中心对于47型或其它型号的万用表：测量模式开关和量程调整旋钮是同一个开关，如图8-6所示。称“档位开关”或“量程开关”。“档位开关”应旋到适当位置。图8-6MF47型万用表长江师范学院电子信息技术实验教学中心8.1.4模拟式万用表的使用方法1、直流电压的测量（1）测量方法①将“档位开关”转到直流电压“DCV”的适当量程；②将万用表并联在被测电压两端，红表笔接高电位端，黑表笔接低电位端；③选择正确的刻度尺读出被测电压值。（2）注意事项①被测电压的大小未知时，先粗测，后精确测量；②表笔的极性不能接反，否则，表针会反转打弯。长江师范学院电子信息技术实验教学中心2、直流电流的测量（1）测量方法①将“档位开关”转到直流电流“DCA”的适当量程；②将万用表串联在被测电路中，红表笔接高电位端，黑表笔接低电位端；③选择正确的刻度尺读出被测电流值。（2）注意事项①被测电流的大小未知时，先粗测，后精确测量；②表笔的极性不能接反，否则，表针会反转打弯；③串联连接，要断开电路。长江师范学院电子信息技术实验教学中心3、交流电压的测量（1）测量方法①将“档位开关”转到交流电压“”的适当量程；②将万用表并联在被测电路中；③选择正确的刻度尺读出被测电压值。（2）注意事项①被测电压的大小未知时，先粗测，后精确测量；②对工频电压的测量时，要注意安全。～V长江师范学院电子信息技术实验教学中心4、电阻值的测量（1）测量方法①将“档位开关”转到电阻“Ω”的适当量程；②将两表笔短路，调节“欧姆调零”旋钮，使表针指在0Ω处（欧姆零点调节）；③接上被测电阻，读出电阻值。被测电阻值=表盘读数×量程长江师范学院电子信息技术实验教学中心（2）注意事项①每次更换量程档后，应重新调整欧姆零点；②如调不到零，说明表内电池不足，需更换电池；③为提高测量的准确度，选择量程时应使表针指在Ω刻度的中间位置附近为宜。注意：万用表使用完毕，切记关闭电源。如无电源开关，应把转换开关置到交流电压最高量程档。长江师范学院电子信息技术实验教学中心8.1.5数字万用表的种类与特点数字万用表也称数字多用表（DMM），它是将所测量的电压、电流、电阻的值等测量结果直接用数字形式显示出来的测试仪表，具有测量速度快、显示清晰、准确度高、分辩率强、测试范围宽等特点。许多数字万用表除了基本的测量功能外，还能测量电容值、电感值、晶体管放大倍数等，是一种功能测试仪表。长江师范学院电子信息技术实验教学中心1、数字万用表的种类数字万用表通常分为手持式数字万用表、钳形数字万用表和台式数字万用表。（1）手持式数字万用表①Fluke170系列手持式数字万用表如图8-7所示。Fluke170系列数字万用表有三款：Fluke175、Fluke177、Fluke179。是最为通用的数字万用表，集精度、功能性、易用性、安全性和可靠性于一体，为万用表建立了新的标准。长江师范学院电子信息技术实验教学中心图8-7Fluke170系列手持式数字万用表的外形图长江师范学院电子信息技术实验教学中心②Fluke80V系列手持式数字万用表如图8-8所示。Fluke80系列数字万用表有以下型号：Fluke83V、Fluke87V、Fluke87V/E。Fluke80系列数字万用表经过第三方独立测试，可以承受8000V以上的电压脉冲，大大降低了浪涌击穿的危险。长江师范学院电子信息技术实验教学中心图8-8Fluke80系列手持式数字万用表的外形图长江师范学院电子信息技术实验教学中心③METRAHit30M高精度手持式数字万用表216216如图8-9所示。METRAHit30M高精度手持式数字万用表是目前世界上精度最高的手持式数字万用表。有如下特征：精确测量，基本显示位数为位；拥有128kB内存的测量数据存储器；1MHz频率测量；可进行温度测量（RTD和TC）；有红外计算机接口。长江师范学院电子信息技术实验教学中心图8-9METRAHit30M高精度手持式数字万用表的外形图长江师范学院电子信息技术实验教学中心④MT4080A/MT4080D手持式RCL测试仪如图8-10所示。世界首创的100KHz手持式电桥，可测量：☆阻抗Z、电感L、电容C；☆直流电阻DCR、等效串连电阻ESR；☆损耗因数D、品质因数Q、相位角度。长江师范学院电子信息技术实验教学中心图8-10MT4080A/MT4080D手持式RCL测试仪的外形图1:短路片；2:AA-SIZENI-MH充电电池2PCS；3:DC6V电源适配器；4:TL08B四线测试夹；5:TL08A贴片SMD测试夹；6:TL08C四线鳄鱼夹。长江师范学院电子信息技术实验教学中心⑤VC9802A+手持式数字万用表如图8-11所示。有如下特点：☆新型防振套，流线型设计，手感舒适；☆大屏幕荧光显示，字迹清楚；☆金属屏蔽板，防磁，抗干扰能力强；☆改变传统自动断电，正常操作不断电；☆全保护功能，防高压打火设计；☆火线判断功能。长江师范学院电子信息技术实验教学中心图8-11VC9802A+手持式数字万用表的外形图长江师范学院电子信息技术实验教学中心①基本功能长江师范学院电子信息技术实验教学中心②附加功能长江师范学院电子信息技术实验教学中心（2）钳形数字万用表钳形数字万用表简称钳形表。具有符合人体工程学的设计，其形状更加适合于手持，使现场应用更加容易。①Fluke330系列钳形数字万用表如图8-12所示。Fluke330系列钳形数字万用表有5种型号：Fluke333～337。不同的型号有不同的技术指标和特点。长江师范学院电子信息技术实验教学中心图8-12Fluke330系列钳形数字万用表的外形图长江师范学院电子信息技术实验教学中心②DT266/DT266C钳形数字万用表如图8-13所示。是将电磁感应测量电路和普通数字万用表的电路相结合而制成的便携式测试仪表。可以测量交、直流电压值，交流电流值、电阻值。长江师范学院电子信息技术实验教学中心图8-13DT266/DT266C钳形数字万用表的外形图长江师范学院电子信息技术实验教学中心（3）台式数字万用表①Fluke45双显示数字万用表如图8-14所示。Fluke45是全5位，100000字高性能双显示多功能测试仪表，能真正地满足任何测试需求－无论是工作台还是现场应用。两个多功能显示和16种不同的测量功能实现了最大的多功能性，却非常经济。Fluke45所具备的高性能和灵活性可广泛地用于生产测试、库房和现场维护、定点修理、科研开发和教学等场合。长江师范学院电子信息技术实验教学中心图8-14Fluke45双显示数字万用表的外形图长江师范学院电子信息技术实验教学中心②VICTOR8145A台式数字万用表如图8-15所示。深圳胜利仪器（国产）。33000读数值分辩率，双显示台式数字万用表（±0.03%），自动量程，自校准技术，电压，电流，电阻测量，AC频响40Hz～50kHz。长江师范学院电子信息技术实验教学中心图8-15VICTOR8145A台式数字万用表的外形图长江师范学院电子信息技术实验教学中心2、数字万用表的特点（1）显示特点数字万用表采用先进的数字显示技术，其显示清晰、直观、读数准确，既保证了读数的客观性，又符合人们的读数习惯。1）采用LCD液晶显示屏；2）许多数字万用表还添加了标志符显示功能，包括：①单位符号（nV～V，μA～A，mΩ～MΩ，Hz～MHz，pF～μF，μH～H等）。长江师范