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文本内容:
一、复习
1、电子测量的特点
二、新授
1、绝对误差用Ax表示AX=X-Ao
(1)定义被测量的测量值X与其真值A之差,称为绝对误差用C表示C=—AX=A—XA=X+C
2、相对误差定义绝对误差与被测量的真值之比,称为相对误差YAO=AX/AOX100%[1)实际相对误差(用实际值代替真值)YA=AX/AX100%
(2)示值相对误差(用示值代替实际值)yx=AX/XX100%[3)引用误差ym=AX/AmX100%[4)最大引用误差Y mm=AXm/AmX100%[5)仪表的准确度土K%=AXmax/Amx100%
(6)测量结果的准确度〔相对误差)y=±K%XAm/X准确度等级有
0.
10.
20.
51.
01.
52.
55.0共七级
3、例题分析例1两个电压的测量值分别是103V、12V,实际值分别是100V、10V试分别求出测量的绝对误差和相对误差解AUi=Uix—Ui=103V—100V=3VAU=U X-UI=12V-10V=2V22U AU!II AUI说明UI的测量结果偏离实际值的程度大2YUI=AUI/UIX100%=3%丫U2=AU2/U2X100%=20%U YuiII Yu2I说明U2的测量结果准确度低于UI例2某被测电压为8V,用
1.5级10V量程的电压表测量,可能产生的最大相对误差为多少?解(略)
四、小结在分析时---------------首先-----------然后----------最后----------o
五、作业习题1—7⑶比拟阶段c2=U i-l/Rc[U dx从Um开始线性下降,经过T2的时间降为零,同时计数器输出一个O B脉冲关闭闸门计数器停止计数即Uc2=01/RCU T-T/RCU=0X12BU=T2/TIUB=N/NIUBX
23、特点准确度高、抗干扰能力强、速度慢
(三)数字电压表中的自动功能
1、自动校零
2、自动转换量程
四、小结在分析时-----------首先----------然后----------最后----------
五、作业习题
7、
8、9教后感、课时1718
一、复习
1、比拟式数字电压表的组成框图及特点
2、积分式数字电压表的组成框图及特点
二、新授数字多用表
1、组成框图
2、测量线路U)电压测量线路电路如下图(P.31,页图
2.20a)测量2V时:Vi=1MQ/1OMQ X2V=
0.2V=200mVN+测量20V时VIN+=100KQ/1OMQ X2V=
0.2V=200mV[2电流的测量线路电路如下图〔P.
31.页图
2.20b测量20mA时VIN+=
0.02AX
0.01+
0.99+9]Q=
0.2V=200mV测量200mA时VIN+=
0.2AX
0.01+
0.99Q=
0.2V=200mV测量20A时,VIN+=20A义
0.01Q=
0.2V=200mV[3电阻的测量线路电路如下图隆.
31.页图
2.20分析〔略
3、电压表的选择和使用[1)电压表选择的一般原那么〔略)[2)电压表的正确使用a、正确放置电压表b、测量前进行机械调零和电气调零c、正确选择量程d、注意输入阻抗的影响e、防止外界磁场的干扰
四、小结在分析时----------------首先----------然后----------最后----------
五、作业习题
1、数字多用表的特点
2、简述直流电压、电阻的测量原理
3、如何正确使用电压表教后感第二章教学难点振荡电路的原理分析教学时间
8、课时教学过程12
二、新授1频率特性[1)有效频率范围12)频率准确度输出频率的实际值与示值之间的相对误差Y=(fo-fx)/fxxlOO%13)频率稳定度在一定时间内维持其输出频率不变的能力p=A//fOxlOO%20输出特性[1)输出电平[2)输出电平的稳定度13)输出阻抗3°调制特性1°组成框图2组成框图的作用u[2)电压放大器兼有缓冲和电压放大作用13)输出衰减器调节输出电压或功率大小,常用步进调节和连续调节一般用分贝数表示输出衰减,分贝数与放大倍数间的关系为表
3.2〔P40页)[6)阻抗变换器用于戒备森严匹配不同阻抗的负载,以便获得最大功率输出
四、小结在分析时------------首先----------然后----------最后----------教后感、课时34
二、新授XD2
(一)面板结构
1、频率调节“频率范围〃频段开关;“xl〃、xO.l〃、“x
0.01〃三个“频率调节〃旋钮、
2、3
(二)
1、频率调节1Hz—1MHz,按十进制分成六个频段实行步进调节频率范围1Hz-1MHz波段IIHz-lOHz;波段nlOHz-lOOHz;波段HI100Hz-lKHz波段IVIKHz-lOKHz;波段VlOKHz-lOOKHz;波段VI100KHz-lMHz:各频段所标数值用表示,是该波段输出的最低频率fmin细调:由三个“频率调节〃旋钮xi、xor、“xo.oi”实现假设三个频率调节开关“Xl〃、“XO.1〃、“x
0.01〃的读数分别是a、b、c)fx=fmin(ax1+bxO.l+cxO.01例1假设输出“频率范围〃频段开关置于100Hz档,“频率调节〃“Xl〃、”xo.l〃、“xO.Ol分别置于
4、
5、
02、电压调节输出电压Vo=U/Av例2输出衰减至50dB,3V,那么实际输出电压为多少?KHz,电压的大小为4mv
3、其它控制件作用电源开关开关置ON接通电源,置OFF电源关断阻尼开关防止指针运动速度过快,被打弯保险丝防止过流、过压损坏仪器
(三)使用考前须知
1、仪器外壳要接地()
2、通电前将电压“输出细调〃旋钮置于最小位置(防止通电瞬间打弯指针)
3、,预热3—5分钟(获得比拟稳定的输出)
三、小结“频率调节〃
四、稳固
五、作业习题
3、
4、5教后感、课时
561、组成框图
2、各框图的作用
(2)调制级:ab、在输出级和主振级之间起隔离作用,提高振荡频率的稳定性c
(3)内调制振荡器z或1000Hz
(4)监测级()AA/A=A-B/A+B操作时调“载波幅度调节〃使其为IV调“调幅度调节〃使其为30%Si细调衰减器(输出一微调)输出电压0—IV连续可调,标度尺刻度十等分,那么数字
1、
2、
3、-----------------分别对应于
0.1V、
0.2V、
0.3V、-----------“o—1V〃插孔输出Vo】=〔“输出一微调〃读数)/10|S2步级衰减器(输出一倍乘)将“0—1V〃5倍(定为义1)、衰减104倍〔定为X10)、衰减1()3倍(定为义100)、--------共分为五个档位输出电压V02=输出一微调〃读数又“输出一倍乘〃pVS3电缆分压〔在仪器外部作为配件〕一般分为两档X
0.1和XI,记作K那么有Vo=KVoi或VO=KVO2
四、小结在分析时----------------首先----------然后----------最后----------O教后感:
二、新授:、课时78[1)原理框图〔2〕工作原理压控振荡器输出频率F2由于某种原因发生变化,该相位变化在鉴相器中与振荡频率F1的稳定相位相比拟,使鉴相器输出一个与相位差成比例的电压,经过低通滤波器,要检出直流分量,控制压控元件从而控制输出频率F2,使其频率与F1保持一致〔3〕特点输出频率的准确度、稳定度高[1)定义把一个(或少数几个)高稳定度频率源经过加、减、乘、除及其组合运产生在算,一定频率范围内具有一定频率间隔的一系列离散频率⑵几种锁相环电路分析(略)
1、特点能够输出正弦波、方波、三角波、锯齿波等多种波形U)由方波产生正弦波、三角波
(2)由正弦波产生方波、三角波
(3)由三角波产生方波、正弦波小结在分析时-----------首先----------然后----------最后----------
四、
五、作业习题
7、
8、9教后感:第四章电子示波器教学难点波形显示原理教学时间
16、课时教学过程12
一、导入新课示波器的应用
二、新授
(一)概述
1、示波器的作用
2、示波器的分类(通用示波器、取样示波器、存储示波器、特种示波器)
(二)示波测试的根本原理
1、阴极射线示波管示波管示波器的核心部件又称阴极射线管(CRT)参P52图4-1
(1)电子枪作用一产生一股极细的高速电子束组成一灯丝F通电后加热阴极阴极K受热发射电子栅极G相对K加负偏压可控制电子流强弱辉度调节分析控制原理(略)(简述亮度调节原理〕第一阳极A1相对K加正偏压(聚焦调节〕第二阳极A2相对K加更高正偏压〔辅助聚焦)★两者起加速和聚焦电子束的作用A1聚焦为主A2加速为主参照P52页图4-1后加速极进一步加速,增加辉度
(2)偏转系统作用一控制电子束偏转组成一两对相互垂直的偏转板(位于A2与荧屏间)X和丫偏转板电子束在XY偏转板间电场中受电场力作用而偏离中心向合力方向偏转偏转灵敏度S=Y/V单位cm/v did/v单位电压光点移动的距离偏转因数D=l/S单位v/cm v/div偏转1厘米或1格所需加在偏转板上电压值(峰一峰值)
(3)荧光屏作用一在电子束撞击下发光实现电•光转换组成一玻管内壁涂荧光粉在高速电子撞击下发光
四、小结在分析时-----------首先----------然后----------最后----------
五、作业习题
1、示波器的作用
2、示波器的分类
3、示波的结构
4、电子枪的组成及各电极的作用
5、什么是偏转灵敏度、偏转因数教后感
一、复习
1、示波器的组成
2、示波管的结构
二、新授2波形显示原理⑴扫描a、Y--加直流电压显示--上方(或下方)一亮点b、Y-加周期性变化电压(例正弦波),X-,显示-一垂直亮线c、Y-X-加锯齿波电压显示--一水平亮线扫描X轴偏转板上加锯齿波电压后使光点在水平方向扫动的过程称为扫描锯齿波电压随时间线性变化即相等的时间内电压变化相等,因此相等时间内光点移动的距离相等扫描在荧屏上形成的水平亮线称为时间基线(时基线),时基线上的距离反映了时间的变化即相等的时基线长度代表相等的时间,故屏上X轴刻度用t/cm(t/div)表示
(2)波形的形成Y--加周期性变化电压,X--加锯齿波电压,显示-丫当TX=TY当TX=2TY波形描绘法(描点作图法)举例说明a、找出XY()b、确定包含全部特征点的特征时刻c、在各特征时刻确定光点在屏上的位置(示意)直至周期性重复d、将各光点按顺序连接成连续曲线
(3)同步TX=nTY(n为整数)扫描的后一个周期描绘的波形与前一个周期描绘的波形完全相同在屏上重叠从而得到稳定的波形显示TX、nTY举例说明每次扫描描绘的波形在屏上不重叠显示波形不稳定在水平方向移动不停甚至模糊一片无法观测当TXTY图象好象向右跑;TXTY图象好象向左跑同步扫描电压(X轴的锯齿波电压)(丫轴输入电压)
四、小结在分析时----------------首先----------然后----------最后----------
五、作业习题
1、
2、3教后感
一、复习
1、什么是扫描
2、什么是同步、课时56
二、新授
4.3通用电子示波器一概述20MHZ
二、单踪示波器的组成及原理
1、根本组成参P56图
4.8Y轴(偏转)系统、X轴(偏转)系统、主机系统三大局部
2、Y轴(垂直)
(1)作用一(放大衰减等)加至示波管丫轴偏转板,控制电子束垂直方向的偏转
(2)要求一高输入阻抗、高灵敏度、宽频带
(3)组成及原理(提高输入阻抗、衰减、隔直等)
(1)探极提高输入阻抗特别是减小输入电容以满足高频测量,采用阻容补偿式分压电路分为有源探头和无源探头,无源探头的衰减系数有1和10两种
(2)耦合方式选择开关a、直接输入显示直流和交流成分b、GND--(零电平基线)c、AC-经隔直电容输入显示交流成分采用阻容补偿式分压器多挡开关切换注意点标注刻度不是衰减倍数,而是偏转因数
2、前置放大电路实现单端输入转换为双端输出以满足Y轴偏转要求,兼有一定的放大作用为使衰减比不受影响要求高输入阻抗,采用射极跟随器和差动放大器(特别是其前沿局部)Y轴偏转板(X轴偏转板)Y轴偏转板驱动电压要求,采用射极跟随器和差动放大器6双踪显示原理[1)组成框图[2)交替〔3〕断续
四、小结在分析时-----------首先----------然后----------最后----------
五、作业习题
4、
5、6教后感、课时78
一、复习
1、示波器的组成框图
2、Y、X通道的作用
二、新授示波器的水平系统
(1)作用一产生一个与时间呈线性关系的电压(锯齿波电压)作为扫描电压,加至X轴偏转板控制电子束水平方向的偏移形成时基线
(2)要求一一定的放大作用
(3)组成及原理参见图
4.17内INT--Y;外EXT一电网LINE--工频b触发方式选择自动AUTO—NORM—25Hzc触发耦合选择DC---直接耦合;AC---父流耦合;AC[H IWJ频耦合d触发极性锌率SLOPE〃〃+;—a,ae触发电平LEVEL调节
2、扫描发生器电路作用放大扫描电压或X轴外输入电压作为X轴偏转时基发生器产生锯齿波扫描电压a锯齿波扫描电压的实际波形扫描正程时间对应光点从左右移动的时间;扫描逆程时间对应光点从右左返回的时间;等待时间对应光点停留在左端起始位置停留的时间;T-b扫描时间因数调节c附加电路
3、X轴放大器
4、连续扫描、触发扫描
5、主机系统1〕作用…2直流低压3高压电源提供示波管各电极的正负直流高压、频率固定的电压
四、小结在分析时----------------首先----------然后----------最后----------
五、作业习题
1、触发电路的作用
2、扫描电路的作用3水平放大电路的作用
4、什么是连续扫描、触发扫描、自动扫描教后感、课时910
一、复习
1、示波器的组成框图
2、Y、X通道的作用
二、新授双踪示波器工作原理
1、采用双线示波管的双踪示波器示波管内有两个电子枪,两套偏转系统,两束电子束作用于同一荧屏示波器,内有两个垂直偏转通道共用一个水平扫描
2、采用电子开关的双踪示波器电子开关在置前置放大器之后延迟级之前,其框图如图
4.14交替方式1第一次扫描S1闭合S2断开显示Y1第二次扫描S1断开S2闭合显示Y2如此重复交替2断续方式在一次扫描期间轮翻开闭SI、S2每次显示Yl、Y23Y1或Y2方式S1常闭合S2常断开显示Y1S1常断开S2常闭合显示Y2⑷叠加方式ADDSI、S2常闭合Yl、Y
23、选用示波器的一般原那么⑴______选择示波器类型------简易示波器______通用示波器取样示波器---存储或记忆示波器⑵…一选择通用示波器的通频带fBa fB3fxm;fB有限会产生tr且fBtr=
0.35要求trl/3tmo
四、小结在分析时----------------首先----------然后----------最后----------
五、作业习题
1、双踪示波器有哪几种显示方式
1、什么是交替、断续教后感、课时
1112、复习
1、双踪示波器与单踪示波器的区别
1、通用示波器的面板结构结合投影、实物说明
2、
3、应用实例1电压测量交流电压测量a、垂直输入耦合ACk5Hz用DCb、利用垂宜移位将波形移至屏幕中心区便于读数位置c、选取垂直灵敏度挡级DYV/DIV注意灵敏度微调必须处校准位置;H;探极衰减比KdUP-P=K DY FT正弦波UP=UP-P/2
一、复习
1、什么是绝对误差、相对误差
2、什么是引用误差、仪表的准确度
二、新授
1、测量误差的来源[1)仪器误差[3)影响误差[4)人身误差
2、测量误差的分类[1)系统误差在确定的测试条件下,误差的数值保持恒定或在条件改变时按一定规律变化的误差[2)随机误差〔偶然误差)在相同条件下屡次测量同一值时,每次测量结果出现无规律的随机变化的误差13)疏失误差〔粗大误差)在一定条件下,测量值明显偏离实际值时所对应的误差
3、测量结果的表示及有效数字
(1)
(2)有效数字及有效数字位数从最左边一位非零的数字算起到最后一位始(含未尾的零)A、有效数字的位数估算出测量的误差一般规定误差不超过有效数字位数未位单位的一半如
1.00A那么AA±1/2X
0.01A=
0.005A变换单位后,有效数字的倍数不应改变如1000mA可写成
1.000A表示四位有效数字,不可写成1A;
2.0V写成20X102mV不可写成2000mVoC、”0〃的意义在最左面的0为非有效数字,在最后或中间为有效数字;未尾的很重要如
0.03表示一位有效数字,该数可能在
0.025—
0.035之间而
0.030表示两位有效数字,该数可能在之间
4、数字的舍入规那么小于5舍、大于5入、等于5看奇偶(求偶数法那么)例1对以下数据进行舍入处理,要求小数点后保存两位
16.3720——
16.
3732.4550——
32.
464.5452——
4.
553.8546--
3.
851.995-
5、电子测量仪器的分类
6、电子测量仪器的误差
(1)固有误差
(2)工作误差[3)稳定误差〔4〕变动量
四、小结在分析时----------------首先----------然后----------最后----------
五、作业习题8—10第一章电子电压表例题分析P81页例
4.22直流电压的测量a、显示零电平基线输入耦合开关置于接地位置b、利用垂直移位使零电平基线移至适宜便记位置例屏幕中心注意此后不再允许垂直移位c、垂直输入耦合DC直流电压为一水平线d、根据垂直灵敏度挡级DYV/DIV注意灵敏度微调必须处校准位置波形相关点与零电平基线之间的垂直高度HDIV,探极衰减比K确定瞬时电压值U=kDY H3时间测量1°、周期频率测量a适位置b根据扫描速率挡级Dxs/DIV注意扫描速率微调必须处校准位置;DDIV;水平扩展cT=DYD/c f=1/T例题分析P81页例
4.3
四、小结在分析时----------------首先----------然后----------最后----------
五、作业习题
1、双踪示波器有哪几种显示方式
1、什么是交替、断续教后感、课时1314
一、复习如何测量正弦交流电的幅度和周期
二、新授2时间间隔测量ab根据扫描速率挡级Dxs/DIV注意扫描速率微调必须处校准位置;DDIV;水平扩展c确定时间间隔t=DxD/c3°脉冲前沿tr后沿tf时间测量设示波器自身的上升时间为tstsfB
0.35,trtf3ts直接读出显示脉冲波形中10%Um90%Um的时间间隔,即为trtf
4、波形合成法李沙育图形在示波器X轴与Y1波形合成法测量频率Y输入——X输入——调节垂直、水平移位及Y灵敏度挡级使显示完整的李沙育图形在屏幕中心区注意该两线不能通过图形中交点且不能与图形相切,确定该两线与图形的交点数m和n那么Fy/Fx=m/n例题分析略2波形合成法测量相位
四、小结在分析时----------------首先----------然后----------最后----------O
五、作业习题
16、
17、
18、
19、24教后感教学重点:各测量功能的工作原理多周期法测量周期的原理教学难点:第五章电子计数器教学时间:教学过程:、课时
一、导入新课电子计数12器的应用
二、新授
1、电子计数器的根本工作原理
2、频率测量原理电路如图
5.3所示1放大整形电路衰减2计数显示电路对输入的矩形脉冲实现计数显示,包含十进制计数器存放器译码器数字显示器⑶控制系统电路,ms、1ms闸门时间T4工作过程在闸门时间T内开启闸门对经过放大衰减X计数值为N最终显示其频率值例如闸门时间为IS N=32768F=N/T=
32.768KHZ闸门时间为
0.IS N=3277F=N/T=
32.77KHZ
四、小结在分析时----------首先-----------然后----------最后----------
五、作业习题
1、电子计数器的分类
2、电子计数器的特点
3、画出测频原理框图教后感教学要求能画出放大一检波式和检波一放大式模拟电子电压表的组成框图,理解各组成局部的作用,了解该两类电子电压表的特点及适用范围;了解逐次逼近比拟式、双斜积分式的工作原理;理解数字式多用表的组成框图及各局部的作用;能正确选用和使用电子电压表进行电压测量教学难点数字式电压表的工作原理教学时间18课时教学过程
1、2
一、导入新课电工仪表不能满足电子电路测量的需要(内阻小对电路影响大),需要用高内阻的电子电压表才能进行测量
二、新授
1、电子测量对仪器的要求a.应有足够宽的频率测量范围宽b.应有足够宽的电压测量范围c.应有足够高测量准确度d.应有足够高的输入阻抗e.应有高的抗干扰能力
2、电子电压表的分类电子电压表分为模拟式和数字式两大类
(一)模拟式电子电压表
1、放大一检波式A、组成框图B、框图作用1°、可变是量程分压器改变加到后级的电压,扩大量程
2、带宽交流放大器放大电压,提高灵敏度3°、检波器AC/DC转换输出直流与输入交流电压的平均值成正比,采用均值检波C、特点优点灵敏度高、性能稳定、作用方便、电路简单、波形失真小缺点工作频率范围窄(受放大器带宽的限制)上限达5—10MHz,也称视频电压表D、适用范围测量电压较小(mV级)、频率低(1MHz以下视频10MHz
四、小结在分析时----------------首先----------然后----------最后----------
五、作业习题
1、放大一检波式电压表的组成框图2放大一检波式各框图的作用
3、放大一检波式电压表的特点及适用范围、课时34
一、复习
1、电子电压表的分类
2、放大一检波式电压表的框图、作用、特点
二、新授
2、检波一放大式A、组成框图B、框图作用1°、检波探头输出直流电流与交流电压的峰值成正比例的检波器即交流一直流且丫=1<*丫「
2、可变是量程分压器改变加到后级的电压,扩大量程3°、直流放大器放大直流电压因受直流放大器零点漂移和噪声的限制,灵敏度不高,约为
0.1VC、特点优点工作频率范围宽〔20Hz—1GHz称为高频电压表或超高频电压表)输入阻抗大缺点灵敏度低D、适用范围测量频率较高的高频电压
3、外差式模拟表的特点电路简单、价廉,特别适用于高频电压的测量,但测量精度较差,不能实现测量过程的自动化
(二)、数字式电压表数字式电压表由模拟电路和数字电路两局部组成,其框图为P.
14.页图2—
41、比拟型数字电压表〔直接转换)特点精度高、速度快、抗干扰能力差
2、积分式数字电压表〔间接转换)特点抗干扰能力强、本钱低、速度慢
3、复合式数字电压表特点精确度高,速度、抗干扰能力强,适用于高精确度的测量数字表的特点采用数字形式输出直观显示测量结果,除具有测量准确度高、速度快、输入阻抗大、过载能力强、抗干扰能力强和分辨力高等优点外,还便于和计算机及其它设备组成自动测试仪器和系统
四、小结在分析时-----------首先-----------然后----------最后----------
五、作业习题
1、检波一放大式电压表的组成框图2检波一放大式各框图的作用
3、检波一放大式电压表的特点及适用范围
4、数字式电压表的分类、组成框图、课时56
一、复习
1、模拟式电压表的特点
2、数字式电压表的特点交流电压的参数交流电压的大小可以用峰值、平均值、有效值来表征,它们之间的关系可以用波形因数、波峰因数表示
1、峰值交流电压在一个周期内(或一段时间内)电压到达的最大值VP正、负峰值不等时分别用Vp+或Vp.表示注意点峰值与振幅是有区别的振幅在一个周期内偏转直流分量V的最大值称为振幅当vo=o时,峰值=振幅例如
2、平均值数学定义〔略)电子测量中定义交流电压的平均值指检波后的平均值根据检波器的种类不同又可分为全波平均值和半波平均值注意点如不作特别说明,平均值指全波平均值由数学平均值的定义知平均值是指面积的平均值,因此求平均值可求面积的平均值例如
3、有效值有效值又称均方根值数学定义(略)物理意义交流电压在一个周期内施加于一纯电阻负载上所产生的热量与一个直流电压在同样情况下产生的热量相等时,这个直流电压就是交流电压的有效值
4、波形因数KFK=V/V有效值与平均值之比F
5、波峰因数KP=V/V峰值与有效值之比P
6、几种常用交流电压的波形参数名称峰值波形有效值V平均值KF KP正弦波A
0.707A
0.637A
1.
111.414全波整流正A
0.707A
0.637A
1.
111.414弦波三角波A
0.5A
1.
151.732方波A AA11脉冲波A
四、小结在分析时-----------首先-----------然后----------最后----------
五、作业名词解释平均值、有效值、峰值、波形因数、波峰因数教后感、课时78
一、复习
1、什么是峰值、平均值、有效值
2、什么是波形因数、波峰因数模拟式电压表分为均值电压表、峰值电压表、有效值电压表
(一)均值电压表
1、工作原理〔交一直转换)a、均值检波器电路全波整流电路〔分析略)电容C起滤除交流成分的作用充电时间=放电时间b、特性
(1)输出电流(或偏转角a)正比例于输入电压的平均值,与波形无关即a=KV
(2)输入电阻Zi=Ri//Xc由于Ri较小,使输入阻抗较低
2、定度系数〔不作特别说明)所有交流电压表都是按照正弦波有效值定度如果检波器不是有效值响应,那么其示值与实际响应值之间存在一个系数,此即为定度系数,记为Ka=U=KV正弦波K=l.ll注意点测量非正弦波电压其读数并无直接物理意义,只知道
0.9a等于被测电压的平均值假设被测电压的波形因数,可经过换算得到被测电压的有效值例1用均值电压表分别测量正弦波、三角波、方波电压,假设电压表示值均为10V问被测电压的有效值各是多少?解〔略)
3、波形误差用均值电压表测量非正弦波时,如果将电压表的读数值当作它的有效值,将会产生测量误差,该测量误差称为波形误差如三角波丫=—
3.5%方波Y=10%
4、特点电路较简单、灵敏度高、波形失真小、测量范围大
四、小结在分析时----------------首先----------然后----------最后----------
五、作业习题
4、
5、6教后感、课时910
一、复习
1、均值表的特点及定度系数
2、均值表测量非正弦波如何得到其有效值峰值电压表
1、峰值检波器电路结构如图
2.12(整流滤波)条件充电时间短,放电时间长,使电容C两端保持为峰值)a、串联式峰值检波器(开路式)实际响应值为交流电压波形的峰值UP+b、并联式峰值检波器(闭路式)实际响应值为交流电压的振幅Um
2、定度系数峰值电压表与均值电压表类似,一般按正弦波的有效值进行定度a=U-=KVp=
0.707Vp定度系数为
0.707用峰值电压表测量正弦波电压,其读数就是正弦波的有效值,测量非正弦波其读数无意义,把读数乘以
1.414等于被测电压的峰值例题1用峰值电压表测量正弦波、三角波、方波电压,电压表的读数均为10V试分别计算正弦波、三角波、方波的有效值、平均值、峰值各是多少?解(略)例题2用串联型、并联型峰值电压表测量如下图电压,其读数各是多少?解(略)
3、波形误差测量非正弦波电压时,如果将电压表读数当作它的有效值,也会产生波形误差波形误差的绝对误差AU=a—波形误差的相对误差Y=AU/aX100%因此有三角波的波形误差为Y△=184%方波的波形误差为Y」=-41%结论用峰值电压表测量非正弦波时产生的测量误差比均值表大得多
四、小结在分析时----------------首先----------然后----------最后----------
五、作业习题
6、
7、8教后感、课时1112
一、复习
1、模拟式电压表的特点
2、数字式电压表的特点
二、新授
1、分类及特点11)分类数字电压表分为a)直流数字电压表b)交流数字电流表c)数字万用表其中直流数字电压表是根底12)特点精确度高、测量速度快、输入阻抗大、读数准确、抗干扰能力和抗过载能力强,便于测量过程的自动化
2、DVM的主要技术指标
(1)测量范围a)量程量程表示电压表所能测量的最小和最大电压范围不经衰减器和输入放大器的量程称为根本量程,根本量程通常为IV或10V也有的为2V或5Vo)bA、能显示0—9十个数码的数位称为满位〔即一位),如果最大能显示9999称为4位B、能显示和1两个数字,称为半位或1/2位C、不能显示满位,又大于和1两个数,称为3/4位c)超量程能力超量程能力指DVM所能测量的最大电压超过量程的能力〔准确度、分辨力不下降)超量程能力=(能测量出的最大电压一量程值)/量程值又100%A、满位显示没有超量程能力B、1/2位显示量程为2V、20V分档,没有超量程能力;量程为IV、10V分档,超量程能力为100%C、3/4位显示假设最大显示为
5999、量程以5V、50V分档,那么超量程能力为20%⑵分辨力(灵敏度)能够反映出的被测电压的最小变化值的能力,即末尾的“1〃表示出的电压值量程不同,分辨力不等,最小量程的分辨力作为DVM的分辨力如4位DVM在IV、10V的分辨力分别是
0.0001V、
0.001V,假设最小量程为IV那么DVM的分辨力是
0.001Vo⑶测量误差用固有误差来衡量AU=±(a%Ux+p%Um)末位n个单位等于p%Um[4)输入电阻和输入偏置电流15)抗干扰能力⑹测量速率
四、小结在分析时-----------首先----------然后----------最后----------
五、作业习题
1、
2、3教后感、课时1314
一、复习
1、数字电压表的分类
2、超量程能力与分辨力
二、新授A/D转换原理
(一)逐次比拟式数字电压表
1、原理框图举例天平称物体,法码8克、4克、2克、1克----------------------[1)比拟器用于鉴别被测电压与步进标准电压的差值的电压比拟器〔2〕数码开关将输入的数字量转换为模拟电压输出,它是A/D转换器的反应量基准源作为基准电压的机内参考电压源⑶⑷数码数码存放器(SARh在时钟脉冲的作用下,逐次提供代表不同标准电压的二进制⑸控制局部节拍脉冲,控制数码存放器工作
2、工作过程设基准电压Er=16V,被测电压为Ux=
5.5V测量过程为第一个时钟,第清零输出0000,二个时钟,第三Vb[8V Ux舍,输出0000,留,个时钟,第四个Vb[4V Ux输出0100,时钟,第六个时Vb[6V Ux舍,输出0100,钟,Vb[5V Ux留,输出0110,注意点基准码的取法可以按2n递减也可以按二一十进制(
8、
4、
2、1码)
3、工作原理被测电压与的不断递减的基准码电压进行逐次比拟直至与最小的基准码电压比拟结束实现A/D转换最终获得被测电压值
4、特点电路复杂、精度高、分辨力高、速度快抗干扰能力差
四、小结在分析时----------首先-----------然后----------最后----------O
五、作业习题
7、
8、9教后感、课时1516
一、复习
1、比拟式数字式电压表的组成框图
2、比拟式数字式电压表的特点
二、新授〔二)双积分式A/D转换器
1、原理方框图
2、工作原理首先对被测电压Ux在固定时间Tib反向积分〔定值积分),反向积分时间T2与Ux成正比,利用电子计数器测出T2就可知到Ux的值的大小工作过程分为准备阶段、取样阶段、比拟阶段[1)准备阶段控制器使电子开关S4接地,S1—S3断开,使积分器输入、输出电压为零,作为初始状态[2)取样阶段Uoi=1/RCXUXT。