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一、实验目的:
通过实训使学生熟练掌握数字式万用表、双踪示波器的使用和操作,为做好传感器实验打好基础。
二、实验器材:
数字式万用表、双踪示波器
三、实训内容与步骤:
(一、数字万用表测量技能与训练
1、检查电解电容的质量
使用数字式万用表的蜂鸣器挡,可以检查电解电容的质量。
被测电容器的正极接红色表笔,负极接黑色表笔,应能听到一阵短促的蜂鸣声,随即声音停止,同时显示溢出符号“1”。
电源刚开始对C充电时,充电电流较大,相当于通路,所以蜂鸣器发声。
随着电容两端电压不断升高,充电电流迅速减少,蜂鸣器停止发声。
如果蜂鸣器发一直响,说明电解电容内部短路。
电容器的容量愈大,蜂鸣器响的时间就愈长。
测量100~2000μF电解电容器时,响声持续时间约为零点几秒至几秒。
如果被测电容器已经充好电,测量时也听不到响声。
这时应先使用电容器放电,然后再进行测量。
2、测量直流电压
(1直流电压有五挡,分别为:
200mV,2V,20V,200V,1000V。
(2将电源开关拨至“ON”,量程开关拨至“DCV”范围内的合适挡位。
(3红色表笔接“V.Ω”插孔,黑色表笔接“COM”插孔,表笔与被测电路并联。
(4最大允许输入电压:
1000VDC(200mV、2V、20V量程;
1100V
DC(200V、1000V量程
3、交流电压的测量
(1交流电压有五挡,200mV,2V,20V,200V,750V。
(2将量程开关拨至“ACV”范围内的合适挡位,表笔接法同直流电压的测量一样。
(3要求被测电压频率为45~500Hz,最大允许输入电压为750V(有效值。
4、检查三极管的三个电极
利用数字式万用表,可判定三极管的各个电极,测量hFE等参数。
数字式万用表电阻挡的测试电流很小,不适于检测三极管,而应该使用二极管挡和hFE插口进行检测。
(1判断基极:
将数字式万用表拨至二极管挡,红色表笔固定接某个电极,用黑色表依次接触另外两个电极。
若两次显示值基本相等(都在1V以下,或者都显示溢出,说明红色表接的是基极;
若两次显示值中一次在1V以下,另一次溢出,说明红色表笔接的不是基极,应改换其他电极重新测量。
(2鉴别NPN型管与PNP型管;
确定基极之后,用红色表笔接基极,用黑色表笔依次接触其他两个电极。
如果显示为1V以下,则该管为NPN型管;
如果两次显示都溢出,则该管这PNP型管。
(3测量三极管的参数:
根据被测管管型,选择“PNP”或者“NPN”挡,将管脚插入hFE插口的对应孔内即可进行测量。
一般数字式万用表都有测量三极管的电路,在已知NPN和PNP型后,依据三极管正常运行处于放大状态时β值较大,可以判别发射极和集电极。
(二、双踪示波器测量技能和训练
1、信号幅值的测量
(1峰-峰值电压的测量:
对被测信号波形峰-峰电压的测量。
(2将信号输入至CH1或CH2插座,将垂直方式置于被选用的通道。
(3设置电压衰减器并观察波形,使被显示的波形在5格左右,将微调顺调时针旋足(校正位置。
(4调整电平使波形稳定
(5调节扫速控制器,使屏幕显示至少一个波形周期。
(6调节垂直移位,使波形底部在屏幕中某一水平坐标上
(7调整水平移位,使波形顶部在屏幕中央的垂直坐标
(8读出垂直方向A、B两点之间的格数。
(9计算被测信号的峰-峰电压数UP-P=垂直方向的格数×
垂直偏转因数
2、信号周期和频率的测量
(1时间间隔的测量:
对于一个波形中两点间时间间隔的测量。
(2将信号馈入CH1或CH2输入插座,设置垂直方式为被选通道。
(3调整电平使波形稳定显示(如峰值自动,则无须调节电平。
(4将扫速微调顺时针旋足(校正位置,调整扫速控制器,使屏幕上显示1~2个信号周期。
(5分别调整垂直移位和水平移位,使波形中需测量的两点位于屏幕中央水平刻度线上。
(6测量两点之间的水平刻度,按下列公式计算出时间间隔。
时间间隔={两点间水平距离(格×
扫描时间因数(时间/格}/水平扩展倍数
(7周期和频率的测量:
所测得的时间间隔即为该信号的周期T,该信号的频率为1/T。
第二部分传感器实验项目
实验一金属箔式应变片单臂半桥
一、实验目的
1、了解金属箔式应变片单臂半桥的基本结构和使用方法。
2、掌握金属箔式应变片单臂半桥放大电路的调试方法。
3、掌握金属箔式应变片单臂半桥电路的工作原理和性能。
二、实验原理
1、电阻丝的应变效应
金属箔式应变片测量应变的原理是基于电阻丝的应变效应,即:
电阻丝的电阻值其变形而发生改变的现象称为电阻丝的应变效应。
当金属细丝由于受拉而伸长时,其长度增大,截面积减小,电阻丝的电阻值就增大;
反之,如果电阻丝因受压力而缩短,则电阻值就减小。
三、需单元和部件
直流稳压电源、调零电桥、电阻传感器、差动放大器、测微器、直流电压表。
有关旋钮的初始位置:
直流电压表处于20V档位置,差动放大器增益旋钮置于最大。
四、实验步骤
(1观察梁上应变片,并且了解结构和粘贴位置(对应受力,变形方向。
(2将差动放大器调零。
用导线将差动放大器的正负输入端与地端连接起来,然后将差动放大器的输出端接至电压表的输入端,调整差动放大器上的调零旋钮,使电压表指示为零。
稳定后去除差动放大器输入端的导线。
(3根据电路结构,将一片应变片与调零电桥、差动放大器、直流电压表组成一个测量线路。
此进,应变片接入图1的RX位置。
(4转动测微器,将梁上振动平台中间的磁铁与测微头相吸(必要时松开测微器的固螺钉,使之完全可靠吸附后,再拧紧固定螺钉,并使双平行梁处于(目测水平位置。
(5接通电源,将直流稳压电源输出置于±
4V,调整电桥平衡电位器W1,使电压表指示为零,稳定数分钟后,将电压表处于2V档,再仔细调零。
(6往下旋动测微器,使梁的自由端往下产生位移,记下电压表显示的数值。
每次位移0.5mm记一个电压数值,将所记数据填入下表,根据所得结果计算灵敏度S。
S=△V/△X(试中△V为电压变化,△X为相应的梁端位移变化,并作出V-X关系曲线。
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