现代测试技术实验指导书
（电子信息工程、电子信息科学与技术专业应用）
苏州科技学院
电子与信息工程学院
2009年3月
实验基本要求
现代测试技术是一门实践性很强的学科。做好课内实验是巩固和加强理论知识，提高分析和解决实际问题能力的重要手段。通过动手实践，同学们要理解常用电子测量测试仪器的结构原理和测量方法，学习典型测试系统的参数设计。
为保证人身与仪器设备安全，保证实验教学工作严谨、科学、文明、有序地进行，进入实验室要严格遵守实验室安全管理制度和实验仪器设备安全操作规程。
1、保障人身安全
实验室中常见的危及人身安全的事故是触电，为避免事故的发生，进入实验室后应遵循以下规则：
实验时不允许赤脚，各种仪器设备应有良好的接地；
仪器设备、实验装置中通过强电的连接导线应有良好的绝缘外套，芯线不得外露；
实验者在接通或断开220V交流电源时，最好用一只手操作。拔电源插头时应用手抓住插头而不要抓住导线，以免导线被扯断发生触电或短路事故；
若发生触电事故，应首先迅速切断电源，使触电者立即脱离电源并采取必要的急救措施。
2、保证仪器设备安全
使用仪器前应认真阅读使用说明书，掌握仪器的使用方法和注意事项；
实验中要有目的地操作仪器面板上的开关旋钮，禁止盲目拨弄开关，切忌用力过猛；
实验过程中要特别注意异常现象的发生。若嗅到焦臭味，见到冒烟和火花，听到“劈啪”的响声，感到设备或元件过热，电源指示灯异常熄灭及保险丝熔断等，应立即切断电源，并及时报告实验指导老师。在查明原因、排除故障后才能再次开机继续实验。如发生损坏仪器设备事故，应主动向指导老师汇报；
未经允许不得随意调换仪器，更不得擅自拆卸仪器设备；确需搬动的，经指导老师同意后，搬动设备时，必须轻拿轻放；
仪器使用完毕后，应将面板上各旋钮、开关置于合适位置，如将数字万用表开关旋至OFF，将指针万用表的档位开关置于交流电压最大挡；实验完毕切断电源；
为保证器件及仪器安全，在连接实验电路时，应在电路连接完成并检查完毕后，再接通电源及信号源。
3、文明实验
实验室严禁大声喧哗和打闹。要保持实验室卫生，严禁带吃的东西进入。废弃物应扔入纸娄，实验完毕后，要将仪器设备整理好，将配件收拾整齐，关闭电源，并将凳子归到桌子下面摆放整齐。
【实验一】常规测试测量仪器综合使用
一、实验目的：
了解通用示波器、信号发生器、万用表等常规测试测量仪器的原理、学习其一般的使用方法。通过典型测量技术的计算机仿真与实验室电路搭建，掌握常规测试测量仪器综合使用的基本技能，提高分析问题与解决问题的能力。
二、实验内容
1、学习通用示波器、信号发生器、万用表等常规测试测量仪器的原理。应用通用示波器观测信号发生器发出的常用波形。通过按钮操作，进一步了解通用示波器中触发及扫描电路的工作过程。熟悉通用示波器的操作方法。
2、学习用集成模拟乘法器实现全载波调幅的方法与过程，熟悉调幅系数的示波测量法。仿真时，模拟乘法器1496可由学生自行设计。
3、学习二阶有源滤波器的设计方法、调试方法和步骤。并参照学习材料，查资料自行设计一带通或带阻滤波器自拟实验步骤，测出电路中心频率，测量并画出电路的幅频特性。
三、参考学习材料 1、示波器的组成框图
图1.1
2、调幅系数M 的定义和计算公式
设载波信号为：u c (t) = V c cos ωt ，调制信号为：u s (t) = V s cos Ωt 则调幅波信号的表达式为： u AM (t) = V c [1+(s
c
V V )cos Ωt]·cos ωt = V c [1+M cos Ωt]?cos ωt
其中，ω为载波信号的频率，Ω为调制信号的频率，s
c
V M=V ——调制信号与载波信号幅度比，称为调幅系数。
从调幅波的表达式可以看出，已调幅波包络的最小值出现在cos Ωt= -1的瞬间，包络的最大值出现在cos Ωt = 1的瞬间。设包络的最大峰峰值为B ，最小峰峰值为A ，有
u AM (t)|max = V c (1+ M)cos ωt =
B 2 u AM (t)|min = V c (1- M)cos ωt =A 2
由上两式可得： M=
B-A
100%B+A
图1.2
3、调幅系数线性扫描测量法
把已调幅信号加到示波器的Y 轴，X 轴采用示波器内的线性锯齿波电压，并把调制信号作为同步信号输入示波器的外触发或同步触发端，调整扫描电压的频率，应使其等于调制信号的频率（或是它的若干分之一），则可以在示波器屏幕上得到一稳定的调幅波波形（如上图所示）。
线性扫描测量方法的优点是较为直观，可以发现调制过程中的瞬变情况，但它的准确度取决于波形线条的粗细程度，故准确度不高，尤其是当M 之值比较小时更是如此，通常这种方法作为波形的定性观察之用。
4、应用集成模拟乘法器1496芯片构成调幅器 （1）1496芯片管脚说明
图1.3
⑻、⑽: 载波输入端（对应IN1）
⑴、⑷: 调制输入端（对应IN2）
⑹、⑿: 接正电源+12v
⒁: 接负电源-8v
（2）用1496芯片构成的调幅器
图1.4 1496构成的调幅器
——用来调节引出脚⑴、⑷之间的平衡
R
p1
——用来调节引出脚⑻、⑽之间的平衡
R
p2
线性扫描法操作步骤：
将载波信号与调制信号分别加到IN1与IN2端，out接到示波器，可观察波形，测调幅系数。
5、利用multisim创建1496模块与调幅仿真实验
（1）创建MCl496模块
MCl496是构成调幅电路的核心器件。利用ltisim可以创建MCl496模块。模块的内部结构可如图1.5所示。T1、T2与T3、T4组成双差分放大器，T5、T6组成的单差分放大器用以激励T1—T4。 T7、T8及其偏置电路构成恒流源。管脚
8与10接输入电压Vx，，管脚1与4接另一个输入电压Vy，输出电压Vo从管脚6输出。管脚2与3可外接电阻，对差分放大器T5、T6产生串联电流负反馈，以扩展输入电压V的线性动态范围，并调节模拟乘法器增益。管脚5可外接电阻，用来调节偏置电流及镜像电流。管脚14为负电源端。创建的MCl496模块以子电路形式保存，在仿真实验过程中，可以随时调用并观察内部参量的变化。
（2）设计调幅实验电路
进入Multisim的编辑窗口，调用MCl496模块，按图1.6设计调幅实验电路。载波信号和调制信号采用单端输入。载波信号Uc通过电容C
2
加到乘法器的输入端管脚10，调制信号UΩ经低频耦合电容C1，从管脚1输入，调制信号U AM
由管脚12单端输出。图1.6中接于正电源电路的电阻Rc
1、Rc
2
：用来分压，负
电源通过R
P 、R
7
、R
8
、R
9
、R
10
的分压为管脚内部的差分对管T
5
、T
6
提供基极偏压，
C 3为低频旁路电容，将管脚4交流接地。R
4
、R
5
、R
6
将直流正电源分压后为管脚8、
10内部的晶体管T1—T4提供基极偏压，C
4
为低频旁路电容，将管脚8交流接地。
R P 称为载波调零电位器，调节R
P
可使电路对称以减小载波信号输出。接于管脚2、
3端的电阻Re用来扩大UΩ的线性动态范围和调节增益。
（3）调幅实验电路静态工作点的调整
将调制信号输入端和载波信号输人端对地短接，用Muhisim提供的实时测量探针测量 MCl496模块的各管脚电压，测量结果见表1。表中的参考值是保证
MCl496器件内部的静态工作点处于正常工作时的电压值。
（4）调幅实验电路仿真结果
用信号发生器产生幅度为60 mV、频率为10 MHz的载波信号Uc，将调制信
号输入端先对地短路，此时示波器观察到的输出波形为等幅载波。调节电位器及
P使输出波形逐渐成为一条直线，此时V1=V4，调制信号输入端未叠加直流信号，
这样就抑制了载波。此时电位器及P恰好调节到中间位置，管脚1、4的电位应
该是相等的。接人调制信号后就可以在虚拟示波器中得到如图1.7所示的波形。
还可清楚地看到平衡调幅波在调制过零时的载波反相现象。
偏离中间位置使管脚1、4的电位不等，即相当于在u，输入
P
端上叠加了一个直流成分。可以看到示波器中载波成分逐渐增加，稳定后得到
如图1.8所示的有载波调幅
6、二阶有源滤波器原理与设计
滤波器是一种只传输指定频段信号，抑制其它频段信号的电路。滤波器分为
无源滤波器与有源滤波器两种：
①无源滤波器: 由电感L、电容C及电阻R等无源元件组成
②有源滤波器: 一般由集成运放与RC网络构成，它具有体积小、性能稳定
等优点，同时，由于集成运放的增益和输入阻抗都很高，输出阻抗很低，故有源
滤波器还兼有放大与缓冲作用。利用有源滤波器可以突出有用频率的信号，衰减
无用频率的信号，抑制干扰和噪声，以达到提高信噪比或选频的目的，因而有源
滤波器被广泛应用于通信、测量及控制技术中的小信号处理。
从功能来上有源滤波器分为：低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、带通
滤波器（BPF）、带阻滤波器（BEF）、全通滤波器（APF）。其中前四种滤波器间互
有联系，LPF与HPF间互为对偶关系。当LPF的通带截止频率高于HPF的通带截
止频率时，将LPF与HPF相串联，就构成了BPF，而LPF与HPF并联，就构成BEF。
在实用电子电路中，还可能同时采用几种不同型式的滤波电路。滤波电路的主要性能指标有通带电压放大倍数AVP 、通带截止频率fP 及阻尼系数Q 等。
二阶有源低通滤波器（二阶压控电压源LPF ）：
低通滤波器的特点是使低频信号（或直流成分通过、抑制或衰减高频信号，主要用于削弱高次谐波或频率较高的干扰和噪声信号，例如整流电路中的滤波电路。该滤波器有如下的关系式：
通带电压放大倍数： f
F
VP R R A +
=1 通带截止频率：2
12121
C C R R f P π=
典型的二阶有源低通滤波器电路如图1.9所示：
图1.9
电路的选频特性基本上取决于RC 网络，电路还兼有同相放大功能，调节RF 、Rf 即可调节电路增益。由于运算放大器在同相工作时输入端有较高的共模电压，故应选用共模输入电压较高的运算放大器。
该电路特点是在组件前加了二阶RC 低通网络，在阻带区能提供 -40dB/十倍频程的衰减，其幅频特性如图1.10所示：
图1.10
二阶有源高通滤波器（二阶压控电压源HPF ）：
高通滤波器用于通过高频信号，抑制或衰减低频信号（或直流成分）。 将前述低通滤波器中的R 与C 互换，即成为二阶有源高通滤波器电路，如下图1.11(a)所示。它能在阻带区提供40dB/十倍频程的正斜率，其幅频特性如图1.11 (b)所示。
图1.11二阶有源高通滤波器电路（a ）及其幅频特性(b)
在二阶有源高通滤波器中，有如下关系式： 通常取 C1 = C2 = C ， 通带放大倍数：f
F
VP R R A +=1 通带截止频率：2
121
R R C f P π=
6、二阶有源滤波器调试步骤
（1） 首先将放大器调零。按试验电路图接线路。
（2） 按要求连接正、负电源，并用数字式万用表调节Vcc=±12V 。 （3） 接通电源，使输入端Vi=0（对地短路），调节RP ，对运放进行调零（Vo=0）。
（4） 送入Vi=1V 的交流正弦信号，在20Hz ～200kHz 范围内改变信号源频率。
用示波器监视输出波形，用交流毫伏表测量输出电压Vo(注意：在fo 附近多测一些点，改变信号源频率时要保持Vi 不变)。观察电路是否具有高通特性或低通特性，并记录相应的频率及输出电压幅值。以次绘制出电路的幅频特性。测出的数据可填入以下表格：
低通滤波器幅频特性数据表
高通滤波器幅频特性数据表
【实验二】电压测试技术及应用实验
一、实验目的：
学会正确使用晶体管毫伏表。了解交流电压测量的基本原理，分析几种典型电压波形对不同检波特性电压表的响应，以及它们之间的换算关系，并对测量结果做误差分析。
通过实验，进一步了解非线性失真的表现形式，学会测量、估计、判断失真度的一般方法。掌握失真度仪的使用方法。
二、实验内容
通过计算机仿真与实验室电路搭建，分别用平均值、峰值，有效值检波的三种电压表测量函数发生器输出的正弦波，方波、三角波电压，判断各表的检波类型。测量其中一只电压表响应于正弦波时的幅频特性。练习失真度仪的操作技术。
三、参考学习材料
1、交流电压表的原理与类型
（1）电压表的波形响应
电子电压表有多种型号，按它们检波器的不同，可分为均值电压表，有效值电压表和峰值电压表三种类型。一般电压表都是按正弦波有效值进行刻度的，因此，当被测电压为非正弦波时，随着波形的不同，会出现不同的结果，此现象称为电压表的波形响应。
（2）峰值电压表
峰值电压主要由峰值检波器、步进分压器、直流放大器组成。目前，为了解决直流放大器的增益与零点漂移之间的矛盾，普遍采用了斩波式直流放大器。利用斩波器把直流电压变换成交流电压，并用交流放大器放大。到最后再把放大的交流电压恢复成直流电压。斩波式直流放大器的增益可以做的很高，而且噪声和零点漂移都很小。所以用它做成检波－放大式电压表，灵敏度可以达到几十uV。
峰值电压表的一个优点是，可以把检波二极管及其电路从仪器引出放置在探头内。这对高频电压测量特别有利，因为可以把探头的探针直接接触到被测点。
峰值电压表是按正弦有效值来刻度的，即：
p
p K V V a =
=~
a －电压表读数 V p －正弦电压的峰值 K p －正弦波的波峰因素 （3）均值电压表
均值电压表一般由宽带放大器和检波器组成。检波器对被测电平的平均值产生响应，一般都采用二极管全波或桥式整流电路作为检波器。电压表的频率范围主要受宽带放大器带宽的限制。
均值电压表的表头偏转正比于被测电压的平均值。平均值为：
?=T
dt t v T V 0
|)(|1
具有正弦有效值刻度的均值电压表的读数为：
V V K V a F 11.1~===
a －电压表读数
V ～－电压表所刻的正弦电压有效值
V －被测电压平均值
（4）有效值电压表
交流电压的有效值是指在一个周期内，通过某纯电阻负载所产生的热量与一个直流电压在同一个负载上产生的热量相等时，该直流电压的数值就是交流电压的有效值。
在现代有效值电压表中，常采用热电变换和模拟计算电路两种方法来实现有效值的测量。热电变换是通过一个热电偶实现的，当加入电压后，热电偶两端由于存在温差而产生热电动势，于是热电偶中将产生一个电流使得电流表偏转而产生读数。模拟计算电路是使用模拟电路直接实现有效值电压表的计算公式来得到电路的有效电压。
2、非线性失真测量原理
正弦电压是应用最广泛的一种测试信号，也是许多理论研究的基本假设前提之一。然而，在正弦电压的产生、放大及传输过程中，由于种种原因，会使正弦电压的波形发生失真(或称畸变)。一般说来，要获得一个理想的“纯正弦”信号是极其困难的。失真的类型一般可分为非线性失真、频率失真以及相位失真三种。
非线性失真：是指在线性电路中，由于电路工作点不正常或信号幅度超过了电路的线性动态范围，使信号处于非线性区而产生的失真。非线性失真的主要特点是输出信号中产生了新的频率分量。
设加入放大器的输入信号是频率为f 的正弦电压。由于放大器的非线性影响，其输出信号的波形产生了失真。根据傅立叶级数的分析，可将该失真的正弦电压分解成一系列幅度不同、相位不同的基波电压及各次谐波电压的叠加。信号的非线性失真，通常用非线性失真系数(简称失真度)来表示。其定义为：全部谐波分量的功率与基波功率之比的平方根值。如果负载与信号频率无关，则信号的失真度又可定义为全部谐波电压(或电流) 的有效值与基波电压(或电流)有效值之比，并用百分数表示。于是有：
1
1
γ=
=
(2—1)
式中U 1——基波信号的有效值； Ui ——第i 次谐波电压的有效值。
由式(2—1)可见，为了测出待测信号的γ值，需要利用两个选择性网络分别选出信号中的谐波电压总有效值及基波电压有效值。这显然是不方便的。为此，通常只用一个基波抑制网络(简称滤基网络)来测出所有谐波电压总的有效值，然后再与待测信号总的有效值相比，即：
'γ=
—2)
'γ，称为实际测得的非线性失真系数。
在一般技术测量中，当失真率不大时，可以认为γ ≈'γ。由此引入的方法误差δ可以忽略不计。例如：当γ =30％时，δ≈ 4％；当γ =20％时，δ≈2％；当γ =10％时，δ≈0.5％。由于'γ本身的测量误差约为土10％，因此，δ的影响可不考虑。
如γ 较大，或需对γ 进行精确测量，则应将所测的'γ值按式(3—3)进行修正，即
'
γ=
—3)
一般的非线性失真测量仪(失真度仪)，其示值均代表'γ值。
失真度仪的基本原理如图2.1所示。（a ）、（b ）为两种最常用的方案。
图2.1
在图（a ）方案中，测量失真度时，先将开关K 置“1”，此时有效值电压表将测出待测电压总的有效值[即式(2—2)右端的分母部分]。适当调节输入电平，使电压表刚好指到满度值(相当于令电压的总有效值为1个单位)U m ，此即失真仪的校准过程。
然后将开关K 置于“2”，调节基波抑制网络，直至电压表读数最小(需相应地降低电压表的量程)，此时电压表的读数即为滤除基波后所有谐波电压总有效值之和U [即式(2—2)右端的分子部分]。于是有：
'γ=
m
U
U =U （2—4） 由式(2—4)可见， 电压表可按'γ直接进行刻度。国产SZ4-1、SZ-3、BS-1、BS-2等型号的失真度仪即采用这种方案。
在图(b)方案中，开关K 指向“1”及“2”时， 指示器分别示出待测信号的谐波有效值U 及总有效值U m 。调节衰减器A ，使两次读数相等，并令衰减器分压比为k ，于是得待测电压的失真度为
'γ= k (2—5)
由式(2—5)可见，失真度可直接在衰减器度盘上加以刻度。为了减小刻度误差，通常作成多级步进衰减器的形式。英国的TF-142F 型失真仪即采用这种方案。
利用失真度仪，可以定量地测出信号发生器、放大器及其它传输网络的失真度。其缺点是测量方法一般比较费时，测量结果只表明一个总的效应，不能判断出引起非线性失真的原因及波形畸变程度。
3、失真度仪使用说明 整机面板示意图：
1、表头；
2、示波管；
3、调谐频率显示；
4、电源开关；
5、阻尼开关；
6、示波管亮度调节；
7、示波管聚焦调；8、校准旋钮；9、相位粗调；10、相位细调；11、频率调谐细调；
12、频率粗调；13、输入端口；14、输入衰减器开关；15、分压器开关；16、工作选择开关；
17、失真度测量频率范围选择开关
图2.2
使用方法
（1）电压测量：
①、将工作选择开关16置电压位置，输入衰减器开关14置“50dB”位，分压器开关15置“0dB”位。
②、接通电源，预热15分钟后即可测试。
③、将被测信号接入输入端口13。
④、依次改变输入衰减器开关14或分压器开关15使电压表指针指便于读数位置，根据输入衰减器开关14、分压器开关15位置及表头指针指示的位置读出被测信号的电压有效值。
⑤、测试完毕将各开关恢复到1规定位置，当被测信号频率小于10Hz时可将阻尼开关5按下。
（2）失真度测量·
①、在接通电源前将分压器开关15置“l00％(0dB)”位置，工作
选择开关置“电压”位置。
②、接通电源4，输入被测信号，改变输入衰减开关14使表头指示在可读范围内(200mV～1V)。
③、将工作选择开关16置“校准”位，调节校准电位器旋钮8使表头指示为满度，再将工作选择开关16置“失真”位。
④、置失真度测量频率范围选择开关17于被测信号频率波段，根据数字指示调节频率粗调旋钮12和相位粗调旋钮9使示波管显示为一竖线。
⑤、反复调节频率细调11及相位微调10，，改变分压器开关15，使表头指示为最小为止，依照分压器位置从表头直读失真度测量值。
⑥、测试完毕将分压器开关15置“100％”位，工作选择开关16置“校准”位表头仍应指满度。
(3)实例
用晶体管毫伏表测正弦波、方波与三角波的电压。注意以下环节：调零，读数，误差。用失真度仪对通过放大器的正弦波非线性失真系数进行测量。失真度仪直接测量法操作步骤：
①、在接通电源前，将分压器开关置“100%（0dB）”位置。工作选择开关置“电压”位置。
②、接通电源，输入被测信号，改变输入衰减开关使表头指示在可读范围内（300mv—1v）
③、将工作选择开关置“校准”位，调节电位器旋钮使表头指示为满度。
步骤（1）至（3）表示用有效值电压表测出待测电压的总的有效值：
适当调节输入电平，使电压表刚好指到满度值，相当于令电压的总有效值为1个单位。此为失真度仪的校准过程。
④、再将工作选择开关置“失真”位置，将频率范围选择开关置于被测信号频率波段。
⑤、根据数字指示调节频率粗调旋钮和相位粗调旋钮，使示波管显示为一竖线。
⑥、反复调节频率细调及相位微调，改变分压器开关，使表头指示为最小为止。
⑦、依照分压器位置从表头直读失真度测量值γ（分压器分七档，满度值分别为100%、30%、10%、1%、0.3%、0.1%）
步骤（4）至（7）表示电压表的读数为滤除基波后所有谐振电压总有效值之和：
'
U=
于是：'γ=
'
U
U
=
'
U
1
='U
【实验三】频率测量技术及应用实验
一、实验目的：
通过计算机仿真与实验室电路搭建，理解频率测量与周期测量技术的基本原理、掌握误差分析方法，学习频率测量技术的基本技能与基本应用。
二、实验内容：
由同学自行设计频率测量电路或周期测量电路。通过实验，进一步了解频率测量电路的工作原理。掌握减少测量误差及对测量误差进行分析的方法。可等精度测量某一频率（例如1kHz或其他指定值）若干次，或对标称频率f
=1Hz、20Hz、5kHz、175kHz、1MHz等，自行修改电路参数，以达到减少误差的目的。
三、实验要求
电路设计原理合理，结构简单，能达到一定的精度要求。
四、参考学习材料：
1、利用电子计数器测量频率的基本方法及误差分析
在电子技术中，频率是指电信号在单位时间内重复变化的次数。假设单位时间为1秒，电信号重复变化的次数为N，则称该信号的频率为N赫芝。
频率与周期有关。周期是指电信号每重复变化一次所需要的时间。频率越高，周期越短，反之亦然。频率及周期之间的关系互为倒数：
式中 f----电信号的频率； T----电信号的周期。
正弦信号的一般表达式为：u=U
p sin（ωt+
）
上式中，信号的瞬时相位（又称相角）为：=ωt+
0=2ft+
其中，
称为信号的初始相位或初相角，它表示当t=0时信号的相位。
正弦信号每变化一周（时间），对应变化相位是360度。因此，如果信号变化的时间为?t，则对应的变化相位将为??，它们之间的关系为：
??=360
t T ??
通常，相位测量是指对两个信号之间相位差的测量，即测量两个信号之间的相位差别。应当注意，被测量的两个信号应当是同频率的，否则，测量将毫无意义。
电子计数器测量频率时的原理框图如图3--1所示。
图3.1
图中，被测信号经放大整形等环节后进入计数闸门。晶体振荡器产生频率
稳定度和准确度都非常高的正弦信号，经一系列分频之后输出脉冲信号，用以控制计数闸门的“开启”或“关闭”。计数器为十进制计数器，与显示数码一一对应。假设闸门的开启时间为t秒，计数器的累计结果为N，则被测信号的频率fx 为
（3--1）例如：设t=1秒，计数结果N=100，则被测频率为100Hz；又如，当t=0.1秒时，N=138，则fx=138Hz.
电子计数器测量周期的过程是：被测信号经输入电路之后变为尖脉冲，触发门控电路输出门控信号。晶振信号经分频或倍频后得到周期为1秒的10n倍的时间标准信号T
b
，加至闸门的输入端。当门控信号到来，闸门开启，计数器对时
标信号T
b
计数；门控信号结束，闸门关闭，计数器停止计数。假设在闸门开启时间内，计数器的累计结果为N，显然有：
Tx=N Tb （3--2）
由于时标信号T
b
的周期准确、稳定，因此，计数结果N能反映也被测信号
的周期T
x 。例如，设T
b
=1μs，当N=20000时，被测信号的周期Tx=20ms。
工程上，有时还有进行频率比的测量。测量原理框图如图3-2所示。
图3.2
测量时，要求频率较高的被测信号送往A输入端，频率较低的被测信号送往B输入端。门控信号的脉宽等于B端被测信号的周期T
，在闸门开启时间内送往
B
计数器的计数脉冲是A端的被测信号。假设在闸门开启时间内计数器的计数结果为N，则有： T B =N T A
式中，T A为A端被测信号的周期。由上式可得：
f A/f B=N （3—3）
电子计数器的测量误差分两种情况讨论：
（1）频率测量误差
电子计数器在测频时的测量误差主要由两部分构成。
量化误差：这是电子计数器固有的误差。量化误差的特点是，无论计数器累
计结果N为多少，其绝对误差都是±1，即绝对误差N=±1，因
此，（3--4）由上式可见，累计结果N越大，量化误差的影响就越小。
时基误差：它由晶体振荡器的频率准确度和稳定度决定。
频率测量误差是上述两项误差之和。在时基误差一定时，计数器累计结果N 越大，频率测量误差就越小。
（2）周期测量误差
电子计数器在测周期误差时的测量误差主要由三部分构成：量化误差、时标误差和触发误差。周期测量误差是上述三项误差之和。为了减小测量误差，测量时，建议尽量采用多周期测量方法和较小的时标信号，使N值增大。当被测周期较小时，宜采用间接测量法，即先测出其频率再转换成周期。另外，尽可能提高被测信号的幅度，即提高信噪比，这样有利于减小触发误差，提高测量精度。
2、频率测量电路实例（利用f/V变化电路）
图3.3
测量频率时，被测频率信号加在输入端f，经IC1开环放大，IC2整形后，送到f/V转换电路IC3转换为相应的电压信号，送去进行A/D转换。本电路信号电压应为50mV-10V（有效值）。频率测量范围是10Hz-20kHz，配412数字电压表。分辨率可达1Hz。
3频率测量电路实例（简易数字频率计）
（1）设计要求
频率测量范围：信号为方波、三角波和正弦波，幅度为0. 5~5V、频率范围为1~9 999Hz。十进制数字显示，显示刷新时间为1s。
（2）任务分析
所谓频率就是周期性信号在单位时间(1s)内变化的次数。若在一定时间间隔T内测得周期性信号的重复变化次数为N，则频率可表示为f=N/T(Hz)。
图1数字频率计的组成框图
根据设计要求数字频率计的组成如图1所示，被测信号vx经放大整形电路
《电子技术基础》实验指导书 电子技术课组编 信息与通信工程学院
实验一常用电子仪器的使用 一、实验类型-操作型 二、实验目的 1、学习电子电路实验中常用的电子仪器——示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、频率计等的主要技术指标、性能及正确使用方法。 2、初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。 三、实验原理 在模拟电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。它们和万用电表一起，可以完成对模拟电子电路的静态和动态工作情况的测试。 实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局，各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图1－1所示。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的共公接地端应连接在一起，称共地。信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线，示波器接线使用专用电缆线，直流电源的接线用普通导线。
图1－1 模拟电子电路中常用电子仪器布局图 1、示波器 示波器是一种用途很广的电子测量仪器，它既能直接显示电信号的波形，又能对电信号进行各种参数的测量。现着重指出下列几点： 1）、寻找扫描光迹 将示波器Y轴显示方式置“Y1”或“Y2”，输入耦合方式置“GND”，开机预热后，若在显示屏上不出现光点和扫描基线，可按下列操作去找到扫描线：①适当调节亮度旋钮。②触发方式开关置“自动”。③适当调节垂直（）、水平（）“位移”旋钮，使扫描光迹位于屏幕中央。（若示波器设有“寻迹”按键，可按下“寻迹”按键，判断光迹偏移基线的方向。） 2）、双踪示波器一般有五种显示方式，即“Y1”、“Y2”、“Y1＋Y2”三种单踪显示方式和“交替”“断续”二种双踪显示方式。“交替”显示一般适宜于输入信号频率较高时使用。“断续”显示一般适宜于输入信号频率较低时使用。 3）、为了显示稳定的被测信号波形，“触发源选择”开关一般选为“内”触发，使扫描触发信号取自示波器内部的Y通道。 4）、触发方式开关通常先置于“自动”调出波形后，若被显示的波形不稳定，可置触发方式开关于“常态”，通过调节“触发电平”旋钮找到合适的触发电压，使被测试的波形稳定地显示在示波器屏幕上。 有时，由于选择了较慢的扫描速率，显示屏上将会出现闪烁的光迹，但被
《工程测量》实习指导书 鲁金金主编 桂林理工大学博文管理学院 土木与工程学院
项目一线路工程测量 一、目的与要求 1、了解线路测量的相关测量技术标准规范； 2、了解掌握线路测量的作业过程 3、掌握在选定设计方案的路线上进行中线测量、纵断面和横断面测量的作业方法和过程； 4、掌握纵横断面图的绘制方法和工程土(石)方量的计算方法，并熟悉进行路线坡度设计的依据和方 法。 5、掌握用南方CASS进行土方量计算 二、仪器和工具 全站仪、GPS、木桩、钢尺、铁钉、油漆、记录夹，铁锤等。 三、任务 ××四级公路项目 1.项目概况 ××四级公路项目位于位于桂林理工大博文管理学院食堂附近，是理工大后门通向五塘村的主要通道。该路段长达2.5公里左右，目前是路面是黄土碎石路，其路基所在地区多为荒地，地表比较平坦，无明显起伏，地面自然坡度在三度以内。路线中心两侧是荒地农田，也有林地等。 2.项目要求 道路断面宽度采用单幅路混合交通：行车道宽度4米，两侧人行道个1米，共6米宽。 计算行车速度 采用支路Ⅲ级，20km/h 平面设计指标 圆曲线半径：不设超高最小半径：70米设超高推荐半径：40米 设超高最小半径：20米不设缓和曲线最小半径：500米 圆曲线最小长度：20米缓和曲线最小长度：20米 纵断面设计 最大纵坡：3% 最大合成坡度：4% 坡度最小长度：60米竖曲线最小半径：150米，极限值：100米 竖曲线最小长度：20米 横断面设计 最大超高：2% 超高渐变率：1 /50
停车视距：20米 四、主要内容： 线路初测 为线路工程设计、施工和运营提供完整的控制基准及详细的地形信息； （1）平面控制测量： 根据测量要求，沿道路采用GPS测量方法每隔1KM左右布设1对控制点，若在区域内控制点不能满足中心桩放样及带状图测绘要求，应根据实际情况进行控制点加密。本次实习控制点加密可采用GPS-RTK技术或常规作业模式进行，若采用常规作业时，导线观测要严格按照城市测量规范要求进行，且导线方位角闭合差、导线长度和导线相对闭合差均应满足规范要求。 （2）高程控制测量 基平测量，沿线路布设水准点，并按项目情况进行相应等级的水准测量。 线路定测 定测阶段主要的测量工作任务是，将定线设计的公路中线（直线段及曲线）测设于实地；进行线路的纵、横断面测量，线路竖曲线设计等； 1.中线测量 2.纵断面测量 3.横断面测量 4.纵横断面图的测绘 5.土（石）方的计算 五、作业步骤和方法要求： 各小组在所测地形图上设计含有几个转折点的线路中线，线路转向处用缓和曲线或圆曲线连接。 （1)中线测量 根据中线附近的控制点和地物，可采用穿线交点，拨角放线等方法测设线路各交点，并用测回法观测线路各偏角一测回。然后从线路起点开始，沿中线每隔20m或50m(曲线上根据曲线半径每隔20m、10m 或5m)量距定出整桩，并在地面坡度变换处、中线与其他主要地物(如已有道路、河流、输电线)相交之处设加桩，在曲线交点处设立主点桩。中线定线时，可采用经纬仪定线或目估定线，量距采用一般钢尺量距，曲线测设可采用偏角法、切线支距法或极坐标法。本次实习采用导线测量方法，从已知控制点出发，将交点作为导线点，进行交点坐标采集，最后闭合到已知控制点。并进行内业计算后，得出符合要求的导线点坐标，最后将采集到的坐标，采用南方CASS进行线路设计，按20m一个中桩，得出中桩坐标，倒入全站仪或GPS RTK中，进行外业中桩放样。线路精度要求是：直线部分纵向相对误差应小于1／2000，横向误差应小于5cm；曲线部分纵向相对闭合差应小于1／l000，横向闭合差应小于10cm。 里程桩的编号：0+000，0+020，0+040，…．加桩编号按实际距离为准。如：0+027，0+055，…。 （2）纵断面测量 1）.中平测量 以相邻水准点为一个测段，从一个水准点出发，按等外水准测量要求逐个测定中桩的地面高程，附合至下一个水准点。作业中应注意：
实验一常用电子仪器的使用方法 一、实验目的 了解示波器、音频信号发生器、交流数字毫伏表、直流稳压电源、数字万用电表的使用方法。二实验学时 2 学时 三、实验仪器及实验设备 1、GOS-620 系列示波器 2、YDS996A函数信号发生器 3、数字交流毫伏表 4、直流稳压电源 5、数字万用电表 四、实验仪器简介 1、示波器 阴极射线示波器（简称示波器）是利用阴极射线示波管将电信号转换成肉眼能直接观察的随时间变化的图像的电子仪器。示波器通常由垂直系统、水平系统和示波管电路等部分组成。垂直系统将被测信号放大后送到示波管的垂直偏转板，使光点在垂直方向上随被测信号的幅度变化而移动；水平系统用作产生时基信号的锯齿波，经水平放大器放大后送至示波管水平偏转板，使光点沿水平方向匀速移动。这样就能在示波管上显示被测信号的波形。 2、YDS996A函数信号发生器通常也叫信号发生器。它通常是指频率从0.6Hz至1MHz的正弦波、方波、三角波、脉冲波、锯齿波，具有直流电平调节、占空比调节，其频率可以数字直接显示。适用于音频、机械、化工、电工、电子、医学、土木建筑等各个领域的科研单位、工厂、学校、实验室等。 3、交流数字毫伏表 该表适用于测量正弦波电压的有效值。它的电路结构一般包括放大器、衰减器（分压器）、检波器、指示器（表头）及电源等几个部分。该表的优点是输入阻抗高、量程广、频率范围宽、过载能力强等。该表可用来对无线电接收机、放大器和其它电子设备的电路进行测量。 4、直流稳压电源： 它是一种通用电源设备。它为各种电子设备提供所需要的稳定的直流电压或电流当电网电压、负载、环境等在一定范围内变化时，稳压电源输出的电压或电流维持相对稳定。这样可以使电子设备或电路的性能稳定不变。直流电源通常由变压、整流、滤波、调整控制四部分组成。有些电源还具有过压、过流等保护电路，以防止工作失常时损坏器件。 6、计频器 GFC-8010H是一台高输入灵敏度20mVrms，测量范围0.1Hz至120MHz的综合计频器，具备简洁、高性能、高分辨率和高稳定性的特点。 5、仪器与实验电路的相互关系及主要用途：
《工程测量》实习指导书 测量学基础实习是在课堂教学结束之后而在实习场地集中进行的测绘生产实践性教学，是各项课间实验的综合应用，也是巩固和深化课堂所学知识的必要环节。通过实习，不仅能够了解基本测绘工作的全过程，系统地掌握测量仪器操作、施测、计算、地图绘制等基本技能，而且可为今后从事专门测绘工作或解决实际工程中的有关测量问题打下基础，还能在业务组织能力和实际工作能力方面得到锻炼。在实习中应该具有严格认真的科学态度、踏实求是的工作作风、吃苦耐劳的献身精神、团结协作的集体观念。下面通过本次实习加深对理论知识的理解。 一、实习动员 1.实习目的：测量是一项实践性较强的工作。通过为期四周的野外实习和室内的实践操作，把书本上学到的部份理论知识与实践相结合，以加深理解和巩固，为水利事业培养人才作贡献，使水利工程技术人员掌握工程测量技术的意义和重要性。 2.实习动员：讲明实习的重要性和必要性，介绍实习场地情况，提出实习任务和计划，宣布实习组织机构、分组名单、实习纪律，说明仪器工具借领办法和损耗赔偿规定，指出实习注意事项等，以保证实习的顺利进行。 二、实习内容： 量距导线测量、地形测量 （一）量距导线测量：第一周 ① 准备工作：辅导老师讲授实习内容和注意事项。 ② 选点打桩：选一条7个导线点的独立图根闭合导线。要求导线点间通视良好，没有障碍物。桩点标志埋设10厘米长，顶面锯成十字的钢条。 为已知水准点 ③ 四等水准测量：要求每组联合测一个闭合水准路线， N 3 引测组成四等闭合水准路线。水准测量在一个测站的观测程序为后、后、前、前、视线长度不超过100米，要求前、后视距离大致相等，其不等差不超过±3米，路线中各测站距离累积差不超过±10米，红黑面中丝读数之差与常数K
数字电子技术实验指导书 （韶关学院自动化专业用） 自动化系 2014年1月10日 实验室：信工405
数字电子技术实验必读本实验指导书是根据本科教学大纲安排的，共计14学时。第一个实验为基础性实验，第二和第七个实验为设计性实验，其余为综合性实验。本实验采取一人一组，实验以班级为单位统一安排。 1．学生在每次实验前应认真预习，用自己的语言简要的写明实验目的、实验原理，编写预习报告，了解实验内容、仪器性能、使用方法以及注意事项等，同时画好必要的记录表格，以备实验时作原始记录。教师要检查学生的预习情况，未预习者不得进行实验。 2．学生上实验课不得迟到，对迟到者，教师可酌情停止其实验。 3．非本次实验用的仪器设备，未经老师许可不得任意动用。 4．实验时应听从教师指导。实验线路应简洁合理，线路接好后应反复检查，确认无误时才接通电源。 5．数据记录 记录实验的原始数据，实验期间当场提交。拒绝抄袭。 6．实验结束时，不要立即拆线，应先对实验记录进行仔细查阅，看看有无遗漏和错误，再提请指导教师查阅同意，然后才能拆线。 7．实验结束后，须将导线、仪器设备等整理好，恢复原位，并将原始数据填入正式表格中，经指导教师签名后，才能离开实验室。
目录实验1 TTL基本逻辑门功能测试 实验2 组合逻辑电路的设计 实验3 译码器及其应用 实验4 数码管显示电路及应用 实验5 数据选择器及其应用 实验6 同步时序逻辑电路分析 实验7 计数器及其应用
实验1 TTL基本逻辑门功能测试 一、实验目的 1、熟悉数字电路试验箱各部分电路的基本功能和使用方法 2、熟悉TTL集成逻辑门电路实验芯片的外形和引脚排列 3、掌握实验芯片门电路的逻辑功能 二、实验设备及材料 数字逻辑电路实验箱，集成芯片74LS00（四2输入与非门）、74LS04（六反相器）、74LS08(四2输入与门)、74LS10（三3输入与非门）、74LS20（二4输入与非门）和导线若干。 三、实验原理 1、数字电路基本逻辑单元的工作原理 数字电路工作过程是数字信号，而数字信号是一种在时间和数量上不连续的信号。 （1）反映事物逻辑关系的变量称为逻辑变量，通常用“0”和“1”两个基本符号表示两个对立的离散状态，反映电路上的高电平和低电平，称为二值信息。（2）数字电路中的二极管有导通和截止两种对立工作状态。三极管有饱和、截止两种对立的工作状态。它们都工作在开、关状态，分别用“1”和“0”来表示导通和断开的情况。 （3）在数字电路中，以逻辑代数作为数学工具，采用逻辑分析和设计的方法来研究电路输入状态和输出状态之间的逻辑关系，而不必关心具体的大小。 2、TTL集成与非门电路的逻辑功能的测试 TTL集成与非门是数字电路中广泛使用的一种逻辑门。实验采用二4输入与非门74LS20芯片，其内部有2个互相独立的与非门，每个与非门有4个输入端和1个输出端。74LS20芯片引脚排列和逻辑符号如图2-1所示。
工程测量实习指导书(全)
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
工程测量实习指导书 适用班级:15测量1、2班 实习周数: 1周 工程测量教研室 2016年1月11日
说明 《工程测量》是工程测量技术专业的核心专业技术课程，是一门实践性、操作性、综合性很强的课程，通过数字化课程实习，进一步巩固和深化课堂所学内容，验证课堂所学基础理论和基本方法、基本技能，将所学知识变成技巧、变成能力。通过实习，还可以加强学生的仪器操作技能，提高学生的动手能力，培养学生运用所学基本理论和基本技能发现问题，分析问题、解决问题的能力。 一．实习内容的深、广度要求 （一）测量资料的记录要求 1.观测记录必须直接填写在规定的表格内，不得用其他纸张记录再行转抄。 2.凡记录表格上规定填写的项目应填写齐全。 3.所有记录与计算均用铅笔(2H或3H)记载。字体应端正清晰，字高应稍大于格子的一半。一旦记录中出现错误，便可在留出的空隙处对错误的数字进行更正。 4.观测者读数后，记录者应立即回报读数，经确认后再记录，以防听错、记错。 5.禁止擦拭、涂改与挖补。发现错误应在错误处用横线划去，将正确数字写在原数上方，不得使原字模糊不清。淘汰某整个部分时可用斜线划去，保持被淘汰的数字仍然清晰。所有记录的修改和观测成果的淘汰，均应在备注栏内注明原因（如测错、记错或超限等）。 6.禁止连环更改，若已修改了平均数，则不准再改计算得此平均数之任何一原始数。若已改正一个原始读数，则不准再改其平均数。假如两个读数均错误，则应重测重记。 7.读数和记录数据的位数应齐全。如在普通测量中，水准尺读数0325；度盘读数4°03′06″，其中的“0”均不能省略。 8.数据计算时，应根据所取的位数，按“4舍6入，5前单进双不进”的规则进行凑整。如1.3144，1.3136，1.3145，1.3135等数，若取三位小数，则均记为1.314。 9.每测站观测结束，应在现场完成计算和检核，确认合格后方可搬站。实验结束，应按规定每人或每组提交一份记录手簿或实验报告。 （二）建筑轴线放样要求 本次建筑轴线放样，根据给定的轴线数据，假定轴线中心点位置，以及中心点与任一轴线端点的起始方向，按照二级建筑方格网的布设技术要求进行。 表1 建筑方格网的主要技术要求 等级边长(m) 测角中误差(″) 边长相对中误差 一级100~300 5 ≤1/30000 二级100~300 8 ≤1/20000
电力电子技术实验指导书 第一章概述 一、电力电子技术实验内容与基本实验方法 电力电子技术是20世纪后半叶诞生和发展的一门新技术，广泛应用于工业领域、交通运输、电力系统、通讯系统、计算机系统、能源系统及家电、科研领域。 电力电子技术课程既是一门技术基础课程，也是一门实用性很强的应用型课程，因此实验在教学中占有十分重要的位置。 电力电子技术实验课的主要内容为：电力电子器件的特性研究，重点是开关特性的研究；电力电子变换电路的研究，包括：三相桥式全控整流电路（AC/DC 变换）、SPWM逆变电路（DC/AC变换）、直流斩波电路（DC/DC变换）、单相交流调压电路（AC/AC变换）四大类基本变流电路。 电力电子技术实验借助于现代化的测试仪器与仪表，使学生在实验的同时熟悉各种仪器的使用，以进一步提高实验技能。 波形测试方法是电力电子技术实验中基本的、常用的实验方法，电力电子器件的开关特性依据波形测试而确定器件的工作状态及相应的参数；电力电子变换电路依据波形测试来分析电路中各种物理量的关系，确定电路的工作状态，判断各个器件的正常与否。因此，掌握不同器件、不同电路的波形测试方法，可以使学生进一步掌握电力电子电路的工作原理以及工程实践的方法。
本讲义参考理论课的内容顺序编排而成，按照学生掌握知识的规律循序渐进，旨在加强学生实验基本技能的训练、实现方法的掌握；培养和提高学生的工程设计与应用能力。 由于编者水平有限，难免有疏漏之处，恳请各位读者提出批评与改进意见。 二、实验挂箱介绍与使用方法 （一）MCL—07挂箱电力电子器件的特性及驱动电路 MCL—07挂箱由GTR驱动电路、MOSFET驱动电路、IGBT驱动电路、PWM 发生器、主电路等部分组成。 1、GTR驱动电路：内含光电耦合器、比较器、贝克箝位电路、GTR功率器件、串并联缓冲电路、保护电路等。可对光耦特性（延迟时间、上升时间、下降时间），贝克电路对GTR导通关断特性的影响，不同的串、并联电路对GTR开关特性的影响以及保护电路的工作原理进行分析和研究。 2、MOSFET驱动电路：内含高速光耦、比较器、推挽电路、MOSFET功率器件等。可以对高速光耦、推挽驱动电路、MOSFET的开启电压、导通电阻R ON、跨导g m、反相输出特性、转移特性、开关特性进行研究。 3、IGBT电路驱动：采用富士IGBT专用驱动芯片EXB841，线路典型，外扩保护电路。可对EXB841的驱动电路各点波形以及IGBT的开关特性进行研究。 本挂箱的特点： （1）线路典型，有助于对基本概念的理解，力求通过实验，使学生对自关断器件的特性有比较深刻的理解。
工程测量实验指导书
《工程测量》实验指导书 测量实验注意事项 1、实验前必须阅读有关教材及本实验指导书，初步了解实验内容、要求与步骤。 2、实验记录书写工整，不可潦草或涂改，并按规定填写实验组号、日期、天气、仪器名称及组员的姓名等。 3、各项记录必须于测量进行时立即记下，不可另以纸条记录，事后抄写。 4、记录者在记录数据时，应向观测者回报读数，以免记错。 5、数据要全，不能省略零位。如水准尺读数 1300, 度盘读数中的“ 0 ” 均应全部填写。 6、记录数字若有错误，不得涂改，也不可用橡皮擦拭，而应在错误数字上划一斜杠，将改正之数记于其旁。 7、简单计算及必要的检验，应在测量进行时算出。按四舍六入、五前单进双舍（或称奇进偶不进）的取数规则进行计算。如数据 2.3235 和 2.3245 进位均为 2.324 。 8、实验结束时，应把实验结果交给指导教师审阅，符合要求并经允许，方可收拾仪器结束实验，并按实验开始时领取仪器的位置，归还仪器与工具。 9、实验完毕后要及时编写实验报告。并在下次实验课前上交实验指导教师批阅。
测量仪器操作细则 1、测量仪器必须爱护，防止振动、日晒、雨淋，不应坐在仪器箱子上。 2、开箱提取仪器 1）先安置三脚架，将各架腿插入土中，使三脚架稳妥。启箱取出仪器前应看清仪器在箱中的位置，以免装箱时发生困难。 2）从箱中取出仪器时，不可握拿望远镜，应双手握住基座或远镜望的支架，取出仪器后小心地安置在三脚架上，并立即旋紧仪器与三脚架的中心连接螺旋。 3、野外作业 1）仪器上的光学部分（如镜头等）严禁用手帕、纸张等物擦试，以免损坏镜头上之药膜。 2）作业时须握住支架转动，不得握住望远镜旋转，使用仪器各螺旋必须十分小心，用力要适度。 3）转动仪器时，应先松开制动螺旋，再平衡转动。使用微动螺旋时，应先旋紧制动螺旋。动作要准确、轻捷，用力要均匀。 4）仪器所在地必须时时有人，做到人不离仪器，并防止其他无关人员使弄仪器。 5）在太阳或细雨下使用仪器时，必须撑伞，特别注意仪器不得受潮。 4、搬移仪器 1）搬移仪器前应使望远镜物镜对向度盘中心。若为水准仪，物镜应向后。 2）搬移仪器时先检查一下连接螺旋，必须一手握住仪器的基座或支架，一手抱住三脚架，竖向稳妥地搬移，不得横放在肩上或横抱在胸前以免损坏仪器，当距离较长时，必须装箱搬移。 3）搬移仪器时须带走仪器箱及有关工具。 5、使用完毕 1）应清除仪器及箱子上的灰尘、脏物和三脚架上的泥土，将基座的脚螺旋处于大致相同的高度。 2）测距仪、电子经纬仪、全站仪、GPS 等电子测量仪器，在野外更换电池时，应先关闭仪器的电源；装箱之前，也必须先关闭电源，才能装箱。
《电力电子技术》 实 验 指 导 书
实验一锯齿波同步移相触发电路实验 一、实验目的 (1)加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。 (2)掌握锯齿波同步移相触发电路的调试方法。 二、实验所需挂件及附件 三、实验线路及原理 锯齿波同步移相触发电路的原理图参见挂件说明。锯齿波同步移相触发电路由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节组成，其工作原理可参见挂件说明和电力电子技术教材中的相关内容。 四、实验内容 (1)锯齿波同步移相触发电路的调试。 (2)锯齿波同步移相触发电路各点波形的观察和分析。 五、预习要求 (1)阅读电力电子技术教材中有关锯齿波同步移相触发电路的内容，弄清锯齿波同步移相触发电路的工作原理。 (2)掌握锯齿波同步移相触发电路脉冲初始相位的调整方法。 六、思考题 (1)锯齿波同步移相触发电路有哪些特点? (2)锯齿波同步移相触发电路的移相范围与哪些参数有关? (3)为什么锯齿波同步移相触发电路的脉冲移相范围比正弦波同步移相触发电路的移相范围要大? 七、实验方法 (1)将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为200V（不能打到“交流调速”侧工作，因为DJK03-1的正常工作电源电压为
220V 10%，而“交流调速”侧输出的线电压为240V。如果输入电压超出其标准工作范围，挂件的使用寿命将减少，甚至会导致挂件的损坏。在“DZSZ-1型电机及自动控制实验装置”上使用时，通过操作控制屏左侧的自藕调压器，将输出的线电压调到220V左右，然后才能将电源接入挂件），用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，这时挂件中所有的触发电路都开始工作，用双踪示波器观察锯齿波同步触发电路各观察孔的电压波形。 ①同时观察同步电压和“1”点的电压波形，了解“1”点波形形成的原因。 ②观察“1”、“2”点的电压波形，了解锯齿波宽度和“1”点电压波形的关系。 ③调节电位器RP1，观测“2”点锯齿波斜率的变化。 ④观察“3”～“6”点电压波形和输出电压的波形，记下各波形的幅值与宽 度，并比较“3”点电压U 3和“6”点电压U 6 的对应关系。 (2)调节触发脉冲的移相范围 将控制电压U ct 调至零(将电位器RP2顺时针旋到底)，用示波器观察同步电压 信号和“6”点U 6的波形，调节偏移电压U b (即调RP3电位器)，使α=170°，其波 形如图2-1所示。 图2-1锯齿波同步移相触发电路 (3)调节U ct （即电位器RP2）使α=60°，观察并记录U 1 ～U 6 及输出“G、K” 脉冲电压的波形，标出其幅值与宽度，并记录在下表中(可在示波器上直接读出，读数时应将示波器的“V/DIV”和“t/DIV”微调旋钮旋到校准位置)。 (4)
《光电子技术实验》指导书 北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院 2010年12月 实验规则及注意事项 由于本实验课所用设备属于高技术实验系统，许多组件价格昂贵，易于损坏，所以实验者在做实验前应该充分复习实验大纲上的内容，实验者在做实验时应注意以下几点事项： 1．操作光纤时应注意不能用力拉扯光纤，不能随意弯曲光纤。实验时不要用手碰动与实验无关的光纤部分。 2．实验调节电流时注意不要使工作电流超过限额。电流过大有可能损坏光源和光探测器以及其它有源器件。 3．不能直视光纤、激光器出射的光束！ 4．调节光学微调架时要小心、轻力，严禁强力搬拧光学微调架。 目录 实验1：光源与光纤耦合调整及光纤损耗特性测量实验 (4) 实验2：光纤温度传感系统特性实验 (8) 实验一.光源与光纤耦合调整及光纤损耗特性测量实验 一．实验目的 （1）了解提高光源与光纤耦合效率的原理及方法。重点掌握光路调整及光纤处理的基本方法。
（2） 了解光纤损耗的定义，掌握光纤衰减的测试方法。 二． 实验原理 1． 光源与光纤耦合调整实验原理 （1） 直接耦合：这种方法将光纤的端面直接靠近光源的发光面，为了保证耦合 的效率，光纤的端面必须经过特殊处理，而且光纤端面与光源发光面的距离要尽可能的近。光源的发光面不应该大于纤芯的横截面面积，这是为了避免较大的耦合损耗。通常带尾纤的光源都使用这种耦合方式。这种耦合方法对光源耦合封装工艺技术要求较高。 （2） 使用透镜耦合：具体方法描述如下——将光源发出的光通过透镜聚焦到光 纤的纤芯上，可以使光源与光纤的耦合效率提高。具体原理见图1。 五维调节架五维调节架 图1.透镜耦合 （3） 利用五维调节架对光纤入端及出端进行位置调整，使输出功率达到最大。 （4） 耦合效率的计算（适合所有的耦合方法）： 2 1P P ≡η 其中P 1为输出功率，P 2为输入功率。 2． 光纤损耗特性测量实验 光纤衰减是光纤中光功率减少量的一种度量，它取决于光纤的工作波长类型和长度，并受测量条件的影响。
电气测试技术 实 验 指 导 书 河北科技师范学院 机械电子系电气工程教研室 二00六年十月
实验台组成及技术指标 CSY2000系列传感器与检测技术实验台由主控台、三源板（温度源、转动源、振动源）、15个（基本型）传感器和相应的实验模板、数据采集卡及处理软件、实验台桌六部分组成。 1、主控台部分：提供高稳定的±15V、+5V、±2V～±1OV可调、+2V～+24V可调四种直流稳压电源；主控台面板上还装有电压、频率、转速的3位半数显表。音频信号源（音频振荡器）0.4KHz～10KHz可调）；低频信号源（低频振荡器）1Hz～3OHz（可调）；气压源0～15kpa可调；高精度温度控制仪表（控制精度±0.5℃）；RS232计算机串行接口；流量计。 2、三源板：装有振动台1Hz～3OHz（可调）；旋转源0～2400转/分（可调）；加热源＜200℃（可调）。 3、传感器：基本型传感器包括：电阻应变式传感器、扩散硅压力传感器、差动变压器、电容式传感器、霍尔式位移传感器、霍尔式转速传感器、磁电转速传感器、压电式传感器、电涡流位移传感器、光纤位移传感器、光电转速传感器、集成温度传感器、K型热电偶、E型热电偶、Pt10O 铂电阻，共十五个。 4、实验模块部分：普通型有应变式、压力、差动变压器、电容式、霍尔式、压电式、电涡流、光纤位移、温度、移相/相敏检波/滤波十个模块。 5、数据采集卡及处理软件：数据采集卡采用12位A/D转换、采样速度1500点／秒，采样速度可以选择，既可单采样亦能连续采样。标准RS－232接口，与计算机串行工作。提供的处理软件有良好的计算机显示界面，可以进行实验项目选择与编辑，数据采集，特性曲线的分析、比较、文件存取、打印等。 6、实验台桌尺寸为160O×8OO×280（mm），实验台桌上预留计算机及示波器安放位置。 注意事项: 1、迭插式接线应尽量避免拉扯，以防折断。 2、注意不要将从各电源、信号发生器引出的线对地（⊥）短路。 3、梁的振幅不要过大，以免引起损坏。 4、各处理电路虽有短路保护，但避免长时间短路。 5、最好为本仪器配备一台超低频双线示波器，最高频率≥1MHz，灵敏度不低于 2mV／cm。 6、 0.4～10KHZ信号发生器接低阻负载（小于100Ω），必须从L V接口引出。
实验一仪器使用 一、实验目的 1．明确函数信号发生器、直流稳压稳流电源和交流电压表的用途。 2．明确上述仪器面板上各旋钮的作用，学会正确的使用方法。 3．学习用示波器观察交流信号波形和测量电压、周期的方法。 二、实验仪器 8112C函数信号发生器一台 DF1731SC2A可调式直流稳压稳流电源一台 DF2170B交流电压表一台 双踪示波器一台 三、实验内容 1．调节8112C函数信号发生器输出1KHZ、100mV的正弦波信号，将操
2．将信号发生器输出的信号接入交流电压表测量，配合调节函数信号发生器的“MAPLITUDE POWER”旋钮，使其输出为100mV。 3．将上述信号接入双踪示波器测量其信号电压的峰峰值和周期值，并将操作方法填入下表。
四、实验总结 1、整理实验记录、分析实验结果及存在问题等。 五、预习要求 1．对照附录的示意图和说明，熟悉仪器各旋钮的作用。 2．写出下列预习思考题答案： （1）当用示波器进行定量测量时，时基扫描微调旋钮和垂直微调旋钮应处在什么位置？
（2）某一正弦波，其峰峰值在示波器屏幕上占垂直刻度为5格，一个周期占水平刻度为2格，垂直灵敏度选择旋钮置0.2V/div档，时基扫速选择旋钮置0.1mS/div档，探头衰减用×1，问被测信号的有效值和频率为多少？如何用器其他仪器进行验证？
附录一：8112C函数信号发生器 1．用途 （1）输出基本信号为正弦波、方波、三角波、脉冲波、锯齿波。输出幅值从5mv～20v，频率范围从0.1HZ～2MHZ。 （2）作为频率计数器使用，测频范围从10HZ～50MHZ，最大允许输入为30Vrms。 2．面板说明
北方民族大学 Beifang University of Nationalities 《模拟电子技术实验》课程指导书 北方民族大学教务处
北方民族大学 《模拟电子技术实验》课程指导书 编著杨艺丁黎明 校审杨艺 北方民族大学教务处 二〇一二年三月
《模拟电子技术实验》课程是工科类大学二年级学生必修的一门实践类课程。实验主要设备包括模拟电子技术实验箱、信号发生器、示波器、数字万用表、交流毫伏表和直流电源等。 课程教学要求是：通过该课程，学生学会正确使用常用的电子仪器，掌握三极管放大电路分析和设计方法，掌握集成运放的使用及运算放大电路各项性能的测量，学会查找并排除实验故障，初步培养学生实际工程设计能力，学会仿真软件的使用，掌握工程设计的概念和步骤，为以后学习和工作打下坚实的实践基础。 《模拟电子技术实验》课程内容包括基础验证性实验，设计性实验和综合设计实践三大部分。 基础验证性实验主要包括仪器设备的使用、双极性三极管电路的分析、负反馈放大电路的测量等内容。主要培养学生分析电路的能力，掌握电路基本参数的测量方法。 设计性实验主要包括运算电路的实现等内容。主要要求学生掌握基本电路的设计能力。 综合设计实践主要包括项目的选题、开题、实施和验收等过程，要求学生能够掌握电子产品开发的整个过程，提高学生的设计、制作、调试电路的能力。 实验要求大家认真做好课前预习，积极查找相关技术资料，如实记录实验数据，独立写出严谨、有理论分析、实事求是、文理通顺、字迹端正的实验报告。 本书前八个实验项目由杨艺老师编写，实验九由丁黎明老师编写。全书由丁黎明老师提出课程计划，由杨艺老师进行校对和排版。参与本书课程计划制订的还有电工电子课程组的全体老师。 2012年3月1日
《土木工程测量学》实验指导书 编著：白萍宫雨生 辽宁科技大学资源与土木工程学院 2010年12月
出版讲明 《测量学实验指导书》是针对矿物、土木、交通、建环等非测量专业的测量学课程实验教学而编写的配套教材。测量学实验是安排在课堂教学期间、某一章节内容讲授之后的课内实践性教学环节，通过测量实验能够加深学生对测量概念的明白得，巩固课堂所学的差不多理论和差不多方法，初步把握测量工具的操作技能，也为本课程的实习打好基础，以便更好地把握测量课程的差不多内容。 《测量学实验指导书》共列五项实验，其中第二项实验为设计性实验，其余均为验证性实验。实验指导书上所列各实验项目，可按照不同专业的需要和教学安排适当选择。不同专业测量学基础实验名称可能不同，但内容差不多相同，任课教师可在原有实验指导书基础上进行适当修改。每项实验的学时数均为2学时，实验小组人数一样为4~5人，但也应按照实验的具体内容以及仪器设备条件作灵活安排，以保证每人都能进行观测、记录、做辅助工作等实践。每项实验的观测要求均列在注意事项中。在每项实验后列出了测量实验报告及相应的观测记录表格形式，在实验中应做到随时测量、随时记录、随时运算检核，实验完成后能够裁减下来，以便上交。 《测量学实验指导书》的明显特点是详细、准确，是对该课程理论教学的专门好补充，必将对测量学这门实践性专门强课程的教学和实践性环节的教学起到更大的主动作用。适用于矿物、土木、交通、建环等非测量专业。
目录 测量学实验须知 1实验一4 实验二10 实验三15 实验四21 实验五30
测量学实验须知 一、实验目的及有关要求 1.测量实验的目的一方面是为了验证和巩固课堂所学的 知识；另一方面是熟悉测量仪器的构造和使用方法，从而培养学生进行测量工作的差不多操作技能，使学到的理论与实践紧密接合。 2.在实验前，应复习教材中的有关内容，认真认真地预习实验指导书，明确目的、要求、方法、步骤及注意事项，以保证按时完成实验任务中相应项目。 3.实验分小组进行，组长负责组织和和谐实验工作，办理仪器工具的借领和归还手续。组内成员必须认真、认真地操作，培养独立工作能力和严谨的科学态度，同时要发扬互相协作精神。实验应在规定时刻内进行，不得无故缺席或迟到早退；不得擅自改变地点或离开现场。实验过程中或终止时，发觉仪器工具有遗失、损坏情形，应赶忙报告指导老师，同时要查明缘故，按照情节轻重，给予适当赔偿和处理。 4. 实验终止时，应提交实验记录，经指导教师批阅同意后，才可交还仪器工具，终止工作。 5. 课后应及时提交书写工整、规范的实验报告。 二、使用测量仪器、工具注意事项 以小组为单位到指定地点领取仪器、工具，借领时，应当场清点检查，如有缺损，能够报告实验室治理员给予补领或更换。
《电力电子技术实验》指导书 合肥师范学院电子信息工程学院
实验一电力电子器件 仿真过程： 进入MATLAB环境，点击工具栏中的Simulink选项。进入所需的仿真环境，如图所示。点击File/New/Model新建一个仿真平台。点击左边的器件分类，找到Simulink和SimPowerSystems，分别在他们的下拉选项中找到所需的器件，用鼠标左键点击所需的元件不放，然后直接拉到Model平台中。 图 实验一的具体过程： 第一步：打开仿真环境新建一个仿真平台，根据表中的路径找到我们所需的器件跟连接器。 元件名称提取路径
触发脉冲Simulink/Sources/Pulse Generator 电源Sim Power Systems/Electrical Sources/ DC Voltage Source 接地端子Simulink/Sinks/Scope 示波器Sim Power Systems/Elements/Ground 信号分解器Simulink/Signal Routing/Demux 电压表Sim Power Systems/Measurements/ Voltage Measurement 电流表Sim Power Systems/Measurements/Current Measurement 负载RLC Sim Power Systems/Elements/ Series RLC Branch GTO器件Sim Power Systems/Power Electronics/Gto 提取出来的器件模型如图所示： 图 第二步，元件的复制跟粘贴。有时候相同的模块在仿真中需要多次用到，这时按照常规的方法可以进行复制跟粘贴，可以用一个虚线框复制整个仿真模型。还有一个常用方便的方法是在选中模块的同时按下Ctrl键拖拉鼠标，选中的模块上会出现一个小“+”好，继续按住鼠标和Ctrl键不动，移动鼠标就可以将模块拖拉到模型的其他地方复制出一个相同的模块，同时该模块名后会自动加“1”，因为在同一仿真模型中，不允许出现两个名字相同的模块。 第三步，把元件的位置调整好，准备进行连接线，具体做法是移动鼠标到一个器件的连接点上，会出现一个“十字”形的光标，按住鼠标左键不放，一直到你所要连接另一个器件的连接点上，放开左键，这样线就连好了，如果想要连接分支线，可以要在需要分支的地方按住Ctrl键，然后按住鼠标左键就可以拉出一根分支线了。 在连接示波器时会发现示波器只有一个接线端子，这时可以参照下面示波器的参数调整的方法进行增加端子。在调整元件位置的时候，有时你会遇到有些元件需要改变方向才更方便于连接线，这时可以选中要改变方向的模块，使用Format菜单下的Flip block 和Rotate
实验一水准仪的认识及使用 一、目的与要求 （1）认识DS3微倾式水准仪的基本构造，各操作部件的名称和作用，并熟悉使用方法。 （2）掌握DS3水准仪的安置、瞄准和读数方法。 （3）练习普通水准测量一测站的测量、记录和计算。 二、组织与学时 每组4人，实验时数为2学时。 三、仪器及用具 每组借DS3微倾式水准仪l台、水准尺1对、尺垫2个，记录板1块，测伞1把。 四、实验步骤 1）认识DS3微倾式水准仪 了解各操作部件的名称和作用，并熟悉使用方法。 1、望远镜物镜； 2、水准管； 3、簧片； 4、支架； 5、测微螺旋； 6、基座； 7、脚螺旋； 8、圆水准器；9、望远镜目镜；10、物镜调焦螺旋；11、符合气泡观察窗； 12、制动螺旋；13、微动螺旋；14、缺口；15、准星 2）水准仪的使用 水谁仪在一个测站上的操作顺序为：安置仪器--粗略整平--瞄准水淮尺--精确置平、读数。（1）安置仪器 在测站上打开三脚架，按观测者的身高调节三脚架腿的高度，使三脚架架头大致水平，如果地面比较松软则应将三脚架的三个脚尖踩实，使脚架稳定。然后将水准仪从箱中取出平稳地安放在三脚架头上，一手握住仪器，一手立即用连接螺旋将仪器固连在三脚架头上。 （2）粗平 粗平即初步地整平仪器，通过调节三个脚螺旋使圆水准器气泡居中，从而使仪器的竖轴大致铅垂。在整平的过程中，气泡移动的方向与左手大拇指转动脚螺旋时的移动方向一致。如果地面较坚实，可先练习固定三脚架两条腿，移动第三条腿使圆水准器气泡大致居中，然后再调节脚螺旋使圆水准器气泡居中。 （3）瞄准水准尺 ①目镜调焦将望远镜对着明亮的背景(如天空或白色明亮物体)，转动目镜调焦螺旋，使望远镜内的十字丝像十分清晰。 ②初步瞄准松开制动螺旋，转动望远镜，用望远镜筒上方的照门和准星瞄准水准尺，大致进行物镜调焦使在望远镜内看到水准尺像，此时立即拧紧制动螺旋； ③物镜调焦和精确瞄准转动物镜调焦螺旋进行仔细调焦，使水准尺的分划像十分清晰，并注意消除视差。再转动水平微动螺旋，使十字丝的竖丝对准水准尺或靠近水准尺的一侧。 （4）精平 转动微倾螺旋，从气泡观察窗内看到符合水准器气泡两端影象严密吻合(气泡居中)，此时视线即为水平视线。注意微倾螺旋转动方向与符合水准器气泡左侧影象移动的规律。
电力电子技术实验指导书 河南机电职业学院 2010年4月
学生实验守则 一、学生进入实验室必须服从管理，遵守实验室的规章制度。保持实验室的安静和整洁，爱护实验室的一切设施，不做与实验无关的事情。 二、实验课前要按照教师要求认真预习实验指导书，复习教材中于实验有关的内容，熟悉与本次实验相关的在理论知识，同时写出实验预习报告，并经教师批阅后方可进行实验。 三、实验课上要遵守操作规程，线路连接好后，先自行检查，后须经指导教师检查后，才可接通电源进行实验。如果需更改线路，也要经过教师检查后才能接通电源继续实验。 四、学生实验前对实验所用仪器设备要了解其操作规程和使用方法，实验过程中按照要求记录实验数据。实验中有仪器损坏情况，应立即报告指导教师检查处理。凡因不预习或不按照使用方法误操作而造成设备损坏后，除书面检查外，还要按照规定进行赔偿。 五、注意实验安全，不要带电连接、更改或拆除线路。实验中遇到事故应立即关断电源并报告教师处理。 六、实验完成后，实验数据必须经教师签阅后，方可拆除实验线路。并将仪器、设备、凳子等按照规定放好，经教师同意后方可离开实验室。 七、实验室仪器设备不能擅自搬动、调换，更不能擅自带出实验室。 八、因故缺课的同学可以向实验室申请一次补做机会。无故缺课、无故迟到十五分钟以上或者早退的不予补做，该实验无成绩。
第一章电力电子技术实验的基本要求 和安全操作说明 《电子电力技术》是电气工程及其自动化、自动化等专业的三大电子技术基础课程之一，课程涉及面广，内容包括电力、电子、控制、计算机技术等。而实验环节是该课程的重要组成部分，通过实验，可以加深对理论的理解，培养和提高动手能力、分析和解决问题的独立工作能力。 1-1 实验的特点和要求 电力电子技术实验的内容较多、较新，实验系统也比较复杂，系统性较强。理论教学是实验教学的基础，要求学生在实验中应学会运用所学的理论知识去分析和解决实际系统中出现的各种问题，提高动手能力；同时通过实验来验证理论，促进理论和实际相结合，使认识不断提高、深化。通过实验，学生应具备以下能力： （1）掌握电力电子变流装置的主电路、触发和驱动电路的构成及调试方法，能初步设施和应用这些电路； （2）熟悉并掌握基本实验设备、测试仪器的性能和使用方法； （3）能够运用理论知识对实验现象、结果进行分析和处理，解决实验中遇到的问题； （4）能够综合实验数据，解释实验现象，编写实验报告。 1-2 实验前的准备 实验准备即为实验的预习阶段，是保证实验能否顺利进行的必要步骤。每次实验前都应先进行预习，从而提高实验质量和效率，否则就有可能在实验时不知如何下手，浪费时间，完不成实验要求，甚至有可能损坏实验装置。因此，实验前应做到： (1)复习教材中与实验有关的内容，熟悉与本次实验相关的理论知识。 (2)阅读本教材中的实验指导，了解本次实验的目的和内容；掌握本次实验系统的工作原理和方法；明确实验过程中应注意的问题。 (3)写出预习报告，其中应包括实验系统的详细接线图、实验步骤、数据记录表格等。 (4)进行实验分组，一般情况下，电力拖动自动控制系统实验的实验小组为每组2～3人。 1-3 实验实施 在完成理论学习、实验预习等环节后，就可进入实验实施阶段。实验时要做到以下几点： (1)实验开始前，指导教师要对学生的预习报告作检查，要求学生了解本次实验的目的、内容和方法，只有满足此要求后，方能允许实验。 (2)指导教师对实验装置作介绍，要求学生熟悉本次实验使用的实验设备、仪器，明确这些设备的功能与使用方法。 (3)按实验小组进行实验，实验小组成员应进行明确的分工，以保证实验操作协调，记录数据准确可靠，各人的任务应在实验进行中实行轮换，以便实验参加者能全面掌握实验技术，提高动手能力。 (4)按预习报告上的实验系统详细线路图进行接线，一般情况下，接线次序为先主电路，后控制电路；先串联，后并联。在进行调速系统实验时，也可由2人同时进行主电路和控制电路的接线。 (5)完成实验系统接线后，必须进行自查。串联回路从电源的某一端出发，按回路逐项