試驗(yàn)1-數(shù)字萬(wàn)用表的應(yīng)用試驗(yàn)報(bào)告

1、電子測(cè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：數(shù)字萬(wàn)用表的應(yīng)用姓名:學(xué)號(hào):班級(jí):學(xué)院:指導(dǎo)老師:實(shí)驗(yàn)一 數(shù)字萬(wàn)用表的應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?理解數(shù)字萬(wàn)用表的工作原理；2熟悉并掌握數(shù)字萬(wàn)用表的主要功能和使用操作方法。、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1用數(shù)字萬(wàn)用表檢測(cè)元器件一一電阻測(cè)量、電容測(cè)量、二極管檢測(cè)、三極管檢測(cè)；2用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電壓和電流一一直流電壓及電流的測(cè)量、交流電壓及電流的測(cè)量。三、實(shí)驗(yàn)儀器及器材臺(tái) 塊 塊臺(tái)各1個(gè) TOC o 1-5 h z 1低頻信號(hào)發(fā)生器12數(shù)字萬(wàn)用表13功率放大電路實(shí)驗(yàn)板154700Pf 、 IN4007、 90184實(shí)驗(yàn)箱1四、實(shí)驗(yàn)要求1要求學(xué)生自己查閱有關(guān)數(shù)字萬(wàn)用表的功能和相關(guān)工作原理，了解數(shù)字萬(wàn)用表技術(shù)

2、指標(biāo);2要求學(xué)生能適當(dāng)了解一些科研過(guò)程，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；3要求學(xué)生獨(dú)立操作每一步驟；4熟練掌握萬(wàn)用表的使用方法。五、萬(wàn)用表功能介紹（以 UT39E型為例）1 概述UT39E型數(shù)字萬(wàn)用表是一種功能齊全、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)新穎、安全可靠、高精度的手持式四位半液晶顯示小型數(shù)字萬(wàn)用表。它可以測(cè)量交、直流電壓和交、直流電流，頻率，電阻、電 容、三極管3值、二極管導(dǎo)通電壓和電路短接等，由一個(gè)旋轉(zhuǎn)波段開(kāi)關(guān)改變測(cè)量的功能和量程，共有 28檔。本萬(wàn)用表最大顯示值為土 19999,可自動(dòng)顯示“ 0”和極性，過(guò)載時(shí)顯示“ 1”，負(fù)極性顯示“ 電池電壓過(guò)低時(shí)，顯示“ 崗”標(biāo)志，短路檢查用蜂鳴器。2

3、技術(shù)特性A直流電壓：量程為200mV 2V、20V、200V和1000V五檔，200mV檔的準(zhǔn)確度為士（讀數(shù)的 0.05 %+3 個(gè)字），2V、20V和200V檔的準(zhǔn)確度為士（讀數(shù)的0.1 %+3個(gè)字），1000V檔的準(zhǔn)確度為士（讀數(shù)的0.15 %+5 個(gè)字）;輸入阻抗，所有直流檔為 10MQOB交流電壓量程為2V、20V、200V和750V四檔，2V、20V和200V檔的準(zhǔn)確度為士 （讀數(shù)的0.5 %+ 10個(gè)字）， 750V檔的準(zhǔn)確度為士（讀數(shù)的0.8%+ 15個(gè)字）；輸入阻抗，所有量程約為2MQ;頻率范圍為40Hz400Hz;顯示：正弦波有效值（平均值響應(yīng)）。C直流電流量程為2mA檔的準(zhǔn)

4、確度為土（讀數(shù)的D交流電流量程為2mA檔的準(zhǔn)確度為土（讀數(shù)的200mA 20A三檔，2mAf的準(zhǔn)確度為士（讀數(shù)的0.8%+5個(gè)字），20A檔的準(zhǔn)確度為土（讀數(shù)的0.5%+5 個(gè)字），200mA2%+ 10 個(gè)字）。200mA和20A三檔，2mAf的準(zhǔn)確度為士（讀數(shù)的1.2%+10個(gè)字）,20A檔的準(zhǔn)確度為土（讀數(shù)的0.8 %+ 10 個(gè)字），200mA2.5 %+ 10 個(gè)字）；頻率范圍為40Hz400Hz;顯示：正弦波有效值（平均值響應(yīng)）。E電阻：量程為200Q、2k 20k20M和200M五檔。200檔的準(zhǔn)確度為士（讀數(shù)的 0.5%+ 10 個(gè)字），2kQ、20k和20M檔的準(zhǔn)確度為士 （

5、讀數(shù)的0.3%+1個(gè)字），200M檔的準(zhǔn)確度為士 （讀 數(shù)-100 ）的5%+ 10個(gè)字。F電容測(cè)試：量程為2m、20破、200此和20科5四檔，準(zhǔn)確度為士 （讀數(shù)的4%+10個(gè)字），測(cè)試信號(hào)為400Hz40mVrm$G頻率測(cè)量：量程為2kHz和20kHz二檔，2kHz檔的準(zhǔn)確度為士（讀數(shù)的2%+5個(gè)字），20kHz檔的準(zhǔn)確度為土（讀數(shù)的1.5 %+ 5個(gè)字）。H三極管hFE檢測(cè)：測(cè)試條件為：Vce= 2.8V, I bo= 10 A,顯示值范圍 01000。I短路檢測(cè)：約小于 70 時(shí)蜂鳴器發(fā)聲。3面板及操作說(shuō)明顯示器：四位半數(shù)字液晶顯示屏數(shù)據(jù)保持顯示：按下“ HOLD鍵，LCD上保持顯示當(dāng)

6、前測(cè)量值，再按一下彈起該鍵則退出 保持顯示。顯示符號(hào)：“0”為數(shù)據(jù)保持提示符，“一”表示顯示負(fù)的讀數(shù)，“ 鼠”為電池欠壓提示 符，“ hFE為晶體管放大倍數(shù)提示，“c”為溫度攝氏符號(hào)，“ N ”為二極管測(cè)量提示符，“ 甲 為電路通斷測(cè)量提示符，“為高壓提示符。電源開(kāi)關(guān)：按下“ POWER,則接通電源，彈起則關(guān)斷。電容測(cè)量插座：測(cè)量電容時(shí)，將電容引腳插入插座中。功能量程開(kāi)關(guān)：選擇不同的測(cè)量功能和量程?！癆”插孔（不能測(cè)量大于 20A電流）：當(dāng)測(cè)量大于200mA小于20A的交、直流電流時(shí)，紅表筆應(yīng)插入此 20A電流插孔?！癿N插孔：當(dāng)測(cè)量小于200mA的交、直流電流時(shí)，紅表筆應(yīng)插入此電流插孔?！癡

7、Q，-Hz”插孔：當(dāng)測(cè)量交、直流電壓、頻率、電阻、二極管和短路檢測(cè)時(shí)，紅表筆應(yīng)插入此插孔。接地公共端“COM插孔：黑表筆始終插入此接地插孔中。hFE測(cè)試插座：將被測(cè)三極管的集電極、基極和發(fā)射極分別插入“C”、 B”、“ E”插孔內(nèi)，注意區(qū)分三極管是 NP郵還是PNM。4使用方法準(zhǔn)備：按下電源開(kāi)關(guān)，觀察液晶顯示是否正常，有否電池缺電標(biāo)志出現(xiàn)，若有則要先更 換電池。使用交、直流電流的測(cè)量根據(jù)測(cè)量電流的大小選擇適當(dāng)?shù)碾娏鳒y(cè)量量程和紅表筆的插入孔，測(cè)量直流時(shí)，紅表筆接觸電壓高一端，黑表筆接觸電壓低的一端，正向電流從紅表筆流入萬(wàn)用表，再?gòu)暮诒砉P流出，當(dāng)要測(cè) 量的電流大小不清楚的時(shí)候，先用最大的量程來(lái)測(cè)量

8、，然后再逐漸減小量程來(lái)精確測(cè)量。交、直流電壓的測(cè)量紅表筆插入“VQ卅Hz”插孔中，根據(jù)電壓的大小選擇適當(dāng)?shù)碾妷簻y(cè)量量程，黑表筆接觸電路“地”端，紅表筆接觸電路中待測(cè)點(diǎn)。特別要注意，數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量交流電壓的頻率很低(40400Hz),中高頻率信號(hào)的電壓幅度應(yīng)采用交流毫伏表來(lái)測(cè)量。電阻的測(cè)量紅表筆才1入“ VQ Hz”插孔中，根據(jù)電阻的大小選擇適當(dāng)?shù)碾娮铚y(cè)量量程，紅、黑兩表筆 分別接觸電阻兩端，觀察讀數(shù)即可。特別是，測(cè)量在路電阻時(shí)(在電路板上的電阻)，應(yīng)先把電路的 電源關(guān)斷，以免引起讀數(shù)抖動(dòng)。禁止用電阻檔測(cè)量電流或電壓(特別是交流220V電壓)，否則容易損壞萬(wàn)用表。另外，利用電阻檔還可以定性判斷電

9、容的好壞。先將電容兩極短路(用一支表筆同時(shí)接觸兩極， 使電容放電)，然后將萬(wàn)用表的兩支表筆分別接觸電容的兩個(gè)極，觀察顯示的電阻讀數(shù)。若一開(kāi)始時(shí) 顯示的電阻讀數(shù)很小(相當(dāng)于短路)，然后電容開(kāi)始充電，顯示的電阻讀數(shù)逐漸增大，最后顯示的電 阻讀數(shù)變?yōu)椤?” (相當(dāng)于開(kāi)路)，則說(shuō)明該電容是好的。若按上述步驟操作，顯示的電阻讀數(shù)始終不 變，則說(shuō)明該電容已損壞(開(kāi)路或短路)。特別注意的是，測(cè)量時(shí)要根電容的大小選擇合適的電阻量 程，例如47 F用20k檔，而4.7科F則要用2M檔等等。二極管導(dǎo)通電壓檢測(cè)在這一檔位，紅表筆接萬(wàn)用表內(nèi)部正電源，黑表筆接萬(wàn)用表內(nèi)部負(fù)電源。紅表筆接被測(cè)二極管陽(yáng)極，黑表筆接被測(cè)二極管

10、陰時(shí)，被測(cè)二極管正向?qū)?，萬(wàn)用表顯示二極管的正向?qū)妷?，?位是mV通常好的硅二極管正向?qū)妷簯?yīng)為500mV-800mV好的錯(cuò)二極管正向?qū)妷簯?yīng)為200mW300mM假若顯示“000”，則說(shuō)明二極管擊穿短路，假若顯示“ 1”，則說(shuō)明二極管正向不通。若反接，被測(cè)二極管反向截止，應(yīng)顯示“1”，若顯示“ 000”或其它值，則說(shuō)明二極管已反向擊穿。此檔也可以用來(lái)判斷三極管的好壞以及管腳的識(shí)別。測(cè)量時(shí)，先將一支表筆接在某一認(rèn)定的管腳 上，另外一支表筆則先后接到其余兩個(gè)管腳上，如果這樣測(cè)得兩次均導(dǎo)通或均不導(dǎo)通，然后對(duì)換兩支 表筆再測(cè)，兩次均不導(dǎo)通或均導(dǎo)通，則可以確定該三極管是好的，而且可以確定該認(rèn)定

11、的管腳就是三 極管的基極。若是用紅表筆接在基極，黑表筆分別接在另外兩極均導(dǎo)通，則說(shuō)明該三極管是NPN,反之，則為PNFH。最后比較兩個(gè) PN結(jié)正向?qū)妷旱拇笮?，讀數(shù)較大的是be結(jié)，讀數(shù)較小的是 bc結(jié)，由此集電極和發(fā)射極都識(shí)別出來(lái)了。三極管值hFE測(cè)試首先要確定待測(cè)三極管是 NPN還是PNM,然后將其管腳正確地插入對(duì)應(yīng)類型的測(cè)試插 座中，功能量程開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到 hFE檔，即可以直接從顯示屏上讀取hFE值，若顯示“ 000”，則說(shuō)明三極管已壞。(F)短路(通斷)檢測(cè)將功能、量程開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到“ N月”位置，兩表筆分別接測(cè)試點(diǎn)，若有短路（電阻約小于70Q）,則蜂鳴器會(huì)響。六、實(shí)驗(yàn)步驟1用數(shù)字萬(wàn)用表檢測(cè)元器件

12、1. 1通斷檢測(cè)：正確選取檔位，檢測(cè)功率放大電路實(shí)驗(yàn)板上線路連接是否良好。2電阻測(cè)量：正確選擇量程，測(cè)量功率放大電路實(shí)驗(yàn)板上電阻1RS 1R7和電位器 W1的阻值。（填表1-1 ）1 . 3 電容檢測(cè)：正確選擇量程，測(cè)量給定電容的電容量。（填表1-1）1 . 4二極管檢測(cè)：正確選取檔位，檢測(cè)給定二極管1D1、1D2的好壞。（填表1-1）1 . 5三極管檢測(cè)：正確選取檔位，檢測(cè)給定三極管BG2BG3的好壞。（填表1-1 ）2用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電壓和電流1直流電壓測(cè)量：正確選取檔位，測(cè)量實(shí)驗(yàn)箱上直流電源電壓Vcc。（填表1-2）2 直流電流測(cè)量：正確選取檔位，測(cè)量集成功放電路靜態(tài)時(shí)的總電流I。（填表

13、1-2）3交流電壓測(cè)量：用信號(hào)發(fā)生器按表1-3所列頻率輸出幅度為 300mVp_p正弦波加到集成功放輸入端Vin ,正確選取萬(wàn)用表交流電壓檔測(cè)量Vn。（填表 1-3）2. 4交流電流測(cè)量：用信號(hào)發(fā)生器按表 放輸入端Vin ,正確選取萬(wàn)用表交流電流檔測(cè)量1-3所列頻率輸出幅度為 300mVp_p正弦波加到集成功Iin,并計(jì)算輸入阻抗。（填表1-3）3頻率測(cè)量用信號(hào)發(fā)生器按表 1-4所列頻率輸出幅度為 1Vp_p正弦波，用萬(wàn)用表測(cè)量其頻率，若以信號(hào)發(fā)生器顯示頻率為實(shí)際值，計(jì)算測(cè)量的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差。（填表1-4）4數(shù)字萬(wàn)用表檢波類型判別自己設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)判別數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)交流電壓時(shí)的檢波類型。

14、七、預(yù)習(xí)與思考題1交流電壓的測(cè)量方法有哪幾種？答：1、直接測(cè)量法：用萬(wàn)用表將其調(diào)到AC檔，由高至低，逐檔測(cè)量，直到測(cè)出正確值。2、電阻分壓法：根據(jù) U=IR公式，測(cè)出交流電流值，由其推導(dǎo)出交流電壓值。3-間接測(cè)量法：交流電壓一直流電壓一直流電壓表。其中檢波方法就包括平均值、有效 值、峰值、超外差檢波。2 DVM有哪些特點(diǎn)？ DVM勺測(cè)量誤差如何計(jì)算？答：特點(diǎn)如下：（a）數(shù)字顯示，消除視覺(jué)誤差.準(zhǔn)確度高，78位DVM勺相對(duì)誤差可小到土 0.0001%.量程轉(zhuǎn)換有手動(dòng)和自動(dòng)兩種.分辨力高測(cè)量速度快輸入阻抗高，一般在10M 左右，最高達(dá)104 M .（g）抗干擾能力強(qiáng).誤差計(jì)算：（1）固有誤差DVM

15、的固有誤差有兩種表示方法 ：U=%Ux幾個(gè)字U=%Ux% Um IR（2）輸入阻抗和輸入零電流的附加誤差I(lǐng)o =3 DVM的適用頻率范圍是多少?答：幾HzGHz1級(jí)。八、實(shí)驗(yàn)要求1每個(gè)學(xué)生1份實(shí)驗(yàn)報(bào)告；2根據(jù)實(shí)驗(yàn)1.1-1.4 ,說(shuō)明用萬(wàn)用表檢測(cè)各種常用元器件的方法；答：電阻、電容元件均是選取正確的檔位，先選取大量程逐檔進(jìn)行測(cè)量，直接讀數(shù)即可；二極管的測(cè)量：利用電壓檔， 在這一檔位，紅表筆接萬(wàn)用表內(nèi)部正電源，黑表筆接萬(wàn)用表內(nèi)部負(fù)電源。紅表筆接被測(cè)二極管陽(yáng)極，黑表筆接被測(cè)二極管陰時(shí)，被測(cè)二極管正向?qū)?，萬(wàn) 用表顯示二極管的正向?qū)妷?，比較小。反之則阻值比較大。因而可以通過(guò)正向和反向測(cè)量 二極管

16、兩端的電壓來(lái)判斷。當(dāng)發(fā)現(xiàn)電壓極小時(shí)，則紅表筆對(duì)應(yīng)的一端為二極管陽(yáng)極，另一端為 陰極。三極管的測(cè)量： 首先要確定待測(cè)三極管是 NP郵還是PNP型，利用測(cè)量二極管的電壓檔來(lái) 判斷三極管的型號(hào)。測(cè)量時(shí)，先將一支表筆接在某一認(rèn)定的管腳上，另外一支表筆則先后接到 其余兩個(gè)管腳上，如果這樣測(cè)得兩次均導(dǎo)通或均不導(dǎo)通，然后對(duì)換兩支表筆再測(cè)，兩次均不導(dǎo) 通或均導(dǎo)通，則可以確定該三極管是好的，而且可以確定該認(rèn)定的管腳就是三極管的基極。若 是用紅表筆接在基極，黑表筆分別接在另外兩極均導(dǎo)通，則說(shuō)明該三極管是NPN,反之，則 PNPo最后比較兩個(gè) PN結(jié)正向?qū)妷旱拇笮?，讀數(shù)較大的是be結(jié)，讀數(shù)較小的是 bc結(jié)，由此

17、集電極和發(fā)射極都識(shí)別出來(lái)了。然后將其管腳正確地插入對(duì)應(yīng)類型的測(cè)試插座中，功 能量程開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到hFE檔，即可以直接從顯示屏上讀取hFE值。3根據(jù)實(shí)驗(yàn)2.1-1.4 ,從減小測(cè)量誤差角度說(shuō)明如何選取量程；答：1、若事先能夠估計(jì)出所測(cè)元件的值，則選取大于該值且最接近于該值的的量程。2、若事先無(wú)法估計(jì)元件的值，則應(yīng)將檔位從大到小逐步選取合適的量程。4估計(jì)實(shí)驗(yàn)2.1的測(cè)量誤差？答：測(cè)量直流電壓時(shí)誤差主要是在電壓表的并聯(lián)分流上。表1 2中的誤差分別是 19% 0.078%, 0.38%。5根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明所用萬(wàn)用表的頻率響應(yīng)特性；答：由表31可知，當(dāng)頻率變化時(shí)交流電壓、電流基本上不變，亦即萬(wàn)用表隨頻率變化不

18、明顯。九、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先預(yù)習(xí)好。2注意正確選擇量程及紅表筆插孔。對(duì)未知量進(jìn)行測(cè)量時(shí)，應(yīng)首先把量程調(diào)到最大，然后從大向小調(diào)，直到合適為此。若顯示“1”，表示過(guò)截，應(yīng)加大量程。3不測(cè)量時(shí)，應(yīng)隨手關(guān)斷電源。4改變量程時(shí)，表筆應(yīng)與被測(cè)點(diǎn)斷開(kāi)。5測(cè)量電流時(shí)，切忌過(guò)載。6不允許用電阻檔和電流檔測(cè)電壓。表1-1電阻、電容、二極管及三極管的檢測(cè)序號(hào)項(xiàng)目選取檔位操作及顯示描述結(jié)果/結(jié)論1. 11 . 2測(cè)量1R5200直接測(cè)量，顯示不太穩(wěn)定10.35測(cè)量1R720K直接測(cè)量，顯示不太穩(wěn)定5.035測(cè)量W12M測(cè)1R5,1R7, W1的總值，從而得出 W1的值0.16971 . 3檢測(cè)給定電容20nF直

19、接測(cè)量，顯示不太穩(wěn)定4.5601 . 4檢測(cè)給定二極管2V直接測(cè)量，顯示不太穩(wěn)定0.2611 . 5檢測(cè)給定三極管2V,hFE區(qū)分好三極管型號(hào)后， 將其插入萬(wàn)用表中的 三極管測(cè)量處。NPN 型 121.5（放大倍數(shù)）表1-2直流電壓及直流電流測(cè)量序號(hào)項(xiàng)目測(cè)量1 (+5V)測(cè)量(+9V)測(cè)量(+12V)1選取萬(wàn)用表電壓檔位20V20V20V2測(cè)得直流電源電壓U (V)5.0689.00711.9543選取萬(wàn)用表電流檔位200mA200mA200mA4集成功放電路靜態(tài)時(shí)總電流 I (mA7.6216.0522.765集成功放電路靜態(tài)功耗P (W0.03860.14460.2721表1-3交流電壓及交流電流測(cè)量序號(hào)/勺,發(fā)生命出電壓 u (mVp_D300輸入阻抗 ()信號(hào)頻率(Hz)選取力用表電 壓檔位萬(wàn)用表指示Vn 值(V)選取力用表電 流檔位萬(wàn)用表指小I in 值(mA150交流2V0.1063交流2