《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》第四部分 物理實(shí)驗(yàn)中的基本測(cè)量方法儀器簡(jiǎn)介

PAGEPAGE83第３章基本測(cè)量方法和常用儀器3.1物理實(shí)驗(yàn)中的基本測(cè)量方法物理實(shí)驗(yàn)方法是以一定的物理現(xiàn)象、物理規(guī)律和物理學(xué)原理為依據(jù)，確立合適的物理模型，研究各物理量之間關(guān)系的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法?，F(xiàn)代的物理實(shí)驗(yàn)離不開(kāi)定量的測(cè)量和計(jì)算。所以，實(shí)驗(yàn)方法包含測(cè)量方法和數(shù)據(jù)處理方法兩個(gè)方面，它們既有區(qū)別又有聯(lián)系。本節(jié)主要介紹基本測(cè)量方法。物理測(cè)量是泛指以物理理論為依據(jù)，以實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)技術(shù)為手段進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程，內(nèi)容非常廣泛。它包括對(duì)運(yùn)動(dòng)力學(xué)量、分子力學(xué)量、熱學(xué)量、電學(xué)量和光學(xué)量的測(cè)量等等。測(cè)量的方法和分類的方法也很多，如以內(nèi)容來(lái)分，可分為電量測(cè)量和非電量測(cè)量；按測(cè)量性質(zhì)來(lái)分，可分為直接測(cè)量、間接測(cè)量和組合測(cè)量；根據(jù)測(cè)量過(guò)程中被測(cè)量是否隨時(shí)間變化來(lái)分，可分為靜態(tài)測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量；根據(jù)是否通過(guò)對(duì)基本量的測(cè)量得到測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)分，可分為絕對(duì)測(cè)量和相對(duì)測(cè)量；若從特定的測(cè)量方法來(lái)細(xì)分，就有諸如干涉法、衍射法、偏振法、電橋法、沖擊法、冷卻法、霍爾效應(yīng)法、核磁共振法等等。本節(jié)主要介紹的測(cè)量方法是進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的思想方法，而不是指非常具體的測(cè)量過(guò)程與方式。學(xué)習(xí)并掌握好這些基本的實(shí)驗(yàn)思想方法，能幫助我們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的選擇、實(shí)驗(yàn)測(cè)試的進(jìn)行，有助于學(xué)習(xí)、工作與科學(xué)研究的開(kāi)展和科學(xué)能力的提高。3.1.1比較法3.1.1.1直接比較法圖3-1-2電圖3-1-2電位圖3-1-1惠斯登電橋3.1.1.2補(bǔ)償平衡比較法平衡測(cè)量、補(bǔ)償測(cè)量或示零測(cè)量是物理實(shí)驗(yàn)與科學(xué)研究中常用的測(cè)量方法。例如：用等臂天平稱物體的質(zhì)量是一種平衡測(cè)量。又如圖3-1-1所示的惠斯登電橋測(cè)量電阻，從原理上講，也是一種平衡測(cè)量，因?yàn)橹挥挟?dāng)電橋平衡時(shí)（電流計(jì)示零）才能得出(3-1-1)從而計(jì)算出。圖3-1-2所示的是電位差計(jì)測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)的基本電路，則是補(bǔ)償測(cè)量的一個(gè)典型例子。合上電鍵，調(diào)節(jié)，使電阻絲上通有特定電流，然后合上電鍵，在上滑動(dòng)觸頭，使電流計(jì)示零，則待測(cè)電動(dòng)勢(shì)被電勢(shì)差所補(bǔ)償，這時(shí)(3-1-2)圖3-1-1以上兩例均在電流計(jì)的指針示零時(shí)獲得測(cè)量結(jié)果，所以又可稱為示零測(cè)量。經(jīng)過(guò)補(bǔ)償達(dá)到平衡的比較實(shí)驗(yàn)方法的最大優(yōu)點(diǎn)是平衡時(shí)，電表（平衡臂）示零，對(duì)被測(cè)物理量的影響最小，故大大提高了測(cè)量的精確度。圖3-1-1圖3-1-3圖3-1-3比較法測(cè)電表內(nèi)阻的電路圖我國(guó)古代少年曹沖用船稱象是一例典型的替代比較法。在現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)中，當(dāng)某些物理量無(wú)法直接比較時(shí)，往往利用物理量之間的函數(shù)關(guān)系制成相應(yīng)的儀表、儀器進(jìn)行比較測(cè)量，例如糖量計(jì)、比重計(jì)、密度計(jì)等。圖3-1-3所示是用替代比較法測(cè)電表內(nèi)阻的電路圖。將置于1處，合上，調(diào)節(jié)使安培表指針指在較大示值處（同時(shí)注意表頭指針不能超過(guò)量程），然后斷開(kāi)（為了保護(hù)安培表），將置于2處，再合上，調(diào)節(jié)原先處在最低阻值上的，使安培表指示值不變，此時(shí)，代替了表頭內(nèi)阻，若為電阻箱，則可直接讀得。在進(jìn)行替代比較法測(cè)量時(shí)，要特別注意“不同時(shí)”的替代比較，在異時(shí)比較時(shí)必須是以實(shí)驗(yàn)條件的穩(wěn)定性為基礎(chǔ)。3.1.2放大法將被測(cè)物理量按照一定規(guī)律加以放大后進(jìn)行測(cè)量的方法，稱為放大法。這種方法對(duì)于微小物理量或?qū)ξ锢砹康奈⑿∽兓康臏y(cè)量是十分有效的。例如，用秒表測(cè)單擺的周期，手按秒表起、止“反應(yīng)時(shí)”給測(cè)量帶來(lái)的不確定度0.2s，若周期2s，則10％，測(cè)量的相對(duì)不確定度很大。如果用秒表連續(xù)測(cè)量100個(gè)周期，時(shí)間為200s，而反應(yīng)時(shí)的不確定度仍為0.2s，此時(shí)0.1％，提高了測(cè)量的準(zhǔn)確度。這種在不改變待測(cè)物理量性質(zhì)的條件下，將待測(cè)量延展若干倍，以增加待測(cè)量有效數(shù)字的位數(shù)，減小其測(cè)量相對(duì)不確定度的方法是放大法的一種特例，這種方法也叫測(cè)量寬度延展法。放大法按性質(zhì)可分為兩大類：=1\*GB2⑴直接放大。借助于光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的放大鏡（例如測(cè)微目鏡）、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡等將被測(cè)量本身加以放大而實(shí)現(xiàn)測(cè)量的，屬于直接放大測(cè)量。=2\*GB2⑵間接放大。將所要觀測(cè)的對(duì)象通過(guò)某種原理和關(guān)系變換成另一個(gè)擴(kuò)大了的現(xiàn)象進(jìn)行測(cè)量的，屬于間接放大測(cè)量。比如光杠桿放大法就是一種間接放大。放大法提高了實(shí)驗(yàn)的可觀察性和測(cè)量的準(zhǔn)確度，是一種十分有用的實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)微小量的觀測(cè)具有重要意義。放大法按放大原理可分為：機(jī)械放大法、積累（或累計(jì)）放大法、光學(xué)放大法、電子學(xué)放大法等。3.1.2.1機(jī)械放大法測(cè)量微小長(zhǎng)度與角度時(shí)，為了提高測(cè)量讀數(shù)的精度，常將其最小刻度用游標(biāo)、螺距的方式進(jìn)行機(jī)械放大。圖3-1-4中螺旋測(cè)微計(jì)主刻度上最小標(biāo)度0.5mm以下讀數(shù)，可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)微分套筒放大讀出，精度達(dá)到0.01mm（原理與讀數(shù)方法詳見(jiàn)下節(jié)3.2.1圖3-1-4圖3-1-4螺旋測(cè)微計(jì)主刻度圖3-1-5干涉條紋間距圖3-1-6微小張角我們要測(cè)量如圖3-1-5所示的干涉條紋間距的數(shù)量級(jí)為，為了減小測(cè)量的相對(duì)誤差，一般不是一個(gè)間隔一個(gè)間隔地去測(cè)量，而是測(cè)量若干個(gè)條紋的總間距。例如0.040mm,所用量具誤差為0.00圖3-(3-1-3)即為10％。若采用放大法測(cè)量個(gè)條紋的總間距，則4.000cm,(3-1-4)圖3-1-7平行平面鏡裝置即圖3-1-7平行平面鏡裝置3.1.2.3光學(xué)放大法光學(xué)放大法有兩種，一種是被測(cè)物通過(guò)光學(xué)儀器形成放大的像，以便觀察判別。例如：常用的測(cè)微目鏡、讀數(shù)顯微鏡。另一種是通過(guò)測(cè)量放大的物理量來(lái)獲得本身較小的物理量。例如：我們要測(cè)如圖3-1-6所示的對(duì)的微小張角，可利用三角函數(shù)關(guān)系，,測(cè)出和即可求得。但、也是微小量，若放大為測(cè)量相應(yīng)的或，則在使用同樣量具的情況下，相對(duì)誤差可大為減小，越長(zhǎng)相對(duì)誤差越小。因此，常常利用光學(xué)平面鏡多次反射來(lái)衍射光程。例如：測(cè)量激光束的發(fā)散角，常用如圖3-1-7所示的平行平面鏡裝置，使發(fā)散角較小的激光束在兩鏡間多次反射后射出，再測(cè)量其光斑大小。又如：測(cè)量長(zhǎng)度微小變化和測(cè)量角度微小變化的光杠桿鏡尺法，也是一種常用的光學(xué)放大法。（詳見(jiàn)4.）3.1.2.4電子學(xué)放大法圖3-1-8共發(fā)射極三極管放大電路圖圖3-1-8共發(fā)射極三極管放大電路圖3-1-9三極管原理圖交流電壓由基極和發(fā)射極之間輸入時(shí)，在輸出端就可獲得放大一定倍數(shù)的交流電壓。其基本原理是利用半導(dǎo)體結(jié)特性實(shí)現(xiàn)基極對(duì)集電極電流的控制作用。圖3-1-9中的三極管，是由兩個(gè)結(jié)構(gòu)成，、間的發(fā)射結(jié)所加的是正向偏置電壓，使發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子——電子加速進(jìn)入基區(qū)；間的集電結(jié)加的是反向偏轉(zhuǎn)電壓，它阻止集電區(qū)電子向基區(qū)擴(kuò)散，但對(duì)基區(qū)內(nèi)的電子則是一個(gè)加速電壓，發(fā)射區(qū)發(fā)射的電子（少數(shù)部分）不斷地與基區(qū)空穴“復(fù)合”，形成基極電流，大多數(shù)電子經(jīng)兩次加速向集電區(qū)擴(kuò)散，形成集電極電流，基極電流的微小變化將引起集電極電流很大的變化，從而實(shí)現(xiàn)放大作用。3.1.3轉(zhuǎn)換法轉(zhuǎn)換法就是將某些因條件所限不能直接測(cè)量的物理量或?yàn)樘岣吣承┐郎y(cè)物理量的測(cè)量準(zhǔn)確度，而將其轉(zhuǎn)換成另一種形式的物理量的實(shí)驗(yàn)方法。它是利用物理量之間的各種效應(yīng)和函數(shù)關(guān)系利用變換原理進(jìn)行測(cè)量的。由于物理量之間存在多種效應(yīng)，所以有各種不同的轉(zhuǎn)換測(cè)量法，這正是物理實(shí)驗(yàn)最富有啟發(fā)性和開(kāi)創(chuàng)性的一面。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，物理實(shí)驗(yàn)方法滲透到各學(xué)科領(lǐng)域，實(shí)驗(yàn)物理學(xué)也不斷地向高精度、寬量程、快速測(cè)量、遙感測(cè)量和自動(dòng)化測(cè)量的方向發(fā)展，這一切都與轉(zhuǎn)換測(cè)量緊密相關(guān)。轉(zhuǎn)換法大致可分為參量換測(cè)法和能量換測(cè)法兩大類。3.1.3.1參量換測(cè)法利用各種參量在一定實(shí)驗(yàn)條件下的相互關(guān)系而實(shí)現(xiàn)待測(cè)量轉(zhuǎn)換的測(cè)量方法稱為參量換測(cè)法。物理實(shí)驗(yàn)中的間接測(cè)量都屬于參量換測(cè)法測(cè)量。例如：測(cè)量某非規(guī)則形狀物體的密度，可將參量先利用阿基米德定律轉(zhuǎn)換為：(為物重，為物體全浸入密度為的液體中的示重），則(3-1-5)（、分別表示被測(cè)物體在空氣中和全浸沒(méi)在液體中時(shí)物理天平的示值）。3.1.3.2能量換測(cè)法能量換測(cè)法是利用傳感器將一種類型的物理量轉(zhuǎn)換成另一種類型的易于測(cè)量的物理量的測(cè)量方法。下面是幾種比較典型的能量換測(cè)法。1.熱電換測(cè)。這是一種將熱學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的測(cè)量方法。例如：利用溫差電動(dòng)勢(shì)原理，將溫度的測(cè)量轉(zhuǎn)換成熱電偶的溫差電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量，或利用電阻隨溫度變化的規(guī)律將測(cè)溫轉(zhuǎn)換成對(duì)電阻的測(cè)量。2.壓電換測(cè)。這是一種壓力和電勢(shì)間的變換，話筒和揚(yáng)聲器就是大家所熟悉的換能器。話筒把聲波的壓力變換為相應(yīng)的電壓變化，而揚(yáng)聲器則進(jìn)行相反的轉(zhuǎn)換，即把變化的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲波。3.光電換測(cè)。這是一種將光通量變換為電量的換能器，其變換的原理是光電效應(yīng)。轉(zhuǎn)換元件有光電管、光電倍增管、光電池、光敏二極管、光敏三極管等。各種光電轉(zhuǎn)換器件在測(cè)量和控制系統(tǒng)中已獲得相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，近年來(lái)又用于光通訊系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)的光電輸入設(shè)備（光纖）等等。4.磁電換測(cè)。這是利用半導(dǎo)體霍爾效應(yīng)進(jìn)行磁學(xué)量與電學(xué)量的轉(zhuǎn)換測(cè)量。設(shè)計(jì)或采用某種轉(zhuǎn)換測(cè)量方法應(yīng)注意下列原則：=1\*GB2⑴、首先要確定變換原理和正確的參量關(guān)系式；=2\*GB2⑵、變換器（傳感器）要有足夠的輸出量和穩(wěn)定性，便于放大或傳輸；=3\*GB2⑶、考慮在變換過(guò)程中是否還伴隨其他效應(yīng)，若有，則必須采取補(bǔ)償或消除措施；=4\*GB2⑷、要考慮變換系統(tǒng)和測(cè)量過(guò)程的可行性和積極效益。3.1.4模擬法在科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工程技術(shù)中，常會(huì)遇到一些由于各種原因而難以直接進(jìn)行測(cè)量和研究的問(wèn)題。例如：許多復(fù)雜電極間的靜電場(chǎng)分布；飛機(jī)在空中高速飛行時(shí)的動(dòng)力學(xué)特性；對(duì)大型工程及設(shè)計(jì)方案的考核與測(cè)試（水利工程、電力工程、機(jī)場(chǎng)工程等等）；為解決此類問(wèn)題，人們以相似理論為依據(jù)模仿實(shí)際情況，研制成一個(gè)類同于研究對(duì)象的物理現(xiàn)象或過(guò)程的模型，通過(guò)對(duì)模型的測(cè)試實(shí)現(xiàn)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行研究和測(cè)量，這種方法稱為“模擬法”。模擬實(shí)驗(yàn)的方法按其性質(zhì)可分為以下幾種類型：1.幾何模擬：將所研究對(duì)象的實(shí)物按幾何尺寸放大或縮小的模型實(shí)驗(yàn)；2.動(dòng)力學(xué)相似模擬：在物理性質(zhì)上取得相同效果的實(shí)物模型實(shí)驗(yàn)；3.替代或類比模擬：利用物理量之間物理性質(zhì)或規(guī)律的相似性或等同性進(jìn)行的模擬實(shí)驗(yàn)；4.計(jì)算機(jī)模擬：用計(jì)算機(jī)模擬演示研究對(duì)象的物理現(xiàn)象或過(guò)程；5.電路上的模擬試驗(yàn)：將一些非電學(xué)量的變化用電路系統(tǒng)的電學(xué)參量進(jìn)行模擬。例如力——電模擬，聲——電模擬等。以上所述的四種基本測(cè)量方法，在物理實(shí)驗(yàn)中都得到廣泛的應(yīng)用。實(shí)際上，在物理實(shí)驗(yàn)中，還有許多種測(cè)量方法,如:交換法、線性外推極限法、對(duì)稱測(cè)量法、干涉法等等，各種方法往往是相互滲透、聯(lián)系綜合使用的，無(wú)法截然分開(kāi)，同學(xué)們?cè)谶M(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)認(rèn)真思考，仔細(xì)分析，并不斷總結(jié)，以逐步積累豐富的實(shí)驗(yàn)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。3.2物理實(shí)驗(yàn)常用儀器3.2.1長(zhǎng)度的測(cè)量?jī)x器3.2.11.用米尺測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)，一般先使米尺的零線與被測(cè)物體的一端對(duì)齊，那么跟被測(cè)物體另一端相合的刻度即為該物體的長(zhǎng)度。由于有些米尺的兩端常被磨損，所以測(cè)量時(shí)，一般可從刻度線以外的某一整刻度線量起，測(cè)得終點(diǎn)的刻度減去起點(diǎn)的刻度即為待測(cè)物體的長(zhǎng)度。2.普通米尺的最小刻度是1毫米，測(cè)量時(shí)應(yīng)估讀到0.1毫米。3.為避免米尺刻度的不均勻性，測(cè)量時(shí)應(yīng)選取不同的起點(diǎn)進(jìn)行多次測(cè)量，然后取平均值。4.為避免讀數(shù)時(shí)的誤差，應(yīng)將米尺貼近待測(cè)物，使刻度與被測(cè)物垂直。3.2.1.2游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺又叫卡尺或游標(biāo)尺。它可以用來(lái)測(cè)量物體的長(zhǎng)、寬、高、深和圓環(huán)的內(nèi)、外徑，測(cè)量的準(zhǔn)確度至少可達(dá)0.1毫米。它的游標(biāo)原理在很多儀器上得到應(yīng)用1.構(gòu)造游標(biāo)卡尺的構(gòu)造和組成部件如圖3-2-1所示，它主要由主尺（最小刻度為毫米），以及套在主尺上的可滑動(dòng)的游標(biāo)（付尺）組成。測(cè)量?jī)?nèi)徑用鉗口、，測(cè)量外徑用、，為探尺可測(cè)孔的深度。圖3-2-1游標(biāo)卡尺當(dāng)主尺與游標(biāo)的零刻線對(duì)齊時(shí)，、兩對(duì)鉗口恰相吻合，探尺與主尺末端相平。若將待測(cè)物（圖3-2-1中用圓圈表示者）夾于之間，則此時(shí)物體的長(zhǎng)度等于主尺的零刻度線與游標(biāo)的零刻度線之間的距離。旋轉(zhuǎn)游標(biāo)上方的螺絲可以用來(lái)把游標(biāo)夾緊在主尺上，便于量具移離被測(cè)物后進(jìn)行讀數(shù)。圖3-2-1游標(biāo)卡尺2.原理如果用表示主尺上最小分度的長(zhǎng)度，用表示游標(biāo)的分度數(shù)，并且取個(gè)游標(biāo)分度與主尺個(gè)最小分度的總長(zhǎng)相等，即：,則每一個(gè)游標(biāo)分度的長(zhǎng)度(3-2-1)這樣，主尺最小分度與游標(biāo)分度的長(zhǎng)度差值為(3-2-2)這個(gè)差數(shù)剛好就是游標(biāo)分度數(shù)除主尺的最小分度的長(zhǎng)度。在測(cè)量時(shí)，如果游標(biāo)的條刻線與主尺上的刻線對(duì)齊，那么游標(biāo)零線與主尺上左邊的相鄰刻線的距離就是(3-2-3)根據(jù)上面的關(guān)系，對(duì)于任何一種游標(biāo)，只要弄清了它的分度數(shù)與主尺最小分度的長(zhǎng)度，就可以直接利用它來(lái)讀數(shù)。圖3-2-2圖3-2-2游標(biāo)卡尺讀數(shù)游標(biāo)卡尺有10分度的、20分度的、30分度的、50分度的等等，它們的原理和讀數(shù)方法都是一樣的。在游標(biāo)卡尺上讀數(shù)，利用游標(biāo)至少可以直接讀出毫米以下一位小數(shù)而不必估計(jì)。在10分度的游標(biāo)中，10個(gè)游標(biāo)分度的總長(zhǎng)剛好與主尺上9個(gè)最小分度的總長(zhǎng)相等，即等于9毫米。這樣每個(gè)游標(biāo)分度之長(zhǎng)是0.9毫米，每個(gè)游標(biāo)分度比主尺上的最小分度短0.1毫米。當(dāng)游標(biāo)對(duì)在主尺上某一位置時(shí)（如圖3-2-2），毫米以下的整數(shù)部分y可以從主尺上直接讀出。在圖3-2-2中y=21mm。讀毫米以下小數(shù)部分時(shí)應(yīng)細(xì)心尋找游標(biāo)上哪一根線與主尺上的刻度線對(duì)得最齊。例如，在圖3-2-2中是第6根線對(duì)得最齊。從圖上可以看出，要讀的就是6個(gè)主尺分度與6個(gè)游標(biāo)分度之差。因?yàn)?個(gè)主尺分度之長(zhǎng)是6毫米，6個(gè)游標(biāo)分度之長(zhǎng)是6×0.9毫米，故因此圖中所示讀數(shù)為：游標(biāo)卡尺測(cè)量長(zhǎng)度的普遍表達(dá)式為(3-2-4)式中：是游標(biāo)的“0”線所在處主尺上刻度的整毫米數(shù)，是游標(biāo)的第條線與主尺的某一條線重合，是最小分度值。4.游標(biāo)卡尺使用注意事項(xiàng)⑴、使用前應(yīng)首先看清該尺的游標(biāo)準(zhǔn)確度。⑵、測(cè)量時(shí)切勿用力過(guò)猛，以免損傷鉗口或使物體變形。用完后應(yīng)放回盒內(nèi)，不允許放在潮濕的地方。長(zhǎng)期不用，應(yīng)該用脫水黃油封存。⑶、零點(diǎn)不準(zhǔn)是用久的游標(biāo)卡尺常有的，這種尺如果還要繼續(xù)使用，則在讀數(shù)前應(yīng)先確定零點(diǎn)修正值。修正值可正可負(fù)：如果鉗合時(shí)，游標(biāo)0刻線在主尺0刻線的左方，說(shuō)明在0時(shí)，尺上已有示數(shù)存在，為修正值，修正值應(yīng)加到讀數(shù)上去。相反的情況，修正值則應(yīng)從讀數(shù)中減去。3.2.1.3螺旋測(cè)微計(jì)螺旋測(cè)微計(jì)也稱螺紋千分尺。它是比游標(biāo)卡尺更精確的儀器，在實(shí)驗(yàn)室中常用它來(lái)測(cè)量小球的直徑、金屬絲的直徑和薄板的厚度等，它的準(zhǔn)確度一般為0.01。1.構(gòu)造如圖3-2-3，在螺旋測(cè)微計(jì)上有一弓形尺架“1”，在它的兩端安裝了測(cè)砧和測(cè)微螺桿。螺旋測(cè)微計(jì)的主要部分是測(cè)微螺旋，它由一根精密的測(cè)微螺桿“5”和螺母套管“10”（其螺距是0.5毫米）組成，測(cè)微螺桿“5”的后端還帶一個(gè)具有50分度的微分筒“8”（付尺）。固定的套管“7”上標(biāo)有毫米分度的主尺，圓管內(nèi)壁有陰螺紋，測(cè)微螺桿“5”上有陽(yáng)螺紋，付尺套在主尺上，他們通過(guò)測(cè)微螺桿尾部的精密螺旋相聯(lián)系，在靠近尾部有一個(gè)棘輪“9”，是一個(gè)測(cè)力裝置。2.原理圖3-2-4螺旋測(cè)微計(jì)讀數(shù)圖3-2-3螺旋測(cè)微計(jì)1—尺架；２—測(cè)砧測(cè)量面Ａ；３—待測(cè)物體；４—螺桿測(cè)量面Ｂ；５—測(cè)微螺桿；６—鎖緊裝置；７—固定套管；８—微分筒；９—測(cè)力裝置；１０—螺母套管。當(dāng)微分筒“8”圖3-2-4螺旋測(cè)微計(jì)讀數(shù)圖3-2-3螺旋測(cè)微計(jì)1—尺架；２—測(cè)砧測(cè)量面Ａ；３—待測(cè)物體；４—螺桿測(cè)量面Ｂ；５—測(cè)微螺桿；６—鎖緊裝置；７—固定套管；８—微分筒；９—測(cè)力裝置；１０—螺母套管。3.測(cè)量與讀數(shù)測(cè)量物體尺寸時(shí)，應(yīng)先將測(cè)微螺桿“5”退開(kāi)，把待測(cè)物體“3”放在測(cè)量面之間然后輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)力裝置“9”，使測(cè)桿和測(cè)砧的測(cè)量面剛好與物體接觸，這時(shí)在固定套管“7”的標(biāo)尺（主尺）上和微分筒錐面上的讀數(shù)就是待測(cè)物體的長(zhǎng)度。讀數(shù)時(shí)，應(yīng)從主尺上讀整數(shù)部分（讀到半毫米），從微分筒上讀小數(shù)部分（估計(jì)到最小分度的十分之一，即千分之一毫米），然后兩者相加。例如圖3-2-4（b）中的讀數(shù)是5.381mm；圖3-2-4（c）中的讀數(shù)是5.881mm4.注意事項(xiàng)=1\*GB2⑴零點(diǎn)改正值。當(dāng)螺旋測(cè)微計(jì)的測(cè)量面密合，也就是測(cè)量距離為零時(shí)，微分筒的零線往往不與主尺的橫線重合，而是有一定的讀數(shù)，該讀數(shù)即為零點(diǎn)讀數(shù)。當(dāng)微分筒零線在主尺橫線下方時(shí)，改正值為正，當(dāng)付尺零線在主尺橫線上方時(shí)，改正值為負(fù)。螺旋測(cè)微計(jì)的零點(diǎn)校正經(jīng)常采用的方法是通過(guò)調(diào)整測(cè)微絲桿上的限位螺母，再旋進(jìn)鼓輪，觀察零點(diǎn)，反復(fù)多次，務(wù)必細(xì)心、耐心。⑵細(xì)調(diào)必須用測(cè)力裝置“9”。當(dāng)分別與待測(cè)物接觸時(shí)，受到一定阻力，“9”就會(huì)自動(dòng)打滑，發(fā)出咔咔聲，此聲表示測(cè)砧與待測(cè)物的接觸“緊”“松”適當(dāng)，此時(shí)可以讀數(shù)了。嚴(yán)禁用旋轉(zhuǎn)“8”使測(cè)砧測(cè)量面直接或間接接觸，否則會(huì)使測(cè)微螺桿的精密螺紋受到嚴(yán)重?fù)p傷，以致量具報(bào)廢，或使待測(cè)物受壓力過(guò)大而變形，影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。⑶使用完畢，應(yīng)使測(cè)量面留有1mm以上的間隙，以免熱膨脹時(shí)損壞測(cè)微螺桿。長(zhǎng)期不用，應(yīng)該用脫水黃油封存。3.2.1.4讀數(shù)顯微鏡讀數(shù)顯微鏡是一種光學(xué)測(cè)量?jī)x器，具有準(zhǔn)確度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、應(yīng)用廣泛以及可進(jìn)行非接觸測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，可用來(lái)測(cè)量長(zhǎng)度（測(cè)量孔間距、線間距、刻線寬度和狹縫寬度等）,測(cè)量角度（可測(cè)角度的讀數(shù)顯微鏡，其載物臺(tái)是一帶有刻度的轉(zhuǎn)盤(pán)）,檢查工件質(zhì)量（檢查工件表面的光潔度，檢查印刷照相制版的質(zhì)量等），在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中還可用來(lái)確定實(shí)像位置和測(cè)定實(shí)像的大小，確定虛像的位置和虛像的大小。1.結(jié)構(gòu)讀數(shù)顯微鏡由一只顯微鏡和移動(dòng)測(cè)量裝置組成，如圖3-2-5所示。顯微鏡裝在一個(gè)較精密的移動(dòng)裝置上，使之能夠在垂直光軸的一定方向移動(dòng)，移動(dòng)的距離可以從讀數(shù)裝置讀出。顯微鏡由目鏡、分劃板和短焦距物鏡組成。目鏡可相對(duì)于分劃板上下移動(dòng)，以適應(yīng)不同視力的觀察者看清分劃板的準(zhǔn)絲。鏡筒可上下移動(dòng)改變物鏡與待測(cè)物的距離，使被觀察目標(biāo)在分劃板上成像清晰。分劃板刻有十字叉絲，作為讀數(shù)準(zhǔn)線。圖3-2-圖3-2-6圖3-2-51.微分鼓輪；2.標(biāo)尺；3.物鏡；4.平面鏡；5.調(diào)平面鏡手輪；6.載物臺(tái)；7.彈簧壓片8.調(diào)焦手輪；9.目鏡。2.原理讀數(shù)顯微鏡成像光路原理如圖3-2-6所示。待測(cè)物體經(jīng)物鏡成一個(gè)放大實(shí)像于分劃板上，通過(guò)目鏡能看到和分劃板準(zhǔn)絲的放大虛像。由于采用了螺旋測(cè)微機(jī)構(gòu)，顯微鏡移動(dòng)距離可以從標(biāo)尺和測(cè)微鼓輪上讀出，標(biāo)尺刻度長(zhǎng)0～50mm，格值1mm。測(cè)微旋鈕的螺距為1mm，微分鼓輪圓周分成100個(gè)分格，每轉(zhuǎn)一分格，顯微鏡移動(dòng)0.01mm。讀數(shù)顯微鏡主要技術(shù)規(guī)格如表3-2-1：表3-2-1JCD2－A/JCD3型讀數(shù)顯微鏡光學(xué)性能物鏡放大倍數(shù)3×測(cè)量范圍50mm工作距離54.06mm目鏡放大倍數(shù)10×最小讀數(shù)值0.01mm視場(chǎng)直徑4.8mm顯微鏡放大倍數(shù)30×儀器公差0.02mm3.測(cè)量與讀數(shù)⑴、調(diào)節(jié)目鏡視度。調(diào)節(jié)目鏡筒，看清叉絲。⑵、將被測(cè)工件放在載物臺(tái)上，用彈簧片壓住。⑶、調(diào)焦。轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)焦手輪，由下至上移動(dòng)顯微鏡筒，改變物鏡到被測(cè)工件的距離，看清工件像，并消除視差。⑷、轉(zhuǎn)動(dòng)微分鼓輪，橫向移動(dòng)顯微鏡，使叉絲的焦點(diǎn)和被測(cè)量的目標(biāo)對(duì)準(zhǔn)。⑸、讀數(shù)。從標(biāo)尺上讀出毫米以上整數(shù)部分，從鼓輪讀出毫米以下的讀數(shù)部分，再估讀到毫米的千分位，然后再轉(zhuǎn)動(dòng)微分鼓輪移動(dòng)顯微鏡，使叉絲交點(diǎn)和工件的另一目標(biāo)對(duì)準(zhǔn)然后讀數(shù)，兩次讀數(shù)之差即為被測(cè)工件兩點(diǎn)間的距離。4.注意事項(xiàng)⑴測(cè)量時(shí)應(yīng)使十字叉絲的水平線保持與標(biāo)尺平行，十字叉絲的垂直線作為讀數(shù)準(zhǔn)線；可借助于水平準(zhǔn)絲放置被測(cè)長(zhǎng)度與標(biāo)尺平行，為此需調(diào)節(jié)分劃板十字準(zhǔn)線的水平線與標(biāo)尺平行。調(diào)節(jié)方法如下：由于十字叉絲中心交點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡總是平行于標(biāo)尺的，所以需要在載物臺(tái)上平行于標(biāo)尺置一直線參照物（如整齊的紙邊、尺刃、狹縫邊等）。從顯微鏡中觀察，調(diào)節(jié)參照物使準(zhǔn)線交點(diǎn)落在參照直線上。轉(zhuǎn)動(dòng)鼓輪移動(dòng)顯微鏡筒，檢查準(zhǔn)線交點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是否始終沿著參照直線，若有差異，則應(yīng)微小轉(zhuǎn)動(dòng)參照物，反復(fù)檢查調(diào)整直到準(zhǔn)線交點(diǎn)始終沿著參照直線移動(dòng)，旋松鎖定目鏡的螺釘，轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡，使分劃板準(zhǔn)線的橫線與參照直線重合，最后再鎖定目鏡。⑵、調(diào)焦時(shí)，顯微鏡只能自下向上移動(dòng)，以防止物鏡或待測(cè)物損壞。⑶、為了消除螺距誤差（即空程差），采用單方向移動(dòng)顯微鏡測(cè)微鼓輪進(jìn)行測(cè)量。全部測(cè)量過(guò)程中，叉絲只能從一個(gè)方向移向目標(biāo)，不要中途反向。這是因?yàn)轱@微鏡的移動(dòng)是靠測(cè)微螺桿的推動(dòng)，螺紋之間有間隙，反向移動(dòng)過(guò)程中，雖然鼓輪讀數(shù)發(fā)生了變化，但由于螺紋間隙存在，顯微鏡尚未移動(dòng)，由此產(chǎn)生的讀數(shù)錯(cuò)誤就是螺距差。3.2.1.5測(cè)微目鏡1.結(jié)構(gòu)測(cè)微目鏡主要由復(fù)合目鏡、螺桿、讀數(shù)鼓輪、活動(dòng)分劃板等組成，如圖3-2-7所示。圖3-2-7圖3-2-71.復(fù)合目鏡；2.活動(dòng)分劃板；3..測(cè)微螺桿；4.讀數(shù)鼓輪；5.固定分劃板；6.固定螺絲；7.鏡筒鎖緊螺絲；8.望遠(yuǎn)鏡物鏡筒。測(cè)微目鏡是利用螺旋測(cè)微原理測(cè)量成像于其分劃板上的像的大小的儀器。旋轉(zhuǎn)鼓輪，通過(guò)傳動(dòng)絲桿可推動(dòng)活動(dòng)分劃板左右移動(dòng)?；顒?dòng)分劃板上刻有雙線和叉絲，其移動(dòng)方向垂直于目鏡的光軸，固定分劃板上刻有毫米標(biāo)度線。測(cè)微器鼓輪刻有100分格，每轉(zhuǎn)一圈，活動(dòng)分格移動(dòng)1毫米。其讀數(shù)方法與螺旋測(cè)微計(jì)相似，雙線或者叉絲交點(diǎn)位置的毫米數(shù)由固定分劃板上讀出，毫米以下的讀數(shù)由測(cè)微器鼓輪上讀出，最小分度值為0.01mm。3.測(cè)量與讀數(shù)⑴、目鏡可在架上前后調(diào)節(jié)，改變目鏡和叉絲的距離以適應(yīng)不同使用者眼睛的差異，調(diào)節(jié)時(shí)要使叉絲和固定分劃板的毫米標(biāo)度線均在目鏡視野中最清楚。⑵、被測(cè)量的像應(yīng)在叉絲平面上。判斷方法是：移動(dòng)眼睛，看叉絲和物像有無(wú)相對(duì)移動(dòng)，即消除視差。⑶、測(cè)量時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)鼓輪推動(dòng)活動(dòng)分劃板，使叉絲的交點(diǎn)或雙線依次與被測(cè)像兩端重合，得到首尾兩個(gè)讀數(shù)，其差值即為被測(cè)像尺寸。4.使用及注意事項(xiàng)測(cè)量時(shí)應(yīng)注意使鼓輪沿一個(gè)方向移動(dòng)，中途不能反轉(zhuǎn)，以避免空程差。移動(dòng)活動(dòng)分劃板的同時(shí)，一定要注意觀察叉絲位置，不能使它移出毫米標(biāo)度線的范圍之外。3.2.2質(zhì)量的測(cè)量?jī)x器3.2.2.1物理天平的結(jié)構(gòu)及其主要參數(shù)1.結(jié)構(gòu)圖3-2-8物理天平物理天平是物理實(shí)驗(yàn)中常用的一般準(zhǔn)確度的天平，它是利用杠桿原理稱衡質(zhì)量的儀器。其構(gòu)造如圖圖3-2-8物理天平天平的底座后面有一只腳，前面有兩只調(diào)節(jié)螺絲。支柱垂直地固定在底座上，支柱正面下方裝有一刻度牌，支柱內(nèi)有一升降桿，桿頂是一塊有凹槽的瑪瑙板，桿底有升降手輪。橫梁的正中下沿連著一根長(zhǎng)指針，指針上固定有感量砣，梁中心嵌有鋼制中央刀刃，當(dāng)它擱在瑪瑙板上時(shí)形成杠桿的支點(diǎn)，橫梁的兩臂對(duì)稱，其兩端各裝有刃口向上的刀刃一只，以托承秤盤(pán)鉤（鉤上有一瑪瑙板，用以套在刀刃上），秤盤(pán)鉤下各懸掛一秤盤(pán)。橫梁的上述三個(gè)刀刃位于同一平面內(nèi)，以形成等臂直杠桿。2.主要參數(shù)物理天平的主要參數(shù)有：⑴、最大稱量最大稱量是指天平允許稱量的最大質(zhì)量。有500克、1000克、5000克等。⑵、感量（分度值）感量就是天平的指針從標(biāo)度口上零點(diǎn)平衡位置轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)最小分格時(shí)，天平兩稱盤(pán)上的質(zhì)量差，又稱為分度值。靈敏度是感量的倒數(shù)，感量越小，天平的靈敏度越高。常見(jiàn)天平感量有50mg、100mg等。物理天平儀器誤差通常取感量的一半。3.2.2.2物理天平的調(diào)節(jié)當(dāng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪時(shí)，帶動(dòng)升降桿上升，橫梁的中央刀刃擱在瑪瑙板上，橫梁兩端的刀刃也承擔(dān)起秤盤(pán)的重量，天平就靈敏地?cái)[動(dòng)起來(lái)，這叫作起動(dòng)。反之，當(dāng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪時(shí)，橫梁下降，并落在直立柱上方的止動(dòng)架上，這稱為制動(dòng)。為了保持稱量前天平的平衡狀態(tài)，天平上裝有兩個(gè)調(diào)節(jié)裝置。支柱的垂直調(diào)節(jié)和兩臂的平衡調(diào)節(jié)。前者靠調(diào)節(jié)螺絲及垂線準(zhǔn)星；后者靠橫梁兩端的平衡螺母，在起動(dòng)狀態(tài)中觀察中央指針是否在0刻度線左右對(duì)稱擺動(dòng)。物理天平的調(diào)節(jié)步驟是：1.首先調(diào)節(jié)支柱鉛直。2.其次把游碼撥到零刻度，使橫梁處于起動(dòng)狀態(tài)，觀察中央指針的擺動(dòng)情況，然后使天平處于制動(dòng)狀態(tài)，微調(diào)平衡螺母，再起動(dòng)觀察，再制動(dòng)微調(diào)，如此反復(fù)多次，直至平衡。3.一般左盤(pán)放被測(cè)物，右盤(pán)放砝碼，二者都應(yīng)放在盤(pán)正中央。4.用鑷子從大至小逐個(gè)更換砝碼以逐漸逼近所測(cè)物的質(zhì)量。更換砝碼時(shí)須使天平處于制動(dòng)狀態(tài)，取回的砝碼應(yīng)放回砝碼盒內(nèi)原位置。5.最后，利用橫梁上的游碼，直至取得平衡。游碼讀數(shù)應(yīng)估讀一位。砝碼的總和加上游碼所指數(shù)值之和即為被測(cè)物的質(zhì)量。3.2.2.3物理天平的使用注意事項(xiàng)1.使用前應(yīng)從銘牌上了解該天平的性能。在測(cè)量中，根據(jù)天平的感量可以幫助我們迅速地找到應(yīng)增加的砝碼數(shù)。如已知某天平的感量為100毫克／格，在稱量時(shí)，如果指針停在零線右方2格處，這說(shuō)明右盤(pán)輕，可以估計(jì)應(yīng)再增加200毫克左右。2.保護(hù)好刀刃和砝碼。為此，起落動(dòng)作要慢，用后必須使天平處于制動(dòng)狀態(tài)，砝碼不可遺失，不能用手拿，以防銹蝕。圖3-2-9圖3-2-9SJ9-1型多功能電子秒表4.酸、堿、油脂或其他化學(xué)藥物不能直接放在秤盤(pán)上。3.2.3時(shí)間的測(cè)量?jī)x器3.2.3.1秒表秒表是測(cè)量時(shí)間用的計(jì)量器具。分機(jī)械式和電子式秒表兩種。數(shù)字式電子秒表具有準(zhǔn)確度高、功能多、功耗低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和維修方便等優(yōu)點(diǎn)。SJ9-1型多功能電子秒表如圖3-2-9所示。1.秒表能顯示時(shí)、分、秒、1/100秒，它由8位數(shù)字組成。計(jì)數(shù)時(shí)，秒表指示符號(hào)閃爍；計(jì)時(shí)停止，它也停止閃爍，并呈顯示狀態(tài)。分標(biāo)（′）和秒標(biāo)（″）在計(jì)數(shù)時(shí)呈顯示狀態(tài)，而在分段計(jì)時(shí)時(shí)則閃爍。秒表各按鈕的作用見(jiàn)圖3-2-9和表3-2-2。2.秒表的用途⑴、基本秒表顯示：當(dāng)S3在秒表狀態(tài)時(shí)，應(yīng)先使它復(fù)零，按S1開(kāi)始計(jì)數(shù)，再按S4即復(fù)零。⑵、累計(jì)及時(shí)：按一下S1秒表計(jì)數(shù)開(kāi)始，再按一下S1秒表計(jì)數(shù)停止。若再按一下S1則累加計(jì)數(shù)，如此可以重復(fù)斷續(xù)累加。⑶、取樣：按一下S1秒表計(jì)數(shù)開(kāi)始，再按一下S4，液晶顯示器上的數(shù)字立刻停止，并出現(xiàn)“SPLIT”記號(hào)，而秒表指示符號(hào)仍在閃動(dòng)，分標(biāo)（′）和秒標(biāo)（″）都同樣閃爍。這時(shí)數(shù)字即為取樣計(jì)時(shí)，要取消這個(gè)取樣“SPLIT”，再按一下S4即可。⑷分段計(jì)時(shí)：第一次按下S1，秒表開(kāi)始計(jì)秒。當(dāng)?shù)谝淮伟聪耂4時(shí)，表面上出現(xiàn)“SPLIT”，并顯示一個(gè)數(shù)，而秒表內(nèi)部繼續(xù)在計(jì)數(shù)，秒表指示符號(hào)分標(biāo)和秒標(biāo)都同時(shí)閃爍。當(dāng)?shù)诙伟聪耂1時(shí)，秒表停止計(jì)數(shù)，秒表指示符號(hào)分標(biāo)和秒標(biāo)都停止閃爍。記下表面的數(shù)據(jù)后，再按一下S4出現(xiàn)第二次計(jì)時(shí)的數(shù)據(jù)，再按一下S4秒表則復(fù)零。表3-2-2秒表各按鈕的作用按紐按紐按紐按紐啟動(dòng)／停止響鬧指示開(kāi)關(guān)音響開(kāi)關(guān)調(diào)整調(diào)整位置調(diào)整位置分段計(jì)時(shí)／復(fù)零12小時(shí)和24小時(shí)選擇3.使用注意事項(xiàng)⑴、數(shù)字秒表使用溫度范圍為10℃～40⑵、使用時(shí)避免震動(dòng)、暴曬，避免浸水。⑶、使用及保存時(shí)應(yīng)避免與腐蝕性物質(zhì)接觸。3.2.3.2JSJ-3A多功能數(shù)字毫秒計(jì)1.原理JSJ-3A多功能數(shù)字毫秒計(jì)是用石英晶體振蕩分頻作時(shí)基脈沖，電脈沖頻率穩(wěn)定在10KHz，即每秒鐘內(nèi)準(zhǔn)確產(chǎn)生一萬(wàn)個(gè)脈沖，用這些脈沖在開(kāi)始計(jì)數(shù)和停止計(jì)數(shù)的時(shí)間間隔內(nèi)去推動(dòng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。一個(gè)脈沖一個(gè)數(shù)，任何兩個(gè)相鄰脈沖的時(shí)間間隔為萬(wàn)分之一秒，即0.1ms。故通過(guò)計(jì)數(shù)器所記的數(shù)字，就可以測(cè)出從“計(jì)”到“?！边@段時(shí)間的長(zhǎng)短，并有數(shù)碼顯示裝置直接顯示。2.使用方法控制計(jì)數(shù)器“計(jì)”、“?！钡霓k法有“機(jī)控”和“光控”兩類?！皺C(jī)控”用機(jī)械接觸開(kāi)關(guān)的通斷來(lái)控制；“光控”是通過(guò)光電信號(hào)來(lái)控制，分S1、S2兩檔：置于“S1”檔時(shí)，毫秒計(jì)顯示出兩只光敏管中的任意一只光照被檔的時(shí)間；置于“S2”檔時(shí)，遮擋一下一只光敏管，計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)，再遮擋一下任一只光敏管，計(jì)數(shù)器就停止計(jì)數(shù)，毫秒計(jì)顯示兩次遮擋光敏管的時(shí)間間隔。用“光控”時(shí)，儀器設(shè)有“手動(dòng)復(fù)位”和“自動(dòng)復(fù)位”。手動(dòng)復(fù)位需按面板上的復(fù)位按鈕，數(shù)碼管顯示的數(shù)字全部恢復(fù)為零。自動(dòng)復(fù)位是指數(shù)字顯示一段時(shí)間后就自行消失，恢復(fù)為零，調(diào)節(jié)“復(fù)位延時(shí)”旋鈕可改變顯示時(shí)間的長(zhǎng)短。儀器上還有時(shí)基信號(hào)選擇開(kāi)關(guān)，根據(jù)測(cè)量需要選擇0.1ms、1ms、10ms。如果數(shù)碼管顯示數(shù)字為4211，那么，在“0.1ms”一檔時(shí)，便讀作421.1毫秒，即0.4211秒；在“1ms”檔時(shí)，便讀作4211毫秒，即4.211秒；在“10ms”檔時(shí)，便讀作42110毫秒，即42.11秒。3.注意事項(xiàng)：⑴、愛(ài)護(hù)儀器，不要隨意撥弄旋鈕，不隨意拔下導(dǎo)線插頭。⑵、認(rèn)清儀器面板上按鈕、旋鈕、開(kāi)關(guān)和插孔的用途。⑶、打開(kāi)儀器電源開(kāi)關(guān)，數(shù)碼管應(yīng)全部點(diǎn)亮。當(dāng)開(kāi)關(guān)置于“光控”和S2檔時(shí)，用紙片遮擋任一只光敏管，計(jì)數(shù)器不斷計(jì)數(shù)，再遮擋一下，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。按下復(fù)位按鈕，顯示數(shù)字恢復(fù)為零，表示儀器工作正常。3.2.3.3計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、測(cè)速儀1.儀器特點(diǎn)本儀器以單片微機(jī)為核心，配有合理的控制程序，具有計(jì)時(shí)、加速度、碰撞、重力加速度、周期、計(jì)數(shù)、信號(hào)源功能。它能與氣墊導(dǎo)軌、自由落體儀等多種儀器配合使用。2.面板各部分的作用MUJ-5B計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、測(cè)速儀面板圖如圖3-2-10所示。圖3-2-10MUJ-5B計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、測(cè)速儀面板圖功能鍵：如按下功能鍵前，光電門(mén)遮過(guò)光，則清“0”，功能復(fù)位。若光電門(mén)沒(méi)遮過(guò)光圖3-2-10MUJ-5B計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、測(cè)速儀面板圖取數(shù)鍵：在計(jì)時(shí)1（S1）、計(jì)時(shí)2（S2）、周期（T）功能時(shí)，儀器可自動(dòng)存入前20個(gè)測(cè)量值，按下取數(shù)鍵，可顯示存入的值。當(dāng)顯“E×”，提示將顯示存入的第×值。在顯示存入值過(guò)程中，按下功能鍵，會(huì)清除已存入的數(shù)值。轉(zhuǎn)換鍵：在計(jì)時(shí)、加速度、碰撞功能時(shí)，按下轉(zhuǎn)換鍵小于1s，測(cè)量值在時(shí)間或速度之間轉(zhuǎn)換。按下轉(zhuǎn)換鍵大于1s可重新選擇您所用的擋光片寬度1.0cm、3.0cm、5.0cm電磁鐵開(kāi)關(guān)鍵：按動(dòng)此間可改變電磁鐵的吸合（鍵上方發(fā)光管亮）、放開(kāi)（鍵上方發(fā)光管暗）。3.儀器使用與操作當(dāng)使用的擋光片與您用轉(zhuǎn)換鍵設(shè)定的擋光片寬度應(yīng)一致。（僅顯示時(shí)間時(shí)可忽略此項(xiàng)）=1\*GB2⑴、計(jì)時(shí)1（S1）:測(cè)量對(duì)任一光電門(mén)的擋光時(shí)間，可連續(xù)測(cè)量。自動(dòng)存入前20個(gè)數(shù)據(jù)，按下取數(shù)鍵可查看。=2\*GB2⑵、計(jì)時(shí)2（S2）:測(cè)量光電門(mén)兩次擋光的間隔時(shí)間，可連續(xù)測(cè)量。自動(dòng)存入前20個(gè)數(shù)據(jù)，按下取數(shù)鍵可查看。=3\*GB2⑶、加速度（a）:測(cè)量帶凹形擋光片的滑行器，通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的速度及通過(guò)兩光電門(mén)這段路程的時(shí)間，可接如2～4個(gè)光電門(mén),顯示器依次顯示所需數(shù)據(jù)。=4\*GB2⑷、碰撞（Pzh）：等質(zhì)量、不等質(zhì)量碰撞。在P1、P2口各接一只光電門(mén)，兩只滑行器上裝好相同寬度的凹形擋光片和碰撞彈簧，讓滑行器從氣軌兩端向中間運(yùn)動(dòng)，各自通過(guò)一個(gè)光電門(mén)后相撞，碰撞完畢，可以自動(dòng)顯示數(shù)據(jù)。=5\*GB2⑸重力加速度（g）：將電磁鐵插入P1光電門(mén)插口，兩個(gè)光電門(mén)插入P2光電門(mén)插口，電磁鐵開(kāi)關(guān)鍵上方發(fā)光管亮?xí)r，吸上小鋼球；按電磁鐵開(kāi)關(guān)鍵，小鋼球下落（同步計(jì)時(shí)），到小鋼球前沿遮住光電門(mén)（記錄時(shí)間）。按功能鍵或按電磁鐵開(kāi)關(guān)鍵，儀器可自動(dòng)清“0”，電磁鐵吸合。重力加速度的測(cè)量方法，還可用計(jì)時(shí)2（S2）功能測(cè)量。=6\*GB2⑹、周期（T）：測(cè)量單擺振子或彈簧振子1～9999周期的時(shí)間?？蛇x用以下二種方法。不設(shè)定周期數(shù)：在周期顯示為0時(shí)，每完成一個(gè)周期，顯示周期數(shù)會(huì)加1。按下轉(zhuǎn)換鍵即停止測(cè)量。顯示最后一個(gè)周期數(shù)約1秒后，顯示累計(jì)時(shí)間值。按取數(shù)鍵，可提取單個(gè)周期的時(shí)間值。設(shè)定周期數(shù)：按下轉(zhuǎn)換鍵不放，確認(rèn)到您所需周期數(shù)時(shí)放開(kāi)此鍵即可。（只能設(shè)定100以內(nèi)的周期數(shù)。）每完成一個(gè)周期，顯示周期數(shù)會(huì)自動(dòng)減1，當(dāng)最后一次遮光完成，顯示累計(jì)時(shí)間值。按取數(shù)鍵可顯示本次實(shí)驗(yàn)（最多前20個(gè)周期）每個(gè)周期的測(cè)量值，如顯示E2（表示第二個(gè)周期），×××××（第二個(gè)周期的時(shí)間）……。待運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)后，按功能鍵，即可重新開(kāi)始測(cè)量。=7\*GB2⑺計(jì)數(shù)（J）：測(cè)量光電門(mén)的遮光次數(shù)。=8\*GB2⑻信號(hào)源（XH）：將信號(hào)源輸出插頭，插入信號(hào)源輸出插口，可在插頭上測(cè)量本機(jī)輸出時(shí)間間隔為0.1ms、1ms、10ms、100ms、1000ms的電信號(hào)，按轉(zhuǎn)換鍵可改變電信號(hào)的頻率。如果測(cè)試信號(hào)誤差較大，請(qǐng)檢查本儀器地線與測(cè)試儀器地線是否相連接。4.儀器的自檢、調(diào)整和維護(hù)本機(jī)具有自檢功能。按住取數(shù)鍵不放，再開(kāi)啟電源開(kāi)關(guān)，數(shù)碼管顯示“２２２２２”、“５５５５５”發(fā)光二極管全亮，顯示20.47ms。說(shuō)明儀器程序，光電門(mén)輸入工作正常。若整機(jī)無(wú)計(jì)時(shí)功能，請(qǐng)檢查光電門(mén)是否正常。5.注意事項(xiàng)=1\*GB2⑴、測(cè)量時(shí)間小于1ms或大于99.999s,按轉(zhuǎn)換鍵想轉(zhuǎn)換為速度時(shí)，只顯示0.0.0.0.,表示超范圍測(cè)量。=2\*GB2⑵、當(dāng)做完實(shí)驗(yàn)后，請(qǐng)關(guān)閉儀器電源開(kāi)關(guān)。=3\*GB2⑶、請(qǐng)避免使儀器接近太陽(yáng)光，因?yàn)檫@將影響儀器的性能。3.2.4溫度的測(cè)量?jī)x器3.2.4.1常用溫度計(jì)簡(jiǎn)介1.液體溫度計(jì)液體溫度計(jì)的構(gòu)造如圖3-2-11所示，一玻璃管下端接一球泡，球泡中盛液體（工作物質(zhì)如水銀、乙醇等）。玻璃管中央連接球泡的是一內(nèi)徑均勻的毛細(xì)管。液體受熱后，在毛細(xì)管中升高。其升高與降低的距離與冷熱程度成正比，則從管壁的標(biāo)度就可以讀出相應(yīng)的溫度值。2.半導(dǎo)體溫度計(jì)半導(dǎo)體熱敏電阻，當(dāng)其溫度升高，阻值則下降。如果已知它的阻值隨溫度變化的曲線，以后只要測(cè)出它的阻值，便可查出相應(yīng)的溫度。半導(dǎo)體溫度計(jì)是將半導(dǎo)體熱敏電阻連接在一惠斯登電橋線路中，采用非平衡法測(cè)量溫度。圖3-2-12是半導(dǎo)體溫度計(jì)原理圖，是熱敏電阻（感溫元件）。是電表，溫度值是用電流的大小來(lái)反映。3.熱電偶溫度計(jì)熱電偶溫度計(jì)又稱溫差電偶溫度計(jì)。熱電偶是由兩種不同材料的金屬絲所組成，如圖3-2-13所示。如果兩種不同材料的接觸點(diǎn)處溫度不同，則在A、B兩點(diǎn)間會(huì)產(chǎn)生溫差電動(dòng)勢(shì)，它的大小與組成熱電偶的兩種材料性質(zhì)和兩接觸點(diǎn)之間的溫度差（）有關(guān)。由于熱電偶具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、熱容量小、測(cè)量溫度范圍寬等特點(diǎn)，它廣泛用于溫度精密測(cè)量、高溫測(cè)量和自動(dòng)控制電路中。圖3-2-13中粗、細(xì)線分別代表兩種不同的金屬材料。由兩種材料a、b組成的熱電偶，當(dāng)兩節(jié)點(diǎn)分別放在溫度為和處時(shí)，如果溫差電動(dòng)勢(shì)和溫度差之間的關(guān)系已知，且已知一個(gè)接點(diǎn)處溫度的數(shù)值，即在測(cè)量出溫度差后就能確定另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)值。通常選用冰、水混合物作為參考點(diǎn)（00C），另一點(diǎn)放在待測(cè)溫度處。在一般情況下采用價(jià)格低廉、溫差電動(dòng)勢(shì)較大的銅－康銅等材料。溫差電動(dòng)勢(shì)用電位差計(jì)或數(shù)字毫伏表測(cè)量。溫差電動(dòng)勢(shì)和溫度差的對(duì)應(yīng)關(guān)系表在有關(guān)手冊(cè)中圖3-2-11液體溫度計(jì)圖3-2-12圖3-2-11液體溫度計(jì)圖3-2-12半導(dǎo)體溫度計(jì)原理電路圖圖3-2-13熱電偶溫度計(jì)3.2.5電流、電壓和電阻的測(cè)量?jī)x器3.2.5.1電流的測(cè)量?jī)x器1.常用電流表簡(jiǎn)介⑴、磁電系直流電流表。它是由一只磁電式表頭和測(cè)量線路組成的。該類儀器準(zhǔn)確度較高、靈敏度高、功耗小、刻度均勻、但過(guò)載能力較差。工作原理詳見(jiàn)4.12一節(jié)。⑵、電磁系電流表。它是由一只電磁式表頭和測(cè)量線路組成的。電磁系電流表可直接測(cè)量大電流，過(guò)載能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，交、直流兩用，但刻度不均勻、功耗較大、靈敏度較低，可測(cè)10-2A～102A⑶、電動(dòng)系電流表。它是由一只電動(dòng)式表頭和測(cè)量線路組成的。電動(dòng)系電流表準(zhǔn)確度高，可用于交、直流測(cè)量，靈敏度高，但刻度不均勻，過(guò)載能力差，易受外磁場(chǎng)干擾，量限為10-1A～1A，準(zhǔn)確度可達(dá)2.指針式檢流計(jì)指針式檢流計(jì)是磁電式電表的一種，它主要作為零電流指示器。指針式檢流計(jì)的主要特征是指針零點(diǎn)在刻度的中央，便于檢測(cè)出不同方向的直流電流。⑴、檢流計(jì)的外形見(jiàn)圖3-2-14（a），在無(wú)電流流入時(shí)，其指針位于中央位置（指針指零）。當(dāng)電流從“＋”接線柱流入，指針向“＋”方偏轉(zhuǎn)（說(shuō)明“＋”接線柱電位比“－”接線柱高）；當(dāng)電流從“－”接線柱流入時(shí)，指針向“－”方偏轉(zhuǎn)（說(shuō)明“－”接線柱電位比“＋”接線柱高）。(a)檢流計(jì)外形(a)檢流計(jì)外形(b)檢流計(jì)的保護(hù)電路圖3-2-14圖3-2-15光標(biāo)檢流計(jì)的測(cè)量機(jī)構(gòu)1.活動(dòng)線圈；2.懸絲；3.反射鏡。圖3-2-16AC15光標(biāo)檢流計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖1.玻璃標(biāo)尺；2.反射鏡；3.小燈泡；4.透鏡；5.光闌；6.透鏡；7.反射鏡；8.活動(dòng)線圈；9.反射鏡；10.懸絲。⑵、為了保護(hù)電表，以免超載損壞，在電表內(nèi)部配置有保護(hù)裝置。圖3-2-14（a）中的“1”，“2”和“G”三個(gè)按鈕，就是這種保護(hù)裝置，其電路如圖3-2-14（b）所示。圖中檢流計(jì)為44C2型，量程為-50～0～+50μA，電流常數(shù)為2μA/小格，內(nèi)阻1.8KΩ，保護(hù)電阻98KΩ,8.2KΩ。根據(jù)計(jì)算可知，當(dāng)輸入端的電壓5V時(shí)，接通開(kāi)關(guān)1，確保檢流計(jì)不超載；當(dāng)5V時(shí)，接通開(kāi)關(guān)2，檢流計(jì)不會(huì)超載。由此得到指針式檢流計(jì)使用規(guī)則：使用時(shí)先按按鈕“1”，在指針無(wú)顯著偏轉(zhuǎn)的情況下，再按按圖3-2-15光標(biāo)檢流計(jì)的測(cè)量機(jī)構(gòu)1.活動(dòng)線圈；2.懸絲；3.反射鏡。圖3-2-16AC15光標(biāo)檢流計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖1.玻璃標(biāo)尺；2.反射鏡；3.小燈泡；4.透鏡；5.光闌；6.透鏡；7.反射鏡；8.活動(dòng)線圈；9.反射鏡；10.懸絲。３.直流輻射式檢流計(jì)⑴、概述直流輻射式檢流計(jì)是一種測(cè)量微弱電流（10-8A～10-11圖3-2-15為光標(biāo)檢流計(jì)的測(cè)量機(jī)構(gòu)示意圖。圖3-2-16為光標(biāo)檢流計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖，為了提高其靈敏度，應(yīng)用光杠桿放大原理，讓光標(biāo)經(jīng)過(guò)多次反射后再在標(biāo)度尺上指示被測(cè)值。這樣經(jīng)過(guò)多次反射的檢流計(jì)稱為“直流輻射式檢流計(jì)”。AC15型直流輻射式檢流計(jì)測(cè)量機(jī)構(gòu)的基本工作原理是：活動(dòng)線圈放置在軟鐵所制成的鐵心及永久磁鐵中間，當(dāng)有電流經(jīng)過(guò)導(dǎo)電游絲、拉絲和線圈時(shí)，通電線圈與永久磁鐵磁場(chǎng)間相互作用，使檢流計(jì)活動(dòng)部分產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩而轉(zhuǎn)動(dòng)，其偏轉(zhuǎn)的角度與通過(guò)線圈的電流值、拉絲及導(dǎo)電游絲的反作用力矩有關(guān)。檢流計(jì)磁系統(tǒng)是由永久磁鐵、磁軛、鐵心所組成。在檢流計(jì)活動(dòng)部分上裝有一面小平面鏡，一面球面反射鏡及一面反射鏡進(jìn)行反射，所以使得有可能在一個(gè)體積較小的外殼內(nèi)制成高靈敏度而又便攜的檢流計(jì)。檢流計(jì)照明系統(tǒng)有變壓器，電壓標(biāo)志片電源開(kāi)關(guān)等，可直接應(yīng)用電壓6.3V的螺口燈泡，當(dāng)“220V”電源插口接上220V電壓時(shí)，電源開(kāi)關(guān)置于“6V”處，電源接通。它固定的方法是通過(guò)球形的燈座被夾緊在照明器的外殼的圓筒內(nèi)，所以照明燈能在很廣的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)以便對(duì)光。檢流計(jì)裝有零點(diǎn)調(diào)節(jié)器及標(biāo)盤(pán)活動(dòng)調(diào)零器。零點(diǎn)調(diào)節(jié)器為零點(diǎn)粗調(diào)，標(biāo)盤(pán)活動(dòng)調(diào)零器為零點(diǎn)細(xì)調(diào)。此調(diào)整器能保證檢流計(jì)在水平位置向任何方向傾斜5度時(shí)，能將指示器調(diào)整在標(biāo)度尺零位上。檢流計(jì)有一個(gè)用來(lái)接屏蔽的接線柱，能很有效地消除寄生電動(dòng)勢(shì)和漏電對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。檢流計(jì)配有分流器，測(cè)量時(shí)應(yīng)從檢流計(jì)最低靈敏度開(kāi)始，如偏轉(zhuǎn)不大，則可逐步地轉(zhuǎn)到高靈敏度測(cè)量。0.01檔為最低靈敏度檔。⑵、技術(shù)性能AC15型直流檢流計(jì)共有六種不同性能的系列產(chǎn)品，它的主要技術(shù)數(shù)據(jù)列于表3-2-3⑶、使用方法及注意事項(xiàng)①按照表3-2-3②在測(cè)量中如需要屏蔽時(shí)，可用絕緣物（有機(jī)玻璃、硬橡膠板）將檢流計(jì)墊起，并將檢流計(jì)外殼上專用的屏蔽端鈕接以屏蔽。③當(dāng)檢流計(jì)指示器搖晃不停時(shí)，可用短路電鍵使檢流計(jì)受到阻尼，在改變電路時(shí)也必須使檢流計(jì)處于短路狀態(tài)，在使用結(jié)束和移動(dòng)時(shí)，均應(yīng)將檢流計(jì)處于短路狀態(tài)。（分流器開(kāi)關(guān)應(yīng)放短路檔）。④在接通電源時(shí)，應(yīng)使電源開(kāi)關(guān)所指示的位置與所使用的點(diǎn)源電壓值一致。（特別注意不要將220V電源插入6V插座內(nèi)）。⑤如使用檢流計(jì)的地方有輕微振動(dòng)時(shí)，可把檢流計(jì)放在海面橡皮襯墊的厚鐵板上進(jìn)行工作。⑥如發(fā)現(xiàn)標(biāo)尺上找不到光點(diǎn)影象時(shí)，可將檢流計(jì)輕微擺動(dòng)，如有光點(diǎn)影象掃掠，則可調(diào)節(jié)零點(diǎn)調(diào)節(jié)器，將光點(diǎn)調(diào)至標(biāo)度尺上，如無(wú)光點(diǎn)影象掃掠，則可檢查燈泡是否燒壞。表3-2-3AC15型直參數(shù)測(cè)量電位檢流計(jì)型號(hào)AC15/1AC15/2AC15/3AC15/4AC15/5AC15/6“－”-1“－”-2不大于內(nèi)阻歐姆1.5K500100503050500外臨界電阻歐姆100K10K1K5004050010K分度值安/分度3×10-101.5×10-93×10-95×10-91×10-85×10-91.5×10-9臨界阻尼時(shí)間秒4⑦每個(gè)檢流計(jì)已經(jīng)經(jīng)過(guò)對(duì)光調(diào)整好，更換燈泡以后還需進(jìn)行對(duì)光。⑧實(shí)驗(yàn)應(yīng)遵循條件：一是周?chē)諝鉁囟葹?20℃±5℃即相對(duì)濕度小于80﹪；二是除地磁場(chǎng)外實(shí)際上不應(yīng)有磁鐵性物質(zhì)及外磁場(chǎng)；三是周?chē)h(huán)境不應(yīng)有振動(dòng)。4．AC5型直流檢流計(jì)⑴概述AC5型檢流計(jì)供各種直流電橋、電位差及其它儀器作零位指示之用。它主要有接線柱端鈕與外電路連接，有“粗”、“細(xì)”按鈕供接通檢流計(jì)用，“短路”旋鈕可以調(diào)整電氣零位，背面有電池盒，供裝9V6F22型疊層電池，電源開(kāi)關(guān)供電池通斷用?！敖拥亍毖b置是檢流計(jì)在使用過(guò)程中由于較大靜電影響而不能正常工作時(shí)，用于接地以消除影響。⑵技術(shù)性能該檢流計(jì)為滿足不同平衡電路之要求制成下列各種型式，其主要技術(shù)參數(shù)如下表3-2-4所示，表中“量程”一欄是鎖定“粗”按鈕時(shí)的參數(shù)，如果按下“細(xì)”⑶、使用方法及注意事項(xiàng)=1\*GB3①使用時(shí)，先在電池盒中裝入電池，將檢流計(jì)與外電路連接，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，用“調(diào)零”旋鈕將指針調(diào)到零位，然后按下“粗”按鈕，檢流計(jì)即被接入電路進(jìn)行“粗”測(cè)量，然后按下“細(xì)”按鈕進(jìn)行測(cè)量，“細(xì)”按鈕為電流實(shí)際值，如需長(zhǎng)時(shí)間將檢流計(jì)接入電路，可將按鈕轉(zhuǎn)一角度，使其鎖住即可。=2\*GB3②該檢流計(jì)在周?chē)鷾囟?℃—35℃，相對(duì)溫度≤80%環(huán)境下使用。=3\*GB3③使用時(shí)，如需要檢流計(jì)短路，可按下“短路”按鈕。=4\*GB3④檢流計(jì)使用完畢后，應(yīng)放松按鈕，關(guān)掉電源。如長(zhǎng)時(shí)間不使用，應(yīng)取出電池。=5\*GB3⑤檢流計(jì)應(yīng)保管在周?chē)諝鉁囟?0℃—35℃，相對(duì)濕度在80%以下的倉(cāng)庫(kù)中，空氣中不應(yīng)有可致腐蝕性的有害雜質(zhì)。表3-2-4參數(shù)型號(hào)量程（μA）電阻（≦Ω）電流分度值（≦A/div）阻尼時(shí)間（≤S）AC5—1±300101.2×10－３2.5AC5—2±100504×10－６AC5—3±301001.2×10－６AC5—4±105004×10－７AC5—5±310001.2×10－７AC5—6±150004×10－８AC5—7±0.1120004×10－９5.沖擊電流計(jì)⑴、概述沖擊電流計(jì)是一種測(cè)量短時(shí)間內(nèi)電量流過(guò)電路的儀器。使用時(shí)將它串聯(lián)到待測(cè)電路中。沖擊電流計(jì)的線圈是一個(gè)橫向尺寸大于縱向尺寸的矩形框。這種線圈有較大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和較大的自由轉(zhuǎn)動(dòng)周期。如果線圈中通以電流，則它所受到的磁力矩：（3-2-5)式中為線圈所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，、分別為線圈的匝數(shù)和面積，a、b分別為線圈的寬和長(zhǎng)。若有一個(gè)持續(xù)時(shí)間的瞬時(shí)電流流過(guò)線圈，線圈將受到?jīng)_量矩的作用，即有（3-2-6)式中是在時(shí)間內(nèi)流過(guò)沖擊電流計(jì)的電量。按照角動(dòng)量原理，線圈受沖量矩作用后角動(dòng)量將發(fā)生變化，且有等式式中為線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，分別為沖量矩作用前、后線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度。因?yàn)闇y(cè)量前已將線圈調(diào)節(jié)到平衡狀態(tài)，即（這是使用沖擊電流計(jì)的前提條件），故有(3-2-7)獲得了轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的線圈具有轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，并使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度（是偏轉(zhuǎn)的最大角度）。在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其動(dòng)能逐漸變?yōu)閼医z的扭轉(zhuǎn)位能。如果忽略空氣的摩擦阻力和線圈回路在磁極間轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受到的電磁阻尼作用，則機(jī)械能守恒定律成立，即(3-2-8)式中為懸絲的扭轉(zhuǎn)彈性系數(shù)。由(3-2-7)和(3-2-8)圖3-2-17沖擊電流計(jì)的鏡尺讀數(shù)系統(tǒng)(3-2-圖3-2-17沖擊電流計(jì)的鏡尺讀數(shù)系統(tǒng)為了確定上式的偏轉(zhuǎn)角度，通常用圖3-2-17所示的裝置。調(diào)節(jié)反射鏡，使望遠(yuǎn)鏡內(nèi)“十”字叉絲正對(duì)標(biāo)尺的零線。當(dāng)反射鏡轉(zhuǎn)過(guò)小角度后，望遠(yuǎn)鏡內(nèi)“十”叉絲正對(duì)標(biāo)尺上另一刻度線，該刻度線與零刻度線在標(biāo)尺上的距離為。按照光的反射定律，。設(shè)反射鏡與標(biāo)尺的距離為（要求），則所以將值代入式(3-2-9)，得(3-2-10)由式（3-2-10）可知，沖擊電流計(jì)的第一次最大偏轉(zhuǎn)與通過(guò)它的總電量成正比，式中(3-2-11)稱為沖擊電流計(jì)在開(kāi)路狀態(tài)下的沖擊常數(shù)，單位是C/mm。=2\*GB2⑵、使用方法及注意事項(xiàng)=1\*GB3①?zèng)_擊電流計(jì)測(cè)量瞬時(shí)電量的誤差隨電量通過(guò)的時(shí)間的延長(zhǎng)而增大。觀測(cè)值總是稍小于實(shí)際的電量數(shù)值。為了減小誤差，要求至少應(yīng)小于T/10，最好是小于T/30（是沖擊電流計(jì)自由振動(dòng)周期，一般在10～18秒以上）。=2\*GB3②推導(dǎo)式(3-2-10)時(shí)，沒(méi)有考慮與沖擊電流計(jì)串聯(lián)的回路特性。實(shí)際上沖擊電流計(jì)往往在閉合狀態(tài)下使用，因而需引入新的常數(shù)K′。K’稱為沖擊電流計(jì)在閉合狀態(tài)下的沖擊常數(shù)（或稱為磁通沖擊常數(shù)），它與閉合回路的總電阻R有關(guān)。每次使用沖擊電流計(jì)時(shí)都應(yīng)由實(shí)驗(yàn)確定該測(cè)量條件下的常數(shù)K′。=3\*GB3③沖擊電流計(jì)的懸絲容易損壞。在調(diào)節(jié)零位時(shí)只能輕輕地將懸絲上部的調(diào)節(jié)端轉(zhuǎn)一個(gè)很小的角度。如果通過(guò)的電流較大，可在測(cè)量回路中串接電阻或在沖擊電流計(jì)上并聯(lián)分流電阻，以使偏轉(zhuǎn)值在標(biāo)尺的1/3～3/4范圍內(nèi)。同時(shí)注意選擇串、并聯(lián)電阻的阻值，使沖擊電流計(jì)在臨界阻尼狀態(tài)下工作。=4\*GB3④為使每次測(cè)讀后線圈易于回到平衡位置，以便進(jìn)行下一次測(cè)讀，必須在沖擊電流計(jì)兩端并聯(lián)一個(gè)阻尼開(kāi)關(guān)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈通過(guò)平衡位置時(shí)，按下阻尼開(kāi)關(guān)可使線圈停止。使用完畢應(yīng)將沖擊電流計(jì)兩端短路。3.2.5.2電壓的測(cè)量?jī)x器1.常用電壓表簡(jiǎn)介⑴、磁電系直流電壓表。它是由一只磁電式表頭和測(cè)量線路組成的。它準(zhǔn)確度較高、靈敏度高、功耗小、刻度均勻、但過(guò)載能力較差，內(nèi)阻約為（101～104）Ω／V，量限一般小于103V，準(zhǔn)確度為1.5級(jí)～0.05級(jí)。工作原理詳見(jiàn)4.12一節(jié)。⑵、電磁系電壓表。它是由一只電磁式表頭和測(cè)量線路組成的。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，過(guò)載能力強(qiáng)，既可測(cè)直流又可測(cè)交流電壓，刻度不均勻，內(nèi)阻約為（101～103）Ω／V，測(cè)量范圍1V～103V,準(zhǔn)確度一般為5.0級(jí)～0.5級(jí)。⑶、電動(dòng)系電壓表。它是由一只電動(dòng)式表頭和測(cè)量線路組成的。它準(zhǔn)確度較高，既可測(cè)直流又可測(cè)交流電壓，常有防外磁場(chǎng)干擾的機(jī)構(gòu)，過(guò)載能力較差，刻度不均勻，內(nèi)阻一般小于磁電系儀表，準(zhǔn)確度可達(dá)0.5級(jí)以上。圖3-2-18圖3-2-18晶體管毫伏表面板圖3-2-19⑴、簡(jiǎn)述晶體管毫伏表是一種用來(lái)測(cè)量電路中正弦交流電壓有效值的電子儀表。它與一般的交流電壓表或萬(wàn)用表的交流電壓檔相比，具有頻率范圍寬、輸入阻抗高、電壓測(cè)量范圍廣和靈敏度高等特點(diǎn)，因而特別適用于電子電路，如對(duì)一般放大器和電子設(shè)備進(jìn)行測(cè)量。由于毫伏表前置機(jī)采用射極跟隨電路，從而能獲得高輸入阻抗和寬的頻率測(cè)量范圍；衰減器和分壓器用來(lái)滿足寬量限的電壓測(cè)量范圍；從分壓器取得很小的電壓經(jīng)多級(jí)交流放大器進(jìn)行放大，提高了儀表的靈敏度，使其能測(cè)量毫伏級(jí)的電壓，放大后的交流電壓送至橋式全波整流器，整流后的直流電壓通過(guò)磁電式測(cè)量機(jī)構(gòu)指示出來(lái)。面板上的刻度是已被換算成為正弦交流電壓有效值，可直接進(jìn)行讀數(shù)。該表還兼有測(cè)量電平的功能。圖3-2-18是DA-16型晶體管毫伏表的面板圖，原理方框圖如圖3-2-19所示。⑵、使用方法及注意事項(xiàng)①接通電源，等電表指示針擺動(dòng)數(shù)次后，校正調(diào)零，到0位后即可進(jìn)行測(cè)量。②輸入端短路時(shí)，指針稍有噪聲偏轉(zhuǎn)（指無(wú)輸入時(shí)的指針偏轉(zhuǎn)）。由于毫伏表過(guò)載能力較弱，一般若不知被測(cè)電壓大小，應(yīng)把測(cè)量檔先放在3V以上檔位，然后再旋到能精確測(cè)量的量程處。③儀表暫時(shí)不用時(shí)，應(yīng)把量程旋到較大檔處，以免輸入開(kāi)路時(shí)電表指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大。④所測(cè)交流電壓中的直流分量不得大于300V。⑤如果用毫伏表測(cè)量市電，應(yīng)注意機(jī)殼是否帶電，要防止發(fā)生觸電。⑥由于本儀表靈敏度高，接地點(diǎn)必須良好，且應(yīng)正確選擇接地點(diǎn)，否則測(cè)試效果不好。在測(cè)量毫伏級(jí)低電壓時(shí)，應(yīng)將量程開(kāi)關(guān)先置于3V以上檔位，再接入被測(cè)電路。接入電路時(shí)，應(yīng)注意表的接地端點(diǎn)應(yīng)與被測(cè)電路和其他公用儀器“共地”，先連接地線，再接另一根測(cè)量線，然后再將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)回到3V以上高電壓檔級(jí)進(jìn)行測(cè)量。測(cè)畢，仍先將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)回到3V以上高電壓檔級(jí)，然后再依次取出測(cè)量線和地線。這些措施都是為了防止干擾電壓引入輸入端，影響測(cè)量的準(zhǔn)確性以及打壞指針。⑦如用外接12V直流電源時(shí)，則將儀器面板上旋鈕開(kāi)關(guān)扳向“直流”，將外接直流電源線插入儀表右側(cè)“DC12V”插孔。⑧面板上電壓的標(biāo)度尺共有0～10和0～3兩條，使用不同的量程時(shí)，應(yīng)在相應(yīng)的標(biāo)度尺上讀數(shù)，并乘以合適的倍率。3.電位差計(jì)補(bǔ)償法是電磁測(cè)量的又一種基本方法。電位差計(jì)就是利用補(bǔ)償原理來(lái)精確測(cè)量電動(dòng)勢(shì)或電位差的儀器。它分為線式電位差計(jì)和箱式電位差計(jì)兩類，型號(hào)很多。線式電位差計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、直觀性強(qiáng)，便于學(xué)習(xí)和掌握；而箱式電位差計(jì)是測(cè)量電位差的專用儀器，它使用方便、測(cè)量準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好。電位差計(jì)不僅可以精確測(cè)量電動(dòng)勢(shì)或電位差，與標(biāo)準(zhǔn)電阻配合還可以精確測(cè)量電流和電阻，有些電器儀表廠則用它來(lái)確定產(chǎn)品的準(zhǔn)確度和定標(biāo)。電位差計(jì)的具體內(nèi)容詳見(jiàn)4.11。3.2.5.3電阻的測(cè)量?jī)x器1.常用電阻器介紹圖3-2-20圖3-2-20滑線變組器圖3-2-21滑線變阻器的符號(hào)滑線變阻器如圖3-2-20所示。其結(jié)構(gòu)是：均勻電阻絲密繞在瓷管上，繞線的兩端與接線柱連接，在繞線的上方有一條形金屬桿固定在支架上，桿上裝有滑鍵，上的彈簧片與電阻絲有良好接觸，當(dāng)移動(dòng)滑鍵時(shí)，與電阻絲的接觸點(diǎn)也隨之改變?；€變阻器用圖3-2-21的符號(hào)表示。滑線變阻器的主要規(guī)格指標(biāo)是電阻值和額定電流。實(shí)驗(yàn)時(shí)要根據(jù)滑線變阻器在電路中的作用及外接負(fù)載情況，選用合適的阻值和額定電流的變阻器?；€變阻器在電路中常作為串聯(lián)可變電阻，起控制電路電流大小的作用，成為限流電阻或限流器，如圖3-2-22（a）?；€變阻器的另一作用是并聯(lián)于電路中，組成分壓電路，起調(diào)節(jié)輸出電壓作用。此種分壓電路也叫分壓器,如圖3-2-22（b）。⑵、旋轉(zhuǎn)式電阻箱圖3-2-23旋轉(zhuǎn)式電阻箱圖3-2-22滑線變阻器圖3-2-23旋轉(zhuǎn)式電阻箱圖3-2-22滑線變阻器常用(a)限流電路(b)分壓電路R＝0×10000＋0×1000＋4×100＋5×10＋6×1＋7×0.1＝456.7Ω當(dāng)只需要使用0.1～0.9或0.1～9.9Ω范圍時(shí)，則應(yīng)接在與或與兩個(gè)結(jié)線柱上，以避免其余轉(zhuǎn)盤(pán)彈簧接觸點(diǎn)的接觸電阻。因?yàn)殡娮柘涫緮?shù)小時(shí)，接觸電阻會(huì)引起較大的相對(duì)誤差。在使用電阻箱時(shí)，應(yīng)將兩個(gè)旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)幾次，以免內(nèi)部有接觸不良現(xiàn)象發(fā)生。要防止流過(guò)電阻箱的電流超過(guò)最大一檔電阻的額定電流，電阻箱每檔電阻容許通過(guò)的電流見(jiàn)表3-2-5表3-2-5旋鈕倍率×0.1×1×10×100×1000×10000額定電流（A）1.50.50.150.050.0150.005按規(guī)定，電阻箱使用和放置場(chǎng)所的溫度應(yīng)為+10℃～40℃，相對(duì)濕度在80按國(guó)家技術(shù)規(guī)程規(guī)定，電阻箱的銘牌或外殼上應(yīng)標(biāo)明十進(jìn)盤(pán)電阻標(biāo)稱值和準(zhǔn)確度等級(jí)。例如ZX21型電阻箱，調(diào)節(jié)范圍是9×(0.1＋1＋10＋100＋1000＋10000)Ω，準(zhǔn)確度按各盤(pán)依次分別為5％，0.5％，0.2％，0.1％，0.1％和0.1％。另外，它的零值電阻R0＝（20±5）mΩ。⑶標(biāo)準(zhǔn)電阻器圖3-2-24圖3-2-24標(biāo)準(zhǔn)電阻結(jié)構(gòu)1.黃銅支架2.電阻線圈；3.銅接線柱；4.測(cè)溫孔；5.電位端；6.電流端。圖3-2-25標(biāo)準(zhǔn)電阻接線柱示意圖①分類按阻值大小分：低阻：10-4Ω～10-2Ω；中阻：101Ω～105Ω；高阻：106Ω～108Ω。②結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)電阻器的結(jié)構(gòu)如圖3-2-24所示，電阻線圈繞在黃銅骨架上，線圈首尾端通過(guò)銅接線柱引出。面板上的插孔是供測(cè)溫用的測(cè)溫孔。高阻值的標(biāo)準(zhǔn)電阻為消除漏電流的影響，采取屏蔽措施，具有三個(gè)接線柱，如圖3-2-25（a）所示。低阻值的標(biāo)準(zhǔn)電阻為減少接線電阻和接觸電阻的影響，具有四個(gè)接線柱，其中兩個(gè)較粗的端鈕稱為電流端鈕，兩個(gè)較細(xì)的端鈕稱為電壓端鈕，如圖3-2-25（b）所示。③使用與維護(hù)在規(guī)定的技術(shù)條件下使用與保護(hù)，不允許過(guò)載；要求環(huán)境溫度變化小，無(wú)腐蝕性氣體，無(wú)強(qiáng)光直接照射；輕拿輕放，避免碰撞和劇烈振動(dòng)；當(dāng)偏離20℃使用時(shí)，按下式計(jì)算℃下的電阻值。(3-2-12)式(3-2-12)中，由生產(chǎn)廠家給定。2.電阻的測(cè)量?jī)x器⑴、萬(wàn)用表詳見(jiàn)3.2.5.4。⑵、電橋電橋是測(cè)量電阻常用的儀器。由于它測(cè)量準(zhǔn)確，方法巧妙，使用方便，所以得到廣泛應(yīng)用。電橋電路不僅可以使用直流電源，而且可以使用交流電源，故有直流電橋和交流電橋之分。直流電橋主要用于電阻測(cè)量，它有單電橋和雙電橋兩種。前者稱為惠斯登電橋，用于（1～106）Ω范圍的中值電阻測(cè)量；后者常稱為開(kāi)爾文電橋，用于（10-3～1）Ω范圍的低值電阻測(cè)量。交流電橋除了測(cè)量電阻之外，還可以測(cè)量電容、電感等電學(xué)量。通過(guò)傳感器，利用電橋電路還可以測(cè)量一些非電量，例如溫度、濕度、應(yīng)變等，在非電量電測(cè)方法中有著廣泛應(yīng)用。電橋原理詳見(jiàn)4.10。3.2.5.4萬(wàn)用表圖3-2-26圖3-2-26MF-64型多用表我們知道，一個(gè)磁電式電表經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)母难b可以構(gòu)成電壓表和電流表。在測(cè)量要求不高的場(chǎng)合，我們經(jīng)常使用一種多功能的電表，簡(jiǎn)稱為萬(wàn)用表。在使用時(shí)只需撥動(dòng)電表旋鈕到所需的部位，便能方便地測(cè)量電壓、電流和電阻等，而且量程寬廣。萬(wàn)用表的型號(hào)很多，但基本原理是相同的。下面以MF-64型萬(wàn)用表為例，說(shuō)明它的基本原理。MF-64型萬(wàn)用表的直流電壓量程有5檔，直流電流量程有8檔，交流電流量程有6檔，電阻量程有5檔，還能測(cè)量音頻電平、晶體三極管的某些參數(shù)等（見(jiàn)圖3-2-26）萬(wàn)用表實(shí)際上由靈敏度較高的磁電式電流表（俗稱表頭）配上一個(gè)專門(mén)為擴(kuò)展電表用途而設(shè)計(jì)的電路所組成。這種電路一般由多檔式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、電阻和電池組成。其設(shè)計(jì)原理與改裝電表類同。圖3-2-27直流電圖3-2-27直流電流測(cè)量電路圖3-2-28直流電壓測(cè)量電路電流的測(cè)量與改裝電表原理相同，采用并聯(lián)分流電阻的方法，如圖3-2-27所示。⑵、直流電壓測(cè)量直流電壓測(cè)量電路如圖3-2-28所示。測(cè)量電流時(shí)所用的分流電阻R1、R2、R3和R4仍然保留，并且將電流表的量程設(shè)計(jì)為Ig（MF-64型萬(wàn)用表Ig為50A）。電阻R5～R9降壓電阻的數(shù)值根據(jù)電流表的量程和電壓表量程來(lái)確定。例如某萬(wàn)用表的電流表量程，“內(nèi)阻”Rg=2.2KΩ，能用來(lái)測(cè)量電壓的范圍只有此時(shí)電壓表的總內(nèi)阻為20KΩ。它的物理意義是：用此表測(cè)量直流電壓時(shí)，每伏需要降壓電阻20KΩ，即20KΩ/V。這個(gè)數(shù)值稱為直流電壓靈敏度。它的倒數(shù)就是電流靈敏度，即從直流電壓靈敏度能方便地將電壓表各檔量程的降壓電阻計(jì)算出來(lái)。例如量程為2.0V時(shí)，量程為10V時(shí)，所以，直流電壓靈敏度愈高，測(cè)量直流電壓時(shí)流過(guò)電壓表的電流愈小，也就是對(duì)被測(cè)電路的影響愈小，因而，測(cè)量結(jié)果愈準(zhǔn)確。⑶、交流電壓的測(cè)量圖3-2-29圖3-2-29正弦交流電壓圖3-2-30二極管符號(hào)圖3-2-29是一種常用的交流電壓，它的大小和方向是隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的，其大小用有效值來(lái)表示。有效值系指此交流電壓和一直流電壓分別在兩個(gè)電阻相同的電熱器上，若相同的時(shí)間內(nèi)，這兩個(gè)電熱器產(chǎn)生的熱量相等，則這一直流電壓的數(shù)值就用來(lái)表示這個(gè)交流電壓的有效值。有效值等于峰值（最大值）的倍，即用磁電式電表測(cè)量交流電壓必須經(jīng)過(guò)整流，把交流電變成直流電。萬(wàn)用表中一般常用晶體二極管作為整流元件。二極管的符號(hào)如圖3-2-30所示。二極管具有單向?qū)щ娦?，?dāng)極電位比極高，稱為加正向電壓，這時(shí)二極管的電阻很小，約為10～102Ω（稱為正向電阻），電路導(dǎo)通。反之，當(dāng)極電位比極低，稱為加反向電壓，這時(shí)二極管電阻很大，約為104～106Ω（稱為反向電阻），電路幾乎不通?？梢?jiàn)，晶體二極管可近似看成一個(gè)自動(dòng)開(kāi)關(guān)，加正向電壓時(shí)，自動(dòng)合上；加反向電壓時(shí)，自動(dòng)斷開(kāi)。因此若在二極管兩端加上一交流電壓，則只有正向電流從→的箭頭所指的方向通過(guò)。萬(wàn)用表中用的整流電流電路如圖3-2-31所示，它用了兩只二極管和。與電表串聯(lián)，然后再與并聯(lián)。若、兩端加一交流電壓，在正半周的時(shí)間里，點(diǎn)電位高于點(diǎn)，通、不通，電流經(jīng)通過(guò)電表；在負(fù)半周，點(diǎn)電位比點(diǎn)低，不通，而通，這是反向電流從中通過(guò)，而不通過(guò)電表。于是，電表只有一個(gè)方向的電流通過(guò)，即交變的電流變成了定向脈動(dòng)的直流電流通過(guò)電表。上述的整流電路稱為半波整流電路。對(duì)于正弦交流電壓，則有效值為的交流電壓經(jīng)過(guò)半波整流后得到平均直流電壓為：式中為比例常數(shù)。如把二極管看成理想的自動(dòng)開(kāi)關(guān)，則＝0.45。實(shí)際上，二極管正向電阻不為零，反向電阻也不是無(wú)窮大，因而總是小于0.45。由此可見(jiàn)，交流電壓經(jīng)半波整流后得出的直流電壓，雖然其數(shù)值和有效值不等，但兩者大小成正比，因此，測(cè)量出就可以知道交流電壓有效值的大小。⑷、電阻的測(cè)量圖3-2-32是萬(wàn)用表測(cè)量電阻的原理圖。其中虛線框內(nèi)部分為歐姆表，a和b為兩接線插口（表筆插孔）。測(cè)量時(shí)將待測(cè)電阻接在a和b之間。在歐姆表中，為電源（干電池）。為電表（內(nèi)阻為，靈敏度為），為限流電阻。由歐姆定律可知回路中的電流由下式?jīng)Q定：圖3-2-31萬(wàn)用表整流電流電路圖3-2-32萬(wàn)用表測(cè)量電阻原理圖圖3-2-31萬(wàn)用表整流電流電路圖3-2-32萬(wàn)用表測(cè)量電阻原理圖可以看出，對(duì)于給定的歐姆表（即，、給定),與之間有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。這樣，在電表刻度上標(biāo)出相應(yīng)的值即成一歐姆表。由式（3-2-13）可知，當(dāng)=0時(shí)，回路中的電流最大，為/(+)。在歐姆表中設(shè)法改變電表的滿度電流使其等于最大電流，即（3-2-14）習(xí)慣上用表示+，稱之為歐姆表的中值電阻，即這樣，式（3-2-13）和（3-2-14（3-2-15）和（3-2-16）圖3-2-33DT－830型數(shù)字萬(wàn)用表面板圖由式（3-2-16）可以看出：歐姆表的刻度是非線性（不均勻）的，正中那個(gè)刻度值記為，這是因?yàn)?時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)為滿度的一半，即當(dāng)＜＜時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)接近滿度，隨的變化不明顯，因而測(cè)量誤差很大；當(dāng)＞＞時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)接近0，因而測(cè)量誤差也很大。所以在實(shí)用上通常只用歐姆表中間的一段來(lái)測(cè)量，例如0.25～5這段范圍。實(shí)際上歐姆表都有幾個(gè)量程，每個(gè)量程的都不同，但每個(gè)量程的可用范圍都是0.25～5。如MF64“×10”檔=250Ω，則測(cè)量范圍為50Ω～1.3kΩ；“×1K”檔=25kΩ，則測(cè)量范圍為5Ω～1.3×102kΩ。圖3-2-33DT－830型數(shù)字萬(wàn)用表面板前面已經(jīng)指出，歐姆表的刻度是按電池電壓的標(biāo)稱值＝1.5V確定的。但實(shí)際上電池端電壓不可能總是正好等于1.5V，，所以在歐姆計(jì)中還裝有（歐姆零點(diǎn)）調(diào)節(jié)旋鈕，以保證刻度正確。調(diào)節(jié)方法是：將表筆a和b短路（相接），調(diào)節(jié)“0Ω”旋鈕使偏轉(zhuǎn)滿度，即指針指0Ω。每次改變量程后都應(yīng)重新調(diào)節(jié)歐姆零點(diǎn)。=5\*GB2⑸、萬(wàn)用表操作規(guī)程圖3-2-34DT-830型數(shù)字萬(wàn)用表原理方框圖=1\*GB3①準(zhǔn)備：認(rèn)清所用萬(wàn)用表的面板刻度。根據(jù)待測(cè)量的種類（交流或直流；電壓、電流或電阻）及大小，將選擇開(kāi)關(guān)撥至合適位置。如MF64有功能選擇開(kāi)關(guān)和量程選擇開(kāi)關(guān)，使用時(shí)先要按待測(cè)量的種類撥動(dòng)功能開(kāi)關(guān)，然后按待測(cè)量的大小撥動(dòng)量程選擇開(kāi)關(guān)（不知待測(cè)量大小時(shí)，一般應(yīng)選擇最大量程先行試測(cè)）。多用表面板上的紅色“＋”插口應(yīng)插入紅表筆，“*”插口應(yīng)插入黑表筆。圖3-2-34=2\*GB3②測(cè)量：在使用伏特表或安培表時(shí)應(yīng)注意：（a）安培表是測(cè)量電流的，必須將萬(wàn)用表的兩個(gè)表筆串接在電路中。伏特表是測(cè)量電壓的，應(yīng)將萬(wàn)用表的兩個(gè)表筆搭在待測(cè)對(duì)象的兩端（并聯(lián)）（b）表筆的正負(fù)不要接反，紅筆接電位高的一端。（c）執(zhí)表筆時(shí)，手不能接觸任何金屬部分。（d）測(cè)試時(shí)應(yīng)采用躍接法，即在用表筆接處測(cè)量點(diǎn)的同時(shí)，注意電表指針偏轉(zhuǎn)情況，并隨時(shí)準(zhǔn)備在出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象時(shí)，使表筆離開(kāi)測(cè)量點(diǎn)。在使用歐姆表時(shí)應(yīng)注意：（a）每次換檔后都要調(diào)節(jié)歐姆零點(diǎn)。（b）不得測(cè)帶電的電阻。（c）測(cè)試時(shí)，不得雙手同時(shí)接觸兩個(gè)表筆筆尖，測(cè)高阻時(shí)尤其注意。（d）用萬(wàn)用表判斷二極管的極性時(shí)應(yīng)特別注意“＋”表棒（紅色）實(shí)際上代表電池負(fù)極，而黑色表棒（“*”插口）與電池正極相連，這可以從測(cè)量電阻的原理圖中看出。=3\*GB3③結(jié)束：使用完畢，務(wù)必將萬(wàn)用表的功能選擇開(kāi)關(guān)撥離歐姆檔，并撥到空檔（OFF）或最大交流電壓量程處，以確保安全。2.DT-830型數(shù)字萬(wàn)用表⑴、簡(jiǎn)述數(shù)字萬(wàn)用表使用十分廣泛，它具有精度高、輸入阻抗高、顯示直觀、過(guò)載能力強(qiáng)、功能全等優(yōu)點(diǎn)。目前已有DT－830普通型、DT－860、DT－870自換程和DT-930\DT-940全保護(hù)功能等產(chǎn)品。下面以DT-830為例作一簡(jiǎn)單介紹。DT－830型數(shù)字萬(wàn)用表面板如圖3-2-33所示，其原理方框圖如圖3-2-34所示。虛線框內(nèi)表示直流數(shù)字電壓表（DVM），它由阻容濾波器、A／D轉(zhuǎn)換器、LCD液晶顯示器組成。在數(shù)字電壓表的基礎(chǔ)上再增加交流-直流（AC-DC）、電流-電壓（A-V）、電阻-電壓（Ω-V）轉(zhuǎn)換器，就構(gòu)成了數(shù)字萬(wàn)用表。⑵、基本技術(shù)性能①顯示位數(shù)：4位數(shù)字，最高位只能顯示1或不顯示數(shù)字，算半位，所以稱位。最大顯示數(shù)為1999或―1999。②調(diào)零和極性：具有自動(dòng)調(diào)零和顯示正、負(fù)極性的功能。③超量程顯示：超過(guò)量程時(shí)顯示“1”或“―1”。④采樣時(shí)間：0.4s。⑤電源：9V疊層電池供電。⑥整機(jī)功耗：20mW。⑶、使用方法及注意事項(xiàng)①測(cè)試輸入插座：黑色測(cè)試棒插在“COM(-)”的插座里不動(dòng)。紅色測(cè)試棒有以下兩種插法：（a）在測(cè)電阻值和電壓時(shí)，將紅色測(cè)試棒插在“V·Ω”的插孔里。（b）在測(cè)量小于200mA的電流時(shí)，將紅色測(cè)試棒插在“mA”的插孔里。當(dāng)測(cè)量大于200mA的電流時(shí)，將紅色測(cè)試棒插在“10A”插孔里。②根據(jù)被測(cè)量的性質(zhì)和大小，將面板上的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)旋到適當(dāng)?shù)臋n位。并將測(cè)試棒插在適當(dāng)?shù)牟遄?。③將電源開(kāi)關(guān)置于“ON”位置，即可用測(cè)試棒直接測(cè)量。④測(cè)畢，將電源開(kāi)關(guān)置于”O(jiān)FF“位置。⑤當(dāng)顯示器顯示“”符號(hào)時(shí)，表示電池電壓低于9V，需更換電池后再使用。⑥測(cè)三極管hFE時(shí)，需注意三極管的類型（NPN或PNP）和表面插孔E、B、C所對(duì)應(yīng)的管子管腳。⑦檢查二極管時(shí)，若顯示“000”表示管子短路；顯示“1”表示管子極性接反或管子內(nèi)部已開(kāi)路。⑧檢查線路通斷，若電路通（電阻＜20Ω）電子蜂鳴器發(fā)出聲響。3.3實(shí)驗(yàn)室常用電源、光源、信號(hào)源3.3.1常用電源3.3.1.1直流穩(wěn)壓電源1.簡(jiǎn)述晶體管直流穩(wěn)壓電源是提供直流電壓的電源設(shè)備，當(dāng)電網(wǎng)電壓或負(fù)載在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，能使輸出電壓穩(wěn)定不變。在使用時(shí)近似可以看作為一個(gè)理想的