《电子测量及仪器》项目2常用测量电压电流的仪表
常用电子测量仪器的使用
常用电子测量仪器的使用电子测量仪器是用于测量和记录电工参数的工具。
它们通常用于电子工程、电力系统、电工维修、制造业等领域。
下面将介绍一些常用的电子测量仪器以及它们的使用方法。
数字万用表（DMM）数字万用表是电子工程师和电工常用的工具之一、它可以测量电压、电流、电阻、频率等多种电工参数。
使用数字万用表时，需要将测量导线正确连接到被测电路上，并选择合适的量程和测量模式。
在测量直流电压时，应将表笔连接到电路的正负极。
测量电流时，将电表的测量导线与电路断开，通过表笔穿过测量线圈，再与电路相连。
测量阻值时，先将电路断开，然后将表笔依次连接到电阻的两端。
示波器示波器是一种用于显示电信号的波形的仪器。
它可以测量和显示电压、电流、频率等参数。
示波器分为模拟示波器和数字示波器两种类型。
在使用示波器时，首先需要连接被测电路到示波器的输入端（通常是通过测试夹或插头连接）。
然后，调整显示屏上的水平和垂直控制，以便观察和测量信号的波形。
信号发生器信号发生器是一种用于生成模拟信号的仪器。
它可以产生不同频率和幅度的信号，用于测试和校准其他电子设备。
在使用信号发生器时，需要设置所需的频率和幅度，并将输出信号连接到被测电路或设备。
可以通过示波器或其他仪器来验证信号质量和特性。
频谱分析仪频谱分析仪是一种用于测量信号频谱分布的仪器。
它可以显示信号频率和功率的分布情况。
在使用频谱分析仪时，需要将被测信号连接到仪器的输入端，并设置所需的频率范围和分辨率。
频谱分析仪将通过计算和显示频率和功率的分布图来分析信号的特性。
电源测试仪电源测试仪是一种用于测试电源的稳定性和质量的仪器。
它可以测量电源的输出电压、电流和波形。
在使用电源测试仪时，需要将测试仪与电源连接，并设置所需的测试参数。
可以通过电源测试仪来测量和记录电源的电压和电流变化情况，以评估电源的性能和稳定性。
逻辑分析仪逻辑分析仪是一种用于分析和测量数字逻辑信号的仪器。
它可以显示和记录多路数字信号的状态和变化。
常用电子仪器仪表介绍
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项目一模拟电子仪器仪表
2.面板结构图及各部件的功能 BT3CA型频率特性测试仪面板结构图如图2-11所示 BT3 CA型频率特性测试仪面板部件功能见表2-9
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项目一模拟电子仪器仪表
2.函数信号发生器的面板结构及各按钮(键)的功能 不同生产厂商生产的函数信号发生器有不同的外观形状，以
SG1645型功率函数信号发生器为例，说明函数信号发生器的结构和 各按钮的功能。面板结构图如图2一9所示。
七、高频信号发生器
信号发生器类型很多，按频率和波段可分为低频、高频、脉冲信 号发生器等。在电子整机产品装调中，高频信号发生器使用较多。下 面以ZN1060型高频信号发生器为例，说明其性能和使用方法。
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项目一模拟电子仪器仪表
2.面板装置及面板控制件作用 SG1731直流稳压、稳流电源面板装置如图2- 4所示，其控制件作
用见表2-3 3.使用万法
(1)作为双路可调电源独立使用若将该直流稳压电源作为双路可调电源 独立使用时，应将电源工作方式开关13和14都置于弹起位置，并有下 列3种选用方式: ①双路独立电压源方式。 ②双路独立电流源方式 ③双路可调电源串联使用方式。
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项目一模拟电子仪器仪表
1. CA8020A示波器特点 (1)交替扫描扩展功能可同时观察扫描扩展和未被扩展的波形，实现双 踪四线显示 (2)峰值自动同步功能可在多数情况下，无须调节电平旋钮就能获得同 步波形，是比较先进的功能。 (3)释抑控制功能可以方便地观察多重复周期的双重波形 (4)具有电视信号同步功能 (5)交替触发功能可以观察两个频率不相关的信号波形
万用表测量使用方法
万用表测量使用方法万用表是一种常用的电子测量仪器，用于测量电压、电流、电阻等电学量。
在电子工程、电气工程、机械制造等领域，万用表都是必备的工具之一。
本文将介绍万用表的使用方法，包括测量电压、电流、电阻等基本操作，以及注意事项和常见故障排除方法。
一、测量电压1.将电源关闭或拔掉电源插头，用插头插入万用表的伏特档位插孔。
2.选择合适的伏特档位，比如选择200V档，调整旋钮，使指针指向0刻度。
3.将红色测量笔插入万用表的红色插孔，将黑色测量笔插入万用表的黑色插孔。
4.将红色测量笔接到电路中的正极，将黑色测量笔接到电路中的负极。
5.打开电源，读取万用表的示数，即为电压值。
如果示数超出了选择的档位，需要选择更高的档位重复上述操作。
二、测量电流1.将电源关闭或拔掉电源插头，用插头插入万用表的安培档位插孔。
2.选择合适的安培档位，比如选择10A档，调整旋钮，使指针指向0刻度。
3.将红色测量笔插入万用表的红色插孔，将黑色测量笔插入万用表的黑色插孔。
4.将红色测量笔接到电路中的正极，将黑色测量笔接到电路中的负极。
注意，电路中的电流必须通过万用表，否则会损坏测量仪器。
5.打开电源，读取万用表的示数，即为电流值。
如果示数超出了选择的档位，需要选择更高的档位重复上述操作。
三、测量电阻1.将电源关闭或拔掉电源插头，用插头插入万用表的欧姆档位插孔。
2.选择合适的欧姆档位，比如选择200Ω档，调整旋钮，使指针指向0刻度。
3.将红色测量笔插入万用表的红色插孔，将黑色测量笔插入万用表的黑色插孔。
4.将两个测量笔接到待测电阻的两端，注意不要触碰外壳或其他导体。
5.读取万用表的示数，即为电阻值。
如果示数超出了选择的档位，需要选择更高的档位重复上述操作。
四、注意事项1.万用表的使用必须遵循安全规范，比如低电压保护、过载保护、防触电等。
2.使用万用表时，必须选择合适的测量档位，否则会损坏测量仪器或导致电路故障。
3.测量电压和电流时，必须保证测量笔的接触良好，否则会影响测量准确度。
《电工仪表与测量》单元二 电流与电压的测量
二、电压互感器
一次接线端子 高压绝缘套管
一二次绕组
铁芯 二次接线端子 图2-22 JDZJ-10Q型 电压互感器外形
一次绕组
U1
二次绕组
U2
PRV1
铁芯
图2-20 电压互感器接线图
1、工作原理
电压互感器一次侧的额定电压U1N与二次侧的额定电压
U2N之比，称为电压互感器的额定变压比，用KTV表示，
四、钳形电流表
1、构成和工作原理 钳形电流表按照用途分为专门测量交流电流的 互感器式钳形电流表和交直流两用的电磁式钳 形电流表两种。
图2-30 互感器式钳形电流表
图2-31 电磁系钳形电流表结构示意图
互感器式钳形电流表由电流互感器和整流 系电流表组成。电流互感器的铁芯呈钳口形状， 当握紧钳形电流表的手柄时，其铁芯张开，将 通有被测电流的导线放入钳口中，松开手柄铁 芯闭合。通有被测电流的导线相当于电流互感 器的一次侧，只有一匝。在二次侧就会产生感 应电流，感应电流送入整流系电流表中进行测 量。如果电流表的标度尺是按一次侧的电流刻 度的，则电流表的读数就是被测导线中的电流 值。
RA
图2-4 直流电流表的组成
2、分流电阻的计算
结论：
对于同一个测量机构，只要并联上不同的 分流电阻，就可以制成不同量程的直流电流表。
二、多量程直流电流表
电流表通常有多个量程，例如万用表的电 流档，有50μA、1mA、10mA、100mA、 500mA等多个量程。
分流器电阻一般采用电阻率较大、电阻温 度系数很小的锰铜制成。当被测电流Ix小于 30A时，可采用内附分流器；当被测电流Ix大 于30A时，可采用外附分流器。
解：先求电压量程扩大倍数m
m=
Ux Ug
常用电工测量仪表及电子仪器仪表概述
第3章常用电工测量仪表概述电工仪表分为电工测量指示仪表和较量仪表两大类。
在电工测量过程中，不需要度量器直接参与工作，而能够随时指示出被测量的数值的仪表称为指示仪表，又称为直读仪表。
如电压表、电流表、矩形表、电能（度）表、万用表、兆欧表等都是指示仪表。
若在电工测量过程中，需要度量器直接参与工作才能确定被测量数值的仪表称为较量仪表，如电桥、电位差计等。
除了这两大类之外，电工仪表还包括数字仪表、记录式仪表、机械示波器等。
不过，机械示波器和记录式仪表的原理和一般电工测量指示仪表相似，只是读数方法不同或附加有记录部分，所以可以看成是电工测量指示仪表的特殊形式。
至于扩大量程装置，如分流器、互感器也可以看成是仪表的附件不单独列成一类。
由于电工指示仪表的种类繁多，按照不同的功能又可分为各种类型的电工指示仪表，常用的分类方法有如下几种。
3.1.电工测量仪表的分类3.1.1按仪表测量机构的结构和工作原理分类按仪表测量机构的结构和工作原理可分为磁电系、电磁系、电动系、感应系、静电系和整流系等。
常用电工测量指示仪表的结构形式以及工作原理如表3—1所示。
按使用方式可分为安装式和可携带式等。
3.1.3按仪表的测量对象分类按仪表的测量对象可分为电流表、电压表、功率表、相位表、电度表、欧姆表、兆欧表、万用电表等。
3.1.4按仪表所测的电种类分类按仪表所测的电种类可分为直流、交流、交直流两用仪表。
3.1.5按仪表的使用条件分类按仪表的使用条件可分为1A 、1A 、B 、1B 、C 五组，各组的工作条件和最恶劣。
3.1.6按仪表外壳的防护性能按仪表外壳的防护性能可分普通式、防尘式、气密式、防溅式、防水式、水密式和隔爆式等。
3.1.7按仪表防御外界磁场或电场的性能分类按仪表防御外界磁场或电场的性能可分为I 、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个等级。
各级仪表在外磁场或外电场的影响下，允许其指示值改变量如表3—3所示。
按仪表准确等级可分为七级。
仪表的准确度反映仪表的基本误差范围。
《电子测量与仪器》课程标准
《电子测量与仪器》课程标准一、课程概述1.课程定位电子测量与仪器是通信专业的核心课程。
该课程着重培养学生对构成电路的常用元器件、典型单元电路、整机电路的性能参数测试能力及单层板、双层板电路的测绘能力。
本课程前导课程为“电子图样识读与绘图”、“电子电路分析与实践”等，通过本课程工作任务的实施，让学生掌握常用电子仪器仪表的使用、电子电路性能指标的测试方法，具有电子产品、电子电路的测绘能力。
为后续“电子产品生产与检验”、“生产工艺与设备”等课程的学习打下基础。
2.设计思路（1）以电子产品检验与维修的工作岗位为背景确定教学内容。
对电子产品检验员、维修工进行分析，明确岗位工作所需要的知识及典型工作任务所需的技能和能力要求。
根据这些知识、技能和能力要求确定教学内容。
内容包括常用电子元器件参数测试、测试仪器仪表的使用、电路性能测试以及电路板测试。
（2）以电子电路测试培养为主线设计教学项目。
遵循电子电路测试与测绘能力的培养规律，以真实器件及电路作为测试与测绘对象，按照由元件到电路再到整机的电路测试顺序，由易到难，循序渐进，构建数字电桥及R、L、c元件的测试、晶体管图示仪及半导体器件的测试学习项目，实现仪器使用与器件测试、图纸识读与实物识读、技能训练与企业生产、项目载体与真实产品等“四个结合”。
将课程内容设计成电子元器件的测试、单元电路的测试、整机电路的测试等教学任务,按照完成这些任务的相关要求，引导学生搜集资料、准备器件及仪器，通过“问题引导、任务驱动”的教学方法完成各项教学任务，培养学生独立分析和解决问题的能力。
二、课程目标1.能熟练识别及测试常用电子元器件；2.能熟练识读单元、整机电路图；3.能熟练分析、测试单元电路和整机电路；4.能熟练使用测量、测绘仪器；5.能熟练测试复杂电子产品；6.能熟练进行信息查询和资料整理；7.培养较高的综合素质，团队精神、合作能力与创新意识；8.培养较好的行为规范和职业道德养成良好的职业素养。
习题册答案-《电子测量与仪器(第五版)》
2.0.8A
§2-4 晶体管毫伏表
一、填空
1.直接检波式 检波放大式 放大检波式 2.检波器检波 3.检波器 直流放大器 指示器 4.放大 非线性失真 mV 5.射极跟随器 放大电路 检波电路 6.表头指示分贝数 代数和
二、判断
1.√ 2.× 3.× 4.× 5.√ 6.√ 7.√ 8.√ 9.×
三、选择
4.找一只准确度较高的毫安表或无故障的万用表作标准表,与故障表串联后去测 量一直流电流。若故障表读数比标准表大得多,则多为分流电阻开路所致。若无 读数,可将故障表转换开关置于直流电压最低挡 (如 2.5V 挡),直接去测量一节新 干电池的电压,若仍无读数,则为表头线路开路;若有读数且指示值大于 1.6V,则为 分流电阻开路。
4.【解】因∆L＝L－L0 求得真值：L0＝L－∆L＝2310－0.020＝2309.98（mm）。 故：最大相对误差＝0.020／2309.98＝8.66×10-4 %＝0.000866%
模块二 电流与电压的测量
§2-1 直流电流表与电压表
一、填空
1.磁电系测量机构 磁电系表头 2.磁路系统 通电线圈 3.永久磁铁 固定在磁铁两极的极掌 4.均匀 5.电磁力矩 6.正比 7.并联 8.满刻度电流 Ic 内阻 RC
模块一 电子测量基础
§1-1 电子测量概述
一、填空
1.真实值 2.同类标准量 3.测量数值 测量单位 4.电能量的测量 电子元件参数的测量 电信号的波形及特性的测量 备性能的测量 特性曲线的测量
5.检测 测量 器具 6.模拟式 数字式 7.直接测量法 间接测量法 比较测量法 8.零值法 差值法 代替法
模块三 万用表
§3-1 模拟式万用表
一、填空
agilent万用表xmm2用法
Agilent XMM2万用表是一种多功能的电子测量仪器，可用于测量电压、电流、电阻、频率和温度等多种参数。
本文将介绍Agilent XMM2万用表的用法，包括测量电压、电流、电阻和频率的方法，以及其它一些常见功能的操作指南。
一、测量电压1. 准备工作：接通被测电路的电源，并将Agilent XMM2万用表的正负测试笔分别连接被测电路的正负极。
2. 设置测量范围：根据被测电路的电压范围，选择相应的测量范围。
在Agilent XMM2万用表上选择“V”档位，并根据需要调节量程。
3. 测量电压：将测试笔按压被测点，读取Agilent XMM2万用表上显示的电压数值。
二、测量电流1. 准备工作：将Agilent XMM2万用表的正负测试笔分别连接被测电路的正负极，同时切断电路，并将Agilent XMM2万用表的电流挡位调至最高档位。
2. 接通电路：通过Agilent XMM2万用表上的电流测量功能，将其接入被测电路中。
在读取电流数值之前，需要先调整电流挡位，使之适应被测电路的电流范围。
3. 测量电流：将电流测试笔按压被测点，读取Agilent XMM2万用表上显示的电流数值。
三、测量电阻1. 准备工作：切断被测电阻的其他连接，并将Agilent XMM2万用表的电阻测试笔分别连接被测电阻的两端。
2. 设置测量范围：根据被测电阻的阻值范围，选择相应的测量范围。
在Agilent XMM2万用表上选择“Ω”档位，并根据需要调节量程。
3. 测量电阻：将电阻测试笔按压被测电阻两端，读取Agilent XMM2万用表上显示的电阻数值。
四、测量频率1. 准备工作：将Agilent XMM2万用表的频率测试接头连接到被测电路的频率输出端，并调至频率测量功能。
2. 设置测量范围：根据被测信号的频率范围，选择相应的测量范围。
在Agilent XMM2万用表上选择“Hz”档位，并根据需要调节量程。
3. 测量频率：读取Agilent XMM2万用表上显示的频率数值。
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2.1.2.2 内磁式磁电系仪表的结构
图2.1.2是内磁式磁电系仪表的结构示意图，和外磁式的主 要区别，就是把永久磁铁4作成圆柱形，并放在可动线圈 之内。它是一块磁铁，但又是线圈的铁心，为了使磁路能 通过导磁材料闭合，只留一个很小的均匀间隙，还要在磁 铁外层压嵌一个扇形断面的磁极5，再在线圈之外加一个 导磁环6，这样作，气隙的磁场方向就能处处与铁心圆柱 面垂直。
圆柱形铁心也像内磁式那样改用磁铁，以加强气 隙中的磁感应强度，所以称为内外磁式结合式结 构。 2.1.3 磁电系仪表的技术特性 凡采用磁电系表头的仪表均称为磁电系仪表， 其主要技术特性如下： 1．准确度高。因为永久磁铁磁场很强，产生的 转矩大，所以因摩擦、温度及外磁场影响引起的 误差较小。磁电系仪表准确度可达0.1至0.5级。
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2.1.3 磁电系仪表的技术特性
2．灵敏度高，消耗功率小。由于内部磁场很强 ，线圈中只需通过很小电流就会产生足够大的转 矩，因而其灵敏度很高。例如，采用0uA～50uA 表头的万用表，它的灵敏度为S=1／Ao=20000Ω ／V，其中Ao为仪表满刻度电流值，这里 Ao=50uA。万用表的灵敏度S值越大，取自被测 电路的电流越小，对被测电路的影响也就越小， 测量准确度也越高。由于测量机构内部通过的电 流小，所以仪表消耗的功率很小，对电路的影响 也很小。
项目2：常用测量电压和电流的仪表
任务2.1 指针式万用电表 任务2.2 数字式万用电表 任务2.3 电子电压表 任务2.4 检流计 任务2.5 电磁系仪表和电动系仪表 任务2.6 测量用互感器 任务2.7 直流电位差计
2.1.1指针式万用电表的基本组成
指针式万用电表主要由测量机构(俗称表头)、测量电 路及转换开关组成。表头是指针式万用表的核心，用来指 示被测量的数值，多采用灵敏度高准确度好的直流微安表 (磁电系仪表)；测量电路的作用是将各种被测量转换成适 合表头进行测量的微小直流电流。目前一般用于万用表上 的表头的灵敏度为50uA。若需测量直流电压，则要通过 被测电路把待测直流电压转换成50uA以内的直流电流。 万用电表的测量电路实质上就是多量程的直流电流表、多 量程的直流电压表、多量程的交流电压表以及多量程的欧 姆表等几种测量电路组合而成的。测量电路用来把各种被 测量转换为适合表头测量的直流微小电流；转换开关用来 选择不同的测量电路和量程档级，以适应各种测量项目和 量程要求。
指针指示了电流的大小。
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2.1.2.1 外磁式磁电系仪表的结构
但是，由于惯性和游丝的弹力作用，指针在仪表 通电后将左右摇摆而影响读数。为此将线圈绕在 铝质框架上，线圈的偏转也带动铝质框架转动， 从而使它切割磁力线，产生感生电动势，框架中 就有感应电流，该电流与气隙中的磁场相互作用 ，产生一个与线圈转动方向相反的阻尼力矩，使 动圈和指针迅速停下采。当然铝质框架上的线圈 如果与外电路构成回路的话，同样也会产生阻尼 力矩的效果。
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2.1.2.1 外磁式磁电系仪表的结构
由于永久磁铁的作用，在极掌和圆柱形铁心 (采用高磁导率的软磁材料制作)间的气隙中形成 了均匀的辐射状磁场B，被测电流I流过线圈时， 线圈在磁场中受到力矩M的作用。如果线圈的匝 数为N，则由电磁学知识可以证明
MBIN
同时，游丝因线圈转动而发生形变，产生一个与偏
3．刻度均匀。由于 ，所以做成电流表、电压 表时，仪表的刻度是均匀的。
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பைடு நூலகம்
2.1.3 磁电系仪表的技术特性
4．磁电系仪表只适用于测直流电量，必须注意 仪表上注明的“+”，“—”极性。通入交流电流 时，产生交变的转矩，可动部分由于惯性来不及 转动，指针将停在零点。要测交流电量时，必须 采用带整流器的磁电系仪表，称为整流系仪表。
转角 成正比的反作用力矩 M f ，即
M f
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2.1.2.1 外磁式磁电系仪表的结构
当电磁力矩与反作用力矩平衡时，活动部分停止下来，
这时
M Mf
由于B和N是决定于仪表结构的常数，故
I
或记作
SII
式中， S I 是一个由仪表结构决定的常数，称为磁电系 仪表的电流灵敏度。因而，与活动部分一起转动 角的
在这种结构中，由于磁极和导磁环均采用高磁导率的软 磁材料制作，闭合磁路的漏磁很小，气隙中磁感应强度大 ，使仪表防御外磁场的干扰能力也强。而且，加了导磁环 以后，仪表本身对其他设备中的磁敏感元件的影响也减少 了。加上整个结构比较紧凑，成本低，因此内磁式比外磁 式磁电系仪表先进。
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2.1.2.3内外磁式结合式结构 这种内外磁式结合式是把外磁式的线圈内部的
5．过载能力小。由于游丝和线圈都很细，通入 过载电流引起游丝弹性变化和线圈过热而烧毁。
6．结构复杂，成本相对其他一些类型的仪表昂 贵一些。
7．可通过充磁，更换游丝，重绕动圈提高灵敏 度。
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2.1.4 指针式万用电表的测量电路
指针式万用表是一种多功能、多量程的测量仪表 ，一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流 电流、交流电压、电阻和音频电平等，有的还可 以测电容量、电感量及半导体的一些参数（如β） 。万用表的基本工作原理是利用一只灵敏的磁电 式直流电流表（微安表）做表头。当微小电流通 过表头，就会有电流指示。但表头不能通过大电 流，所以，必须在表头上并联与串联一些电阻进 行分流或降压，从而测出电路中的电流、电压和 电阻。下面一一介绍。
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2.1.2 指针式万用电表的测量机构(表头)
2.1.2.1 外磁式磁电系仪表的结构 外磁式磁电系仪表的测量机构如图2.1.1所示，它
是利用永久磁铁的磁场与通有被测电流的线圈相互作 用的原理制成的。驱动机构包括一个马蹄形永久磁铁 (采用高剩磁和高矫顽磁力的硬磁材料制作)和一个可 以绕轴转动的线圈(即动圈)。动圈的两个出线头通过 两盘游丝和外电路相接，动圈转动时带动游丝使其发 生形变，产生机械反作用转矩；指示机构包括固定在 转轴上的指针和刻度盘；阻尼机构由置于磁场中的铝 质框架(线圈就绕在这个框架上)组成；调零机构包括 调零螺丝及调零导杆。