电子_基础实验指导书 2012

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2012互换性-实验指导书(二)新

2012互换性-实验指导书(二)新

实验二几何误差测量(1)(圆度、圆柱度、平面度误差测量)一、实验目的明确圆度、圆柱度、平面度公差带形状及含义;掌握圆度、圆柱度、平面度误差的测量方法。

二、实验内容圆度、圆柱度、平面度误差测量。

三、实验设备百分表架、百分表、平台、小千斤顶、平板等。

四、实验方法(一)圆度与圆柱度误差测量1.圆度误差及测量、评定方法图2-1 圆度误差的定义圆度误差为包容同一横截面实际轮廓,且半径差为最小的两同心圆间的距离f,如图2-1所示。

圆度误差最小包容区域的判别方法是:由两同心圆包容被测实际轮廓时,至少有4个实测点内、外相间地在两个圆周上(即同心圆的内、外接点至少两次交替发生),如图2-1所示。

圆度误差最小区域的同心圆圆心,通常是和零件的测量回转中心不一致。

图中,O点是测量时的回转中心,O′测量点是圆度误差的评定中心。

在测量旋转面的若干个横截面中,取其中最大的圆度误差值作为被测旋转面的圆度误差。

目前通常采用四种圆度误差的评定方法:最小外接圆法、最大内切圆法、最小二乘圆法、最小区域法。

其中以最小区域法评定的圆度误差值为最小,能最大限度地通过合格品,是我国标准的定义法。

测量圆度误差的方法,主要有:圆度仪测量,两点法测量圆度误差,三点法测量圆度误差。

这里只介绍两点法测量圆度误差。

两点法测量圆度误差用千分尺在垂直于轴线的固定截面的直径方向进行测量,测量截面一周中直径最大差一半即为单个截面的圆度误差。

如此测量若干个截面,取其最大的误差值作为该零件的圆度误差。

此种测量方法,由于在测量截面内是两点接触,所以称为两点法。

如图2-2所示。

两点法测得的圆度误差f和各直径的测量最大读数差F有如下关系:f=F/K=F/2,K是反映系数。

2.圆柱度误差的检测与评定方法圆柱度误差是指包容实际表面且半径差为最小的两同轴圆柱面间的半径差f。

圆柱度误差综合地反映了圆柱面轴线的直线度误差、圆度误差和圆柱面相对素线间的平行度误差。

用它来综合评定圆柱面的形状误差是比较全面的,常用在精度要求比较高的圆柱面。

实验指导书

实验指导书

RV + R1
RV R1 RV + R1
+
R2

R2 R1 + R2

化简后得
△U=
RV
( R12
+
− R12 R2U 2R1R2 + R22 ) +
R1R2 (R1
+
R2 )
△U= − U 6
相对误差△U%=
U
' R1
−U
R1
100%
=
−U
/
6
×100%
=
−33.3
U R1
U /2
,若 R1=R2=RV ,则得
组成的实际电压源来代替,其中:电压源 US 等于这个有源二端网络的开路电压 UOC, 内阻 RS
等于该网络中所有独立电源均置零(电压源短接,电流源开路)后的等效电阻 RO。
诺顿定理指出:任何一个有源二端网络,总可以用一个电流源 IS 和一个电阻 RS 并联组
成的实际电流源来代替,其中:电流源 IS 等于这个有源二端网络的短路电源 ISC, 内阻 RS 等
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实验三 戴维南定理 ——有源二端网络等效参数的测定——
一.实验目的
1.验证戴维南定理、诺顿定理的正确性,加深对该定理的理解; 2.掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
二.实验原理
1.戴维南定理和诺顿定理
戴维南定理指出:任何一个有源二端网络,总可以用一个电压源 US 和一个电阻 RS 串联
三.实验设备
1.直流数字电压表、直流数字电流表 2.恒压源(双路 0~30V 可调) 3.NEEL-11 下组件或 EEL-53 或 MEEL—06

(整理)电力电子技术实验指导书

(整理)电力电子技术实验指导书

电力电子技术实验指导书中国矿业大学信电学院2009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。

实验一 整流电路仿真实验1、 单相半波可控整流电路(输出端有续流二极管)要求电源电压t u ωsin 1002=,频率50Hz ,控制角︒=30α,负载为阻感负载,Ω=3.0R 。

试通过仿真分析0=L H ,5.0=L mH ,1.0=L H 对电路输出的影响 附:该电路仿真所用模块:电源模块AC Voltage Source1:位于SimPowerSystems/Electrical Sources中;器件模块g m akr:位于SimPowerSystems/PowerElectronics 中,器件参数设置如图1所示:图1脉冲发生器Generator:位于Simulink/Sources 中;阻感负载:位于SimPowerSystems/Elements 中,其中电容参数设置为:inf ;电压/电流测量模块:v +-V o l e M e a i +-C u r t M e:位于SimPowerSystems/Measurements 中;示波器:位于Simulink/Sinks 中。

参考答案--模拟电子技术实验指导书(2012)

参考答案--模拟电子技术实验指导书(2012)

参考答案--模拟电子技术实验指导书(2012)实验一常用电子仪器的使用一、实验目的1.熟悉示波器,低频信号发生器和晶体管毫伏表等常用电子仪器面板,控制旋钮的名称,功能及使用方法。

2.学习使用低频信号发生器和频率计。

3.初步掌握用示波器观察波形和测量波形参数的方法。

二、实验原理在电子电路实验中,经常使用的电子仪器有示波器、低频信号发生器、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.低频信号发生器低频信号发生器按需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。

输出电压最大可达20V(峰-峰值)。

通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮,可使输出电压在毫伏级到伏级范围内连续调节。

低频信号发生器的输出信号频率可以通过频率分档开关进行调节。

低频信号发生器作为信号源,它的输出端不允许短路。

2.交流毫伏表交流毫伏表只能在其工作频率范围之内,用来测量正弦交流电压的有效值。

为了防止过载而损坏,测量前一般先把量程开关置于量程较大位置上,然后在测量中逐档减小量程。

3.示波器示波器是一种用途极为广泛的电子测量仪器,它能把电信号转换成可在荧光屏幕上直接观察的图象。

示波器的种类很多,通常可分通用、多踪多线、记忆存贮、逻辑专用等类。

双踪示波器可同时观测两个电信号,需要对两个信号的波形同时进行观察或比较时,选用双踪示波器比较合适。

本实验要测量正弦波和方波脉冲电压的波形参数,正弦信号的波形参数是幅值U m 、周期T (或频率f )和初相;脉冲信号的波形参数是幅值U m 、周期T 和脉宽T P 。

计算机操作

计算机操作

大学计算机基础实验指导书A班2012年9月实验一windows基本操作、系统环境一、实验目的1.熟悉Windows的基本知识和基本操作。

2.熟悉Windows的程序管理。

3.熟悉“Windows资源管理器”和“我的电脑”的使用。

4.熟悉文件和文件夹的常用操作。

二、实验内容1. 认识“我的电脑”和“资源管理器”(1)双击桌面“我的电脑”图标,打开我的电脑程序,分别选用缩略图、列表、详细信息等方式浏览Windows主目录,观察各种显示方式之间的区别。

(2)右键单击“我的电脑”通过“资源管理器”查看相关程序,分别按名称、大小、文件类型和修改时间对Windows主目录进行排序,观察四种排序方式的区别。

2. 认识windows菜单栏和工具栏打开我的电脑应用程序,从上到下依次为标题栏,菜单栏和工具栏,通过相关菜单和工具按钮设置windows相关属性(如图1-1所示)。

图1-1 应用程序菜单栏和工具栏3.任务栏的设置(1) 设置任务栏为自动隐藏。

桌面最下方蓝色区域为任务栏,右键单击任务栏空白处,打开任务栏属性对话框,设置任务栏相关属性,如图1-2所示。

2) 在“开始”菜单“附件”程序组中启动“记事本”、“画图”、“计算器”等程序,通过任务栏中的按钮在相应的程序中进行切换,然后对这些窗口进行层叠、横向平铺和纵向平铺操作。

图1-2 任务栏属性设置4.桌面的设置右键单击桌面任意空白区域,弹出快捷菜单设置桌面图标的排列方式、在桌面上新建相关程序,选择“属性”,打面显示属性设置对话框,如图1-3所示,单击相关按钮进行属性设置。

(1)桌面背景选用计算中的一幅图片,并把它拉伸到整个桌面。

(2)屏幕保护程序选用“三维文字”,设置显示“计算机屏幕保护”摇摆式旋转,等待时间为1分钟。

(3)设置屏幕分辨率,如果分辨率为1024×768像素,则设置为800×600像素,反之设置为1024×768像素。

图1-3 显示属性对话框5. 屏幕和窗口复制功能的使用。

实验指导书

实验指导书

《计算机网络》实验教案网络教研室2012年9月实验项目、设备及软件配置一、主要设备及软件配置1、PC机24台;路由器、交换机(三层、二层)各4台。

2、RJ-45头若干、信息模块若干、双绞线若干、RJ-45压线钳若干把、打线钳若干把、测试仪若干套。

3、windows 2000 server、Red Hat Linux9.0等软件;测线仪实验教案实验二划分VLAN1、实验目的使学生掌握VLAN的概念、原理、应用范围以及划分VLAN的方法;掌握划分VLAN过程中所需要的相关基础知识。

2、实验内容了解可网管交换机的结构;掌握VLAN的划分方法;掌握划分VLAN常用的命令。

3、实验环境(单组要求)PC机4-6台(预装Windows操作系统)、可网管交换机2台、双绞线若干根、控制线2根。

4、实验拓扑561.按图17连接工作站和交换机,并查看交换上的VLAN信息。

Switch#show vlan2.在交换机上创建两个VLAN:VLAN 2和VLAN 3。

Switch#conf tSwitch(config)#vlan 2Switch(config)#vlan 33.将交换机上的端口1~8 分配成VLAN 2的成员,将交换机上的端口9~16分配成VLAN 3的成员。

Switch(config)#int range f0/1 –8Switch(config)#switchport access vlan 2Switch(config)#int range f0/9 –16Switch(config)#switchport access vlan 34.将工作站HostA、HostB 接入交换机上的端口1~8 中的某两个端口,将工作站HostC接入交换机上的端口9~16 中的某个端口。

5.检查交换机上的VLAN 相关信息,看其是否与设想的一致。

Switch#show vlan6.按图所示配置各工作站IP 地址、子网掩码信息。

2012互换性-实验指导书(四)

2012互换性-实验指导书(四)

实验七 用双管显微镜测量表面粗糙度一、实验目的1.了解用双管显微镜测量表面粗糙度的原理和方法。

2.加深对表面粗糙度评定参数轮廓的最大高度RZ的理解。

二、实验内容用双管显微镜测量表面粗糙度的RZ值。

三、实验器具及测量原理说明图7-1双管显微镜外形图 图7-2双管显微镜测量表面粗糙度原理图双管显微镜又称光切显微镜,可以用来测量表面粗糙度轮廓的最大高度R Z。

双管显微镜的外形如图7-1所示。

它由底座1、工作台2、观察光管3、投射光管11、支臂7和立柱8等几部分组成。

双管显微镜是利用光切原理来测量表面粗糙度的,如图7-2所示。

被测表面为P 1、P 2阶梯表面,当一平行光束从45°方向投射到阶梯表面上时,就被折成S 1和S 2两段。

从垂直于光束的方向上就可在显微镜内看到S 1和S 2两段光带的放大像S 1′和S 2′。

同样,S 1和S 2之间的距离h也被放大为S 1′和S 2′之间的距离h 1′。

通过测量和计算,可求得被测表面的不平度高度h。

图7-3 双管显微镜的光学系统图 图7-4 双管显微镜的读数目镜 图7-3为双管显微镜的光学系统图。

由光源1发出的光,经聚光镜2、狭缝3、物镜4,以45°方向投射到被测工件表面上。

调整仪器使反射光束进入与投射光管垂直的观察光管内,经目镜5成像在目镜分划板上,通过目镜可观察到凸凹不平的光带(图7-4b ).光带边缘即工件表面被照亮了的h 1的放大轮廓像h 1′,测量亮带边缘的宽度h 1′,可求出被测表面的不平度高度h :45cos 45cos '11Nh h h == 式中 N——物镜的放大倍率为了测量和计算方便,测微目镜中十字线的移动方向(图7-4a )和被测量光带边缘宽度h 1′成45°斜角(图7-4b ),故目镜测微器刻度套筒上的读数值h 1′′与不平度高度的关系为:45cos 45cos '''211Nh h h == 所以 Nh N h h 2''45cos ''121== 式中i 21=N,i 为目镜分厘尺的分度值或称为换算系数,它与投射角α、目镜测微器的结构和物镜的放大倍数有关,参见表7-1。

电路实验讲义

电路实验讲义

电路实验指导书电路课程组编写国家电工电子实验教学中心北京交通大学2012电路实验教学可以使学生掌握实验的基本技能和实验方法,从实验数据中找出规律评估问题。

通过电路设计性实验教学,可以使学生提高综合设计能力、工程能力以及分析问题解决问题的能力。

本章在每一个实验题目后面都附有思考题和选做题,供学生参考选做,使优秀学生有发展和创新的空间。

实验一电路元件伏安特性的测试通过对电路基本元件伏安特性的测试,掌握线性电阻和非线性电阻元件的特点及其性能,分析评估在实验中出现误差的原因,加强对相关领域理论的深刻理解,提高工程实践能力。

一、实验目的1. 学会识别常用电路元件的方法2. 掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测试方法3. 熟悉实验台上直流电工仪表和设备的使用方法二、原理说明电路元件的特性一般可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系I=f(U)来表示,即用I-U平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。

电阻元件是电路中最常见的元件,有线性电阻和非线性电阻之分。

实际电路中很少是仅由电源和线性电阻构成的“电平移动”电路,而非线性器件却常常有着广泛的使用,例如非线性元件二极管具有单向导电性,可以把交流信号变换成直流量,在电路中起着整流作用。

万用表的欧姆档只能在某一特定的U和I下测出对应的电阻值,因而不能测出非线性电阻的伏安特性。

一般是用含源电路“在线”状态下测量元件的端电压和对应的电流值,进而由公式R=U/I求测电阻值。

1.线性电阻器的伏安特性符合欧姆定律U=RI,其阻值不随电压或电流值的变化而变化,伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,如图1-1(a)所示,该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。

图1-1 元件的伏安特性2. 白炽灯可以视为一种电阻元件,其灯丝电阻随着温度的升高而增大。

一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”的阻值可以相差几倍至十几倍。

通过白炽灯的电流越大,其温度越高,阻值也越大,即对一组变化的电压值和对应的电流值,所得U/I 不是一个常数,所以它的伏安特性是非线性的,如图1-1(b)所示。

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电子科技专业基础实验电子科学与技术学院编2012.1电子科技专业基础实验1 微波基本测量 (1)2 二维电场的模拟实验 (7)3 电磁波的布拉格衍射实验 (12)4 射频图像传输 (16)5 偏振光实验 (23)6 光源光谱特性的测量 (29)7 光磁共振实验 (32)8 半导体光电导实验 (41)9 光栅实验 (47)10 单色仪的标定实验 (51)11 迈克尔逊干涉仪 (54)12 半导体光伏效应实验 (60)13 半导体霍尔效应实验 (66)14 PN结正向压降温度特性实验 (72)15 半导体少数载流子寿命测量 (77)16 四探针测电阻率实验 (80)实验1 微波基本测量技术一.实验目的1. 学习微波的基本知识;2. 了解波导测量系统,熟悉基本微波元件的作用;3.了解微波在波导中传播的特点,掌握微波基本测量技术;4.掌握大、中、小电压驻波系数的测量原理和方法;5.学习用驻波测量线校准晶体检波器特性的方法。

二.实验原理(一)微波基本知识在微波波段,随着工作频率的升高,导线的趋肤效应和辐射效应增大,使得普通的双导线不能完全传输微波能量,而必须改用微波传输线。

常用的微波传输线有平行双线、同轴线、带状线、微带线、金属波导管及介质波导等多种形式的传输线,本实验用的是矩形波导管,波导是指能够引导电磁波沿一定方向传输能量的传输线。

传输线的特性参量与工作状态在波导中常用相移常数。

波导波长,驻波系数等特性参量来描述波导中的传输特征,对于一个横截面为b a ×的矩形波导中的TE 10波:自由空间波长 /c f λ=,截止(临界)波长 2c a λ=,波导波长 /g λλ= (1)相移常量 2/g βπλ=,,反射系数 Γ=E 反/E 入驻波比 max min /E E ρ=,由此可见,微波在波导中传输时,存在着一个截止波长c λ,波导中只能传输λ<c λ的电磁波。

波导波长g λ>自由空间波长λ。

在实际应用中,传输线并非是无限长,此时传输线中的电磁波由人射波和反射波迭加而成,传输线中的工作状态主要决定于负载的情况。

(1)波导终端接匹配负载时,微波功率全部被负载吸收,无反射波,波导中呈行驻波状态.此时|Γ|=0,ρ=l 。

(2)波导终端短路(接理想导体板).开路或接纯电抗性负栽时,形成全反射,波导中呈纯驻波状态。

此时|Γ|=1,ρ=∞。

(3)波导终端接一般性负载(有电阻又有电抗)时,形成部分反射,波导中呈行驻波状态.此时0<|Γ|<l,1<ρ<∞。

(二)常用微波元件及设备简介1.波导管:本实验所使用的波导管型号为BJ—100,其内腔尺寸为α=22.86mm,b=10.16mm。

其主模频率范围为8.20~12.50GHz,截止频率为6.557GHz。

2.隔离器:位于磁场中的某些铁氧体材料对于来自不同方向的电磁波有着不同的吸收,经过适当调节,可使其对微波具有单方向传播的特性(见图1)。

隔离器常用于振荡器与负载之间,起隔离和单向传输作用。

3.衰减器:把一片能吸收微波能量的吸收片垂直于矩形波导的宽边,纵向插入波导管即成,用以部分衰减传输功率,沿着宽边移动吸收片可改变衰减量的大小。

衰减器起调节系统中微波功率以及去耦合的作用。

4.谐振式频率计(波长表):电磁波通过耦合孔从波导进入频率计的空腔中,当频率计的腔体失谐时,腔里的电磁场极为微弱,此时,它基本上不影响波导中波的传输。

当电磁波的频率满足空腔的谐振条件时,发生谐振,反映到波导中的阻抗发生剧烈变化,相应地,通过波导中的电磁波信号强度将减弱,输出幅度将出现明显的跌落,从刻度套筒可读出输入微波谐振时的刻度,通过查表可得知输入微波谐振频率。

5.驻波测量线:驻波测量线是测量微波传输系统中电场的强弱和分布的精密仪器。

在波导的宽边中央开有一个狭槽,金属探针经狭槽伸入波导中。

由于探针与电场平行,电场的变化在探针上感应出的电动势经过晶体检波器变成电流信号输出。

6.晶体检波器:它的典型结构是在一段直波导上加装微波检波二极管,短路活塞和调配钉而成。

晶体检波二极管置于平行微波电场方向,当有微波输入时,在晶体中感应出微波信号。

7.微波源:提供所需微波信号,频率范围在8.6~9.6GHz内可调,工作方式有等幅、方波、外调制等,实验时根据需要加以选择。

(三)微波的传输特性和基本测量本实验是微波实验中的基本实验之一,要求学会使用基本微波器件,了解微波的传输特性,并掌握频率,波导波长以及驻波比等基本量的测量。

l.微波频率的测量微波的频率是表征微波信号的一个重要物理量,实验中常采用吸收式谐振频率计进行频率测量.谐振式频率计含有一个装有调谐柱塞的圆形空腔,空腔通过隙孔耦合到一段直波导管上,形成波导的分支,测量频率时,调节频率计上的调谐机构,将腔体调至谐振,此时波导中的电磁场就有部分功率进入腔内,使得到达终端信号检测器的微波功率明显减少.只要读出对应系统输出为最小值(减幅最大)时调谐机构上的读数,就得到所测量的微波频率.注意测量完毕要调节频率计的调谐机构使腔体失谐,此时腔里的电磁场极为微弱,它不吸收微波功率,也基本上不影响波导中波的传输。

2.波导波长和驻波比的测量实验中通常采用驻波测量线来测量波导波长和驻波比。

(l )波导波长的测量。

波导波长在数值上为相邻两个驻波极值(波腹或节点)距离的两倍。

驻波极值点用驻波测量线来测量。

本实验中通过平均值法来测量波导波长。

亦即记录下每一个驻波极值点,然后分别对相邻的波腹和节点之间取差值计算。

(2)驻波比的测量驻波比定义为波导中驻波极大值点与驻波极小值点的电场之比.即,minmax E E =ρ (2) 其中max E 和min E 分别表示波导中驻波极大值点与驻波极小值点的电场强度.由于终端负载不同,驻波比ρ也有大中小之分。

因此,驻波比测量的首要问题是,根据驻波极值点所对应的检波电流,粗略估计驻波比的大小。

在此基础上,再作进一步的精确测定。

实验中微波信号比较弱。

可以认为检波晶体(微波二极管)符合平方律检波,即电表上的读数I 与微波功率成正比:I P ∝,依据公式,minmax min max I I E E ==ρ (3) 求出粗略值后,再按照驻波比的三种情况,进一步精确测定ρ的值。

(a ) 大驻波比(6>ρ)的测量。

在大驻波比情况下,检波电流max I 与min I 相差太大,在波节点上检波电流极微,在波腹点上二极管检波特性远离平方律,故不能用(3)式计算驻波比ρ,可采用“二极管小功率法”。

如图1所示,利用驻波测量线测量极小点两旁功率为其两倍的点坐标,进而求出W (W 为等指示度之间的距离),则ρ=g W λπ, (4)必须指出:W 与λg 的测量精度对测量结果影响很大,因此必须用高精度的探针位置指示装置(如百分表)进行读数。

(b )中驻波比)65.1(≤≤ρ的测量。

中驻波比的情况可直接根据式(3)计算,,min max min max I I E E ==ρ (5)(c )小驻波比(5.1005.1≤≤ρ)的测量。

在小驻波比情况下,驻波极大值点与极小值点的检波电流相差极微,因此采用测量多个相邻波腹与波节点的检波电流值,进而取平均的方法。

max1max 2max min1min 2min n n E E E E E E ρ++•••+==++•••+ (6)3.晶体的检波特性曲线和检波律的测定(选做)在测量驻波比时,驻波波腹和波节的电场强度大小由检波晶体的输出信号测出。

晶体的检波电流I 和传输线探针附近的高频电压E 的关系必须正确测定。

根据检波晶体的非线性特征,可以写出n I kE = (7)其中:k ,n 是和晶体二极管工作状态有关的参量。

如驻波测量线晶体检波律n =1称为直线性检波,n =2称为平方律检波。

当微波场强较大时呈现直线律,当微波场强较小时(P<l μW)呈现平方律。

因此,当微波功率变化较大时n 和k 就不是常数,且和外界条件有关,所以在精密测量中必须对晶体检波器进行校准。

n 的数值可按下法测定。

令驻波测量线终端短路(接短路片)。

此时沿线各点驻波振幅与终端距离l 的关系为sin m E E l β= 式中g λπβ2= (8)称为位相常数。

g λ是波导波长,l 是到极小值的距离。

代入(7)式即得'sin ()sin ()n n n m I kE l k l ββ== (9)两边取对数得''log log log(sin )2log log[sin()]g I k n l k n l βπλ=+=+ (10)λ长度内,分为10个等距离间隔,即确定10个测量从波腹到波节的4/g点,读出每个测量点上对应的检波电流I,按(10)式作出1gI—1g|sin(2πl/λg)|曲线图,其斜率就是晶体二极管的检波率n。

三、实验设备信号源、三厘米驻波测量线、可变衰减器、波长表、检波器、电缆、检波指示器、隔离器、环行器、单螺调配器、弯波导、波导开关、直波导、匹配负载、失配负载、短路板。

四、实验要求及数据处理1.测量连接图如图2所示。

开启微波信号源,预热5分钟以上,工作方式选择“等幅”。

图2 测量连接图2.驻波测量线后接检波指示器,用谐振式频率计(波长表)测量微波频率。

慢慢调节波长表上的测微头直到出现谐振,从刻度套筒读出谐振点位置,然后查表得出微波频率。

重复3~5次,把频率取平均后,根据(1)式计算微波波导波长。

注意:波长表需慢慢仔细调节寻找谐振点,谐振点位置就是检波表最小值处(通常与其它值相比减小十几个刻度值);测完频率后把频率计调离谐振点。

3.被测元件处换接金属短路片测量波导波长。

把测量线的探针从一端缓慢移向另一端,记录每一个波峰、波谷对应的测量线刻度值(也即探针的位置读数),用逐差法处理数据,求出波导波长值。

并与步骤2中计算得到的理论波长值进行分析比较。

4.被测元件处换接短波导、长波导,测量不同负载的驻波比。

把测量线的探针从一端缓慢移向另一端,由测量线的检波指示器(本实验中换用微安表)读取每一个波峰、波谷值,根据驻波比的估算公式采用不同的公式计算(数据分析时给出详细的计算过程和采用不同公式计算的理由)。

注意:本步骤中,需要记录的是波峰、波谷时微安表的测量值。

5.(选做)根据短路负载的1gI—1gl|sin(2πl/λg)|曲线,求出n。

五、思考题1.开口波导的ρ≠∞,为什么?2.如何比较准确地测出波导波长(指实验步骤3中的实验值)?请从测量方法和测量操作两个方面进行回答。

实验2 二维电场的模拟实验一、实验目的1. 了解模拟法描绘静电场的依据及描绘方法。

2. 描绘几种静电场的等位线。

3. 加深对静电场,稳恒电流场的了解。

二、实验器件THME-2型静电场描绘实验仪。

三、实验原理静电场可以用场强E和电位U来表示。

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