汽车电工电子技术课件
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高职教育《汽车电工电子技术》第3章 课件
i
u U msin( t 90 )
u 超前i
2
0
3）电压电流的频率关系
2
u 、i 同频率
t
U•
4）电压电流的相量关系
i Im sin t
I I 00
•
I
相量图
u U msin( t 90 )
U U 900 U jIX L
（2）电路的功率
1）瞬时功率
p ui UI sin 2 t
u i
ui
称u 滞后 i 角。
图3-2 相位波形
【例3-2】已知正弦电压 u 100 2sin(100πt π) V。
6
（1）试指出它的最大值、有效值、相位和初相 位； （2）角频率、频率和周期各为多少？ （3）当t=0和t=0.01s时电压的瞬时值各为多少?
3.正弦量的相量表示
（1）复数及其表示
值 ，用小写字母表示: i、u、e
最大值（幅值）:正弦量在一个周期内的最大值，用带有
下标m的大写字母表示: Im、Um、Em
有效值：一个交流电流的做功能力相当于某一数值的直
流电流的做功能力，这个直流电流的数值就叫该交流电
流的有效值。用大写字母表示： I、U、E
有效值与幅值的关系推导如下：
设
i Im sinω t
呈感性 呈容性 呈电阻性
2. RLC串联电路的功率
（1） 瞬时功率
i
+
+
R u_ R
u
L
+
u_ L
p ui (uR uL uC )i uRi uLi uC i pR pL pC
_
C
u+_ C
耗能元件上的 瞬时功率
汽车电工电子技术PPT课件
电路图表示如下：
第一章 直流电路
2.电路的状态
第一章 直流电路
3.汽车电路特点 （1）低压直流供电：汽油机车多用12V，柴油机车多用24V。 （2）单线制：利用车身、底盘、发动机等金属部件作为一个极的公共接 线。 （3）负极搭铁：把电瓶的负极牢固的连接到车身、底盘、发动机等金属部件上。 （4）电气设备并联：车上所有电气设备并联使用，独自开关控制，互不干扰。
环形变压器
第二章 电磁学原理及应用
3.变压器结构：绕组和铁芯。 绕组是用漆包线绕的线圈，铁芯一般是硅钢片叠成的。
漆包线
环形铁芯
第二章 电磁学原理及应用
4.几种常见变压器 （1）自耦变压器（有些具有调压功能，可降压也可升压）
第二章 电磁学原理及应用
（2）互感器（电压互感器、电流互感器）
电压互感器
其他功能，如倒车影像，倒车雷达，行车记录仪，GPS导航等等。汽车当中的电气设备已经成 为汽车的最为重要的组成部分。
因此，学好汽车电工电子技术对于学习汽车专业其他课程的学习具有非常重要的意义。
第一章 直流电路
汽车最主要的电源——蓄电池（俗称电瓶）
符号：
第一章 直流电路
一、电路及电路图 1.最简单的直流电路
在任一时刻，对电路中任一节点分析，流入该节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之 和，即
I入或 I出
I 0Βιβλιοθήκη 第一章 直流电路六、惠斯通电桥
电桥平衡条件
R或x R1 Rs R2
Rx
R1 R2
Rs
第二章 电磁学原理及应用
一、电磁学概述
1.磁的基本知识
磁铁、剩磁 。
2.磁场和磁力线
（1）磁力线是假想的封闭曲线
汽车电工与电子技术基础
波形图
两个正弦信号的相位关系
▪
若φ
φu
φi
u,i
π， 2
称
u与i 正交。来自u iot
φ
波形图
二、正弦交流电的相量表示
▪ 解析式 i Im sint i
i
▪ 波形图
t
▪ 相量
重点
因前两种不便于运算，所以引出相量表示法。
所谓相量表示法就是用模值等于正弦量的最大 值（或有效值），辐角等于正弦量的初相的复数对 应地表示相应的正弦量。
无功功率单位 乏尔（Var）
2.4 RLC 串联电路
一、电压与电流关系
i
相量关系式：
U [R j( X L X C )]I
R uR
电阻
u
L
uL
复阻抗：
U I
Z
R
j( X L
XC)
R
jX
C
阻抗的单位为欧姆（）
uC
电抗 X X L X C
因此：
相量形式的欧姆定律
U [R j( X L X C )] I Z I
提高功率因数，常用的方法是与感性负载并 联电容器。
IC
+ I U
I1
R IC
C
L
-
U
1 I
I1
并联电容C的计算公式
C
P
U
2
(tg1
tg )
2.6 三相交流电路
一、三相电动势的产生
三个绕
组空间
U1
位置互
•
隔120°
S
定子
V2 •
• W2
相头 相尾 定子中的 U1 U2 三个绕组： V1 V2
高职教育《汽车电工电子技术》第2章 课件
P＝PE
U＝E
UI = EI – I²Ro
P = PE – P
负载取 电源产 用功率 生功率
内阻消 耗功率
（2）单位：千瓦(kW)、瓦(W)、毫瓦(mW)。
归纳
物理量 电流 I
电路基本物理量的实际方向
实际方向 正电荷运动的方向
单位 kA 、A、mA、μA
电压 U 电动势E
高电位 低电位 (电位降低的方向)
(+) 实际方向 (-)
R +U
_
参考方向
(a) U＞0
(+)实际方向 (-)
R +U
_
参考方向
(b) U＜ 0
①电压参考方向是假设的方向，可以任意选定。为了 方便，常和电流取一致的参考方向，称为关联参考方向。
②实际方向与参考方向一致，电压值为正值；实际方 向与参考方向相反，电压值为负值。
I A
+ UR
第1章 汽车常用电气元器件 第2章 汽车电路基础 第3章 正弦交流电路 第4章 磁路及电磁器件 第5章 二极管与晶体管控制电路 第6章 发电机与电动机 第7章 数字电路基础 第8章 汽车电子控制技术简介
❖ 掌握电路的组成和电路模型的概念 ❖ 掌握汽车电路的组成和特点 ❖ 掌握电流、电压、电位、电动势的概念 ❖ 理解直流电路的三种工作状态 ❖ 掌握欧姆定律 ❖ 掌握电阻串、并联的计算方法 ❖ 掌握基尔霍夫定律 ❖ 了解用惠斯通电桥测量电阻的方法
第2章 汽车电路基础
2.1
直流电路的组成
2.2 直流电路的基本物理量
2.3
欧姆定律
2.4
串、并联电路
2.5
基尔霍夫定律
2.6
惠斯通电桥
汽车电工电子技术教材(PPT36页)
汽车电工电子技术教材（PPT36页)
1.1 电路及其基本物理 1.2 电阻、电感和电容元件 1.3 电路的基本定律 1.4 电路分析方法
汽车电工电子技术教材（PPT36页)
1. 电流 电流是由电荷的定向移动而形成的。金属导体中的电流，是自由电子在电场 力作用下运动而形成的。电流不仅有大小，而且有方向。 电流的大小用电流强度来表示，如果电流的大小和方向均不随时间变化，这 种电流称为恒定电流，简称直流。对于直流，单位时间内通过导体横截面的 电量叫做电流强度，简称电流， 用I表示
二、交流电的周期、频率和角频率
周期
• 周期是指正弦交流电按正弦规律变化一周所需要的时间，用字母T表示， 单位为s（秒），如图5-3所示。
频率
• 频率是指正弦交流电在一秒内按正弦规律变化的周期数，用字母f表示，
单位为Hz（赫［兹］）。频率和周期互为倒数，即
f 1 T
角频率
• 角频率是指单位时间内正弦交流电变化的角度。工程上常用弧度来表示
在通常情况下，电容器用作滤波或隔直，电路中对电容量的精确度要求不高， 故不需测量实际电容量。但是，使用中要掌握电容器的一般检测方法。
6.电容器在汽车上的应用 在汽车电气系统中，电容器用来储存电荷，它本身不消耗电能，其储存的电荷 会在放电时返送回电路中。
1．3 电路的基本定律
1. 部分电路的欧姆定律 只有电阻而不含电源的一段电路称部分电路。 实验证明：在这一段电路
3.电阻元件的主要参数
4．电阻器的选用 在选用电阻器时，应根据电阻器在电路中的具体要求(从电气性能和经济
价值等方面)，不但要考虑阻值是否符合要求，而且还要考虑该电阻器在使用 中实际消耗的功率(或通过的电流)不能超过其额定功率(或额定电流)，否则 会使电阻器损坏。
1.1 电路及其基本物理 1.2 电阻、电感和电容元件 1.3 电路的基本定律 1.4 电路分析方法
汽车电工电子技术教材（PPT36页)
1. 电流 电流是由电荷的定向移动而形成的。金属导体中的电流，是自由电子在电场 力作用下运动而形成的。电流不仅有大小，而且有方向。 电流的大小用电流强度来表示，如果电流的大小和方向均不随时间变化，这 种电流称为恒定电流，简称直流。对于直流，单位时间内通过导体横截面的 电量叫做电流强度，简称电流， 用I表示
二、交流电的周期、频率和角频率
周期
• 周期是指正弦交流电按正弦规律变化一周所需要的时间，用字母T表示， 单位为s（秒），如图5-3所示。
频率
• 频率是指正弦交流电在一秒内按正弦规律变化的周期数，用字母f表示，
单位为Hz（赫［兹］）。频率和周期互为倒数，即
f 1 T
角频率
• 角频率是指单位时间内正弦交流电变化的角度。工程上常用弧度来表示
在通常情况下，电容器用作滤波或隔直，电路中对电容量的精确度要求不高， 故不需测量实际电容量。但是，使用中要掌握电容器的一般检测方法。
6.电容器在汽车上的应用 在汽车电气系统中，电容器用来储存电荷，它本身不消耗电能，其储存的电荷 会在放电时返送回电路中。
1．3 电路的基本定律
1. 部分电路的欧姆定律 只有电阻而不含电源的一段电路称部分电路。 实验证明：在这一段电路
3.电阻元件的主要参数
4．电阻器的选用 在选用电阻器时，应根据电阻器在电路中的具体要求(从电气性能和经济
价值等方面)，不但要考虑阻值是否符合要求，而且还要考虑该电阻器在使用 中实际消耗的功率(或通过的电流)不能超过其额定功率(或额定电流)，否则 会使电阻器损坏。
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（2）电流的参考方向 当某支路的电流实际方向难以判断时， 可假定其电流的参考方向。 当电流为正值时，说明实际电流方向与选取的参考方向 相同；当电流为负值时，说明实际电流方向与选取的参考方 向相反。
图1-3 电流的参考方向与实际方向的关系 （a）i＞0 （b）i＜0
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2．电压
电场力把单位正电荷从a点移到b点所做的功称为a、b 两点之间的电压，记为Uab。单位是伏特（V）。电压总是 和电路中的两个点有关。 （1）电压的正方向。电压的正方向由高电位（“+”极性） 指向低电位（“－”极性），即表示电位降落的方向。对 于电阻来说，电压的方向与电阻中电流的方向同，即沿电 流方向，电位降落；逆电流方向，电位升高。 （2）电压的参考方向。
1. 负载状态
I E
（1）电路中的电流:
R0 R
（2）电源的端电压:U1=E-IR0
（3）电源的输出功率：若不计线路损失，即电源的输出功率 等于负载的消耗功率 。
图1-6 电路的负载状态
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图1-7 电路的短路状态
2.短路状态 （1）电源中的电流IS最大，但对外输出电流I为零（最小）。
IS=E/R0 （2）电源和负载的端电压均为零，即U1=E—ISR0=0，U2=0 。 （3）电源的输出功率P1=U1I=0，负载所消耗的功率P2=U2I=0。
2W以下的电阻，以自身体积大小来表示功率。在电路图 上表示电阻功率时，采用如下图符号。
（4）电阻允许误差标志符号（见书上表1-3）
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3.可变电阻（电位器）
①X型：直线型。 ②Z型：指数型。 ③D型：对数型。
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4.电阻的测量和计算
图1-15 用欧姆表测量电阻 （a）断开电源（b）断开电源一端
汽车电工电子技术课件 任务2二极管
图6.4 二极管的伏安特性曲线
6.2.2 伏安特性
1. 死区（OA段） 当二极管两端电压为零时，通过二极管的电流也为零。当二极管承受正向电压时，在OA段由 于外加正向电压较小，还不足以克服内电场对多子扩散运动的阻碍作用，正向电流很小，基本为 零，二极管呈现的电阻很大，这一段曲线比较平坦，基本与电压轴重合，二极管虽然施加了正向 电压，但不导通，将OA段称为死区，A点对应的电压值称为死区电压，常温下硅二极管的死区电 压约为0.5V，锗二极管约为0.2V。 2. 正向导通区（AB段） 当二极管两端的正向电压上升到大于死区电压时，外电场的作用将内电场基本抵消，正向电 流增长很快，二极管呈现的电阻很小，在电路中相当于一个导通的开关。此时正向电压微小的增 大就会引起正向电流急剧地增加，电压与电流的关系曲线是一条陡直的曲线，将AB段称作正向导 通区。二极管正向导通后两端的电压几乎不变，将这个电压称为正向导通电压。硅管的导通电压 约为0.6-0.7V，锗管的导通电压约为0.2-0.3V。
6.2.2 伏安特性
3. 反向截止区（OC段） 当二极管承受反向电压时，增强了内电场的作用，二极的反向电流主要是少子的漂移运动形 成的。反向电压刚开始增加时，反向电流略有增加，随后在一定范围内基本不随反向电压增大。 反向电流的值很小，近似为零，通常也被称为反向饱和电流，一般硅二极管的反向电流只有几十 微安，锗二极管的可达几百微安。在OC段，二极管呈现了很大的电阻，在电路中相当于一个断开 的开关，将OC段称为反向截止区。 4. 反向击穿区（CD段） 当反向电压增大到越过图中C点后，反向电流急剧加大，这时候二极管反向也变得导通了，这 种现象叫反向击穿，曲线CD段称为反向击穿区。C点对应的电压称为反向击穿电压 ，不同的二极 管，反向击穿电压的值不一样。产生反向击穿的原因是在外加反向强电场的作用下，会激发产生 大量的空穴和自由电子，使反向电流急剧增大。当二极管的反向功耗不大时，这种击穿过程是可 逆的，即当反向击穿电压降低后，二极管可恢复到原来状态。但若反向功耗过大时，二极管会因 为温度过高而发生热击穿现象，这时二极管会因过热而永久烧毁。因此在实际应用中，二极管通 常串联一个电阻来起到限流的作用。
汽车电工电子基础课件(完整版)
电池电源理想电压源实际电压源电压源符号定义一个恒流源在实用中在一定的电压范围内可视为一个理想的电流源即其输出电流不随负载两端的电压亦即负载的电阻值电路符号和电压源一样电流源在向负载提供电能的同时自身也存在能量的损耗其中r为电流源的等效内阻i理想电流源在实际电路中有时负载电阻很小当满足rr时电流源的内部分流损耗可以不计也就是当电流源的内阻r时由式122可知此时i为恒定值这种电流源称为理想电流源
电位定义： 电位就是电场力把单位正电荷从电路中某点移动到 参考点所做的功，（通常设参考点电位为零，电位 符号用V表示，单位与电压单位相同）
某点电位为正，说明该点电位比参考点高； 某点电位为负，说明该点电位比参考点低。
根据上述电压、电位的定义，可以证明：电路中任 意两点之间的电压就等于这两点间的电位差，即：
i= dq/ dt 若i= dq/ dt为常数，则这种电流为恒定电流，简称直流 在直流电路中上式可以写 :
I=Q/t 若i= dq/ dt不是常数，大小与方向上都在发生变化，则 这种电流为交流电路。
对电流要从大小、方向及单位三个方面来进行描述，缺 一项则没有意义。
三 电压
电压：电场力把单位正电荷由A点移到B点所作的功 在数值上等于A、B两点的电压，是衡量电场力做功 能力的物理量.
例2：计算下图中所示电路中A点的电位，VB=3V， Vc=-6V。
解：
3V
图中B点的电位VB=3V，可以理解为B点与零电位参考点O之间 接有E2=3V的理想电压源，其“+”端接B点，“-”端接O点。同 理Vc=-6V,可理解为C点与参考点O之间接有E1=6V理想电压源， “-”端接C点，“+”端接O点，而A点是悬空的。因此，上图可改 画成下图的形式。
D 解：（1）零电位参考点在正负电位之间的C点，如图 所示
电位定义： 电位就是电场力把单位正电荷从电路中某点移动到 参考点所做的功，（通常设参考点电位为零，电位 符号用V表示，单位与电压单位相同）
某点电位为正，说明该点电位比参考点高； 某点电位为负，说明该点电位比参考点低。
根据上述电压、电位的定义，可以证明：电路中任 意两点之间的电压就等于这两点间的电位差，即：
i= dq/ dt 若i= dq/ dt为常数，则这种电流为恒定电流，简称直流 在直流电路中上式可以写 :
I=Q/t 若i= dq/ dt不是常数，大小与方向上都在发生变化，则 这种电流为交流电路。
对电流要从大小、方向及单位三个方面来进行描述，缺 一项则没有意义。
三 电压
电压：电场力把单位正电荷由A点移到B点所作的功 在数值上等于A、B两点的电压，是衡量电场力做功 能力的物理量.
例2：计算下图中所示电路中A点的电位，VB=3V， Vc=-6V。
解：
3V
图中B点的电位VB=3V，可以理解为B点与零电位参考点O之间 接有E2=3V的理想电压源，其“+”端接B点，“-”端接O点。同 理Vc=-6V,可理解为C点与参考点O之间接有E1=6V理想电压源， “-”端接C点，“+”端接O点，而A点是悬空的。因此，上图可改 画成下图的形式。
D 解：（1）零电位参考点在正负电位之间的C点，如图 所示
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项目5 汽车用直流电动机与电气控制
1、直流电动机的结构 直流电动机由磁极、电枢、换向器和外壳等组成
项目5 汽车用直流电动机与电气控制
2、直流电动机的工作原理
项目5 汽车用直流电动机与电气控制
3、 直流电动机的分类 直流电动机按励磁绕组与电枢绕组的连接方式不同
他励直 流电动
机
并励直 流电动
机
串励直 流电动
跨接线、试灯和汽车专业电笔是非常实用的检测工 具，对它们正确熟练地使用可以在维修中有效地提 高维修效率。
跨接线 测试灯
汽车专用电笔 的使用方法
项目3 汽车常用仪表的使用
3.3 汽车专用示波器的使用
汽车示波器是一种用途广泛的电子测量仪 器，它既能直接测量电信号的波形（电压 与时间关系），又能测量电压信号的幅度、 周期、频率和相位等参数。
项目4 汽车点火系统的变压原理
项目4 汽车点火系统的变压原理
（２）闭磁路点火线圈。 （３）点火线圈的变压原理。 （４）附加电阻。
项目5 汽车用直流电动机与电气控制
5.1 汽车用直流电动机的拆装与检修
电动机是将电能转化为机械能的装置。直流电动机 是实现将直流电能转换为机械能的一种旋转电动机。与 交流电动机相比，直流电动机结构复杂、成本高，但具 有良好的调速性能、较大的启动转矩和过载能力强等很 多优点，在汽车上应用广泛。如启动系统中的直流串励 电动机、汽车电动车窗使用直流电动机等。
项目3 汽车常用仪表的使用
3.3 汽车专用示波器的使用 １、汽车专用示波器的特点
（１）设定、调整全自动化。 （２）描述精确细致，以图形来显示数据。 （３）测试慢速、快速信号，且具有储存 功能。
项目3 汽车常用仪表的使用
3.3 汽车专用示波器的使用 2、汽车示波器的结构
阴极射 线示波
管
放大系 统
结构
项目2 汽车电源电路分析
交流发 直流发 电机 电机
项目2 汽车电源电路分析
交流发电机的三个功能：
一是发电，由发 动机带动发电机 的转子旋转，在 定子线圈中产生
交流电流；
二是整流，将定 子线圈产生的交 流电整流成直流 电，为汽车上的
用电设备提供电 源；
三是调节电压， 利用电压调节器 调节发电机的输 出电压，在发电
电阻元 件
有源 元件
有源元 件
项目１ 汽车直流电路分析
1.2 汽车直流电路的分析
项目１ 汽车直流电路分析
1.2 汽车直流电路的分析
电路的组 成及工作
状态
电路的基 本物理量
欧姆定律
基尔霍夫 定律
项目2 汽车电源电路分析
2.1 汽车用三相交流发电机 1、交流发电机的类型与功能
过去汽车上采用的换向式直流发电机目前已被淘汰。 现在汽车用的是交流发电机，交流发电机具有发电性能 好、使用寿命长、体积小、重量轻、结构紧凑等优点， 以硅整流交流发电机应用最为普遍。
机转速和负载发 生变化时使电压
保持稳定。
项目2 汽车电源电路分析
2、交流发电机的构造
项目2 汽车电源电路分析
3、交流发电机的工作原理
交流发电机定子的三相绕组按一定 的规律嵌套在发电机的定子槽内，彼此 互差１２０°电角度。当转子磁场绕组 接通直流电源时，转子的爪极被磁化为 Ｎ极和Ｓ极。其磁力线由Ｎ极出发，穿 过转子与定子之间很小的气隙进入定子 铁芯，最后又通过气隙回到Ｓ极。
项目2 汽车电源电路分析
2.2 汽车电源电路
正弦交流 电路分析
三相交流 电路的分
析
发电、输 二极管整 电及工业 流电路的 企业配电 分析
项目2 汽车电源电路分析
2.3 安全用电
人体的 触电
安全用 电
触电的 方式
项目2 汽车电源电路分析
按照人体触及带电体的方式和电流通过人体的路径，触电可分为单相 触电、两相触电和跨步电压触电３种。
项目4 汽车点火系统的变压原理
4.1 磁路及变压器
磁场的基本物 理量
电流的磁场
电磁感应及自 感互感
变压器
• 变压器的基 本结构
• 变压器的工 作原理及特 性
项目4 汽车点火系统的变压原理
项目4 汽车点火系统的变压原理
4.2 汽车点火系统的变压原理 点火线圈结构
（１）开磁路点火线圈。图４－１２所示为开磁路 式点火线圈的内部结构，主要由铁 芯、初级绕组、次级绕组、胶木盖、瓷座、接线柱 和外壳等组成。
项目2 汽车电源电路分析
２、保护接地与接零 ３、触电与电气火灾的急救
项目3 汽车常用仪表的使用
3.1 万用表的正确使用
万用表一般由量程转换开关、表头和测量电路 三个主要部分组成。
１、模拟式万用表的工作原理 ２、模拟式万用表的使用方法 ３、汽车专用数字万用表的使用方法
项目3 汽车常用仪表的使用
3.2 汽车专业电笔、试灯的正确使用
机
复励电 动机
项目5 汽车用直流电动机与电气控制
4、直流电机的铭牌 5、汽车启动用的直流发电机结构 6、刮水器电动机 7、车窗电动机
项目5 汽车用直流电动机与电气控制
5.2 电气控制
低压电器是一种能控制电的工具，能够根据外 界信号的要求，手动或自动地接通或断开电路， 实现电路或非电对象的切换、控制、保护、检 测、变换和调节作用的电气设备。
全国职业院校汽车专业“二十五规划新教材”
汽车电工电子技术
项目１ 汽车直流电路分析
１.１ 基本电气元件的认识
负极搭铁
用电设备 并联
两个电源
安装保护 设备
单线制
大电流用 电设备的
控制
低压直流 供电
特点
具有充放 电指示
项目１ 汽车直流电路分析
理想电压源和理想电流源称为有源元件
电感元 件
电容元 件
二极管 三极管
扫描和 触发系
统
电源系 统
项目3 汽车常用仪表的使用
项目3 汽车常用仪表的使用
3.3 汽车专用示波器的使用 3、电气物理量的示波器测量 4、汽车传感器波形信号 5、汽车波形的简介
项目3 汽车常用仪表的使用
6、 注意事项
（１）低频信号发生器的输出端不允许短接。 （２）示波器输入信号的电压请勿超过规定的最大值。 （３）为防止显示器的荧光屏烧毁，波形显示的亮度要适中。 （４）用示波器的Ｘ－Ｙ方式时，请勿使用×１０ＭＡＧ功能。以避 免波形中有干扰信号产生。 （５）示波器暂时不用时，不必关机，只需将“辉度”调暗一些。 （６）示波器上所有开关和旋钮都有一定的调节范围，按顺时针或逆 时针方向调节时不可用力过猛。 （７）通常电子仪器交流电源的干扰会通过变压器原、副边之间杂散 电容耦合到副边，在仪器地端存在一些干扰信号。该信号如果被串入 被测通路中，就会造成测量误