《电子测量技术》实验指导书 实验一 电子计数器原理及应用研究
一．实验目的
1.了解测频方法及电子计数器的工作原理。
2.利用信号源产生方波信号，由电子计数器进行频率的测量。 二．实验原理
1.测频原理
计数器的测频原理如图1 所示。fx为输入待测信号频率，f0为时钟脉冲的频率。闸门信号GATE控制计数时间，Fx和F0两个计数器在同一时间T内分别对fx和f0进行计数，f0已知，时间T可由计数器F0的计数值算出。计数器Fx的计数值Nx=fx×T，计数器F0的计数值N0＝f0×T。
由于 Nx/fx＝N0/f0＝T
则被测频率fx为 fx＝(Nx/N0)×f0
OUT3开关脉冲 发生器GATEfxfxIn2 CLK2MHzFO74LS14FX显示
OUT3QQGATEFXFO
图1 测频原理框图
三．实验设备与器材
1．计数器； 2．信号发生器
四．实验内容与记录
1．利用信号源产生不同频率的信号，由计数器对其进行计数，选择不同的闸门时间，对测量结果进行比较和分析。记录测量的频率值，并填写下表：
闸门时间 0.1s 0.2s 0.5s 1s 2s 5s 10s 2 分频比 4 6 8 10 12 14 16
六．实验预习与思考题
1．分析以上测量数据，在用电子计数器对频率进行测量中，闸门时间对测量精度有何影响？
2．对于本实验系统而言，闸门时间的选择有何限制？
七．实验报告要求 1．实验目的 2．实验的基本原理 3．实验结果及问题分析
实验二 交流电压测量
一．实验目的
1.了解交流电压测量的基本原理，分析几种典型电压波形对不同检波特性电压表的响应，以及它们之间的换算关系。
2.对测量结果做误差分析。 二．实验原理
?，平均值U，有效值U，以及波形因数K，波峰一个交流电压的大小，可以用峰值UF
因数KP等表征，若被测电压的瞬时值为u(t)，则
全波平均值为
有效值为
U?1TT?0u(t)dt
波形因数为 波峰因数为
U?1T2u(t)dtT?0
KF?KP?UU ?UU
而用来测量电压的指针式电压表中的检波器有多种形式，一般来说，具有不同检波特性的电压表都是以正弦电压的有效值来定度的，但是，除有效值电压表外，电压表的示值本身并不直接代表任意波形被测电压的有效值。因此，如何利用不同检波特性的电压表的示值（即
?，有效值U，这便是一个十分值得注意的问读数）来正确求出被测电压的均值U，峰值U题。
根据理论分析，不同波形的电压加至不同检波特性的电压表时，要由电压表读数确定被
?、U、U，一般可根据表1的关系计算。 测电压的U从表1可知，用具有有效值响应的电压表和平均值响应的电压表分别对各种波形的电压测量时，若读数相同，只分别表示不同波形的被测电压有效值U相同和平均值U相同，而其余的并不一定相同。
表1 电压表 类型 波形 读数 正弦 A1 平均值检波 锯齿 A2 42有效值检波 方波 A4 22三角 A3 42正弦 A1 锯齿 A2 三角 A3 方波 A4 A4 A4 ? UUU
2A1 A1 ?42A2 A2 ??423A3 A3 ?22A4 A4 2A1 A1 3A2 A2 3A3 A3 ?3?2222222222 ?A1 ?A2 ?A3 ?A4 ?A1 332A2 2A3 A4
三．实验设备与器材
1．万用表1台；
2．函数信号发生器 1台； 3．双踪示波器1台。
四．实验内容与记录