9 电子测量实验指导书 实验四 通用电子计数器的校准、测试及误差分析
实验四 通用电子计数器的校准、测试及误差分析
一、实验内容：
1、结合实际，认识电子计数法测量频率、周期、时间间隔的基本原理和方法；
2、了解计数器的校准及主要性能指标的检验； 3、利用计数器测量脉冲信号的频率、周期；
4、分析对比利用计数器与使用示波器测量频率的方法、步骤及测量结果。
二、实验仪器：
多功能计数器 低频信号发生器
三、实验步骤及要求
1．阅读仪器使用说明书，熟悉计数器的主要性能指标，了解其主要用途。 2．按照操作方法，识记计数器面板上旋钮的使用方法，理解计数器面板上一些重要旋钮的作用。
3．调节低频信号发生器输出100KHz（或1MHz）矩形脉冲波，在闸门时间最小时、居中时、最大时分别测量信号的频率，记录测量数据、得出测量结果，并计算、分析、比较各种测量方法产生的相对误差。
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实验五 交流电压的测量
一 实验目的
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，并对测量结果做误差分析。
二 实验原理
设被测交流电压的瞬时值为u（t），则： 全波平均值 U?1T?T0u(t)dt
1T2有效值 U?u??td tT?0波形因素 KF?波峰因素 KP?U UUP U由于被测交流电压大多数是正弦电压，而且人们通常只希望测量其有效值，故除非特别说明，交流电压表都是以正弦波为测量对象，并按有效值定度，即表头示值是被测电压为正弦电压时的有效值。测量非正弦电压时，电压表的读数?必须通过波形因素或波峰因素换算才能得到测量结果：
对均值电压表 U??KF
对峰值电压表 Up?KP~?? 对有效值电压表 U??
三 实验设备
1. 数字示波器 一台 2. .信号发生器 一台
四 实验步骤
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1.被测电压波形对测量结果的影响。
（1）等读数测量：调节信号发生器输出频率为150KHZ，按下正弦波、三角波、或方波按钮，将分别得到这三种波形输出。
a.测量正弦、三角和方波输出，调节信号发生器的幅度调节旋钮，使超高频毫伏表（YB2174）对不同电压波形读数都相同。
例如：?1=?2=?3
记录读数，用示波器观察三种波形并画出三种波形图，在图上标明被测电压的峰值,将读数填入表5.1。
b.测量三种电压波形，方法同上。
c. 根据三种特性电压表的测量结果（读数），分别计算出被测电压的平均值、峰值和有效值填入表5.1，并对测量结果进行分析说明。
表5.1 电压测量记录表
电压表类型 波型 读数 读数 正弦 三角 方波 ?1 ?2 ?3 Up 计算 示波器读数 U U
（2）等幅度测量
a. 调节信号发生器，使输出频率为20KHZ，输出幅度为1V（用示波器监视）。分别输出正弦波、三角波和方波，测量各输出波形，记录读数并填入表5.2中。
b. 用示波器测量三种波形的有效值，方法同上。
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c. 根据测量结果，计算被测电压的有效值，填入表5.2，并进行分析说明。
表5.2 电压测量记录表
波形 示波器读数（有效值）?3 ?1换算为有效值U ?2换算为有效值U 正弦 三角 方波 五、思考题
（1）在等幅度测量中，用峰值电压表测量三种波形时，读数相同吗？为什么？用均值电压表测量时，读数相同吗？为什么？
（2）在实际测量中，对于各种非正弦信号电压，如何得到其有效值电压？ （3）什么是波形误差？如何消除这项测量误差？
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附录一 实验报告的格式
一、实验目的 二、实验设备
设备名称 型号 用途 编号
三、实验原理
简要说明原理，重点是实验所采用的电路一定要画清楚。
四、实验步骤
根据实验的具体任务与要求，拟定主要步骤，画清楚电路图。
五、实验数据记录
要十分注意实验数据记录表格的设计，为了减小误差，一般情况下，一种测量至少应重复做三次以上。
六、实验数据计算和误差分析
要遵照有效数字计算规则和误差计算方法进行实验数据的处理、计算和误差分析。
七、实验结论和讨论
1．对实验进行总结，写出结论
2．对实验电路的设计方案、电路性能、测试方法等方面提出改进性建 议。
3．实验心得体会。
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