接到TD1914C交流数字毫伏表的输入端。调节函数信号发生器的输出幅值，使交流数字毫伏表的读数显示为0.7V，并从数字示波器上读出正弦波信号的峰值（最大值）和有效值（均方根值），填入表4－2。
8．将函数信号发生器的输出分别改为方波和三角波，并调节其幅值使交流数字毫伏表指示均为0.7V，然后由数字示波器读出方波和三角波信号峰值（最大值）和有效值（均方根值），填入表4－2。
9．将TD1914C交流数字毫伏表换为WY2282超高频数显毫伏表（峰值检波），选择4V档位，然后接通电源，让仪器预热和自动调零（如果存在细小的零点误差是正常的）。 10．从DG1022函数信号发生器的CH1输出一个频率为100kHz，幅值为2Vpp的正弦波信号，接到超高频数显毫伏表的输入端。调节函数信号发生器的输出幅值，使超高频毫伏表的显示为0.7V，并从数字示波器上读出正弦波信号峰值（最大值）和有效值（均方根值），填入表4－2。
11．将函数信号发生器的输出分别改为方波和三角波，并调节其幅值使超高频毫伏表指示均为0.7V，然后由数字示波器读出方波和三角波信号峰值（最大值）和有效值（均方根值），填入表4－2。 12．根据三种毫伏表的读数并参照表4－1及教材表5.1各种波形参数的关系计算出三种波
?和有效值U，然后和由数字示波器直接读出的峰值和有效值相比较，计算形的峰值U它们的绝对误差和相对误差（假设数字示波器的读数是准确的），并进行误差分析。
表4－2 毫伏表类型 波 形 读 数 示波器读数 峰值? U由读数计算 误差大小 示波器读数 有效由读数值U 计算 误差大小 误差分析 平均值检波 WY2174A 正弦 方波 三角 有效值检波 TD1914C 正弦 方波 三角 正弦 峰值检波 WY2282 方波 三角 0．7V 0．7V 0．7V 0．7V 0．7V 0．7V 0．7V 0．7V 0．7V 要考虑各种因素，象原理上的、仪器上的和测量上的等。 13．从DG1022函数信号发生器的CH1输出一个频率为100kHz的正弦波信号，并调节其输
出电压幅值，使数字示波器的峰值读数为1V，接着用WY2174A表、TD1914C表和WY2282表进行测量，把读数填入表4－3。
14．将函数信号发生器的输出分别改为方波和三角波，并调节其输出电压幅值，使数字示
波器的峰值读数为1V，接着用WY2174A表、TD1914C表和WY2282表进行测量，把读数
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填入表4－3。
表4－3 输入波形 示波器读数（峰值） WY2174A表读数 TD1914C表读数 WY2282表读数 误差分析 正弦波 1V 方波 1V 三角波 1V 注意：当用TD1914C表测量方波时如读数超过1.1V需切换成10V量程档！ 15．根据表4－3三种毫伏表各自所测得的数据，分别计算正弦波、方波及三角波的平均值、
有效值和峰值，要求自己设计表格，把计算结果填在表格里，并根据三种不同波形由测量值所计算出的峰值，求出计算峰值与示波器读数峰值之间的相对误差，并进行误差分析。 16．先将WY2174A交流毫伏表置于300mV档位，VC88E数字万用表设置在交流电压位置，
然后从DG1022函数信号发生器的CH1输出一个频率为200Hz，幅值为200mVRMS的正弦波，分别接到WY2174A交流毫伏表和VC88E数字万用表上，记录两个电表的电压读数。 17．接着保持低频信号发生器的输出电压不变，输出频率则逐渐提高为300Hz、400Hz、500Hz、
600Hz、800Hz、1kHz、1.5kHz、2kHz、5kHz、10kHz，在每一个频率点上，都分别记录下两个电表的电压读数。从对比这两个电表所测得的两组数据，你发现了什么问题？
六、思考题
1．我们经常使用的万用表也有测量交流电压的功能，能否用以代替毫伏表测量交流信号
的电压？为什么？请根据实验结果并查阅有关资料作答。
2．查阅教材和其它相关资料，总结数字电压表都有哪些主要的工作特性（性能指标）？ 3．查阅相关资料，回答超高频毫伏表输入探头的功用及输入端所接三通头的作用？
七、实验报告的要求
1．写明实验目的。 2．简单概括实验原理。 3．写明实验所用仪器设备。
4．整理实验数据和波形，回答实验内容中提出的有关问题，分析实验结果。 5．完成思考题。
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实验五 LabVIEW的示波器原理及应用仿真实验
一、实验目的和要求
1．了解实验室虚拟仪器工作平台LabVIEW的功能和使用方法。
2．通过一个利用仿真软件LabVIEW制作完成的示波器原理仿真实验平台，在仿真环境中进一步掌握示波器的原理和应用。
3．初步学习使用仿真软件进行辅助电路设计、分析及现场调试的技能。
4．认真按实验内容的要求进行实验，记录有关的数据和波形，回答实验内容中提出的有关问题，并按时提交实验报告。
二、预习要求
1．复习好教材《电子测量与仪器》第六章时域测量的理论知识，掌握示波器的结构组成和工作原理。
2．查阅有关资料，了解虚拟仪器的相关知识及LabVIEW的功能和使用方法。 3．详细阅读实验指导书，作好测试记录和绘制波形的准备。
三、实验仪器设备
安装有LabVIEW 8.5中文版、LabVIEW Run-time Engine 6.1软件和基于真实仪器场景的全仿真示波器实验软件的PC机一台。
四、实验原理
虚拟仪器（Virtual Instrument，简称VI）也叫计算机仪器， 是一种基于计算机的自动化测试仪器系统。虚拟仪器通过软件将计算机硬件资源与仪器硬件有机的融合为一体，从而把计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量，控制能力结合在一起，大大缩小了仪器硬件的成本和体积，并通过软件实现对数据的显示、存储以及分析处理。从发展史看，电子测量仪器经历了由模拟仪器、智能仪器到虚拟仪器，由于计算机性能以摩尔定律（每半年提高一倍）飞速发展，已把传统仪器远远抛到后面，并给虚拟仪器生产厂家不断带来较高的技术更新速率。
虚拟仪器具有传统独立仪器无法比拟的优势，但它并不否定传统仪器的作用，它们相互交叉又相互补充，相得益彰。在高速度、高带宽和专业测试领域，独立仪器具有无可替代的优势。在中低档测试领域，虚拟仪器可取代一部分独立仪器的工作，但完成复杂环境下的自动化测试是虚拟仪器的拿手好戏，是传统的独立仪器难以胜任的，甚至不可思议的工作。 LabVIEW程序又称为虚拟仪器，它的表现形式和功能类似于实际的仪器；但LabVIEW程序很容易改变设置和功能。因此，LabVIEW特别适用于实验室、多品种小批量的生产线等需要经常改变仪器和设备的参数和功能的场合，及对信号进行分析研究、传输等场合。
专家们指出，在这个计算机和网络时代，利用计算机和网络技术对传统的产业进行改造，已是大势所趋，而虚拟仪器系统正是计算机和网络技术与传统的仪器技术进行融合的产物，因此，在21世纪，虚拟仪器将大行其道，日渐受宠，将会引发传统的仪器产业一场新的革命。 LabVIEW是NI推出的虚拟仪器开发平台软件，它们能够以其直观简便的编程方式、众多的源码级的设备驱动程序、多种多样的分析和表达功能支持，为用户快捷地构筑自己在实际
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生产中所需要的仪器系统创造了基础条件。
LabVIEW采用图形化编程语言--G语言，产生的程序是框图的形式，易学易用，特别适合硬件工程师、实验室技术人员、生产线工艺技术人员的学习和使用，可在很短的时间内掌握并应用到实践中去。特别是对于熟悉仪器结构和硬件电路的硬件工程师、现场工程技术人员及测试技术人员来说，编程就像设计电路图一样；因此，硬件工程师、现场工程技术人员及测试技术人员们学习LabVIEW驾轻就熟，在很短的时间内就能够学会并应用LabVIEW。也不必去记忆那眼花缭乱的文本式程序代码。
总之，由于LabVIEW能够为用户提供简明、直观、易用的图形编程方式，能够将繁琐复杂的语言编程简化成为以菜单提示方式选择功能，并且用线条将各种功能连接起来，十分省时简便，深受用户青睐。与传统的编程语言比较，LabVIEW图形编程方式能够节省85％以上的程序开发时间，其运行速度却几乎不受影响，体现出了极高的效率。使用虚拟仪器产品，用户可以根据实际生产需要重新构筑新的仪器系统。例如，用户可以将原有的带有RS232接口的仪器、 VXI总线仪器以及GPIB仪器通过计算机，联接在一起，组成各种各样新的仪器系统，由计算机进行统一管理和操作。
五、实验内容
（一）虚拟仪器图形编程软件LabVIEW入门教程
1、打开电脑桌面“计算机虚拟仪器图形编程LabVIEW实验教材.rar”压缩包，再打开里
面的word文档“LV教材.doc”，按照教材内容对LabVIEW先做全面的了解。 2、运行LabVIEW 8.5中文版软件，结合“LV教材”初步熟悉软件的使用。 3、完成“LV教材”第一、第二课的练习题。
（二）利用LabVIEW应用模块完成示波器原理及应用的仿真实验
1、运行电脑桌面 “示波器原理及应用仿真实验”仿真软件。
2、点击示波器的POWER开关，作好示波器扫描线的聚焦、校正等准备工作。 3、测量如下的各种波形参数。
（1）测量直流偏置电压V0。点击函数信号发生器的POWER开关，产生1000Hz的方波，
并调节OFFSET旋钮产生一定的直流偏置，将示波器的耦合方式置为DC，读波形峰值的格数g1；将示波器的耦合方式置为AC，读波形峰值的格数g2。
U（2）测量重复周期T0及电压峰—峰值P?P。函数信号发生器产生1000Hz的正弦波信号。
电压峰—峰值P?P= 波峰到波谷的格数×垂直幅度刻度
重复周期T0= 单周期的格数×扫描时基刻度
UTa（3）测量三角波的波形对称度Tb。函数信号发生器产生1000Hz的三角波信号。
上升时间Ta=上升沿格数×扫描时基刻度 下降时间Tb=下降沿格数×扫描时基刻度
4、显示波形的观测。
（1）观测不同的扫描速度。函数信号发生器产生10000Hz的正弦波信号，调节示波器的扫
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描速度旋钮。
（2）观察波形叠加。由两个函数信号发生器分别产生三角波和方波，并按下示波器的双通
道显示按钮（DBL），按下示波器的叠加按钮（ADD）。
（3）观察任意两种波形的李莎育图形。由两个函数信号发生器分别产生两个三角波信号，
并按下示波器的X-Y按钮，同时调节函数信号发生器的相位旋钮（PHASE），进行观察；由两个函数信号发生器分别产生两个正弦波信号，同时调节函数信号发生器的相位旋钮（PHASE），进行观察。
六、思考题
1．如何通过观测两个正弦波的李莎育图形，来判断它们的频率比？
2．能否通过观察李莎育图形来测量两个三角波的频率比？两个方波呢？
七、实验报告的要求
1．写明实验目的。 2．简单概括实验原理。
3．整理实验数据和波形，回答实验内容中提出的有关问题，分析实验结果。 4．完成思考题。
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