1.5 电子电路实训中基本物理量的测量方法
1.5.1 电流的测量方法
直流电流的测量可以使用万用表的电流挡。测量时,万用表应串联接入被测电路中。测量挡位的选择应根据满度测量误差的要求决定,如果事先不知道被测电流的大体值,应先选用最高量程的挡位,然后逐渐减小。
交流电流的测量通常不使用万用表,而使用电磁式电流表。可以使用电流互感器(如钳形电流表)来扩大交流电流表的量程。
使用示波器也可以测量电流的波形。这时应在被测电路中串联一个小的电阻(采样电阻),测量该电阻上的电压,即可得到电流的波形。采样电阻的阻值应该适当。过小则电压降低,示波器光点偏移太小;过大则对被测电路有影响。
1.5.2 电压的测量方法
通常使用电压表来测量电压,根据电路性能的需要选择不同的电压表。
如果被测电路的阻抗高,可以选用输入阻抗高的万用表;如选用数字万用表,其输入可以达到10MΩ以上。
如果被测电压的频率较低(在100Hz以下),或是直流信号时,可以选用数字万用表。而毫伏表适用于更高频率信号的测量,其测量频率的范围为2MHz以下。
一般来讲,指针式电压表精度较低,数字式电压表精度较高。通常在较高精度的电压测量中,采用数字式电压表。
除了电压表以外,还可以使用示波器测量电压。使用示波器测量电压可以很方便地测出信号的直流分量和交流分量的值。其特点是可以对电压信号在某一时间的瞬时数值进行测量。
1.5.3 时间的测量方法
时间参数常使用示波器来测量。
模拟示波器屏幕上横坐标的值代表了信号的时间参数,其大小只能由人眼读出,精度不高,误差较大。
数字示波器对时间的测量有两种方法:自动测量法和游标测量法。自动测量法能自动测量信号的周期、上升时间、下降时间等时间参数;游标测量法可以测量任意两点的时间差,并直接读数。
1.5.4 频率的测量方法
频率的测量也有两种方法。
(1)由于频率是周期的倒数,因此可以通过测量时间来确定频率的大小。
(2)可以使用李萨如图形法由示波器读出。将被测频率的正弦信号和来自标准信号源的正弦信号分别加到示波器的x轴输入端和y轴输入端。当两个信号的频率、相位和振幅各不相同时,示波器上显示的波形是不规律、不稳定的。当两个信号的频率之间成整数倍关系时,出现在示波器屏幕上的图形静止而且具有一定的形状。当两个信号的频率一样而且相位差为零时,屏幕上的图形为一直线,而且与横坐标的夹角为45°。可以通过调节标准信号源的频率来测量被测信号的频率。
其余输入电阻、输出电阻、电压增益和频率特性等参数的测量方法见各具体实训。