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电工电子实训台常用仪器仪表的使用方法

    电工电子实训台综合了大学、专科、中专及职校 “ 电路分析 、电工基础 、电工学 、电子学、电机控制、继电接触控制 及 电力拖动 ” 等课程实验大纲的要求而研制,特别适用于大中院校现有实验设备的更新换代,及中专、职校等新建或扩建实验室,迅速开设实验课提供了理想的实验设备。配备有常用的实验仪器仪表,及常用实验仪器仪表的使用方法:
一、电工电子实验室设备直流稳压电源
    直流稳压电源是实验室中最常使用的直流电源,它可以将220V、50Hz的正弦交流电变换成直流电。本设备实验台上已装配双路稳压稳流电源,其电压输出具有连续可调功能,当输出直流超过最大允许值时,电源内部继电器动作,保护电源。该电源输出额定电压为0~30V连续可调,额定电流0~1.5A。
(一)使用方法
a、将电压连续调节旋钮逆时针转到底;
b、打开面板上的电源开关,开关内指示灯亮;
c、顺时针调节电压连续调节旋钮至所需的电压值,此值可在电压/电流表上显示出来;
d、在输出接线柱端口测试输出电压。
(二)使用注意事项
a、通电时检查供应电压是否符合仪表要求,以免损坏仪表;
b、开机前需将电压调压旋钮逆时针旋到底;
c、调节电压、电流时,调节幅度不宜过大,接近旋钮极限位置时要轻调,以免损坏电位器;
d、在使用中,防止输出端口过载和短路,发现电压表指示突然降为零,表示输出电流过大,内部保护电路部分动作而停止输出电压,这时需关闭电源,调整外部负载,重新开启电源。
(三)实训练习
调节直流稳压电源电压调节旋钮,使输出端分别获得4V、18V、26V的直流电压。
二、电工电子实验设备指针式万用表
MF-500万用表在实验室中广泛应用,它可以测量交直流电压、直流电流、电阻及音频电平等,使用携带方便等特点。
(一)使用方法
    使用前应检查指针是否指在机械零位,若不指在零位上,可旋转表盖上的调零旋钮,使指针指在零位。红、黑表笔分别插在面板上的“+”、“-”插座上。
a、直流电流测量   MF-500万用表直流电流档量程如下:1mA-10mA-100mA-500mA,测量时左边转换开关旋钮至“A”位置上,选择合适量程档位。将万用表串接在被测电路中,红表笔为电流流入端,黑表笔为电流流出端。
b、交直流电压测量右边的转换开关旋钮至“”位置,测交流电压或直流电压,调节左边转换开关旋钮。“”为测交流电压,“V”为测直流电压。选择合适的量限,当不能预计被测直流电压大约数值时,可将开关旋钮旋在最大量限的位置上,然后根据指示值之大约数值,再选择适当的量限位置,使指针得到最大的偏转度。
c、电阻的测量   电阻档有以下量程: R×1Ω、 R×10Ω、 R×100Ω、 R×1KΩ、
R×10KΩ。使用时,应检查表内是否装好电池(R×10KΩ档需9V电池)。转换开关至所需电阻档位,将测试表笔短接,观察指针是否指在零欧姆,若不是,应调整零欧姆调节电位器,使指针指在零欧姆处,然后分开测试笔进行电阻测量。使用时应注意:每次交换电阻档位进行测量前,都必须先调零;在电路中测量电阻时,必须先切断电源。
(二)使用注意事项
a、测量高电压和大电流时,为避免烧坏开关,应在切断电源的情况下变换量程;
b、测量未知电压或电流时,应先选择最高电压或电流量程,待第一次读取数值后,方可转到适当位置,以取得较准确的读数,并且避免烧坏电路;
c、定期检查干电池,发现电池无电流或电压不足,应及时更换,以保证电阻档测量准确。
(三)实训练习
熟悉指针式万用表的面板结构、各旋钮的作用、测量种类和量程范围,识别表盘上各种符号的意义和各标尺的读数方法。
三、数字式万用表
数字式万用表是目前常用的一种数字化仪表。它具有以下特点:数字显示,读取直观、准确,可避免指针式万用表的读数误差;分辨率高;测量速度快;输入阻抗和集成度高;测试功能、保护电路齐全;功率损耗小;抗干扰能力强。下面以DT890A为例,进行介绍。
DT890A型万用表面板示意图如图1-2所示。
 
(一)使用方法
操作时首先将ON-OFF开关置于ON位置。检查9V电池,如果电压不足,需更换电池。
1、直流电压(DCV)测量   将量程转换开关置于DCV范围,并选择量程,其量程分为五档:200mV、2V、20V、200V、1000V。测量时,将黑表笔插入COM插孔,红表笔插入V/Ω插孔,测量时若显示器上显示“1”表示过量程,应重新选择量程。
2、交流电压(ACV)测量   将量程转换开关置于ACV范围,并选择量程,其量程分为五档:200mV、2V、20V、200V、700V。测量时,将黑表笔插入COM插孔,红表笔插入V/Ω插孔,测量时不允许超过额定值,以免损坏内部电路。显示值为交流电压的有效值。
3、直流电流(DCA)测量   将量程转换开关转到DCA位置,并选择量程,其量程分为四档:2mA、20mA、200mA、20A。测量时,将黑表笔插入COM插孔,当测量最大值为200mV时,红表笔插入mA插孔;当测量最大值为20A时,红表笔插入A插孔。注意:测量电流时,应将万用表串入被测电路。
4、交流电流(ACA)测量   将量程转换开关转到ACA位置,选择量程,其量程分为四档:2mA、20mA、200mA、20A。测量时,将测试表笔串入被测电路,黑表笔插入COM插孔,当测量最大值为200mA时,红表笔插入mA插孔;当测量最大值为20A时,红表笔插入A插孔。显示值为交流电压的有效值。
5、电阻测量  电阻档量程分为七档:200Ω、2KΩ、20KΩ、200KΩ、2MΩ、20MΩ、
200MΩ。测量时,将量程转换开关置于Ω量程,将黑表笔插入COM插孔,红表笔插入
V/Ω插孔。注意:在电路中测量电阻时,应切断电源。
6、电容测量  电容档量程分为五档:2000pF、20nF、200nF、2μF、20μF。 测量时,将量程转换开关置于CAP处,将被测电容插入电容插座中,注意:不能利用表笔测量。测量容量较大的电容时,稳定读数需要一定的时间。
7、二极管测试及带蜂鸣器的连续性测试   测试二极管时,只需将量程转换开关转换到二极管的测试端,显示器显示二极管的正向压降近似值。
8、晶体管hFE的测试   将量程转换开关置于hFE量程,确定NPN或PNP,将E、B、C分别插入相应插孔。
9、音频频率测量   音频频率测量分为两档:2kHz、20kHz。测量时,将量程转换开关置于kHz量程,黑表笔插入COM插孔,红表笔插入V/Ω/ƒ插孔,将测试笔连接到频率源上,直接在显示器上读取频率值。
10、温度测试   温度测试分为三档:-20~0℃、0~400℃、400~1000℃。测试时,将热电偶传感器的冷端插入温度测试座中,热电偶的工作端置于待测物上面或内部,可直接从显示器上读取温度值。
(二)使用注意事项
1、测量电流时应将表笔串接在被测电路中,测量电压时应将表笔并接在被测电路中。
2、不能测量高于1000V的直流电压和高于700V的交流电压。
3、测量高电压时要注意,避免触电。
4、测量电流时,若显示器显示“1”,表示过量程,量程转换开关应及时置于更高量程。
5、更换电池或保险管时,应检查确信测试表笔已从电路中断开,以避免电击。
(三)实训练习
1、将直流稳压电源输出电压调至1V、3V、10V、15V、30V,用指针式万用表、数字式万用表分别进行测量,将测量结果记入表1-1中。
表1-1  直流电压测量结果记录表
输出电压
V
指针式万用表测量 数字式万用表测量
量  程 指 示 值 量  程 指 示 值
1        
3        
10        
15        
30        
2、分别用指针式万用表、数字式万用表测量阻值为5.1Ω、100Ω、1KΩ、8.2K、10KΩ、47KΩ的实际值,注意选择量程,将测量结果记入表1-2中。
表1-2  电阻测量结果记录表
电阻值 指针式万用表测量 数字式万用表测量
档  位 指 示 值 档  位 指 示 值
5.1Ω        
100Ω        
1KΩ        
8.2K        
10KΩ        
47KΩ        
四、示波器
示波器是电子设备检测中必不可少的测试设备,用它可以直接观察电路中各点的波形,并且可以对信号进行各种测量。下面以日立V-212示波器面板为例进行介绍。
日立V-212示波器面板如图1-3。
(一)面板与控制部件
A、电源与示波管
1、POWER   电源开关,红色指示灯亮表示电源接通
2、TRACE  ROTATION   基线调节旋钮
3、INTENSITY   辉度控制旋钮
4、FOCUS   聚焦控制旋钮
5、CAL 0.5V、1KHz的校正方波
B、垂直偏转系统
1、VOLTS/div   Y轴灵敏度选择开关,在最外侧的部分,可以分段选择。档位有5V、2V、1V、0.5V、0.2V、0.1V、50mV、20mV、10mV、5mV、2mV、1mV档,分别代表Y轴上每一大格的电压值。
2、VAR PULL×5 GAIN   Y 轴灵敏度微调旋钮,在拉出时,垂直系统扩展5倍,此旋钮在Y轴灵敏度里面伸出部分。使用此档时,示波器衷减一半。通常,灵敏度旋钮处于关状态,以保证Y轴读数的准确。
例:当输入扫描信号的Vp-p(代表峰-峰值)为6格,VOLTS/div置于0.1V档,当灵敏度微调旋钮未拉出时,Vp-p=6×0.1×10V=6V(×10因探头本身衷减10倍);当灵敏度微调旋钮拉出时,Vp-p=6×0.1×2V=1.2V。
3、POSITION  垂直位移调节旋钮。它可以使扫描信号在荧光屏上上下移动而处于适当位置。拉出时为直流偏置,控制通道CH1。
4、POSITION  PULL  INVERT 垂直位移调节旋钮。调节它,可以获得CH2通道信号。
5、DC  BAL   直流平衡调节控制旋钮。
6、MODE(CH1、CH2、ALT、CHOP、ADD) 工作方式选择开关。各选择开关含义分别是:
1)当开关置于CH1时,荧光屏上只显示CH1通道的信号。
2)当开关置于CH2时,荧光屏上只显示CH2通道的信号。
3)当开关置于ALT时,荧光屏上同时显示CH1和CH2通道的信号。
4)当开关置于CHOP时,荧光屏上断续显示CH1和CH2通道的信号。
5)当开关置于ADD时,荧光屏上显示CH1和CH2通道信号的代数和。
7、INPUT(CH1或X)  通道CH1输入信号插座,在X-Y输入信号的方式下,为X轴输入信号。
8、INPUT(CH2或Y)  通道CH2输入信号插座,在X-Y输入信号的方式下,为Y轴输入信号。
9、AC-GND-DC  Y轴放大器输入耦合方式选择开关。DC为直流,AC为交流,GND为接地。
图1-3  日立V-212示波器面板示意思图
10、INT TRIG   内触发信号源的选择开关。置于CH1时,CH1通道信号作为触发信号;置于CH2时,CH2通道信号作为触发信号;置于VERT MODE时,交替选用CH1和CH2的触发信号。
C、水平偏转系统
1、TIME/div  扫描时间选择开关。
2、SWP VAR  扫描微调控制旋钮。当旋钮置于CAL时,扫描时间由TIME/div直接读出;当它反时针旋转到头时,扫描因数扩大2.5倍。
3、POSITION  PULL×10  水平位移旋钮。通过调节该旋钮,可以使输入信号置于适当位置,拉出时扫描因数扩大10倍。
4、MODE AUTO NORM TV-V TV-H  TRIG触发方式选择开关。置于AUTO时,为自动触发;置于NORM时,为普通触发方式;置于TV-V时,为电视场扫描方式触发;置于TV-H时,为电视行扫描方式触发。
5、LEVEL PULL(-)SLOPE(+)  TRIG触发电平控制旋钮,确定扫描波形的起始点。
6、TRIG IN  外加信号源输入端。
7、INT LINE EXT  触发信号选择开关。置于INT时,将CH1或CH2的触发信号作为触发源;置于LINE时,将电源信号作为触发源;置于EXIT时,将外信号作为触发源。
(二)使用注意事项
1)使用前应利用校正方波校准。
2)使用时显示波形不允许超出荧光屏范围。
3)测试电压峰峰值不允许超过400V。
4)定量观测时微调旋钮必须放在校准位置。
(三)实训练习
  1)熟悉示波器各旋钮的作用。
2)观察示波器自校正方波,读出峰峰值Vp-p和周期T。

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