- 电工电子技术仿真与实验
- 赵明
- 1088字
- 2025-02-26 18:53:56
1.3 测量的基础知识
测量是指人们借助专门的设备或工具,为确定被测对象的量值而进行的实验过程。测量的结果通常用两部分表示:一部分是数值,另一部分是单位,如3.12V,5.6mA。
1.3.1 电工电子测量技术的概念
电工电子测量技术主要包括:元器件参数的测量,如电阻、电容及其他电子元器件的参数测量;电路参数的测量,如电压、电流和功率等的测量;信号特性的测量,如频率、相位、频谱、信噪比、信号波形和失真度等的测量。
1.3.2 电工电子技术常用测量方法
1.电压的测量方法
电压是电路中最基本的参数之一,很多参数,如电流、电压增益和功率等都可以从电压值派生出来。根据被测数据的性质、频率和测量精度等,选择不同的测量仪表。对一般直流电压值,可以用直流电压表或数字万用表的直流电压挡直接测得电压值。电压表具有高的内阻,测量时必须和被测电路相并联。对于交流信号,应使用电磁式电压表。对于正弦波信号,还可以用指针或数字交流毫伏表直接测得电压有效值。
2.电流的测量方法
电流的测量方法可分为直接测量法和间接测量法。
(1)直接测量法。即将电流表串联在电路中,进行电流值的测量。测量直流电流通常使用磁电式电流表,测量交流电流主要采用电磁式电流表。应注意电流表的正负接线柱的接法要正确:电流从正接线柱流入,从负接线柱流出;被测电流不要超过电流表的量程;因电流表内阻很小,不允许把电流表直接连到电源的两极上。
(2)间接测量法。即根据被测电路负载上的电压和阻值换算出电流值的方法,如晶体管放大电路测量静态工作点IC时,只需要测量RC两端的电压,然后除以RC的阻值即可。
3.功率的测量方法
功率主要包括电源提供的功率和电路消耗的功率两大类。电路消耗的功率是指通过负载的电流与在负载上产生的电压降之积:P=UI,也可通过负载的等效电阻来换算:P=I2R或者P=U2/R。一般情况下,电源提供的功率等于负载消耗的功率。对于功率的测量,可以通过被测电路的电压和电流值或负载的等效电阻进行计算,还可以使用功率表直接读取功率值。功率表主要由一个电流线圈和一个电压线圈组成,电流线圈与负载串联,测量负载的电流;电压线圈与负载并联,测量负载的电压。
周期与相位差可以通过模拟示波器来测量;频率与周期为倒数关系,即f=1/T。因此,可以先测信号的周期,再求倒数即可得到信号的频率。其他电参数的测量方法参阅1.6节常用电子仪器仪表的使用。
1.3.3 数字电子技术常用测量方法
数字集成电路中,主要是判断逻辑门各端点间的逻辑关系,一般用到两种测量方法:一是静态测量法,主要包括用发光二极管、逻辑笔、万用表和LED数码管显示等方法进行逻辑状态的表示;二是动态测量法,使用示波器进行动态波形的显示,用万用表测量电平数值和用逻辑分析仪进行测量等。