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電子電路測量的基本方法
電子電路測量的基本方法
1 電子電路測量的基本方法1.1靜態(tài)測量和動態(tài)測量靜態(tài)測量和動態(tài)測量是根據測量過程中被測量是否隨時間變化來區(qū)分的。前者是指測量時，被測電路不加輸入信號或只加固定電位，如放大器靜態(tài)工作點的測量；后者是指在測量時，被測電路需加上一定頻率和幅度的輸入信號，如放大器增益的測量。1.2 直接測量法和間接測量法 1.直接測量法使用按已知標準定度的電子儀器，對被測量值直接進行測量，從而測得其數據的方法，稱為直接測量法。例如用電壓表測量交流電源電壓等。需要說明的是，直接測量并不意味著就是用直讀式儀器進行測量，許多比較式儀器雖然不一定能直接從儀器度盤上獲得被測量之值，但因參與測量的對象就是被測量，所以這種測量仍屬直接測量。一般情況下直接測量法的度比較高。2.間接測量法使用按照已知標準定度的電子儀器，不直接對被測量值進行測量，而對一個或幾個與被測量具有某種函數關系的物理量進行直接測量，然后通過函數關系計算出被測量值，這種測量方法稱為間接測量法。例如，要測量電阻的消耗功率，可以通過直接測量電壓、電流或測量電流、電阻，然后根據P=UI=I2R=U2/R求出電阻的功率。 有的測量需要直接測量法和間接測量法兼用，稱為組合測量法。例如將被測量和另外幾個量組成聯立方程，通過直接測量這幾個量zui后求解聯立方程，從而得出被測量的大小。1.3直讀測量法與比較測量法直讀測量法是直接從儀器儀表的刻度上讀出測量結果的方法。如一般用電壓表測量電壓；利用頻率計測量信號的頻率等都是直讀測量法。這種方法是根據儀器儀表的讀數來判斷被測量的大小，這種方法簡單方便，因而被廣泛采用。比較測量法是在測量過程中，通過被測量與標準直接進行比較而獲得測量結果的方法，電橋就是典型的例子，它是利用標準電阻（電容、電感）對被測量進行測量。1.4測量方法的選擇采用正確的測量方法，可以得到比較的測量結果，否則會出現測量數據不準確或錯誤，甚至會出現損壞測量儀器或損壞被測設備和元件等現象。例如用萬用表的 R × 1 檔測量小功率三極管的發(fā)射結電阻時，由于儀表的內阻很小，使三極管基極注入的電流過大，結果晶體管尚未使用就可能會在測試過程中被損壞。在選擇測量方法時，應首先考慮被測量本身的特性、所處的環(huán)境條件、所需要的程度以及所具有的測量設備等因素，綜合考慮后正確地選擇測量方法、測量設備并編制合理的測量程序，才能順利地得到正確的測量結果。1.5電子測量儀器的放置 在電子測量中完成一項電參量的測量，往往需要數臺測量儀器及各種輔助設備。例如，要觀測負反饋對單級放大器的影響，就需要低頻信號發(fā)生器、示波器、電子電壓表及直流穩(wěn)壓電源等儀器。電子測量儀器擺放位置、連接方法等是否合理都會對測量過程、測量結果及儀器自身安全產生影響。因此要注意以下兩點：1．進行測量前應安排好電子測量儀器的位置放置儀器時，應盡量使儀器的指示電表或顯示器與操作者的視線平行，以減少視差；對那些在測量中需頻繁操作的儀器，其位置的安排應方便操作者的使用；在測量中當需要兩臺或多臺儀器重疊放置時，應把重量輕、體積小的儀器放在上層；對散熱量大的儀器還要注意它的散熱條件及對鄰近儀器的影響。2．電子測量儀器之間的連線電子測量儀器之間的聯線除了穩(wěn)壓電源輸出線，其它的信號線要求使用屏蔽導線，而且要盡量短，盡量做到不交叉，以免引起信號的串擾和寄生振蕩。例如在圖1-1所示的儀器布置中，（a）、(c)的布置和連線是正確的，（b）的連線過長，（d）連線有交叉，這兩種情況都是不妥當的。 圖 A-1 儀器的布置和連線1.6電子測量儀器的接地電子測量儀器的接地有兩層意義，一是以保障操作者人身安全為目的的安全接地，二是以保證電子測量儀器正常工作為目的的技術接地。1．安全接地安全接地的“地”是指真正的大地，即實驗室大地。大多數電子測量儀器一般都使用220V交流電源，而儀器內部的電源變壓器的鐵芯及初、次級之間的屏蔽層都直接與機殼連接，正常時，絕緣電阻一般很大（達100MΩ），人體接觸機殼是安全的；當儀器受潮或電源變壓器質量不佳時，絕緣電阻會明顯下降，人體接觸機殼就可能觸電，為了消除隱患要求接地端良好接地。2．技術接地技術接地是一種防止外界信號串擾的方法。這里所說的“地”，并非大地，而是指等電位點，即測量儀器及被測電路的基準電位點。技術接地一般有一點接地和多點接地兩種方式。前者適用于直流或低頻電路的測量，即把測量儀器的技術接地點與被測電路的技術接地點連在一起，再與實驗室的總地線（大地）相連；多點接地則應用于高頻電路的測量。