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常用电子仪器运用的留心事项

2017-05-18 12:53分类:万用表 阅读:

 

要精确地运用仪器,有必要要了解仪器中的通惯例则和知识,假定不遵从这些规矩,并不是必定会致使过错,而是只在某些场合或某些状况下才会得到显着的过错作用。这也通常使得人误认为这些丈量中的规矩或知识好像不是那么严峻或那么有用,分外是关于实习履历短少的同学更是如此。下面就通常的仪器运用中的应当了解的一些知识和留心事项进行阐明和阐明。
1. 关于仪器的阻抗
作为信号源一类的仪器,其输出阻抗都是很低的,通讯系列的仪器(例如高频信号发作器等)典型值是50Ω,电视系列的仪器典型值是75Ω(例如扫频仪的扫频输出端或电视信号发作器的射频输出端)。虽然有的低频信号发作器也有几百欧姆输出阻抗的输出端子,可是作为电压输出的端子,其输出阻抗通常不会逾越1KΩ(低频信号发作器的功率输出端子在外)。之所以信号源的输出阻抗通常都做得很低,是因为信号源是发作信号的。在丈量进程中,它是要将自个的信号耦合到被测电路上的,假定信号源的阻抗做得很低,就很简略将信号源发作的信号耦合到输入阻抗较高的被测电路上。其他,关于高频丈量,因为通讯设备和电视设备通常射频输入端的阻抗是50Ω和75Ω,故而将仪器的输出阻抗设定在50Ω和75Ω,在丈量进程中,就能够满意所央求的阻抗匹配。
通常,在低频丈量中,并不非要阻抗匹配不行。大大都状况是被测电路的输入阻抗比信号源的输出阻抗大得多,对信号源而言,通常可等效为开路输出(即空载)。而在高频状况下,通常对错要阻抗匹配不行,不然因为反射波的影响,会构成耦合到被测电路上的信号凹凸与馈线的长短有关,然后会构成耦合到被测电路输入端的信号凹凸与信号源上的指示值纷歧样,这就会构成丈量作用的禁绝确。当丈量频率上升到几十兆乃至上百兆时,这种影响就会变得显着。
例如:关于扫频仪,当进行“零分贝校对”时,假定阻抗不匹配,则在频率较低的频段,屏幕上的扫描线是直的(不是指基线),可是在较高频率的频段,扫描线就会变得凹凸不平。这分外关于宽频带丈量,就会带来较大的过失。
其他,信号源耦合到被测电路上的信号凹凸在匹配和非匹配状况下是纷歧样的,仪器面板上所指示的输出凹凸通常要么是空载输出的凹凸,要么是匹配输出的凹凸,这可经过仪器运用阐明或经过实测来断定。假定被测电路的输入阻抗不是比信号源输出阻抗大得多,也不与信号源的输出阻抗相匹配,则不行以经过信号源的面板指示来断定耦合到被测电路上的信号凹凸,而要经过实测断定。
作为电压表(例如晶体管毫伏表)或示波器一类的从被测电路上获得信号来丈量的仪器,通常的输入阻抗都较高,典型值为1MΩ,有的(例如示波器)还标有输入电容(例如25pF)。之所以它们阻抗要做得较高,是因为这么能够使得它们对被测电路的影响较小。可是,当被测电路的输出阻抗大到与它们的输入阻抗比照照时,则仪器的输入阻抗对被测电路的影响就变得显着了,这时丈量作用通常禁绝确了(每逢遇到这种状况时,这一点通常简略被初专家所疏忽)。
关于仪器的输入电容来说,在低频状况下对丈量没有啥大的影响。可是在高频状况下,有时就稳留神。例如用示波器直接丈量一个没有经过缓冲的振荡器,因为示波器输入端的电容直接并联在被测振荡器上,就会对振荡器的作业有影响,所得到的丈量作用也就禁绝确。
2. 避免仪器的损坏
在仪器的运用中,禁绝确的操作或许构成对仪器的损坏,并且,这种状况的发作有时好像是难以幻想的。 关于信号源一类的仪器,不能随意将其输出端短路。虽然关于信号源的电压输出端子来说,将其输出端短路通常并不会损坏仪器,可是也应当养成不随意将输出端短路的习气。
关于试验室里运用的直流稳压电源,通常都具有维护电路,短时刻的短路通常并不会损坏仪器。可是,即便没有损坏,因为短路时,稳压电源内部处于一种高功耗状况,时刻长了也或许受不了,分外是散热不良时更是如此。而关于功率输出的信号源或信号源的功率输出端子,更不能将其输出端短路,不然就意味着仪器的损坏。在运用中,不只不能将其输出端短路,并且,也不该当过载运用(即被测电路的阻抗过低)。
关于毫伏表或示波器一类的仪器,要留心耦合到其输入端上的电压不行逾越其最大容许值。这类仪器通常并不会因而而损坏,因为它们的输入端的最大容许值通常较大,很稀有耦合到其输入端的电压抵达逾越其输入端最大容许的状况。可是关于频率计就纷歧样了,许多频率计能够作业在十00MHz的频率上,而为了抵达这么宽的频率方案,其前级电路拓宽器中所运用的管子有必要是高频小功率管,它的耐压值不大,而因为某种要素要作业在如此高的频率上,故不简略在其输入端设置维护电路(这会致使其作业频率下降),因而只需在其输入端馈入稍大的电压(例如十来伏乃至更低),就很简略致使前级电路中管子的损坏,然后构成仪器的损坏。
3. 仪器外壳的接地
有许多仪器是金属外壳,因为金属外壳自身即是一个导体,并且因为它通常较大,所以它自身即是一个形状分外的天线,简略接纳空间的电磁烦扰。经过它所接纳的电磁烦扰会经过各种路径耦合到仪器的电路上,然后构成仪器的输出不纯(即构成与有用信号混在一同的杂波输出)。为了避免这种烦扰,有金属外壳的仪器,通常都不得将外壳与仪器内部的地线联接起来,而仪器内部电路的地线又经过与被测电路联接的馈线,与被测电路的地线相连,使得烦扰被短路到地。可是,有的仪器其外壳并不与其内部电路的地线相连,例如直流稳压电源,因为当将其输出电压作为正电源输出时,那么其负端应当与被测电路的地线相连;而当将其输出电压作为负电源输出时,那么其正端应当与被测电路的地线相连,这时,它的外壳就既不宜与输出端的正极相连,也不与负极相连,所以它通常在仪器面板上设置一个地线端子,而这个地线端子既不与输出端的正极相连,也不与负极相连,它只只是与外壳相连。在运用时,它应当与被测电路的地线相连。

在对整机进行丈量时,通常需求一同用到许多仪器,工程上通常选用将悉数的仪器的外壳都用导线联接起来的办法来避免金属仪器的外壳所引进的烦扰。仪器的外壳都联接起交游后,经过仪器与被测电路相连的馈线,就将仪器外壳与被测电路的地线联接起来了,然后抵达屏蔽的作用。
可是,假定不将仪器的外壳与被测电路的地线相连,也不必定会对丈量作用有显着的影响。这要看是大信号丈量仍是小信号丈量。因为仪器外壳作为天线所接纳到的空间电磁辐射的烦扰凹凸终究很小,当被测电路输入端的信号凹凸较大时(例如几十或几百毫伏或更大),由仪器外壳所引进的烦扰就小得能够疏忽不计,这时对丈量作用就没有啥影响。可是,当被测电路输入端的信号凹凸很小时,则烦扰的影响就变得显着了,此刻丈量作用就会禁绝确。
4. 探头与馈线
每个仪器都有自个的探头或馈线。有的仪器的探头里富含某种电路(例如衰减器、检波器等),这种仪器探头通常不能与其他仪器的探头交流。在低频丈量中,探头或馈线的运用不是那么严峻,但在高频丈量中,探头或馈线的运用就要严峻得多。 首要是匹配疑问。例如扫频仪的扫频输出端的馈线有两种:一种是没有匹配电阻的,另一种则是有匹配电阻的。运用时要依据被测电路输入阻抗来断定用啥馈线。对任何仪器,在高频丈量中都不能用恣意的两根导线来替代匹配电缆的运用。其他,有的馈线或探头针较短,这是因为高频丈量中不能使得探头的探针过长,不然会影响丈量作用,故不行随意使得探头加长。但在低频丈量中(例如1MHz以内),探头加长一些对丈量作用的影响不大。
在稳压电源的运用中,其馈线即是通常的导线。可是,假定用稳压电源给高频电路供电,因为较长的导线在高频上呈现出较大的感抗,这就会致使电源内阻添加(稳压电源的高频内阻正本就比低频内阻大得多,其内阻方针是指低频内阻),为了下降馈线对电源的实习内阻的影响,通常需求在被测电路的电源端并联上去耦的小容量电容。这关于央求稍高的电路(例如较高频率安稳度的振荡器)是必需的。

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