内容发布更新时间 : 2024/5/18 21:21:24星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

（8）实验完毕关闭主、副电源，尤其是加热器-15V电源，（自备温度计测出温度后马上拆去-15V电源连接线）其它旋钮置原始位置。 思考：

（1）为什么差动放大器接入热电偶后需再调差放零点？

（2）即使采用标准热电偶按本实验方法测量温度也会较很大误差，为什么？

* 实验四 热电偶原理及分度表的应用

（998型）

实验目的：了解热电偶的原理及现象 实验原理：同上 所需单元及附件：

-15V不可调直流稳压电源、差动放大器、F/V表、加热器、热电偶、水银温度计（自备）、主、副电源

旋钮初始位置：F/V表切换开关置2V档，差动放大器增益最大。 实验步骤：

（1）了解热电偶原理。

（2）了解热电偶在实验仪上的位置及符号，实验仪所配的热电偶是由铜—康铜组成的简易热电偶，分度号为T。它封装在双孔悬臂梁的下片梁的加热器里面（不可见）。

（3）按图4接线、开启主、副电源，调节差动放大器调零旋钮，使F/V表显示零，记录下自备温度计的室温。

4）将-15V直流电源接入加热器的一端，加热器的另一端接地，观察F/V表显示值的变化，待显示值稳定不变时记录下F/V表显示的读数E。

（5）用自备的温度计测出下梁表面加热器处的温度t并记录下来。（注意：温度计的测温探头不要触到应变片，只要触及热电偶处附近的梁体即可）

（6）根据热电偶的热电势与温度之间的关系式：Eab(t,to) = Eab(t,tn) + Eab(tn,to) 其中：t??????热电偶的热端（工作端或称测温端）温度。

tn??????热电偶的冷端（自由端即热电势输出端）温度也就是室温。 to??????0℃(tn=to)

1．热端温度为t，冷端温度为室温时热电势：Eab(t,tn) = (f/v显示表E)/100，100为差动放大器的放大倍数，2为二个热电偶串联）。

2．热端温度为室温，冷端温度为0℃，铜-康铜的热电势：Eab(tn,to)：查以下所附的热电偶自由端为0℃时的热电势和温度的关系即铜-康铜热电偶分度表，得到室温（温度计测得）时热电势。

3．计算：热端温度为t，冷端温度为0℃时的热电势，Eab(t,to)，根据计算结果，查分度表得到温度t。

铜—康铜热电偶分度（自由端温度0℃） 分度号：T

工作端温度℃-1000 1020300123456789热 电 动 势 （mv）-0.383-0.421-0.459-0.496-0.534-0.571-0.608-0.646-0.683-0.720-0.000-0.039-0.077-0.116-0.154-0.193-0.231-0.269-0.307-0.3450.0000.0390.0780.4700.8701.2790.1470.5100.9111.3200.1560.5490.1950.5890.2340.6291.0321.4440.2730.6691.0731.4860.3120.7091.1141.5280.3510.7491.1551.5690.3910.4300.7890.8301.1961.23710.9510.9921.3611.403

工作端温度℃023456789热 电 动 势 （mv）1.6111.6532.0352.4672.9083.3573.8272.0782.5112.9533.4023.8731.6952.1212.5552.9973.4473.9194050607080901001.7382.1642.5993.0423.4833.9654.4321.7802.2072.6433.0873.5384.0121.8222.2502.6873.1311.8651.9072.2942.3371.9501.9922.3802.4242.8192.8643.2663.3122.7312.7753.1763.2213.5844.0584.5293.6304.1053.6764.1514.6213.7213.7674.1984.2444.715

（7）热电偶测得温度值与自备温度计测得温度值相比较。（注意：本实验仪所配的热电偶为简易热电偶、并非标准热电偶，只是了解热电势现象）。

（8）实验完毕关闭主、副电源，尤其是加热器-15V电源（自备温度计测出温度后马上拆去-15V电源连接线），其它旋钮置原始位置。 思考：

（1）为什么差动放大器接入热电偶后需再调差放零点？

（2）即使采用标准热电偶按本实验方法测量温度也会较很大误差，为什么？

实验五 移相器实验

实验目的：了解运算放大器构成的移相电路和的原理及工作情况

实验原理：图5为移相电路示意图由移相器原理图可求得该电路的闭环增益G（s）

4.2914.3384.3854.4794.5734.668?R4?R5??W1C1S(R2?R1)??R?R5??2???W2C2S?1??W1C1S?1???jW1C1?(R1?R2)?1?R4?R5则G(j?)??R?R5??2??R1R4?jW2C2??1??jW2C2w?1?G(S)?1R1R4G(j?)?(1?w2C2W2)(W1C1?2?1)?4?2C1C2W1W2(1??2C2W2)(1?W1C1?2)?1??2W1C1C2W2?2???CW??CW??2211??tg??2??2C1C2W1W2?1?1???WC??CW???22?11?22222222当R1?R2?W1?R4?R5?10K时有G(j?)?1

由正切三角函数半角公式可得

?2tg???1?tg22tg?1?wWCCW??2arctg??wCW?wWC?????

以上式可看出，调节电位器W2将产生相应的相位变化 。 所需单元及部件：

移相器、音频振荡器、双线（双踪）示波器、主、副电源 实验步骤：

（1）了解移相器在实验仪所在位置及电路原理（见图5，电路原理见附录）。

图 5 （2）将音频振荡器的信号引入移相器的输入端（音频信号从0°、180°插口输出均可），开启主、副电源。 （3）将示波器的两根线分别接到移相的输入和输出端，调整示波器，观察示波器的波形。 （4）调节移相器上的电位器，观察两个波形间相位的变化。 （5）改变音频振荡器的频率，观察不同频率的最大移相范围。 问题：

（1）根据电路原理图，分析本移相器的工作原理，并解释所观察到的现象。

（2）如果将双踪示波器改为单踪示波器，两路信号分别从Y轴和X轴送入，根据李沙育图形是否可完成此实验？

注意事项：本仪器中音频信号由函数发生器产生，所以通过移相器后波形局部有些畸变，这不是仪器故障。

正确选择示波器中的“触发”形式，以保证双踪示波器能看到波形的变化。

实验六 相敏检波器实验

实验目的：了解相每检波器的原理和工作情况。 实验原理：相敏检波电路如图（6A）（及所附原理图）所示，图中为①输入信号端，③为输出端，②为交流参考电压输入端，⑤为直流参考电压输入。 当②⑤端输入控制电压信号时，通过开环放大器的作用场效应晶体管处于开关状态。从而把①输入的正弦信号转换成半波整流信号。

所需单元和部件：相敏检波器、移相器、音频振荡器、双踪示波器、直流稳压电源、低通滤波器、F/V表、主、副电源。

有关旋钮的初始位置：F/V表置20K档。音频振荡器频率为4KHz,幅度置最小（逆时针到底），直流稳压电湖输出置于±2V档，主、副电源关闭。 实验步骤：

（1）了解相敏检波器和低通滤波器在实验仪面板上符号。 （2）根据图6A的电路接线，将音频振荡器的信号0°输出端输出至相敏检波器输入端①，把直流稳压电源＋2V输出接至相敏检波器的参考输入端⑤,把示波器两根输入线分别接至相敏检波器的输入端①和输出端③组成一个测量线路。

图 6A

（3）调整好示波器，开启主、副电源，调整音频振荡器的幅度旋钮，示波器输出电压为峰峰值4V，观察输入和输出波形的相位和幅度值关系。

（4）改变参考电压的极性，观察输入和输出波形的相位和幅值关系。由此可得出结论，当参考电压为正时，输入和输出同相，当参考电压为负时，输入和输出相反。

（5）关闭主、副电源，根据图6B重新接线，将音频振荡器的信号从0°输出至相敏检波器的输入端①，并同时按相敏检波器的参考输入端②，把示波器的两根输入线分别接至相敏检波器的输入①和输出端③，将相敏检波器输出端③同时与低通滤波器的输入端连接起来，将低通滤波器的输出端与直流电压表连接起来，组成一个测量线路。（此时，F/V有表置于20V档）。 （6）开启主、副电源，调整音频振荡器的输出幅度，同时记录电压表的读数，填入下表。

图 6B 单位：V

Vip-p 0.5 1 2 3 4 8 16Vo

（7）关闭主、副电源，根据图6C的电路重新接线，将音频振荡器的信号从00端输出至相敏检波器的输入端①，将从1800输出端输出接至移相器的输入端，把移相器输出端接至相敏检波器的参考输入端②把示波器的两根输入线分别接至相敏检波器的输入端①和输出端③同时与低通滤波器输入端连接起来，将低通滤波器输出端与直流电压表连接起来，组成一测量线路。

图 6C

（8）开启主、副电源，转动移相器上的移相电位器，观察示波器的显示波形及电压表的读数，使得输出最大。

（9）调整音频振荡器的输出幅度，同时记录电压表的读数，填入下表。 单位：V

Vp-p 0.5 1 2 3 4 8 16Vo

思考：

(1)根据实验结果，可以知道相敏检波器的作用是什么？移相器在实验线路中的作用是什么？（即参考端输入波形相位的作用） （2）在完成第五步骤后，将示波器两根输入线分别接至相敏检波器的输入端①和附加观察端⑥和⑦，观察波形来回答相敏检波器中的整形电路是将什么波转换成什么波，相位如何？起什么作用？

（3）当相敏检波器的输入与开关信号同相时，输出是什么极性的什么波，电压表的读数是什么极性的最大值。

实验七 金属箔式应变片—交流全桥