電子儀表量測實驗
Instrumentation
三用電表原理與量測
一、 實驗目的
(1)
(2)
(3)
(4)
了解安培計、伏特計、與歐姆計的工作原理。
練習使用三用電表檢測電流、電壓、電阻。
練習使用電阻等電子零件在麵包板上串接測試電路。
認識三用電表的測量有效範圍，以及零件（如電阻）的誤差率（Tolerance）。
二、實驗理論
三用電表是泛指具有安培計、伏特計、與歐姆計等三種基本功能的電表。它是從事
各項電子技術必備的測量儀器，所以它不只是從事電子電機技術人員都會戴著的工具，
也是所有理工科的學生都必須學會使用的儀表。了解三用電表的構造、原理、種類，以
及如何使用，就可以用它對家電用品以及實驗室的儀器設備，完成基本的檢測。
三用電表主要是由一個檢流計分別並聯低電阻或串聯高電阻，聯接成可以測較高
電流的安培計或可以測量較高電壓的伏特計；此一檢流計也可以與電池、電阻聯接，
變成可以測量電阻的歐姆計。以下將先說明檢流計的工作原理，接著在分別介紹如何
從檢流計變形成為安培計、伏特計、與歐姆計。
1. 檢流計（galvanometer）的工作原理：
如圖ㄧ所示，當電流 I 通過轉動線圈（coil） （）時, 產生磁矩 m = NIA （圈
數 N,面積 A）。
此時永久磁鐵（）之均勻輻射磁場 B（）對磁矩 m 施一力矩（torque） t =
m x B = NIAB （m 與 B 夾角= 90o）。
使線圈轉動，帶動指針產生淨角位移 q 與螺線彈簧 Sp（ ）恢復力矩 t’平衡:
t = mB = NIAB = kq = t’。
此時與電流成正比的角淨位移q，就可以用來表示電流值。
通常檢流計可測量電流的範圍都很小，約為 50 μA。
1
(a)
(b)
圖一、檢流計構造圖(a)與三用電表的檢流計部分(b)。
2. 安培計的工作原理
安培計（Ammeter）是用來量測電路中電流，故又稱電流計。如圖二所示，它是
利用檢流計（G）（電阻 RG） 並聯不同的電阻 Rp （<< RG），設計出不同的電流測
量範圍。由圖二可知兩端接點的電壓為 V= IGRG = IpRp，其中 IG 與 Ip 分別是通過檢流
計 G 與並聯電阻 Rp 的電流。則通過安培計的總電流為
IA = IG + Ip = IG(1 + RG/Rp) µ (RG/Rp)IG
此時，安培計有效電阻為
RA = RP // RG = RpRG/(Rp+RG) ~ Rp
由以上的公式可知，並聯小的電阻 Rp，將放大電流測量範圍（RG/Rp）倍，且降低安
培計有效電阻 RA。
若普物實驗室所用的三用電表，其檢流計的線圈電阻 RG = 1.8 kW，最大偏轉時可測
電流 IG(max) = 50 µA。因此，若要讓電表可以測到最大電流為 IA(max)=25 mA 的範
圍時，也就是放大 500 倍的測量範圍，則需選擇一顆 Rp = 3.6 W的並聯電阻。此時安
培計可測的最大流 IA(max) = 25 mA ，有效電阻變成相當小的 RA ~ 3.6 W。由於安培
計是測量待測電路的電流，需與待測電路串聯，因此安培計的有效電阻需遠小於待
測電路的負載電阻，此時表頭上的指針才會準確的指示出電流的大小。
2
圖二、安培計。方形虛線內為安培計的基本構造，虛線外的二個小
圓圈是用來和待測電路串聯的接點。
3. 伏特計的工作原理
伏特計（Voltmeter）是用來量測電壓，故又稱電壓計。如圖三所示，它是利用檢
流計（G）（電阻 RG） 串聯不同的電阻 Rs，設計出不同的電壓測量範圍。
由圖 3 可知兩端接點的電壓為 V= IGRG + IsRs，其中通過檢流計 G 的電流 IG 與通過串
聯電阻 Rs 的電流 Is 以及通過伏特計的總電流 IV，都是一樣的，也就是 IG = Is = IV。
則伏特計兩端的總電壓為
V = IG(RG + Rs)，
其中當 Rs >>RG 時，Và IG Rs 。此時，伏特計有效電阻為
RV = RG+ Rs。
若普物實驗室所用的三用電表，其檢流計的線圈電阻 RG = 1.8 kW，最大偏轉時
可測電流 IG(max) = 50 µA。因此，若要讓電表可以測到最大電壓為 V (max) = 10V 的
範圍時，則需選擇一顆 Rs = 198.2 KW的串聯電阻。此時通過伏特計的可測最大流 IV
(max) = 50 µA ，有效電阻 RV = 200 kW，在並聯上接上伏特計之後，將造成待測電路
最多有 50 µA 電流的流失。由於伏特計是測量待測電路的電壓，需與待測電路中的
元件並聯，因此伏特計的有效電阻需遠大於待測電路的負載電阻，此時表頭上的指針
才會準確的指示出電壓的大小。
圖三、伏特計。方形虛線內為伏特計的基本構造，虛線外的二
個小圓圈是用來和待測電路並聯的接點。
3
4. 歐姆計的工作原理
歐姆計（Ohmmeter）是用來量測電阻，故又稱電阻計。因為要測待測元件的電
阻，通常沒有接上電源，因此要利用檢流計來測量電阻時，需要提供電源來驅動檢流
計。如圖四所示，歐姆計是利用檢流計（G）（電阻 RG） 串聯一個電源與不同的電
阻 RS，設計出不同的電阻測量範圍。測量前，需要先檢查歐姆計的兩端是斷路時，
檢流計指針是否有在顯示面板左側∞處（也就是 IG = 0）
，接者載將歐姆計的兩端（紅、
黑探棒）接點接通，選擇串接電阻 Rs 使檢流計達最大電流指針最大偏轉
IG(max) = e/(RG + RS)。
測量時，若歐姆計的兩端接上待測電阻 Rx 時，指針所指的電流為 IG，此時
IG = e/(RG + RS + Rx)。
從以上二公式可得
Rx = (RG + RS){[IG(max)/IG] – 1}。
經由上一公式，我們就可以將量到的電流 IG，轉換成電阻。此一公式也顯示出，
Rx 是與 1/IG 呈線性關係，因此在三用電表的面板上歐姆計的刻度間格為非等間距，
與安培計與伏特計的等間距間隔不同。另外，此一簡便的指針式三用電表，都是以電
池作為電源 ε，而電池的電壓會因電池老化而漸漸衰減，而使得 IG(max)達不到 50 µA，
因此會在 RS 之後在追加一個可變電阻，用以調整 RS，使得不同的電壓 ε 仍可以提供
IG(max) = 50 µA 的電流，以利測量。當然，如果無法調整可變電阻都讓電流達到 IG(max)
= 50 µA 時，即代表三用電表裡的電池該換了。
圖四、歐姆計。方形虛線內為歐姆計的基本構造，虛線外的二個小圓圈
是用來跨接待測點阻 Rx 兩端的接點。
三、實驗儀器
三用電表一台（圖五），麵包板一塊（圖六），6V 交流電壓變壓板一個，電阻數顆，
二極體四個，連接線數條。
4
圖五、三用電表。
圖六、麵包板（免焊電路板）。
5
四、實驗步驟
三用電表量測實驗
ㄧ、直流電流量測
1.
量測注意事項
對於量測直流電流，必需考慮電流的方向，紅色測棒是電流流入電表的方向，
代表正的方向，黑色測棒是電流流出電表的方向，代表負的方向。
量測一未知的電流，建議從最高的檔位開始量起，依序向下調整檔位，找到
指針偏轉在最大的位置，這樣可以減少量測上的誤差。
電表必須與待測電路構成串聯，來測量直流電流。
電表量測直流電流，因為電表的內阻很小，電流太大容易把表頭或是電表內
的保險絲燒毀。
電表選在電流檔的時候，如果忘記換檔，直接量測電壓，會造成過大的電流
而燒毀電表。
為了避免上述的過失，請量完電流之後，記得轉到電壓檔或是 OFF 檔，達
到保護電表。
2.
如何判讀刻度板上的交流電壓
4.
檔位共分為四的檔位，分別是 50 uA，2.5 mA，25 mA，250 mA。
以刻度板的第二條刻度尺為準，每一個檔位的數值代表該檔位所能量測的最
大範圍。
當檔位在 250 mA，指針偏轉到刻度尺（0 - 10）5 的位置，量測的電壓值為
5X（250/10）＝125 mA。
當檔位在 25 mA，指針偏轉到刻度尺（0 - 10）5 的位置，量測的電壓值為 5X
（25/10）＝12.5 mA。
當檔位在 2.5 mA，指針偏轉到刻度尺（0 - 10）5 的位置，量測的電壓值為
5X（2.5/10）＝1.25 mA。
當檔位在 50uA，指針偏轉到刻度尺（0 - 10）5 的位置，量測的電壓值為 5X
（50/10）＝25 uA。
直流電流量測練習
a.
b.
根據圖七，在麵包板上接好線路。
測量流經 a 點與 c 點的電流，並與理論值比較。
6
e = ~8V
圖七、測試電路（供電流、電壓量測用）。
二、直流電壓
1. 量測注意事項
對於量測直流電壓，必須考慮正負極的問題，而電表只能量測正電壓，故需
小心測，一旦發現指針向左偏轉，表示極性判斷錯誤，需馬上對換極性，否
則易燒損電表。
量測一未知的電壓，建議從最高的檔位開始量起，依序向下調整檔位，找到
指針偏轉在最大的位置，這樣可以減少量測上的誤差。
電表必須與待測電路構成並聯，來測量直流電壓。
2. 如何判讀刻度尺上的直流電壓
檔位共分為七的檔位，分別是 0.1 V，0.5 V，2.5 V，10 V，50 V，250 V，
1000 V。
以刻度板的第二條刻度尺為準，每一個檔位的數值代表該檔位所能量測的最
大範圍。
當檔位在 1000 V，指針偏轉到刻度尺（0 - 10）2 的位置，量測的電壓值為
2X（1000/100）＝200 V。
當檔位在 250V，指針偏轉到刻度尺（0 - 10）2 的位置，量測的電壓值為 2X
（250/10）＝50 V。
當檔位在 50 V，指針偏轉到刻度尺（0 - 10）2 的位置，量測的電壓值為 2X
（50/10）＝10 V。
當檔位在 10 V，指針偏轉到刻度尺（0 - 10）2 的位置，量測的電壓值為 2X
（10/10）＝2 V。
當檔位在 2.5 V，指針偏轉到刻度尺（0 - 10）2 的位置，量測的電壓值為 2X
（2.5/10）＝0.5 V。
當檔位在 0.5 V，指針偏轉到刻度尺（0 - 10）2 的位置，量測的電壓值為 2X
（0.5/10）＝0.1 V。
當檔位在 0.1 V，指針偏轉到刻度尺（0 - 10）2 的位置，量測的電壓值為 2X
（0.1/10）＝0.02 V。
7
3. 直流電壓量測練習
a. 比照上一小節的電路（圖七），測量 a、b 兩點的電壓並與理論值比較。
b. 測量 c、d 兩點的電壓並與理論值比較。
三、交流電壓量測
1.
如果在伏特計的前端，加裝整流器，就可用來測交流電壓；實驗中所用的三用電
表，也有此一功能。交流電通常會是個正弦函數，其電壓值會在正負之間來回擺
盪，所以我們在測量交流電壓的時候，會使用 ACV 檔，其定義是測量半波整流
的平均值。
量測注意事項
2.
對於量測交流電壓，不必考慮正負極的問題。
量測一未知的電壓，建議從最高的檔位開始量起，依序向下調整檔位，找到
指針偏轉在最大的位置，這樣可以減少量測上的誤差。
電表必須與待測電路構成並聯，來測量交流電壓。
如何判讀刻度板上的交流電壓
檔位共分為四的檔位，分別是 10 V，50 V，250 V，1000 V。
以刻度板的第三條刻度尺為準，每一個檔位的數值代表該檔位所能量測的最
大範圍。
當檔位在 1000V，指針偏轉到刻度尺（0 - 250）50 的位置，量測的電壓值為
50X（1000/250）＝200 V。
當檔位在 250V，指針偏轉到刻度尺（0 - 250）50 的位置，量測的電壓值為
50X（250/250）＝50 V。
當檔位在 50V，指針偏轉到刻度尺（0 - 250）50 的位置，量測的電壓值為 50X
（50/250）＝10 V。
當檔位在 10V，指針偏轉到刻度尺（0 - 250）50 的位置，量測的電壓值為 50X
（10/250）＝2 V。
3. 交流電壓量測練習
將電表檔位轉到 ACV 的位置
紅黑兩支測棒分別插入 6 V 交流電壓變壓板（圖八）排插上±6 V,0 V 的孔
位，即可以從刻度尺上讀取正確的電壓值。
圖八、6 V 交流電壓變壓板。
8
四、電阻量測
1.
電阻的量測（X1，X10，X100，X1K）
2.
將電表平放於實驗桌面。
功能選擇開關轉到適當的歐姆檔位，並將兩支測棒短路，調整電阻歸零的旋
扭，讓指針歸零，即電阻值為零。
只要換到其它的歐姆檔位，就必須再重新歸零一次
量測待測電阻時，不可外加電源，手指不可與電阻兩端的金屬線碰觸，避免
人體的電阻與待測電阻並聯，造成量測的結果會變小。
判讀刻度上的讀值，以第一條刻度尺為準，刻度最左邊是無限大，最右邊是
0 歐姆，盡量使指針落在刻度尺中間的左右兩側，提高量測的準確度，刻度
尺上的讀值與歐姆檔位的倍率相乘，就是待測電阻的阻值，比如指針在刻度
尺上的讀值是 20，歐姆檔位的倍率是 X1K，待測電阻的阻值就是 20X1K＝
20K 歐姆。
如何判讀刻度尺上的電阻值
檔位共分為五的檔位，分別是 X1R，X10R，X100R，X1KR，X10KR。
當檔位在 X1R，指針偏轉到刻度尺 20 的位置，量測的電阻值為 20X1＝20 歐
姆。
當檔位在 X10R，指針偏轉到刻度尺 20 的位置，量測的電阻值為 20X10＝
200 歐姆。
當檔位在 X100R，指針偏轉到刻度尺 20 的位置，量測的電阻值為 20X100＝
2000 歐姆。
當檔位在 X1KR，指針偏轉到刻度尺 20 的位置，量測的電阻值為 20X1K＝
20K 歐姆。
當檔位在 X10KR，指針偏轉到刻度尺 20 的位置，量測的電阻值為 20X10K
＝200K 歐姆。
3.
連接線的檢測
4.
連接線有兩條，一條是正常，另一條外表正常，實際上是斷線，此時我們可
以試著用電表歐姆檔的功能，來判斷哪一條線是正常，哪一條線是不正常。
電阻量測練習
(a)
(b)
(c)
(d)
參考測試電路圖九（只是將圖七的電源移走）。
測量 a、b 兩點的有效電阻，並與理論值比較。
測量 c、d 兩點的有效電阻，並與理論值比較。
測量 e、f 兩點的有效電阻，並與理論值比較（此時 a、b 兩點是通路）。
9
圖九、測試電路（供電阻量測用）。
五、注意事項
1. 除上在實驗步驟中所提到的注意事項之外，使用三用電表之後，請將電表的欄位回
歸的 OFF 的關機狀態，以解省電池的消耗；另外，實驗完畢之後，也請將麵包板上
所有的零件全部取下，以利下一組同學使用。
2. 每次更換測試電路的元件之前，必須先關掉電源。
六、參考文獻
1.
2.
3.
4.
清華大學普物實驗講義
中央大學普物實驗講義
嘉義大學實驗物理講義
長庚大學普物實驗講義
10
示波器的原理與量測
一、實驗目的
(1) 認識示波器（oscilloscope）及函數信號產生器（function generator），並學習兩種
儀器之使用。
(2) 了解示波器的工作原理。
二、實驗原理
示波器是現代量測的最基本儀器，廣泛使用在電信號的波形（waveform）觀察和量
測其數值，尤其現代的電子技術，自動控制技術其主要靠各類感知器（Sensors）獲得控
制參數和信號的觀察，這些感知器將電學量如電流（current）、電壓（voltage）、電功
率（electric power）
、阻抗（impendant）等，或非電學量（如溫度 temperature、壓力 pressure、
頻率 frequency、光強度 intensity、速度 velocity、加速度 acceleration 等）轉換成為電壓
信號輸出，透過使用示波器加以觀測以獲得必要的參數。
陰極射線管（Cathode Ray Tube，CRT）是由電子槍，偏向極板和螢光幕所構成，
見圖十。電子槍產生的電子束通過偏向板，若偏向板不加偏壓則電子束擊中螢光幕一點，
產生螢光，從螢光幕正前面看到幕上有一亮點（圖十一 a）。若偏向板有偏壓，則電子
束通過板間，因電場而受力，造成電子束偏折，若上板為高電壓，下板為低電壓，則電
子束向上偏折，此時螢幕上的亮點向上移到相對應的點（圖十一 b），若偏壓反向，則
螢幕上的亮點向下移動到對應的某個位置（圖十一 c），若偏壓為一連續變化，則螢光
幕上的亮點會上下不斷的移動（圖十一 d）。此時，若在 CRT 結構中加入一水平偏向極
板，並輸入一線性偏壓，則可將上下偏壓（縱向，y 軸）對水平（橫向，x 軸）拉開，
則可觀察出 y 的波形（wave form）（圖十一 e）。
圖十、陰極射線管示意圖。
11
【a】
【b】
【c】
【d】
【e】
不加偏壓
加正向偏壓
加反向偏壓
加連續偏壓
加水平掃描偏壓
圖十ㄧ、電子槍在螢幕上不同的反應。
示波器的基本工作原理（圖十二、十三）是利用 X 軸輸入信號或內部信號來產生
鋸齒波(saw-wave)信號，送到陰極射線管(CRT)的水平偏向板，促使 CRT 的電子束作水
平掃描(horizontal sweep)。
以 Y 軸輸入信號（所要量測信號）使電子束作垂直方向的掃描，同時也使之推動
同步電路，使波形在示波器的 CRT 穩定而被觀測，普物實驗室所使用的示波器為數位
示波器，但有二個頻道可同時觀看二個信號（即二個 Y 軸）亦可作 X-Y 顯示，以觀察
二者間的頻率關係。
圖十二、示波器的基本工作原理。
圖十三、示波器的工作示意
12
三、實驗儀器
1. 示波器（oscilloscope）1 台（GW-INSTEK, GDS-2062）。
2. 函數信號產生器（function generator）1 台（IWATSU-SG4105）或（AFG-2005）。
3. BNC-BNC 連接線 2 條。
4. 電源線 2 條。
5. 待測信號源 1 台。
四、實驗步驟
1. 依照裝置接線圖（圖十四）連接儀器。
函函數產生器
示波器
IWATSU-SG4105 /
AFG-2005
GW-INSTEK /
GDS-2062
Ch1
output
Ch2
圖十四、裝置接線圖。
2. 開機
1. IWATSU-SG4105 開機如使用說明，設定輸出 1.00 V, 1.000 KHZ，連續正弦波。
2. AFG-2005 開機如使用說明，設定輸出 1.00 V, 1.000 KHZ，連續正弦波。
3. 示波器開機，按下電源鍵，將[CH1] 按鍵按亮，[CH2] 保持熄滅。
3. 基本操作（先將示波器設定重置：先按 [SAVE/RECALL]，再按 F1）
1. 示波器上藍色按鈕[Auto Set]按一下，使 CH1 信號顯示在銀幕上。
2. 利用 VOLTS/DIV（振幅旋鈕）使波高改變，觀察波形；
利用 TIME/DIV（時間旋鈕）使波數改變，觀察波形。
3. 改變 CH1 波形並操作如上（脈波，DC 不作）。
4. 量測操作：
1. 電壓量測
(i) 按示波器上 CH1 鍵，只顯示 CH1 信號，此時設定輸出電壓振福為 1.00 V，頻
率為 1.000K HZ 的連續正弦波。
(ii) 按[Cursor]鍵使選單出現，按 F3 使二條水平紅線出現，再按一次 F3，用旋鈕
13
（VARIABLE）使實線移動，標定量測區間，再按一次移另一線，選單下方可
看到二線間的參數。
(iii)比較示波器與函數信號產生器的讀值差異，記下誤差。
(iv) 改變函數產生器的輸出電壓為 3 V、6 V、9 V，重複上述步驟。
(v) 改變函數產生器的輸出波形為方波與三角波，重作(i)～(iv)。
2. 頻率量測
(i) 示波器上只顯示 CH1，此時設定輸出電壓振福為 1.00 V，頻率為 1.000 KHZ 的
連續正弦波。
(ii) 按[Cursor]鍵，選擇選單的 F2 鍵，利用鉛直藍線標定，量測頻率參數，並比較
函數產生器和示波器的讀值，並記下誤差。
(iii)改變頻率為 10 KHz，100 KHz 與 1MHz，重複(i)，(ii)。
(iv) 改變函數產生器的輸出波形為方波、三角波，重作(i)～(iii)（IWATSU 函數產
生器的三角波最大輸出頻率為 100KHz）。
2.
自動與手動量測方式之比較
示波器上只顯示 CH1，按[Cursor]鍵，選擇選單的 F3 鍵，量測電壓參數作為手動
量測電壓值。按[Measure]鍵，選定量測電壓參數作為自動量測電壓值。比較手動
量測和自動量測的讀值差異。改變函數產生器的輸出電壓為 3 V、6 V、9 V，量
測各讀值差異並作記錄。
五、注意事項
1. BNC 連接線可能會有接觸不良的問題。如果使用時發現式波器上的顯示的波型或頻
率無法穩定，或者是輕甩連接線時也有訊號不穩定的情況，要記得告知助教並且更
換另一條線。換掉的線也不能再放回線堆裡面。
14
電子儀表量測實驗：自我評量表
做完實驗之後，請同學們自我評量你是否掌握以下要項。若你圈選的是『完全無法掌握』
或『不是很有概念』這二個選項，請你重新檢視實驗過程，或再仔細閱讀實驗講義，或找
（實習）助教與教授討論，以落實你的學習。
實驗要項
可以完 可以掌 不是很 完 全 無
全掌握
握大概
有概念
法掌握
1. 知道安培計的工作原理
2. 會使用三用電表檢測電流大小。
3. 知道伏特計的工作原理
4. 會使用三用電表檢測電壓大小。
5. 知道歐姆計的工作原理
6. 會使用三用電表測量電阻值。
7. 知道三用電表的測量有效範圍
8. 會在麵包板上串接測試電路。
9. 知道示波器的工作原理
10. 會使用示波器測量訊號電壓的變化
11. 會使用示波器測量訊號的頻率
12. 會使用訊號產生器
15
著作人：國立成功大學物理系
修訂日期：2022/02
修訂人：楊毅
附錄
一、
1.
2.
3.
4.
三用電表簡介
三用電表主要可以做下列三種量測：
a. 電壓值的量測(Volt)
直流電壓量測
交流電壓量測
b. 電阻值的量測(Ohm)
c. 直流電流值的量測(DC-ampere)
三用電表面板
指針(Pointer )
面板刻度(Scale Dial)
指針零點調整(Zero Corrector )
歐姆檔歸零扭(Zero Ohm Adjuster )
檔位選擇開關(Rang Selector Switch)
10A(註:測量電流用，最大可量到 10A 電流)
低週輸出電壓測定(Terminal)(註：在電子電路中交流信號常含有直流電，為
了要測量純交流信號電壓時紅棒應插在“OUTPUT”插座。)
黑色/紅色測試棒插孔
檔位選擇
a. 直流電壓檔(DCV)
共七檔：0.1、0.5、2.5、10、50、250、1000V
每一檔位的數值及為該檔 所能量測的最大範圍。
b. 交流電壓檔(ACV)
共四檔：10、50、250、1000V
增益分貝值的量測會使用到 ACV 檔，直接轉至 ACV10V 的位置，讀取
DB 的值就是實際值。
c. 歐姆檔
檔位共分為五的檔位，分別是 X1R，X10R，X100R，X1KR，X10KR。
判讀刻度上的讀值，以第一條刻度尺為準，刻度最左邊是無限大，最右
邊是 0 歐姆，盡量使指針落在刻度尺中間的右側，提高量測的準確度，
刻度尺上的讀值與歐姆檔位的倍率相乘，就是待測電阻的阻值，只要換
到其它的歐姆檔位，就必須再重新歸零一次。
d. 直流電流檔 (DCmA)
共有四檔分別為 50uA、2.5mA、25mA、250mA。
每一檔的數值即為該檔所能量測的最大範圍。
量測時，測棒應與待測電路成串聯回路以免燒壞電表。
面板認識
16
5.
第一條刻度尺：讀取電阻值的量測刻度。
第二條刻度尺：讀取直流電壓(DCV)， 直流電流(DCmA) 的量測刻度。
第三條刻度尺：讀取交流電壓(ACV) 的量測刻度。
電晶體直流電流增益(hfe) 的量測刻度
負載兩端電壓(LV) 的量測刻度
增益分貝(dB) 的量測刻度
反射鏡：避免視差造成的判讀誤差。
電表的零點調整
電表置於實驗桌上，選擇開關轉到電壓檔或是電流檔，不可以轉到歐姆檔。
使用小號的一字起子，輕輕的調整零點調整螺絲，這一顆螺絲是塑膠製品，
不要隨便多次的調整，以防螺絲變形損壞，請調整指針到電阻無限大的位置，
就完成電表的零點調整。
二、麵包板簡介
麵包板是電子設備中所常用的一種基底。與印刷電路板不同的是，它免焊接的電路板，
所以修改時較為方便，主要用於構造電子樣品。
選擇一橫向通路，外接電線，並將檔位轉至“BUZZ”檔，若有通路，則電表會發出
聲音，以此來檢測麵包板有無問題， 同樣的對垂直方向做相同的測試，檢測電路
是否導通。
三、二極體量測
當 P 型半導體與 N 型半導體相互結合，形成 P-N 接面二極體（P-N Junction diode）
時，P 型材料內的電洞與 N 型材料內的電子會在接合面結合，使得在結合面附近的
區域內缺乏載子，形成空乏區（Depletion region）或空間電荷區（Space charge region）
，
當 P 接正、N 接負，我們稱其順向偏壓，此時二極體導通，反之，處於逆向偏壓的時
候，因為空乏區變大，二極體會形成斷路。
1. 測量方法
用三用電表可以判別 P、N，首先將三用電表置於歐姆檔ｘ10 位置，然後用
探棒接觸二極體兩端，若：
指針只有一次偏轉，則黑色探棒為 P 極（陽極），紅色探棒為Ｎ極（陰極）
指針兩次都偏轉，則表示二極體短路損壞。
指針兩次都不偏轉，則表示二極體開路損壞。
2. 二極體練習
拿一個 1N4001 二極體(如圖附一)，判斷哪邊是 N？哪邊是 P？
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圖附一、二極體。
四、實例演練
測量圖附二電路兩端電阻為何，並與計算的值做比較
圖附二、測試電路。
1.
用四個 1N4001 二極體形成全波整流的電路（圖附三），測量 Vout，觀察指針變
化情形。Vin 是由 6 V 交流電壓變壓板來提供（這部份如果有要做，也可以請同
學將訊號輸入至式波器）。
圖附三、全波整流的電路。
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五、電晶體量測
1. 簡介
電晶體主要的結構有：射極（emitter）、基極（base）、集極（collector）。
一般又分成 PNP 與 NPN 兩種，電晶體必須有適當的偏壓才能工作，其 BE 接面必須
是順偏壓，BC 接面必須是逆偏壓；為什麼要採取這樣的偏壓呢？NPN 電晶體的 BE
接面採順偏壓，此時射極接到負端，這個負電壓會排斥多數載子使其從 N 擴散到 P，
形成 PN 接面的順偏壓；相對的，BC 接面的逆向偏壓會使空乏區增加，電洞無法由
P 擴散到 N，但是二極體在逆向偏壓下，仍會有少數載子的逆向飽和電流，由 P 流
到 N。𝑉!! 的順向偏壓會將射極的多數載子擴散至基極，這個擴散電流就形成了射極
電流𝐼! 。基極的寬度一般都很薄而且參雜濃度比射極低，所以基極的多數載子濃度
很小；而當電子由射極到基極時，會與基極的電洞產生復合，而形成復合電流𝐼" ，
但因基極的電洞濃度較低寬度較窄，所以𝐼" 會很小。大部分進入基極的電子會因空
乏區的電場加速進入集極，就形成了集極電流的一部分，因這電流是從𝐼! 來的所以
α 會小於１，但是因為𝐼" 很小，所以 α 會趨近於１。而因為 PN 接面逆向偏壓所以會
造成逆向飽和電流，我們稱其是一個漏電壓其電流就為漏電流(ICEO)。
2. 判斷 NPN、PNP 兩種電晶體
首先先將歐姆檔置於 x10 位置，然後將紅色探棒交替置於電晶體(半圓剖面)最左
邊與中間兩個腳位，黑色探棒置於最右邊（B 極），若：
有偏轉，則為 NPN 半導體
沒偏轉，則為 PNP 半導體
注意！若交替使用都無偏轉，則電晶體可能已經損壞。
3. 判斷 BE 極
首先先將檔位置在歐姆檔 x10
將紅色探棒置於 E 極，黑色探棒置於Ｅ極，用手指接觸 BC 兩極，若假設正確，
則指針會有很大的偏轉角度，反之偏轉較小。
4. 電晶體練習
拿一個電晶體 9012 與一個電晶體 9013，判斷何者為 PNP？何者為 NPN？並且
找出他們的腳位為何？
(a)
(b)
圖附四、 (a) 電晶體 9012 ，(b) 電晶體 9013。
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六、 Lissajous 圖形
CH1 和 CH2 在不同頻率比（ratio of the frequency）和相位角差（difference of the phase angle）所對
應的 Lissajous 圖形
v
φ=0
φ=π/4
φ=π/2
1:1
1:2
1:3
2:3
3:4
3:5
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七、示波器補充說明（Trigger）
對於一個週期性訊號而言，由於該訊號不斷的重複，因此只需要截取一個週期的長度，
即可代表該訊號的所有特性。假設有一個待測的正弦波訊號，如下圖(左)，縱軸為電壓、
橫軸為時間。若示波器在固定的掃描時間下，只是單純的重複掃描波形，則螢幕上則會呈
現下圖(右)不穩定的波形。
但如果設定在某個條件成立下，示波器才會開始掃描，且當掃描過程結束後，示波器
便不在顯示波形，直到訊號又開始再次符合該條件時，才又開始掃描。也就是，我們設定
一個條件來決定掃描或波形開始顯示在螢幕上的時機，這種我們稱之為（Trigger）。假設
我們觸發條件設置的妥當，我們可以使掃描的波形不斷的重疊在同一個掃描的波段上，因
此即便是頻率很高的訊號，也可以形成清楚穩定的波形（如下圖）。這種將掃描的頻率與
待測訊號取得一致性的方式，我們稱為訊號的同步。
一般來說，觸發的條件可以分為，當電壓超過某一特定值時開始掃描，或者是電壓的
一階微分(斜率)超過某一特定值開始掃描，當選定方法後，我們則是旋轉 LEVEL 鈕來設
定我們所謂的特定值。而觸發的來源一般可分為三個，CH1、CH2、EXT。分別表示由 CH1
或者 CH2 來觸發，EXT 則是觸發的來源是由第三個外加訊號（TRIG IN）來決定。
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資料來源：www.ksmak-sir.com/pdf/resistor_c_code.pdf
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