基本电工仪表的使用及测量误差的计算

1、 2.1基本电工仪表的使用及测量误差的计算 一、实验目的 1. 熟悉实验台上各类电源及各类测量仪表的布局和使用方法。 2. 掌握指针式电压表、电流表内阻的测量方法。 3. 熟悉电工仪表测量误差的计算方法。 二、原理说明1. 为了准确地测量电路中实际的电压和电流，必须保证仪表接入电路后不会改变被测电路的工作状态。这就要求电压表的内阻为无穷大；电流表的内阻为零。而实际使用的指针式电工仪表都不能满足上述要求。因此，当测量仪表一旦接入电路，就会改变电路原有的工作状态，这就导致仪表的读数值与电路原有的实际值之间出现误差。误差的大小与仪表本身内阻的大小密切相关。只要测出仪表的内阻，即可计算出由其产生的测量

2、误差。以下介绍几种测量指针式仪表内阻的方法。可调电流源R1ISIASARARB2. 用“分流法”测量电流表的内阻 如图1-1所示。A为被测内阻(RA)的直流电流表。测量时先断开开关S，调节电流源的输出电流I使A表指针满偏转。然后合上开关S，并保持 I 值不变，调节电阻箱RB 的阻值，使电流表的指针指在1/2满偏转位置，此时有 IAISI/2 RARBR1 R1为固定电阻器之值，RB可由电阻箱的刻度盘上读得。3. 用分压法测量电压表的内阻。 如图1-2所示。 V为被测内阻(RV)的电压表。测量时先将开关S闭合，调节直流稳压电源的输出电压，使电压表V的指针为满偏转。然后断开开关S，调节RB使电压表

3、V的指示值减半。此时有：RVRBR1电压表的灵敏度为：SRV/U (/V) 。 式中U为电压表满偏时的电压值。VRRVBSR1可调稳压源 图 1-2U24. 仪表内阻引起的测量误差的计算通常称之为方法误差， 而仪表本身结构引起的误差称为仪表的基本误差。RRAVBRU21 图 1-3 （1）以图1-3所示电路为例，R1上的电压为 UR1 V，若R1R2，则 UR1 V。 R1 1 R1R2 2现用一内阻为RV的电压表来测量UR1值，当RV与R1并联后，RAB，以此来替代RV R1RVR1上式中的R1，则得UR1 V RVR1RV R1RV R1 R2RVR1 若 R1R2RV，则得U U6 相对

4、误差 : U100 10033.3% -U/6UR1UR1UR1U/2由此可见，当电压表的内阻与被测电路的电阻相近时，测量的误差是非常大的。（2）伏安法测量电阻的原理为：测出流过被测电阻RX的电流IR及其两端的电压降UR，则其阻值RX=UR/IR。实际测量时，有两种测量线路，即：相对于电源而言， 电流表A（内阻为RA）接在电压表V（内阻为RV）的内侧；A接在V的外测。两种线路见图1-4（a）、（b）。 （a） (b)图1-4由线路(b)可知，只有当RXRA时，RA的分压作用才可忽略不计，V的读数接近于RX两端的电压值。图（b）的接法称为电流表的外接法。 （a） (b)举一实例。 设：U=20V

5、，RA=100，RV=20K。假定RX的实际值为10K。如果采用线路(a)测量，经计算，A、V 的读数分别为: 2.96mA和19.73V，故: RX=19.732.96=6.667(K) 相对误差为： （6.66710）10100 =33.3 %由线路(b)可知，只有当RXRA时，RA的分压作用才可忽略不计，V的读数接近于RX两端的电压值。图（b）的接法称为电流表的外接法。(b) 如果采用线路(b)测量，经计算，A、V的读数分别为1.98mA和20V，故 RX=201.98=10.1K相对误差为：（10.110）10100=1 %三、 实验设备序号名称型号与规格数量备注1可调直流稳压电源03

6、0V二路2可调恒流源0200mA13指针式万用表MF-500或其他1 自 备4可调电阻箱09999.91DGJ-055电阻器按需选择DGJ-05四、实验内容 根据“分流法”原理测定指针式万用表（MF-500型或其他型号）直流电10mA和100mA档量限的内阻。线路如图1-1所示。RB可选用DGJ-05中的电阻箱（下同）。被测电流表量限S断开时的表读数（mA）S闭合时的表读数（mA）RB(470)R1(510)计算内阻RA（）10 mA100mA2. 根据“分压法”原理按图1-2接线，测定指针式万用表直流电2.5和 10V档量限的内阻。被测电压表量 限S闭合时表读数（V）S断开时表读数（V）RB

7、(100K)R1(510)计算内阻RV（K）2.5V被测电压表量 限S闭合时表读数（V）S断开时表读数（V）RB(1.5M)R1(6.2K)计算内阻RV（K）10V3. 用指针式万用表直流电压10V档量程测量图1-3电路中R1上的电压UR1之值，并计算测量的绝对误差与相对误差。 UR2R1用量限为10V的电压表计算值UR1（V）实测值UR1(V)绝对误差U相对误差(U/U)100%12V10K50K五、实验注意事项1. 在开启DG04挂箱的电源开关前，应将两路电压源的输出调节旋钮调至最小（逆时针旋到厎），并将恒流源的输出粗调旋钮拨到10mA档，输出细调旋钮应调至最小。接通电源后，再根据需要缓慢

8、调节。2. 当恒流源输出端接有负载时，如果需要将其粗调旋钮由低档位向高档位切换时，必须先将其细调旋钮调至最小。否则输出电流会突增，可能会损坏外接器件。3. 电压表应与被测电路并接，电流表应与被测电路串接， 并且都要注意正、负极性与量程的合理选择。4. 实验内容1、2中，R1的取值应与RB相近。5. 本实验仅测试指针式仪表的内阻。由于所选指针表的型号不同，本实验中所列的电流、电压量程及选用的RB、R1等均会不同。实验时应按选定的表型自行确定。六、思考题 1. 根据实验内容1和2，若已求出10mA档和2.5V档的内阻， 是否可以直接计算出100mA档和10V档的内阻? 2. 用量程为10A的电流表

9、测实际值为8A的电流时，实际读数 为8.1A，求测量的绝对误差和相对差。七、实验报告 1. 列表记录实验数据，并计算各被测仪表的内阻值。 2. 分析实验结果，总结应用场合。 3. 对思考题的计算。 4. 其他（包括实验的心得、体会及意见等）。 在集总电路中，任何时刻，流入任一节点的支路电流必等于流出该节点的支路电流。 一、实验目的 1验证基尔霍夫定律； 2加深对参考方向的理解；2.2 基尔霍夫定律二、实验原理与说明即 i0 在集总电路中，任何时刻，沿任一回路所有支路电压的代数和恒等于零。 即： U0 上式表明任一闭合回路中各支路电压降所必遵守的规律 它是电压与路径无关性质的反映同样，这一结论只

10、与电路的结构有关，而与支路元件中元件的性质无关，不论这些元件是线性的或非线性的含源的或无源的，时变的或时不变的等等都是适用的。 参考方向： 参考方向并不是一个抽象的概念，它有具体的意义。 例如，图1-1为某网络中的一条支路AB。+_ABv三、实验设备序 号名 称型号与规格数 量备注1可调直流稳压电源030V12可调直流稳压电源6V、12V13万用表14直流数字电压表15直流数字毫安表16电位、电压测定实验线路版1DGJ-03四、实验内容与步骤6VU1R3R235105103301KBCDEFU212vI1I2I510AR1图 12 1基尔霍夫电流定律实验AAAR4R5 按图1-2接好电路，从直

11、流稳压电源用导线引入 6V和12V电压分别连接到电路的F.E与B.C中。（1）将电流表指示数值I1、I2、 I3、，填入表11中。（2）计算理论值与实验测量之间的误差,填入表11中。表11电流计算值测量值误差%I1（mA）I2（mA）I3（mA）2 基尔霍夫电压定律实验实验电路如图12所示（1）按图1-2接好线路，接入U1 = 6V U2 = 12V的直流电源， （2）用直流电压表（20V），依次测量回路ABCDA的支路电压 UAB、UBC、UCD、UDA）以及BCDB回路的支路电压 （UBC、UCD、UDB），将测量结果记入表12中。 若电压表指示为负时，电压为负值，记录数据。表12电压UA

12、B (V)UBC (V)UCD (V)UDA (V)UDB (V)U1U2U=0U=0测量值ABCDABCDB计算值误差五、实验报告 1、利用测量结果验证基尔霍夫定律。 2、计算各支路的电压及电流，并计算各值的相对 误差，分析产生误差的原因。电位和电压区别一、实验目的 1验证线性电路叠加原理的正确性 2从而加深对线性电路的叠加性和 齐次性的认识和理解。2.3、叠 加 原 理 的 验 证 一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。 线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K倍时的响应（即在电路其他各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K倍。 在有几个独立

13、源共同作用下的线性电路中，通过二、实验原理与说明元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每三、实验设备序号名 称型号与规格数量备 注1可调直流稳压电源 030V12可调直流稳压电源 6V、12V13万用表14直流数字电压表15直流数字毫安表16叠加原理实验线路版1DGJ-03四、实验内容与步骤U2实验电路如图2-1所示 U1R3R11KCFI1I2510A6VR4R23510330BCDE12vI510AAAR51、按图2-1电路接线，E1、 E2为可调电源， 取E1 = +12V, E2 = +6V.2、令E1电源单独作用时 （将开关S1投向E1侧，开关S2投向短路侧）， 用直流数字电压表和毫

14、安表（接电流表插头） 测量各支路电流及各电阻元件两端电压， 数据记入表2-1 3、令E2电源单独作用时 （将开关S1投向短路側，开关S2投向E2側）， 重复实验步骤2的测量和记录 4、令E1和E2共同作用时（开关S1和S2分别投向 E1和E2側），重复实验步骤2的测量和记录。5、将E2的数值调至+12V，重复上述第3项 的测量并记录。 6、将R5换成一只二级管IN4007（即将开关S3投 向二极管D側）重复15的测量过程表2-1 测量项目实验内容 E1(V) E2(V)I1(mA)I2(mA)I3(mA)UAB(V)UCD(V)UAD(V)UDE(V)UFA(V)E1单独作用E2单独作用 E1

15、、E2共同作用 2E2单独 作用表2-2 测量项目实验内容 E1(V)E2(V)I1(mA)I2(mA)I3(mA)UAB(V)UCD(V)UAD(V)UDE(V)UFA(V)E1单独作用E2单独作用 E1、E2共同作用2 E2单独作用五、实验注意事项 六、实验报告 1. 根据实验数据验证线性电路的叠加性与齐次性。 2. 各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算出？ 试用上述实验数据，进行计算并作结论。电流插头测量各用支路电流时，应注意仪表 的极性及数据表格中“+、-”号的记录。 2. 注意仪表量程的及时更换。 3. 通过实验步骤6及分析表格中数据你能得出什 么样的结论？一、实验目的：1. 验证

16、戴维南定理的正确性，加深对该定理的理解。2. 掌握有源一端口网络等效参数的测量方法。2.4 戴维南定理的验证二、实验原理RL1KvmAAB+-图 1UOC+-R0图 2 1.根据戴维南定理，任何线性含源一端口网络对于外部电路来说，都可以用一个电压源来替代。等效条件为其电压源的电压等于原一端口网络的开路电压，其内阻等于原一端口网络变为无源一端口网络后的入端电阻。 这里所谓的等效，是指含源一端口网络被等效电路替代后，对端口的外电路没有影响，即外电路中的电流和电压仍保持替代前的数值不变。 Uoc和R0称为有源二端网络的等效参数。vmARL2.有源一端口网络等效参数的测量方法 (1) 开路电压Uoc

17、A、直接测量 B、零示法：零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较（如图3所示），当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时，电压表的读数将为“0”。然后将电路断开，测量此时稳压电源的输出电压，即为被测有源二端网络的开路电压。 图 3图 4（2）等效内阻R0 A、开路电压、短路电流法：在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测其输出端的开路电压Uoc，然后再将其输出端短路，用电流表测其短路电流Isc，则等效内阻为 B、伏安法：用电压表、电流表测出有源二端网络特性曲线（如图4所示），根据外特性曲线求出斜率，则内阻为三、实验设备序号名 称型号与规格数量备注1可调直流稳

18、压电源030V12可调直流恒流源0500mA13直流数字电压表0200V14直流数字毫安表0200mA15万用表1自备6可调电阻箱099999.91DGJ-057电位器1K/2W1DGJ-058戴维南定理实验电路板1DGJ-05四、 实验内容与步骤1.测量开路电压Uoc、等效内阻R02.测量有源网络的外特性3.等效电路的外特性Uoc(v)Isc(mA)R0=Uoc/Isc()U（v）I（mA）1015202530U（v）I（mA）1015202530 五、实验注意事项1. 测量时应注意电流表量程的更换。2. 电压源置零时不可将稳压源短接。3. 改接线路时，要关掉电源。2.5、日光灯电路及其功率

19、因数提高一、实验目的1. 掌握日光灯线路的接线。2. 理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。二、原理说明 日光灯线路如图2-1所示，图中A是日光灯管，L是镇流器， S是启辉器， C是补偿电容器，用以改善电路的功率因数（cos值）。有关日光灯的工作原理请自行翻阅有关资料。 三、实验设备 序号名称型号与规格数量备注1交流电压表0500V12交流电流表5A13功率表1（DGJ-07）4自耦调压器15镇流器、启辉器与40W灯管配用各1DGJ-046日光灯灯管40W1屏内7电容器1F,2.2F,4.7F/500V各1DGJ-058白炽灯及灯座220V，15W13DGJ-049电流插座3DGJ-04四、

20、实验内容并联电路电路功率因数的改善。按图2-1组成实验线路。经指导老师检查后，接通实验台电源，将自耦调压器的输出调至220V，记录功率表、电压表读数。通过一只电流表和三个电流插座分别测得三条支路的电流，改变电容值，进行三次重复测量。数据记入表2-1中。U2表2-1电容值 测 量 数 值计 算 值(F)P(W)COSU(V)I (A)IL(A)IC(A)I(A)Cos 012.24.7日光灯线路原理图VwAAASLC1C2C3A*iiCiL1. 本实验用交流市电220V，务必注意用电和人身安全。 五、实验注意事项2. 功率表要正确接入电路。 3. 线路接线正确，日光灯不能启辉时， 应检查启辉器

21、及其接触是否良好。 六、预习思考题 1. 参阅课外资料，了解日光灯的启辉原理。2. 在日常生活中，当日光灯上缺少了启辉器时， 人们常用一根导线将启辉器的两端短接一下， 然后迅速断开，使日光灯点亮（DGJ-04实验 挂箱上有短接按钮，可用它代替启辉器做试验。 或用一只启辉器去点亮多只同类型的日光灯， 这是为什么？ 3. 为了改善电路的功率因数，常在感性负载上并联电容器， 此时增加了一条电流支路，试问电路的总电流是增大还 是减小，此时感性元件上的电流和功率是否改变？4. 提高线路功率因数为什么只采用并联电容器法， 而不用 串联法？所并的电容器是否越大越好？七、实验报告1. 完成数据表格中的计算，进

22、行必要的误差分析。 2. 根据实验数据，分别绘出电压、电流相量图， 验证相量形式的基尔霍夫定律。 3. 讨论改善电路功率因数的意义和方法。 4. 装接日光灯线路的心得体会及其他。一、实验目的 1学习用实验方法绘制R、L、C串联电路的幅频特性曲线。 2加深理解电路发生谐振的条件、特点，掌握电路品质因数（电路Q值）的物理意义及其测定方法。2.6、R L C 串联谐振电路当正弦交流信号源的频率 f 改变时电路中的感抗、容抗随之而变，电路中的电流也随f而变。 取电阻R上的电压uo作为响应，当输入电压ui的幅值维持不变时， 在不同频率的信号激励下，测出UO之值，然后以f为横坐标，以UO/Ui为纵坐标（因

23、Ui不变，故也可直接以UO为纵坐标），绘出光滑的曲线，此即为幅频特性曲线，亦称谐振曲线，RCoLiuu二、实验原理与说明Uomax2UomaxU0f1Ff0f2f幅频特性曲线2. 在ff0处，即幅频特性曲线尖峰所在的频率点称为谐振频率。此时XLXc，电路呈纯阻性，电路阻抗的模为最小。在输入电压Ui为定值时，电路中的电流达到最大值，且与输入电压ui同相位。从理论上讲，此时 UiURUO，ULUcQUi，式中的Q 称为电路的品质因数。 3. 电路品质因数Q值的两种测量方法一是根据公式Q 测定， UC与UL分别为谐振时电容器C和电感线圈L上的电压；另一方法是通过测量谐振曲线的通频带宽度ff2f1，再

24、根据Q求出Q值。式中f0为谐振频率，f2和f1是失谐时， 亦即输出电压的幅度下降到最大值的 (0.707)倍时的上、下频率点。Q值越大，曲线越尖锐，通频带越窄，电路的选择性越好。 在恒压源供电时，电路的品质因数、选择性与通频带只决定于电路本身的参数，而与信号源无关。三、实验设备序号名 称型号与规格数量备注1函数信号发生器12交流毫伏表0600V13双踪示波器1自备4频率计15谐振电路实验电路板R=200，1KC=0.01F，0.1F，L=约30mHDGJ-03四、实验内容1、按图组成监视、测量电路。先选用C1、R1。用交流毫伏表测电压， 用示波器监视信号源输出。令信号源输出电压Ui=4VP-P

25、，并保持不变。iN1CLRON2uuNN+2. 找出电路的谐振频率f0，其方法是，将毫伏表接在R(200)两端，令信号源的频率由小逐渐变大（注意要维持信号源的输出幅度不变），当Uo的读数为最大时，读得频率计上的频率值即为电路的谐振频率f0，并测量UC与UL之值（注意及时更换毫伏表的量限）。 3. 在谐振点两侧，按频率递增或递减500Hz或1KHz，依次各取7 个测量点逐点测出UO，逐点测出UO，UL，UC之值,记入数据表格。 f(KHz)UO(V)UL(V)UC(V)Ui=4VP-P, C=2400PF, R=330, fo= , f2-f1= , Q=4.将电阻改为R2，重复步骤2，3的测量

26、过程f(KHz)UO(V)UL(V)UC(V)Ui=4VPP, C=2400PF, R=1K, fo= , f2-f1= ,Q=五、实验注意事项测试频率点的选择应在靠近谐振频率附近多取几点。 在变换频率测试前，应调整信号输出幅度（用示波器监视输出幅度），使其维持在3V。 2. 测量Uc和UL数值前，应将毫伏表的量限改大， 而且在测量UL与UC时 毫伏表的“”端应接C与L的公共点，其接地端应分别触及L和C的近地端N2和N1。3. 实验中，信号源的外壳应与毫伏表的外壳绝缘（不共地）。如能用浮地式交流毫伏表测量，则 效果更佳。一、 实验目的1. 掌握三相负载作星形联接、三角形联接的方法，验证这两种接

27、法下线、相电压及线、相电流之间的关系。2. 充分理解三相四线供电系统中中线的作用。2.7、三相交流电路电压及电流的测量AXBYCZmAmAmAmAUVWN 二、 原理说明接法：尾端短接接电源的中性点，首端分别接三相电源三相负载星型连接线电压：相电压： 1、当三相负载对称时，此时，2、当三相负载不对称时： （1）若有中线，则 （2）若无中线，则 中线的作用：平衡相电压三相负载三角形连接mAAXmAZCmABYmAmAmAWVU 1、三相负载对称：2、三相负载不对称：接法：首尾相接并接三相电源线电流：相电流：结论：不对称负载在作三角形连接时，只要电源电压对称，仍能正常工作。三、 实验设备序号名 称

28、型号与规格数量备注1交流电压表0500V12交流电流表05A13万用表1自备4三相自耦调压器15三相灯组负载220V，25W白炽灯9DGJ-041. 三相负载星形联接测量数据实验内容（负载情况）开 灯盏 数线 电 流（A）线 电 压（V）相 电 压（V）中线电流I0(A)A相B相C相IAIBICUABUBCUCAUA0UB0UC0三相平衡负载有中线333三相平衡负载无中线333三相不平衡负载有中线123三相不平衡负载无中线123B线断开有中线13B线断开无中线13调节调压器的输出，使输出的三相线电压为380V，并按下述内容完成各项实验，分别测量三相负载的线电压、相电压、线电流、相电流、中线电流

29、、电源与负载中点间的电压。将所测得的数据记入表3-1中，并观察各相灯组亮暗的变化程度，特别要注意观察中线的作用。2. 负载三角形联接 按图2改接线路，并调节调压器，使其输出线电压为220V，并按下表的内容进行测试。负载情况 开 灯 盏 数线电压=相电压（V）线电流（A）相电流（A）A-B相B-C相C-A相UABUBCUCAIAIBICIABIBCICA三相平衡333三相不平衡123五、实验注意事项1. 实验时要注意人身安全，不可触及导电部件，防止意外事故发生。2. 每次接线完毕，同组同学应自查一遍， 然后由指导教师检查后，方可接通电源，必须严格遵守先断电、再接线、后通电；先断电、后拆线的实验操

30、作原则。3. 注意电源电压的要求，星形连接是电源的线电压是380V，三角形连接电源线电压为220V。一、实验目的通过对三相鼠笼式异步电动机正反转控制线路 的安装接线， 掌握由电气原理图接成实际操作 电路的方法。2. 加深对电气控制系统各种保护、自锁、互锁 等环节的理解。 3. 学会分析、排除继电-接触控制线路故障的方法。 2.8、异步电动机正反转控制2. 电气和机械双重互锁除电气互锁外，可再采用复合按钮SB1与SB2组成的机械互锁环节（如图4-2），以求线路工作更加可靠。3. 线路具有短路、过载、失、欠压保护等功能。 三、实验设备序号名 称型号与规格数量备注1三相交流电源220V2三相鼠笼式异

31、步电动机DJ2413交流接触器 JZC4-402D61-24按 钮 3D61-25热继电器D9305d1D61-26交流电压表0500V17万用电表1自备四、实验内容认识各电器的结构、图形符号、接线方法；抄录电动机及各电器铭牌数据；并用万用电表档检查各电器线圈、触头是否完好。鼠笼机接成接法；实验线路电源端接三相自耦调压器输出端U、V、W，供电线电压为220V。1. 接触器联锁的正反转控制线路按图4-1接线，经指导教师检查后，方可进行通电操作 图 4-1380VM3KM1KM2KM2KM1KM2KM1KM2KM1SB1SB2SB3Q1FU220VNFR(5)再按SB2，观察并记录电动机的转向和接

32、触器的运行情况。 开启控制屏电源总开关，按启动按钮，调节调压器输出， 使输出线电压为220V。 (2)按正向起动按钮SB1，观察并记录电动机的转向和接触 器的运行情况。 (3)按反向起动按钮SB2，观察并记录电动机和接触器的运 行情况。 (4)按停止按钮SB3，观察并记录电动机的转向和接触器的 运行情况。(6) 实验完毕，按控制屏停止按钮，切断三相交流电源。按图4-2接线，经指导教师检查后，方可进行通电操作。 2接触器和按钮双重联锁的正反转控制线路N380VM3KM1KM2KM2KM1KM2KM1KM2KM1SB1SB2SB3Q1FU220VFRFR双重联锁的正反转控制线路操作步骤 (1) 按

33、控制屏启动按钮，接通220V三相交流电源。(2) 按正向起动按钮SB1，电动机正向起动，观察 电动机的转向及接触器的动作情况。按停止 按钮SB3，使电动机停转。 (3) 按反向起动按钮SB2，电动机反向起动，观察 电动机的转向及接触器的动作情况。按停止 按钮SB3，使电动机停转。 (4) 按正向(或反向)起动按钮，电动机起动后，再 去反向(或正向)起动按钮，观察有何情况发生(5) 电动机停稳后，同时按正、反向两只起动按钮， 观察有何情况发生？ (6) 失压与欠压保护 a、按起动按钮SB1(或SB2)电动机起动后，按控制屏 停止按钮，断开实验线路三相电源，模拟电动机 失压(或零压)状态，观察电动

34、机与接触器的动作 情况，随后，再按控制屏上启动按钮，接通三相 电源，但不按SB1(或SB2)，观察电动机能否自行 起动？b、重新起动电动机后，逐渐减小三相自耦调压器的 输出电压，直至接触器释放，观察电动机是否自 行停转。(7) 过载保护打开热继电器的后盖，当电动机起动后，人为地拨动双金属片模拟电动机过载情况，观察电机、电器动作情况。 注意：此项内容，较难操作且危险，有条件可由指导教师 作示范操作 实验完毕，将自耦调压器调回零位，按控制屏停止按钮，切断实验线路电源。 五、故障分析1、接通电源后，按起动按钮(SB1或SB2)，接触器吸合， 但电动机不转且发出“嗡嗡”声响；或者虽能起动， 但转速很慢

35、。这种故障大多是主回路一相断线或电 源缺相。2、接通电源后，按起动按钮(SB1或SB2), 若接触器通 断频繁，且发出连续的劈啪声或吸合不牢，发出颤 动声，此类故障原因可能是： 线路接错，将接触器线圈与自身的动断触头串在一条回路上了。自锁触头接触不良，时通时断。接触器铁心上的短路环脱落或断裂。电源电压过低或与接触器线圈电压等级不匹配。六、预习思考题1、在电动机正、反转控制线路中，为什么必须保证 两个接触器不能同时工作？采用哪些措施可解决 此问题，这些方法有何利弊，最佳方案是什么？2、在控制线路中,短路、过载、失、欠压保护等功能 是如何实现的? 在实际运行过程中,这几种保护有 何意义?实验2.9

36、 RC一阶电路的响应测试一、实验目的 1. 测定RC一阶电路的零输入响应、零状态响应及完全响应。 2. 学习电路时间常数的测量方法。3. 掌握有关微分电路和积分电路的概念。4. 进一步学会用示波器观测波形。二、原理说明1. 动态网络的过渡过程是十分短暂的单次变化过程。 要用普通示波器观察过渡过程和测量有关的参数， 就必须使这种单次变化的过程重复出现。 为此，我们利用信号发生器输出的方波来模拟阶跃激励信号，即利用方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号；利用方波的下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号。只要选择方波的重复周期远大于电路的时间常数，那么电路在这样的方波序列脉冲信号的激励下，它的

37、响应就和直流电接通与断开的过渡过程是基本相同的。2.图4-1（b）所示的 RC 一阶电路的零输入响应和零状态响 应分别按指数规律衰减和增长，其变化的快慢决定于电路 的时间常数。 3. 时间常数的测定方法: 用示波器测量零输入响应的波形如图4-1(a)所示。 0.368ttRCtt0.6320000+cuuUmcucuuuUmUmUm (a) 零输入响应 (b) RC一阶电路 (c) 零状态响应图 4-1 根据一阶微分方程的求解得知ucUme-t/RCUme-t/。当t时，Uc()0.368Um。此时所对应的时间就等于。亦可用零状态响应波形增加到0.632Um所对应的时间测得，如图4-1(c)所

38、示。4.微分电路和积分电路是RC一阶电路中较典型的电路， 它对电路元件参数和输入信号的周期有着特定的要求。 一个简单的 RC串联电路， 在方波序列脉冲的重复激 励下，当满足RCT/2时（T为方波脉冲的重复周期） 且由R两端的电压作为响应输出，则电路就是一个微分 电路。因为此时电路的 输出信号电压与输入信号 电压的微分成正比。如图4-2(a)所示。利用微分电路 可以将方波转变成尖脉冲。TRCT/2i Rc RccuuuiuR(a)微分电路 (b) 积分电路 图4-2若将图4-2(a)中的R与C位置调换一下，如图4-2(b)所示，由 C两端的电压作为响应输出，且当电路的参数满足RCT/2，则该RC

39、电路称为积分电路。因为此时电路的输出信号电压与输入信号电压的积分成正比。利用积分电路可以将方波转变成三角波。从输入输出波形来看，上述两个电路均起着波形变换的作用，请在实验过程仔细观察与记录。三、实验设备序号名 称型号与规格数量备注1函数信号发生器12双踪示波器1自备3动态电路实验板1DGJ-03四、实验内容实验线路板的器件组件，如图4-3所示，请认清R、C元件的布局及其标称值，各开关的通断位置等。 从电路板上选R10K，C3300pF组成如图4-1(b) 所示的RC充放电电路。ui为脉冲信号发生器输出的 Um1.84V、f1KHz的方波电压信号，并通过两根 同轴电缆线，将激励源ui和响应uC的

40、信号分别连至 示波器的两个输入口YA和YB。这时可在示波器的屏 幕上观察到激励与响应的变化规律，请测算出时间 常数，并用方格纸按1:1 的比例描绘波形。少量地改变电容值或电阻值，定性地观察对响应的影响，记录观察到的现象。2. 令R10K，C0.01F，观察并描绘响应的波形， 继续增大C 之值，定性地观察对响应的影响。 3. 令C0.01F，R1k，组成如图4-2(a)所示的微分电路。 在同样的方波激励信号（Um1.8V，f1KHz）作用下， 观测并描绘激励与响应的波形。 增减R之值，定性地观察对响应的影响，并作记录。 当R增至1M时，输入输出波形有何本质上的区别 激励UiUo响应五、实验注意事

41、项 1.调节电子仪器各旋钮时，动作不要过快、过猛。实验前， 需熟读双踪示波器的使用说明书。观察双踪时，要特别 注意相应开关、旋钮的操作与调节。2. 信号源的接地端与示波器的接地端要连在一起（称共地） 以防外界干扰而影响测量的准确性 3. 示波器的辉度不应过亮，尤其是光点长期停留在荧光屏 上不动时，应将辉度调暗，以延长示波管的使用寿命。六、预习思考题什么样的电信号可作为RC一阶电路零输入响应、 零状 态响应和完全响应的激励源？2. 已知RC一阶电路R10K，C0.1F，试计算时间常数， 并根据值的物理意义，拟定测量的方案。3. 何谓积分电路和微分电路，它们必须具备什么条件？ 它们在 方波序列脉冲的激励下，其输出信号波形