电工电子学实验报告

电工电子学实验报告机电工程学院《电工电子学(一)》实验报告学院班级姓名学号温州大学机电工程学院制实验一基尔霍夫定律的考证和电源的等效变换123温州大学学生原始记录表（硬件）课程名称：_________________________实验室名称：____________________实验名称：______________________________实验时间：_________________班级：________学生姓名：_______________同组人员：____原始记录内容4实验报告课程名称：电工电子学实验指导老师：实验名称：常用电子仪器的使用一、实验目的认识常用电子仪器的主要技术指标、主要性能以及面板上各样旋钮的功能。2.掌握实验室常用电子仪器的使用方法。二、主要仪器设施1.XJ4318型双踪示波器。2.DF2172B型沟通电压表。3.XJ1631数字函数信号发生器。4.HY3003D-3型可调式直流稳压稳流电源。5.10kΩ电阻和0.01μF电容各一个。三、实验内容用示波器检测机内“校订信号”波形第一将示波器的“显示方式开关(VERTCALMODE)”置于单踪显示，即Y1(CH1)或Y2(CH2)，“触发方式开关(TRIGGER)”置于“自动(AUTO)”即自激状态。开启电源开关后，调理“辉度(INTEN)”、“聚焦(FOCUS)”“协助聚焦”等旋钮，使荧光屏上显示一条细并且亮度适中的扫描基线。将示波器的“校订信号”引入上边选定的Y通道(CH1或CH2)，将Y轴“输入耦合方式开关”置于“AC”或“DC”，调理X轴“扫描速率选择开关”(t/div或t/cm)和Y轴“轴入敏捷度开关(V/div或V/cm)”，并且将各自的“微调”旋钮置于校订地点，使示波器显示屏上显示出约两个周期，垂直方向约4~8div(cm)的校订信号波形。从示波器显示屏的坐标刻度上读得X轴(水平)方向和Y轴(与X轴垂直)方向的原始数据(即从示波器刻度上读取的刻度数值和所选的刻度单位值)，填入表4-1，并计算出对应的实测值。表4-1察看“Y轴输入敏捷度微调开关”和“X轴扫描速率微调开关”出在顺时针究竟和逆时针究竟两个极端地点时，屏幕读数与信号标称值的差异(标称值指的信号源输出所表示的数值)。领会丈量时不将“微调”旋钮置于校订地点所造成的影响。2.用示波器和沟通毫伏表丈量信号参数调理信号发生器的有关旋钮，使输出频次分别为200Hz、1kHz、5kHz、10kHz，有效值等于1V(用沟通毫伏表测定)的正弦波，用示波器分别丈量上述信号的频次，将测得的数据填入表4-2。注意：用示波器丈量信号参数时，被测信号在示波器上显示的波形大小要适合！表4-2(2)调理信号发生器有关旋钮，使输出信号频次为1kHz、有效值分别为0.5V、1V、2V、3V、(用沟通毫伏表测定)的正弦波，用示波器分别丈量上述正弦波的峰-峰值UP-P(即正弦波正半周最高点与负4-3。表4-3用示波器丈量两信号的相位差实验电路如图4-1所示。uS是信号发生器输出的频次为1kHz、有效值约为5V的正弦波，加于RC串连电路两头，设电阻R上的电压为uR，则uS与uR频次同样、相位不一样，用示波器可丈量uS与uR的相位差。将uS和uR分别加到双踪示波器的两个输入端Y1(CH1)和Y2(CH2)，示波器的“显示方式开关(VERTCALMODE)”置于“交替(ALT)”或“断续(CHOP)”挡，选择适合的X轴触起源，让触发信号取自uS(CH1)，调理“触发电平(LEVEL)”旋钮，调理Y1和Y2的“移位(POSITION)”和“输入敏捷开关”(V/div)以及微调旋钮，使在屏幕上显示出两个稳固的正弦波uS和uR，如图4-2所示。依据uS与uR波形在水平方向上的差距格数D，以及uS或uR波形一个周期的格数T，则可求得uS与uR两个波形的相位差：??360??DT图4-1RC串连电路图4-2图4-1电路的波形将图4-1电路丈量结果记入表4-4。表4-4用示波器丈量方波和三角波的参数调理信号发生器的有关旋钮，使分别输出拥有必定幅度(峰-峰值为几伏)和频次(几千赫)的方波和三角波，用示波器分别察看和丈量，并记入表4-5。表4-5四、实验总结实验数据和有关表格。各实验数据计算结果已填入上述各表中，各表计算过程以下：表4-1：幅度UP-P丈量值：4×0.05=0.2V频次f丈量值：1/(5×0.2/1000)=1000Hz表4-2：周期/ms=(一周期的格数div)×(扫描开关ms/div的地点)包含单位换算频次/kHz=1/(周期/ms)峰-峰值UP-P/V=(峰-峰值的格数div)×(Y轴敏捷度开关V/div的地点)有效值U/V=(峰-峰值UP-P/V)/22表4-4：两波形的相位差φ0.9/9.7×360=33.4o表4-5：峰-峰值/V=(峰-峰值格数div)×(Y轴敏捷度V/div)周期/ms=(周期格数div)×(扫描速率t/div)包含单位换算表4-3：总结使用电子仪器特别是双踪示波器的领会。本次实验使用到的主要电子仪器是双踪示波器，是一种用途很广的电子丈量仪器，在以前的大学物理的多个实验中已经有所接触。双踪示波器的优势在于，能够同时丈量两种不一样信号的波形，可将其同时显示进行对照和计算，为丈量信号供应了好多便利。在使用双踪示波器的过程中，应注意在校订时将所有“微调”旋钮置于校订地点，才能达到正确的校订成效，不然会因为“微调”旋钮没有归位而造成后续的一系列丈量的偏差。除此以外，本次实验还用到了沟通毫伏表和信号发生器。在使用沟通毫伏表时，应注意所选量程的大小一定大于被测电压，不然很可能会破坏仪表。而在使用信号发生器时，需要注意的是开始不可以把输出电压调得太高，免得对后续仪器造成破坏；还需注意的是，当输出电压大小不切合要求时，能够开关“20dB”和“40dB”的按钮，以放大或减小输出值。五、心得领会本次实验为常用电子仪器的使用实验，经过实验，我们学习了双踪示波器、沟通毫伏表以及信号发生器的使用，认识了常用电子仪器的主要技术指标、主要性能以及面板上各样旋钮的功能。经过实践操作，我们在以前已有知识的基础上更为娴熟地练习了示波器以及信号发生器的使用，同时与书籍上的有关知识联合，领会了RC串连电路的原理及作用。关于本次实验的偏差而言，将各表丈量值与实质值比较，能够看出相差其实不多，绝大多数数据的偏差保持在2%之内，最大的偏差也只有4%，可见使用示波器来丈量波形参数仍是比较正确的。存在的偏差可能由多种要素惹起，比方实验电路的影响、仪器内部要素、外界环境扰乱等等。自然，也不可以清除随机偏差，能够经过进行多次平行实验来减小这类偏差。此外，本次实验实验操作步骤较为复杂，数据量也许多，所以实验时需要耐心认真，在保证不犯错的状况下提升效率。遗憾的是，此次实验随学习了示波器大多数按钮的使用，但仍有少量按钮功能没有时机实践。实验报告课程名称：电工电子学实验指导老师：实验名称：单向沟通电路一、实验目的学会使用沟通仪表（电压表、电流表、功率表）。2.掌握用沟通仪表丈量沟通电路电压、电流和功率的方法。3.认识电感性电路提升功率因数的方法和意义。二、主要仪器设施实验电路板2.单相沟通电源(220V)3.沟通电压表或万用表4.沟通电流表5.功率表6.电流插头、插座三、实验内容沟通功率丈量及功率要素提升按图2-6接好实验电路。图2-6丈量不接电容时间光灯支路的电流IRL和电源实质电压U、镇流器两头电压UL、日光灯管两头电压UR及电路功率P，记入表2-2。计算：cosφRL=P/(U·IRL)=0.46表2-2丈量并联不一样电容量时的总电流I和各支路电流I、I及电路功率，记入表2-3。表2-3注：上表中的计算公式为cosφ=P/(I·U)，此中U为表2-2中的U=219V。四、实验总结依据表2-2中的丈量数据按比率画出日光灯支路的电压、电流相量图，并计算出电路参数R、RL、XL、L。如图，因为IRL在数值上远远小于各电压的值，因此图中只标了然方向，没法按比率画出。此外，此处IRL是依据UR的方向标明的。(如若依据cosφRL=0.46，得IRL与U的夹角φRL=-63°，则IRL与UR的方向有少量差异，这会在后文的偏差剖析中详细议论。)R=UR/IRL=294.7Ω据图得UL与IRL夹角为81°，则得：RL+jXL=Z=UL/IRL=26.9+169.9jXL=169.9ΩL=XL/2пf=0.54H因此得：RL=26.9Ω是电感性仍是电容性。依据表2-3的数据，按比率画出并联不一样电容量后的电源电压和各电流的相量图，并鉴别相应电路所得向量图以下，此中因为电压与电流数目级相差过多，电压未按比率绘制长度。如图，因为φ所有<0，所以所测电路都为电感性。议论电感性负载用并联电容器的方法来提升功率要素的方法和意义。依据上边各图所示，IRL在电容变化时基本保持不变，这是因为加在负载(包含电感和日光灯)两头的电压是恒定的，所以其内部的电流不变，而当并联的电容改变时，只改变IC的相位，因此以致I的相位改变，能够看出，在φ0且不停增添，以致cosφ变小，功率要素减小，此时系统处于电容性。此次实验因为实验次数与数据尺度的限制，没有出现电阻性和电容性的状况。综上可得，提升功率要素的一般方法是，关于电感电路(平时使用电路往常为电感电路)，并联适合大小的电容器有益于功率要素的提升，其电容大小以使总电压与总电流相位差靠近0为宜。依据公式计算，当f?12?LC?C2，即并联谐振时，功率要素达到最大(式中R表示负载和电感的RL等效电阻)。在现实生活生产中增大功率要素是有踊跃意义的，因为这样能够更充分地利用电源所供应的功率，增大生产效率。因为平时所用电路大多为电感性的，所以并联电容这类方法能够获得宽泛应用，但在实质电路设计制造中，可能会因为多种要素的限制影响，不行能使得功率要素恰好为1，只好尽可能靠近于1，这也表现了理论与实践的差异。五、心得领会本次实验波及到沟通电，是以前的电学实验从未接触过的，整体感觉有些复杂，但经过认真的实践和剖析，最后结果仍是比较切合要求的。在此次实验过程中，我们学习并使用了沟通仪表，并掌握了丈量沟通电路中电流、电压及功率的方法，认识、剖析了电感性电路提升功率因数的方法及其意义。下边对本次实验的偏差进行剖析。在不接电容时测得的数据中(表2-2)，经过功率和总电压与电流的计算获得的cosφRL=0.46，为一个计算值，如持续算下去，可得φRL=-63°，即为IRL与U的夹角，但是依据剖析可知，IRL应与UR在向量图中的方向同样，所以据此计算应得UR与U的夹角也为63°；但是依据丈量值，UR与U的夹角约为51°，与计算值有所差异。这类状况下，应以丈量值为准，因为计算值为二次数据，并不是直接所得，所以可信度不如丈量值高。造成这类现象可能有多种原由：1.电路上或仪表内有耗能元件，以致功率丈量偏小，从而以致cosφRL偏小。2.因为功率表电流插孔的问题，电路总线上的电流未完整流入功率表，而有部分“漏过”功率表直接进入负载端，以致测得的功率偏小，从而使cosφRL偏小。3.因为这是电路初次接通后测得的数据，电路内部及仪表内部各元件可能还未达到稳固状态，对测得的数占有所影响，造成偏差，这类状况下应进行多组平行实验，以判断是随机偏差仍