实验报告基本电工仪表的使用doc.docx
《实验报告基本电工仪表的使用doc.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验报告基本电工仪表的使用doc.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
实验报告基本电工仪表的使用doc
实验报告基本电工仪表的使用
篇一：
实验一基本电工仪表的使用及测量误差的计算
实验一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误差。
以下介绍几种测量指针式仪表内阻的方法。
2.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
IA＝IS＝I/2
∴RA＝RB∥R1可调电流源
R1为固定电阻器之值，RB可由电阻箱的刻度盘上读得。
图1-13.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V的指示值减半。
此时有：
RV＝RB＋R1
电压表的灵敏度为：
S＝RV/U（Ω/V）。
式
中U为电压表满偏时的电压值。
4.仪表内阻引起的测量误差（通常称之为方可调稳压源法误差，而仪表本身结构引起的误差称为仪表基图1-2本误差）的计算。
（1）以图1-3所示电路为例，R1上的电压为R11
UR1＝───U，若R1＝R2，则UR1＝─U。
R1＋R22
现用一内阻为RV的电压表来测量UR1值，当
RVR1
RV与R1并联后，RAB＝───，以此来替代
RV＋R1
RVR1
────
RV＋R1
上式中的R1，则得U'R1＝──────U图1-3RVR1
───＋R2RV＋R1
RVR1
────
RV＋R1R1绝对误差为△U＝U'R1－UR1＝U（─────—－────）RVR1R1＋R2───＋R2RV＋R1
－R21R2U
化简后得△U＝─────────────────22
RV（R1＋2R1R2＋R2）＋R1R2（R1＋R2）
U
若R1＝R2＝RV，则得△U＝－─6
v
U'R1－UR1-U/6
相对误差△U％＝─────×100％＝──×100％＝－33.3%UR1U/2
由此可见，当电压表的内阻与被则电路的电阻相近时，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，①电流表A（内阻为RA）接在电压表V（内阻为RV）的内侧；②A接在V的外测。
两种线路见图1-4（a）、（b）。
由线路（a）可知，只有当RX＜＜RV时，RV的分流作用才可忽略不计，A的读数接近于实际流过RX的电流值。
图（a）的接法称为电流表的内接法。
由线路（b）可知，只有当RX＞＞RA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。
实际应用时，应根据不同情况选用合适的测量线路，才能获得较准确的测量结果。
以下举一实例。
在图1-4中，设：
U=20V，RA=100Ω，RV=20KΩ。
假定RX的实际值为10KΩ。
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=19.73÷2.96=6.667（KΩ）,相对误差为：
（6.667－10）÷10×100=－33.3（%）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=20÷1.98=10.1（KΩ）,相对误差为：
（10.1－10）÷10×100=1（%）
RX
RX
（a）图1-4（b）三、实验设备
四、实验内容
1.根据“分流法”原理测定指针式万用表（MF-47型或其他型号）直流电流0.5mA
2.根据“分压法”原理按图1-2接线，测定指针式万用表直流电压2.5V和10V档量限
3.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U’R1之值，并计算测量的绝对误差与相对误差。
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2mA档，输出细调旋钮应调至最小。
接通电源后，再根据需要缓慢调节。
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0.5mA档和2.5V档的内阻，可否直接计算得出5mA档和10V档的内阻？
2.用量程为10A的电流表测实际值为8A的电流时，实际读数为8.1A，求测量的绝对误差和相对误差。
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）。
篇二：
实验1.1电工实验基本仪器仪表的使用
第1章电工（电路）实验
1电工（电路）实验
实验1.1基本仪器仪表的使用及基本定理的测定
一、实验目的
（1）熟悉电工实验工作台的结构特点及其器件的使用，掌握实验的基本方法。
（2）熟悉电工仪器仪表的主要技术性能指标及其使用方法，掌握电压、电流等电路基本参数的测量方法和测量误差的计算方法。
（3）验证基尔霍夫定律和叠加原理的正确性，加深对基尔霍夫定律和叠加原理的理解。
二、实验设备及材料
通用电学实验台，直流稳压电源，直流电压表、直流电流表（或万用表），电阻和导线一批。
三、实验原理
1、电路基本参数测量
电压、电流等电路基本参数测量，主要是利用电压表、电流表（或万用表）进行直接测量。
在测量电压时，应把电压表并联在被测负载的两端。
为了使电压表并入后尽量不影响电路原工作状态，要求电压表的内阻远大于被测负载的电阻。
测量电流时，电流表必须串联在被测电路中。
电流表的内阻都很小，如果把电流表并接在负载两端，电流表将因流过很大的电流而烧毁。
测量直流电压和直流电流时，常用磁电式电流表。
在使用时必须注意仪表的正负极性必须和电路一致，否则仪表的指针将会反转，可能造成仪表损坏。
测量交流电压和交流电流时，常用电磁式电流表。
交流表的使用方法与直流表相同，只是没有极性之分，其测量的是有效值。
2、基尔霍夫电流定律KCL和电压定律KVL
KCL指出：
在电路中，在任何时刻，流进和流出任何一个节点的电流代数和为零。
即：
∑i（t）=0，或∑I=0（直流电路）。
KVL指出：
在电路中，在任何时刻，任何一个回路或网络的电压降的代数和为零。
即：
∑u（t）=0，或∑U=0（直流电路）。
KCL和KVL是电路分析理论中最重要的基本定律，适用于线性电路、非线性电路、时变或非时变电路的分析和计算；也适用于时域或其他域（如频域）电路。
3、叠加原理
在线性电路中，任何一条支路的电流（或其两端的电压），都可以看成是由电路中各个电压源（或电流源）单独作用时，在此支路中产生的电流（或电压）的代数和。
某电压源（或电流源）单独作用时，其他所有电压源（或电流源）均置零，即理想
1
实验1.1基本仪器仪表的使用及基本定理的测定
电压源短路，理想电流源开路。
4、实验电路
实验电路如图1.1.1所示，其中电路元件的参考值为：
R1=150Ω，R2=100Ω，R3=300Ω，R4=100Ω，R5=200Ω，US1=12V，US2=6V。
图1.1.1实验1.1实验电路
四、实验内容
1、电路基本参数测量（基本测量方法练习实验）
（1）按图1.1.1所示连接实验电路。
（2）以图1.1.1中的G点作为电位的参考点，用直流电压表（或万用表直流电压档）分别测量各点的电位UA、UB、UC、UD、UE，及相邻两点之间的电压值UAB、UBC、UCD、UDE、UEG、UGA，并对以上测量项目进行理论计算，将数据记入表1-1-1中。
表1-1-1电压
测量数据记录/V
（3）用直流电流表（或万用表直流电流档）分别测量图1.1.1中三支路电流I1、I2
及I3，并对以上测量项目进行理论计算，将数据记入表1-1-2中。
表1-1-2电流测量数据记录与基尔霍夫电流定律的验证/mA
实验注意事项：
①使用指针式仪表时，要特别注意指针的偏转情况，及时调换表笔的极性，防止指针打弯或损坏仪表。
②电位是相对于某参考点的电压值。
测量电位时，把万用表调到相应的电压量程，用负极黑色表笔接参考电位点，正极用红色表笔接触被测点。
若指针正向偏转，则表明
2
该点电位为正，即高于参考点电位；若指针反向偏转，应调换万用表的表笔，此时读出的读数应加一负号，表明该点电位低于参考点电位。
③电压是任意两端之间的电位差。
如测量电压UAB时，应先用黑色表笔接B点，用红色表笔接A点。
若指针正向偏转，则表明该电压值为正；若指针反向偏转，应调换万用表的表笔，并表明该电压值为负值。
④直流电流的测量同样应注意标定的参考方向与及数值的正负问题。
测量直流电流时，首先按标定的电流参考方向（从正极流向负极）接入直流电流表，若指针正向偏转，则表明该电流值为正，实际电流方向与参考方向相同；若指针反向偏转，应调换万用表的表笔，并表明该电压值为负值，实际电流方向与参考方向相反。
⑤所有需要测量的电压、电流值，均应以电压表、电流表测量的读数为准，不能采用电源表盘的指示值。
⑥要防止电压源两端碰线电路、电流源两端开路。
注意及时更换仪表的量程。
使用万用表时还要注意测量对象，特别注意不要把电流表并联在电路的两端。
2、基尔霍夫定律的验证（验证性实验）
（1）选择实验电路中的任何一个闭合回路，直接引用表1-1-1中已有的电压测量数据，填写表1-1-3，验证基尔霍夫电压定律的正确性。
（2）根据前面电流测量数据（表1-1-2），验证基尔霍夫电流定律的正确性（直接填入表1-1-2中）。
表1-1-3基尔霍夫电压定律的验证/V3、叠加原理的验证（综合设计性实验）
参照基尔霍夫定律的验证实验，设计验证叠加原理的实验。
要求设计验证实验电路（给出电路中各元器件的具体参数），列出实验所需要的主要设备和材料，写出实验内容（实验方法
升级会员 