电路实验课件操作与仿真.ppt

1、 电路实验 操作与仿真1绪绪 论论1 实验课的性质和目的实验课的性质和目的l 性质性质：实验课是理论联系实际，以实践为主的实践课。：实验课是理论联系实际，以实践为主的实践课。2 实验课的内容和基本要求实验课的内容和基本要求 (1)(1)正确熟练地使用常用的电工测量仪表（如电压表、电流正确熟练地使用常用的电工测量仪表（如电压表、电流表、功率表等）及电工设备，学会使用电子仪器（如示波器、表、功率表等）及电工设备，学会使用电子仪器（如示波器、信号源等）。信号源等）。l目的目的：加强实践能力和创新能力的培养。具体为：加强实践能力和创新能力的培养。具体为：培养基本的实验技能；培养基本的实验技能；应用电路

2、理论分析、解决实际问题，培养实践能力；应用电路理论分析、解决实际问题，培养实践能力；验证理论知识，扩大知识领域；验证理论知识，扩大知识领域；加强工程实际观念，培养严谨细致的工作作风。加强工程实际观念，培养严谨细致的工作作风。2(5)(5)能根据电路分析的算法，编制简单的程序，并掌握程序调试能根据电路分析的算法，编制简单的程序，并掌握程序调试的方法；学会用的方法；学会用PSPICEPSPICE等电路分析软件进行电路仿真实验。等电路分析软件进行电路仿真实验。(2)(2)能合理布线、正确连接实验线路。实验出现故障时能分析能合理布线、正确连接实验线路。实验出现故障时能分析排除故障。排除故障。(3)(3

3、)能认真观察实验现象，正确读取数据，正确书写实验能认真观察实验现象，正确读取数据，正确书写实验报告及分析实验结果。报告及分析实验结果。(4)(4)初步具有根据实验要求，设计实验线路和实验方案，选择仪初步具有根据实验要求，设计实验线路和实验方案，选择仪器设备的能力。器设备的能力。3 实验课的进行实验课的进行 完成一个电路实验，一般按实验准备、进行实验和实验结束完成一个电路实验，一般按实验准备、进行实验和实验结束三个环节进行。三个环节进行。3l实验准备（预习实验准备（预习）明确实验任务，复习相关内容明确实验任务，复习相关内容制定实验步骤，设计实验电路和相关参数制定实验步骤，设计实验电路和相关参数填

4、写预习报告，准备实验数据记录表格。填写预习报告，准备实验数据记录表格。l实验进行（操作实验进行（操作）签到，认真听实验指导老师讲解本次实验内容签到，认真听实验指导老师讲解本次实验内容;检验所用的仪器设备是否完好，是否符合本次实验要求检验所用的仪器设备是否完好，是否符合本次实验要求;接线：按图接线，较复杂的电路应先串联后并联。接线：按图接线，较复杂的电路应先串联后并联。检查：接好电路后，先检查或请老师复查后，再接通电检查：接好电路后，先检查或请老师复查后，再接通电 源进行实验；源进行实验；通电：先调试，而不要急于记录数据。例如某些实验中改通电：先调试，而不要急于记录数据。例如某些实验中改变电路参

5、数时，应先观察电流或电压的变化趋势。通电实变电路参数时，应先观察电流或电压的变化趋势。通电实验后，必须集中注意观察电路的情况，如有异常（如声、验后，必须集中注意观察电路的情况，如有异常（如声、味、冒烟等）现象，应立即切断电源，检查原因。味、冒烟等）现象，应立即切断电源，检查原因。4读数：取关键点（最大、最小、拐点），曲率变化较大处读数：取关键点（最大、最小、拐点），曲率变化较大处 多测几点，曲率变化较小处少取几点，取点应分布在需要多测几点，曲率变化较小处少取几点，取点应分布在需要研究的范围内。研究的范围内。注意仪表量程，小数点位置，单位注意仪表量程，小数点位置，单位。l 实验结束实验结束：先关

6、闭电源，暂不拆线，让实验指导老师：先关闭电源，暂不拆线，让实验指导老师检查检查实验数据和预习报告实验数据和预习报告。写明姓名、学号，同组同学姓名、学号。便于登记成绩。写明姓名、学号，同组同学姓名、学号。便于登记成绩。实验内容：包括实验目的、原理、任务和步骤实验内容：包括实验目的、原理、任务和步骤(可以简略）可以简略）以及实验设备、工整誊写实验数据。以及实验设备、工整誊写实验数据。数据处理：计算、绘图。在坐标纸上绘制曲线，标明曲线数据处理：计算、绘图。在坐标纸上绘制曲线，标明曲线名称，坐标轴单位及分度。曲线应光滑，并用符号标出测名称，坐标轴单位及分度。曲线应光滑，并用符号标出测量点。量点。对实验

7、结果进行分析，总结实验结论对实验结果进行分析，总结实验结论。对实验中发现的问题、现象及事故，进行分析，并回答课对实验中发现的问题、现象及事故，进行分析，并回答课后的预习思考题。后的预习思考题。4 4 实验报告的编写实验报告的编写 5安全：安全：包括人身与设备安全，包括人身与设备安全，特别是人身安全特别是人身安全。实验中，接。实验中，接通电源后，不要用手触及电路的裸露部分，改接线路或拆通电源后，不要用手触及电路的裸露部分，改接线路或拆除电路时除电路时不能带电操作不能带电操作。使用仪器、仪表要符合操作规程，。使用仪器、仪表要符合操作规程，切勿随意乱拨乱调旋钮、档位，损坏设备。发现异常情况，切勿随意

8、乱拨乱调旋钮、档位，损坏设备。发现异常情况，立即切断电源，排除后再进行。立即切断电源，排除后再进行。5 5 注意事项注意事项6 6 实验故障检查与分析实验故障检查与分析电路实验中，常见的故障多为：电路实验中，常见的故障多为：开路、短路或接触不良开路、短路或接触不良。故。故障检查的方法，一般根据故障类型确定部位，缩小范围，然障检查的方法，一般根据故障类型确定部位，缩小范围，然后在小范围内逐点检测，常采用的方法有：后在小范围内逐点检测，常采用的方法有：6适用故障类型：适用故障类型：过流、过压、短路过流、过压、短路，不断电会烧坏仪器设，不断电会烧坏仪器设备。备。操作方法：应立即关掉电源，用万用表的欧

9、姆档，根据实操作方法：应立即关掉电源，用万用表的欧姆档，根据实验原理，对有疑点的元件、连接线进行检查，根据测出验原理，对有疑点的元件、连接线进行检查，根据测出的电阻大小，找出故障点。的电阻大小，找出故障点。（1 1）断电检查法）断电检查法 （2 2）通电检查法）通电检查法 适用故障类型：适用故障类型：接触不良、开路接触不良、开路 。操作方法：用电压表或万用表的电压档，根据实验原理，操作方法：用电压表或万用表的电压档，根据实验原理，逐一检测电路中有疑点的元件、连接线间的电压，由电压逐一检测电路中有疑点的元件、连接线间的电压，由电压的大小判断故障点。的大小判断故障点。7（3 3）综合检查法）综合检

10、查法 适用故障类型：检查电路元件和连接时，故障原因和部位适用故障类型：检查电路元件和连接时，故障原因和部位不易确定不易确定。操作方法：按下列顺序检查操作方法：按下列顺序检查检查电路接线有无接错；检查电路接线有无接错；检查供电系统，从电源进线、熔断器、开关至电路输入检查供电系统，从电源进线、熔断器、开关至电路输入端子，依次检查有无电压，是否符合额定值；端子，依次检查有无电压，是否符合额定值；检查电路中各元件、仪器、仪表的连接是否完好和接触检查电路中各元件、仪器、仪表的连接是否完好和接触良好；良好；检测仪表仪器的供电部分是否正常，测试线及接地线是检测仪表仪器的供电部分是否正常，测试线及接地线是否完

11、好。否完好。87 7 考核方法考核方法平时成绩：平时成绩：5050分分 考勤、预习报告及实验报告：考勤、预习报告及实验报告：4040分分 PspicePspice作业：作业：1010分（两个分（两个PspicePspice 仿真作业）仿真作业）考试卷面成绩：考试卷面成绩：5050分分9第一讲第一讲 电路实验基础知识电路实验基础知识l电工测量电工测量l测量误差测量误差l数据处理数据处理 l指示仪表一般知识指示仪表一般知识 l常见指示仪表的测量原理常见指示仪表的测量原理l数字仪表基本知识数字仪表基本知识 l电量测量方法电量测量方法10电工测量电工测量概念概念：将两个同类量进行比较的量的认识过程。这

12、两个同类将两个同类量进行比较的量的认识过程。这两个同类量中，一个是已知量（标准量）量中，一个是已知量（标准量）A A0 0，另一个为未知量（被测量），另一个为未知量（被测量）A Ax x，两个量进行比较的结果即为未知量的大小。，两个量进行比较的结果即为未知量的大小。1 1 测量测量三要素：测量对象、测量设备、测量方法三要素：测量对象、测量设备、测量方法 2 2 电工测量电工测量 概念概念：电工测量就是借助于各种电工仪表，对电压、电流、功电工测量就是借助于各种电工仪表，对电压、电流、功率等各种电磁量进行测量，以确定被测电磁量的值率等各种电磁量进行测量，以确定被测电磁量的值 11特点特点 量程广量

13、程广（几个（几个V V几万几万V V，AAKAKA）速度快速度快（按电磁规律变化）（按电磁规律变化）精度高精度高（数字式仪表达到（数字式仪表达到0.010.01级或更高）级或更高）智能化智能化（带芯片、通信接口，通过数据传输，实现遥测）（带芯片、通信接口，通过数据传输，实现遥测）应用十分广泛应用十分广泛（其他行业也可用，例如将温度、压力等非（其他行业也可用，例如将温度、压力等非电量转化为电量测量）电量转化为电量测量）3 3 测量的分类测量的分类l按测量的读数分类按测量的读数分类直读法直读法：用直读式仪表（指示式、数字式）读数。简单方：用直读式仪表（指示式、数字式）读数。简单方便、价格便宜、应用

14、广泛。便、价格便宜、应用广泛。比较法比较法：用同类量进行比较，得到被测量的值。适于高精：用同类量进行比较，得到被测量的值。适于高精度测量。其种类有：零值法、差值法、代替法、重合法度测量。其种类有：零值法、差值法、代替法、重合法。12l按测量结果分类按测量结果分类直接测量；直接测量；间接测量。例如要测电阻：间接测量。例如要测电阻：RU/I，测功率（直流）：测功率（直流）：P=UI；组合测量，测量结果多个，需进行计算。组合测量，测量结果多个，需进行计算。13测量误差测量误差1 1 误差概念误差概念误差误差：测量结果与真值的差异。：测量结果与真值的差异。真值真值：未知量在一定时空条件下客观存在的大小

15、。：未知量在一定时空条件下客观存在的大小。2 2 误差的表示方法误差的表示方法 l 绝对误差绝对误差：测量结果测量结果Ax与真值与真值A0之间的差值之间的差值。绝对误差有大小、符号、量纲绝对误差有大小、符号、量纲 修正值修正值：在较准确的仪表中，常以表格、曲线或公式的形：在较准确的仪表中，常以表格、曲线或公式的形式给出修正值。式给出修正值。修正值与绝对误差大小相等，符号相反。修正值与绝对误差大小相等，符号相反。14l 相对误差：绝对误差与真值的比值。相对误差：绝对误差与真值的比值。常用百分数表示，有常用百分数表示，有时也用分贝误差。时也用分贝误差。反映的是测量的准确度。反映的是测量的准确度。式

16、中：式中：绝对误差绝对误差 A A0 0 被测量的真值（或实际值）被测量的真值（或实际值）例例：对两个量：对两个量u u1 1200V200V、u2u2100V 100V 进行测量，测得的误差为进行测量，测得的误差为1 11.5V1.5V，2 21V1V，试判断那个测量的更准确。，试判断那个测量的更准确。计算得：计算得：1 1=0.75%=0.75%，2 2=1%=1%，说明说明u u1 1测量比测量比u u2 2准确。准确。l引用误差引用误差：用来表示仪表的准确度用来表示仪表的准确度，又称，又称满度相对误差满度相对误差。式中：式中：引用误差；引用误差；绝对误差；绝对误差；A Am m 仪表的上限值。仪表的上限值。15相对误差相对误差中中变化较小，随着被测量的不同，变化较小，随着被测量的不同，A A0 0变化较大，所以变化较大，所以在不断变化，不适合恒量仪表的准确度。在不断变化，不适合恒量仪表的准确度。而而 基本不变，可用来表示仪表的准确度。基本不变，可用来表示仪表的准确度。l仪表的准确度（最大引用误差）仪表的准确度（最大引用误差）式中：式中：s s 仪表的准确度等级；仪表的准确度等级