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第二章 电路基本元器件参数的测量

第二章 电路基本元器件参数的测量
第二章 电路基本元器件参数的测量

第二章 电路基本元器件参数的测量

第一节 电阻的测量

电阻的主要物理特性是对电流呈现阻力,消耗电能,但由于构造上有线绕或刻槽而使得

电阻存在有引线电感和分布电容,等效电路如图2-1所示。当电阻工作于低频时其电阻分量起主要作用,电抗部分可以忽略不计,即忽略L O 和CO 的影响,此时只需测出R值就可以了,但当工作频率升高时,电抗分量就不能忽略不计了。此外,工作于交流电路的电阻的阻值,由于集肤效应、涡流损耗、绝缘损耗等原因,其等效电阻随频率的不同而不同,实验证明,当频率在1KHZ 以下时,电阻的交流阻值与直流阻值相差不超过1×10-4,随着频率的升高,其间的差值随之增大。

图2-1 电阻的等效电路 图2-2 电桥法测量电阻 一、固定电阻的测量 1、万用表测量电阻

模拟式和数字式万用表都有电阻测量档,都可以用来测量电阻,测量时先选择好万用表电阻挡的倍率或量程范围,再将两个输入端(称表笔)短路调零,再将万用表并接在被测电阻的两端,读出电阻值即可。

在用万用表测量电阻时应注意以下几个问题:

①要防止把双手和电阻的两个端子及万用表的两个表笔并联捏在一起,因为这样测得的阻值为人体电阻与被测电阻并联后的等效电阻的阻值,而不是被测电阻的阻值,在测几千欧以上的电阻时,尤其要注意这一点,否则会得到误差超出容许值的测量结果。 ②当电阻连接在电路中时,首先应将电路的电源断开,决不允许带电测量电阻值。若电路中有电容器时,应先将电容器放电后再进行测量。若电阻两端与其它元件相连,则应断开一端后再测量,否则电阻两端连接的其它电路会造成测量结果错误。 ③由于用万用表测量电阻时,万用表内部电路通过被测电阻构成回路,也就是说测量时,被测电阻中有直流电流流过,并在被测电阻两端产生一定的电压降,因此在用万用表测量电阻时应注意被测电阻所能承受的电压和电流值,以免损坏被测电阻。例如,不能用万用表直接测量微安表的表头内阻,因为这样做可能使流过表头的电流超过其承受力(微安级)而烧坏表头。

④万用表测量电阻时不同倍率档的零点不同,每换一档时都应重新进行一次调零,当某一档调节调零电位器不能使指针回到0欧姆处时,表明表内电池电压不足了,需要更换新电池。

⑤由于模拟式万用表电阻档刻度的非线性,使得刻度误差较大,测量误差也较大,因而模拟式万用表只能作一般性的粗略检查测量。数字式万用表测量电阻的误差比模拟万用表的误差小,但当它用以测量阻值较小的电阻时,相对误差仍然是比较大的。 2、电桥法测量电阻

当对电阻值的测量精度要求很高时,可用电桥法进行测量。

如图2-2所示R 1、R 2是固定电阻,称为比率臂,比例系数K=R 1/R 2可通过量程开关进行调节,R n 为标准电阻称为标准臂,R x 为被测电阻,G 为检流计。测量时接上被测电阻,接通电源,通过调节K 和R n ,使电桥平衡即检流计指示为零,读出K 和R n

的值,即可求得

R

L O

E

R x :

3、伏安法测量电阻

伏安法是一种间接测量法,理论依据是欧姆定律R=V/I ,给被测电阻施加一定的电压,所加电压应不超出被测电阻的承受能力,然后用电压表和电流表分别测出被测电阻两端的电压和流过它的电流,即可算出被测电阻的阻值。 伏安法有如图2-3(a )、(b)所示两种测量电路:

(a ) (b ) 图2-3 伏安法测量电阻 图2-4 用示波器测量电位器的噪声 如图2-3(a )所示电路称为电压表前接法,由图可见,电压表测得的电压为被测电阻R x 两端的电压与电流表内阻R A 压降之和,因此,根据欧姆定律求得的测量值R 测=V/I x =(V A +V x )/I x =R x +R A >R x . 如图2-3(b )所示电路称为电压表后接法,由图可见,电流表测得的电流为流过被测电阻R x 的电流与流过电压表内阻R V 的电流之和,因此,根据欧姆定律求得的测量值R 测=V/I x =V x /(I V +I x )=R x ∥R V

1、用万用表测量电位器

用万用表测量电位器的方法与测量固定电阻的方法相同。先测量电位器两固定端之间的总体固定电阻,然后测量滑动端对任意一端之间的电阻值,并不断改变滑动端的位置,观察电阻值的变化情况,直到滑动端调到另一端为止。

在缓慢调节滑动端时,应滑动灵活,松紧适度,听不到咝咝的噪声,阻值指示平稳变化,没有跳变现象,否则说明滑动端接触不良,或滑动端的引出机构内部存在故障。 2、用示波器测量电位器的噪声

如图2-4所示,给电位器;两端加一适当的直流电源E ,E 的大小应不致造成电位器超功耗,最好用电池,因为电池没有纹波电压和噪声,让一恒定电流流过电位器,缓慢调节电位器的滑动端,在示波器的荧光屏上显示出一条光滑的水平亮线,随着电位器滑动端的调节,水平亮线在垂直方向移动,若水平亮线上有不规则的毛刺出现,则表示有滑动噪声或静态噪声存在。

三、非线性电阻的测量

非线性电阻如热敏电阻、二极管的内阻等,它们的阻值与工作环境以及外加电压和电流的大小有关,一般采用专用设备测量其特性,当无专用设备时,可采用前面介绍的伏安法,测量一定直流电压下的直流电流值,然后改变电压的大小,逐点测量相应的电流,最后作出伏安特性曲线,所得电阻值只表示一定电压或电流下的直流电阻值。如果电阻值与环境温度

n

n x KR R R R R ==

2

1

R x

R x

有关时还应制造一定的外界环境。

第二节 电容的测量

电容的主要作用是贮存电能。它由两片金属中间夹绝缘介质构成,由于绝缘电阻(绝缘介质的损耗)和引线电感的存在,其实际等效电路如图2-5(a)所示。在工作频率较低时,可以忽略L O 的影响,等效电路可简化为如图2-5(b)所示。因此,电容的测量主要包括电容量值与电容器损耗(通常用损耗因数D 表示)这两部分内容,有时需要测量电容器的分布电感。

图2-5 电容的等效电路 一、谐振法测量电容量

将交流信号源、交流电压表、标准电感L 和被测电容C x 连成如图2-6所示的并联电路,其中C O 为标准电感的分布电容。

测量时,调节信号源的频率,使并联电路谐振,即交流电压表读数达到最大值,反复调节几次,确定电压表读数最大时所对应的信号源的频率f ,则被测电容值C x 为

图2-6 并联谐振法测量电容量 二、交流电桥法测量电容量和损耗因数

交流电桥有如图2-7(a)和(b)所示的串联和并联两种电桥

图2-7 测量电容的交流电桥

对于如图2-7(a)所示的串联电桥,C x 为被测电容,R x 为其等效串联损耗电阻,由电桥的平衡条件可得:

o

x C L

f C -=

2)2(1

π224

3

34

21

C fR tg Q

D R R R R C R R C x n

x n x πσ===

=

=C

测量时,先根据被测电容的范围,通过改变R 3来选取一定的量程,然后反复调节R 4和R n 使电桥平衡,即检流计读数最小,从R 4、R l 刻度读C x 和D x 的值。这种电桥适用于测量损耗小的电容器。

对于如图2-7(b)所示的并联电桥,C x 为被测电容,R x 为其等效并联损耗电阻,测量时,R n 和Cn 使电桥平衡,此时:

这种电桥适用于测量损耗较大的电容。 三、用万用表估测电容

用模拟式万用表的电阻档测量电容器,不能测出其容量和漏电阻的确切数值,更不能知道电容器所能承受的耐压,但对电容器的好坏程度能粗略判别,在实际工作中经常使用。 ①估测电容量

将万用表设置在电阻档,表笔并接在被测电容的两端,在器件与表笔相接的瞬间,表针摆动幅度越大,表示电容量越大,这种方法一般用来估测0.01uF 以上的电容器。 ②电容器漏电阻的估测

除铝电解电容外,普通电容的绝缘电阻应大于10M Ω,用万用表测量电容器漏电阻时,万用表置×1K或×10K倍率档,当表笔与被测电容并接的瞬间,表针会偏转很大的角度,然后逐渐回转,经过一定时间,表针退回到∞Ω处,说明被测电容的漏电阻极大,若表针回不到∞Ω处,则示值即为被测电容的漏电阻值。铝电解电容的漏电阻应超过200KΩ才能使用。若表针偏转一定角度后,无逐渐回转现象,说明被测电容已被击穿,不能使用了。 四、电容的数字化测量方法 一般采用电容—电压转换器实现电容的数字化测量,该转换器如图2-8所示。被测电容等效为Rx 与Cx 的并联形式,R1为已知标准电阻,利用虚部实部分离电路,将输出U o 分离出实部Ur ,虚部Ux ,则

图2-8 电容—电压转换器

由Ur 、U x 的值和上述公式可求出Cx 、Rx 和D x 值,再由显示电路将测量结果用数字显示出来。这是常见的LCR 测试仪测量电容的基本原理。 也可以采用电容—周期和电容—频率转换器测量电容,电容—周期转换器的测量原理是把被测电容转换成与电容量成正比的脉冲宽度值,以该信号为门控信号,在开门时间内,对已知时标的周期信号记数,记数值的大小即代表所测的电容值。

第三节 电感的测量

电感的主要特性是贮存磁场能。但由于它一般是用金属导线绕制而成的,所以有绕线电

n

n x n x n x C fR tg D R R R R C R R C πσ214

3

34

=

==

=x

r x x x s x x s

x r U U C fR tg D U C fR U U R R U πσπ21

211=

===

R U r

U x

阻R(对于磁芯电感还应包括磁性材料插入的损耗电阻)和线圈匝与匝之间的分布电容,故其等效电路如图2-9(a )所示。采用一些特殊的制作工艺,可减小分布电容Co ,当Co 较小,工作频率也较低时,分布电容可忽略不计,等效电路可简化为如图2-10(b )所示,因此,电感的测量主要包括电感量和损耗(通常用品质因数Q表示)两部分内容。

图2-9 电感的等效电路 一、谐振法测量电感

如图2-10所示为并联谐振法测电感的电路,其中C为标准电感,L为被测电感,Co

为被测电感的分布电容。测量时,调节信号源频率,使电路谐振,即电压表指示最大,记下此时的信号源频率f ,则

图2-10 谐振法测量电感

由此可见,还需要测出分布电容Co ,测量电路如图2-10所示,只是不接标准电容C,调节信号源的频率,使电路自然谐振,设此频率为f 1,则

由上述两式可得

将Co 代入L 的表达式,即可得到被测电感的感量。 二、交流电桥法测量电感

图2-11 交流电桥法测量电感

测量电感的交流电桥有如图2-11(a )和(b )所示的马氏电桥和海氏电桥两种电桥,分

)

()2(1

2o C C f L +=

πo

C f L 21)2(1

π=

C

f f f C o 2

212

-

=Lo

(b)

(a)

(b)

别适用于测量品质因数不同的电感。

如图2-11(a )所示的马氏电桥适用于测量Q<10的电感,图中Lx 为被测电感,Rx 为被测电感的损耗电阻,由电桥平衡条件可得:

一般马氏电桥中,R3用开关换接作为量程选择,R2和R为可调元件,由R2的刻度可直读Lx ,由Rn 的刻度可直读Q值。

如图2-11(b )所示的海氏电桥适用于测量Q>10的电感,图中Lx 为被测电感,Rx 为被测电感的损耗电阻,由电桥平衡条件可得:

海氏电桥与马氏电桥一样,由R3选择量程,从R2的刻度可直读Lx ,由Rn 的刻度直读Q值。

用电桥测量电感时,首先应估计被测电感的Q值以确定电桥的类型,再根据被测电感量的范围选择量程(R3),然后反复调节R2和Rn , 使检流计G的读数最小,这时即可从R 2和Rn 的刻度读出被测电感的L x 和Q x 值。,

电桥法测量电感一般适用于低频运用的电感,尤其适用于有铁芯的大电感。 三、通用仪器测量电感

通用仪器测量电感的理论依据是复数欧姆定律X l =2πfL=U/I ,电路原理如图2-12所示,图中Us 为交流信号源R1为限流电阻,一般取几百欧,R2为电流取样电阻,一般小于10欧,并且一定要接在信号源的接地端,用交流电压表分别测出电感两端的电压U 1和电阻R2两端的电压U 2,即可求出电感量:

图2-12 复数欧姆定律测量电感 四、电感的数字化测量方法

电感的数字化测量通常是通过电感—电压转换器实现的。如图2-13所示为电感—电压转换的一种方案,图中将被测电感等效为串联电路,R 为标准电阻,利用虚部实部分离电路,将输出U o 分离出实部Ur ,虚部Ux ,则

n

x n x R R R R C R R L 3232=

=2

122

2122fU U R L fL R U U I

U

X l ππ=

===

R

x

n

n n n n

x n n

x Q C R Q Q R R R R Q C R R L ==

???

?

?

?+=+=

ω1

11112

322

32

由Ur 、U x 的值和上述公式可求出Cx 、Rx 和Q值,再通过显示电路直接将测量结果用数字

显示出来。这是常见的LCR 测试仪测量电感的基本原理。此外,也可以采用电感—周期转换器和电感—频率转换器测量电感。

图2-13 电感—电压转换器

第四节 半导体二极管的测量

普通二极管的品种很多,但都由一个PN 结构成,PN 结的单向导电性是判别二极管好坏的基本依据。

一、用万用表测量二极管

1、用模拟式万用表测量二极管

用模拟式万用表欧姆档测量二极管时,万用表的等效电路如图2-14所示,万用表面板上标有“+”号的端子接红表笔,对应于万用表内部电池的负极,而面板上标有“-”号的端子接黑表笔,对应于万用表内部电池的正极。这一点在用万用表判断二极管的极性时一定要记住。图2-14中的Ro 是万用表欧姆档的等效内阻,大小与量程倍率有关,实际Ro 值为表盘中心标度值乘以所选欧姆档的倍率,不同倍率档Ro 不同,所以,用不同倍率档测量同一个二极管的正向电阻值是不同的。

图2-14 模拟万用表欧姆档等效电路 图2-15 数字式万用表测量二极管的等效电路

测量小功率二极管时,万用表置×100档或×1K 档,以防万用表的×1Ω档输出电流过大,或×10K 档输出电压过大而损坏被测二极管,对于面接触型大电流整流二极管可用×1Ω或×10K 挡进行测量。

测量时,如图2-14所示,将二极管分别以两个方向与万用表的表笔相接,两种接法万用表指示的电阻必然是不相等的,其中万用表指示的较小的电阻值为二极管的正向电阻,一般为几百欧到几千鸥左右,此时,黑表笔所接端为二极管的正极,红表笔所接端为二极管的负极。万用表指示的较大的电阻值为二极管的反向电阻,对于锗管,反向电阻应在100K Ω以上,硅管的反向电阻很大,几乎看不出表针的偏转。用这种方法可以判断二极管的好坏和

r x

x x x s

x x s r U U R L Q U R

L

U U R Rx U =

=-==

ωω

U r

U

x

极性。

2、用数字式万用表测量二极管

一般数字式万用表上都有二极管测试档,例如,DT9909C 型数字万用表,其测试原理与模拟式万用表测量电阻完全不一同,它测量二极管的等效电路如图2-15所示,实际上测量的是二极管的直流电压降。当二极管的正负极分别与数字万用表的红黑表笔相接时,二极管正向导通,万用表上显示出二极管的正向导通电压UD 。若二极管的正负极分别与数字万用表的黑红表笔相接时,二极管反向偏置,表上显示一固定电压,约为2.8V 。 二、用晶体管图示仪测量二极管

用JT-1型晶体管图示仪可以显示二极管的伏安特性曲线,例如,测量二极管的正向伏安特性曲线,首先将图示仪荧光屏上的光点置于坐标左下角,峰值电压范围置0~20V ,集电极扫描电压极性置于“+”,功耗电阻置1K Ω,X 轴集电极电压置0.1V/度,Y 轴集电极电流置5mA/度,Y 轴倍率置×1,将二极管的正负极分别接在面板上的C 和E 接线柱上,缓慢调节峰值电压旋扭,即可得到如图2-16所示的二极管正向伏安特性曲线,从图中可以看出二极管的导通电压在0.7V 左右。

图2-16 图示仪测量二极管的伏安特性曲线 2-17 发光二极管工作电流的测量电路 三、发光二极管的测量

发光二极管一般由磷砷化镓、磷化镓等材料制成,它的内部存在一个PN 结,具有单向导电性,当它正向导通时就能发光。 ①用模拟式万用表判别发光二极管

模拟式万用表判断发光二极管的极性的方法与判断普通二极管的方法是一样的,只不过一般发光二极管的正向导通电压可超过1V ,实际使用电流可达100mA 以上,测量时可用量程较大的×1K 和×10K 档测其正向和反向电阻。一般正向电阻小于50K Ω,反向电阻大于200K Ω为正常。

②发光二极管工作电流的测量

发光二极管的工作电流是一个很重要的参数,工作时电流太小,发光二极管不亮,太大则易使管子的使用寿命缩短,甚至烧毁。可以用如图2-17所示的电路来测量发光二极管的工作电流。图中R=100Ω为保护限流电阻,以防测量开始时,电位器R w 调在小阻值上引起电流过大而损坏发光二极管。测量时,慢慢调节电位器R w ,使发光管工作正常,即发光既不太亮也不太暗,此时毫安表指示的数值即为发光二极管的工作电流值。若在此时用一直流电压表并接在发光二极管两端即可测得此发光二极管的正向压降V F 的值。

第五节 半导体三极管的测量

半导体三极管的种类和型号较多,从制造材料可分为锗管和硅管,从导电类型可分为NPN 管和PNP 管,从功率大小可分为小功率、中功率和大功率管,表征晶体管性能的电参数也有几十个至多,但是在实际应用时,无须将全部参数测出,只需根据应用需要作一些基本的必要测量即可。

一、用模拟万用表判别管脚

0.1 0.5 0.7 0.8

4540353025201510

5

6.8K

无论是NPN 型还是PNP 型三极管,其内部都存在两个PN 结,即发射结(B —E )和集电结(C —E ),基极处于公共位置,利用PN 结的单向导电性,用前面介绍的判别二极管的极性的方法,可以很容易地用模拟万用表找出三极管的基极并判断其导电类型是NPN 型还是PNP 型。 1、基极的判定

以NPN 型三极管为例说明测试方法。用模拟式万用表的欧姆档,选择×1K 或×100Ω档,将红表笔插入万用表的“+”端,黑表笔插入“—”端,首先选定被测三极管的一个引脚,假定它为基极,将万用表的黑表笔固定接在其上,红表笔分别接另两个引脚,得到的两个电阻值都较小,然后再将红表笔与该假设基极相接,用黑表笔分别接另两个引脚,得到的两个电阻值都较大,则假设正确,假设的基极确为基极,否则假设错误,重新另选一脚假设为基极后重复上述步骤,直到出现上述情况。

当基极判断出来后,由测试得到的电阻值的大小还可知道,该三极管的导电类型。当黑表笔接基极时测得的两个电阻值较小,红表笔接基极时测得的两个电阻值较大,则此三极管只能是NPN 型三极管。反之则为PNP 型三极管。

对于一些大功率三极管,其允许的工作电流很大,可达安培数量级,发射结面积大,杂质浓度较高,造成基极—发射极的反向电阻不很大,但还是能与正向电阻区分开来。可选用万用表的×1Ω或×10Ω档进行测试。 2、发射极和集电极的判别 判别发射极和集电极的依据是发射区的杂质浓度比集电区的杂质浓度高,因而三极管正常运用时的β值比倒置运用时要大得多。仍以NPN 管为例说明测试方法。用模拟式万用表,将黑表笔接假设的集电极,红表笔接假设的发射极,在集电极(黑表笔)与基极之间接一个100K Ω左右的电阻,看万用表指示的电阻值,如图2-18(a )所示,然后将红黑表笔对调,仍在黑表笔与基极之间接一个100K Ω左右的电阻观察万用表指示的电阻值,如图2-18(b )所示,其中万用表指示电阻值小表示流过三极管的电流大,即三极管处于正常运用的放大状态,则此时黑表笔所接为集电极,红表笔所接为发射极。

图2-18 用万用表判断三极管的发射极和集电极 一般数字式万用表都有测量三极管的电路(例如DT —9909C 型数字万用表),在已知NPN 和PNP 型后,依据三极管正常运用处于放大状态时β值较大,可以判别发射极和集电极。

二、用晶体管特性图示仪测量三极管

用万用表只能估测三极管的好坏,而用晶体管特性图示仪可以测得三极管的多种特性曲线和相应的参数,所以在实际中广泛使用图示仪,以直观地判断三极管的性能。关于晶体管图示仪的原理及使用方法将在本书的第二部分介绍。 三、三极管频率参数f T 的测试

电子电路中的三极管有时需要工作在几百KHZ 以上,甚至几百MHZ ,三极管在高频使

100K

用时,必须知道其频率参数是否能适应电路的要求,三极管的频率参数有f T 、f α、f β等,其中以 三极管特征频率f T 为重要指标。

三极管特征频率f T 的定义:在共射极电路中,输入开路,输出短路时,三极管小信号正向电流放大系数β随频率升高而下降为1时的频率值,称为f T 。如图2-19所示。 三极管参数β随频率变化的规律可用下式表示:

图2-19 晶体管β值随频率的变化规律

式中βO 为三极管零频时的β值,f β为-3dB 截止频率,即β=0.707βO 时的频率。 当f>> f β时上式可简化为

当f= f T 时,|β|=1,则

可见在测试频率f 远高于f β(f>>f β)时,三极管的β值与测试频率的乘积等于特征频率f T 。利用这一原理,可以在高于f β若干倍的情况下测量β,通过上式计算获得f T ,而不必在β=1的频率下直接测量f T ,以避免造价高的高频振荡器和减小工作频率过高所造成的测量误差。 国产QG-16型高频小功晶体管f T 测试仪的构成框图如图2-20所示。图中振荡器分别产生10MHZ 、30MHZ 、100MHZ 的三种频率的信号供测量时选用,可变衰减器可使送到测试回路的测试信号为全输入的或衰减1/10的。被测三极管的偏压、偏流由专用偏置电源供给。测试回路输出的信号经宽带放大器放大和检波后输出,由微安表头直接读取被测三极管的f T 值。

图2-20 QG-16型高频小功晶体管f T 测试仪的构成框图 图2-20中测试回路的原理如图2-21所示,它是用来测量给定测试频率(10MHZ 、30MHZ 或100MHZ )情况下的三极管β值。根据f T 的定义,要求在三极管输入端提供一个恒定测试电流,输出短路,小信号情况下测量。在测试回路中,被测三极管输入端(基极),串联两个电感量不同的电感L 1和L 2,保证对三个测试频率都能做到等效信号源内阻远大于晶体管输入阻抗,以模拟输入恒流源。三极管输出端(集电极)经R 2=10Ω和C 2接地,R 2、C 2串联

f

f O βββ=

||2

1||???

?

??+=

βββf f O |

|βββf f f O T =

=

的阻抗远小于晶体管的输出阻抗以模拟输出短路。图中R 1=10K Ω的电阻用以提供恒流源小信号。在满足定义要求的条件下,测被测三极管的β值。微安表M 的指示值是I C 流过电阻R 2产生的电压(在测试频率1/ωC 〈〈R2〉,正比于被测三极管的集电极电流I C ,由于β=I C /I B ,若I B 固定,则微安表M 的指示就与被测三极管的β值成正比。为保证I B 为固定值,在被测三极管插入管座前,先将测试仪置于校准状态,并将管脚C 和B 短路,调节可变衰减器,使微安表指针满偏。测β时,即以此满偏值为I B 值,测量过程中不能再调节可变衰减器,在f T 的表达式中的f 为测量时所选用振荡器的振荡频率,因此,微安表M 虽然指示的是β值的大小,但表头按f β乘积分三档(10MHZ 、30MHZ 或100MHZ )刻度,即微安表表盘是直接按f T 刻度的,测量时,只要根据所选用的测试频率读取对应档的示数即可直接得到被测三极管的f T 值。 图2-21 f T 测试仪测试回路的原理框图

第六节 集成运算放大器的测量

集成运算放大器的参数很多,在使用中仅着重测量几项主要参数,其它参数作为抽测或参考。集成运算放大器参数的测试方法有逐项测试法,辅助放大器法和图示法等(参见参考文献[3]、[4])。在此介绍国际上通用的辅助放大器法,这种方法利用直流信号进行测试,直流状态能自动稳定,且易于建立条件,环路有较高的增益,有利于微小量的精确测量,可在闭环条件下实现开环测试,尤其是它具有测多种参数的电路大致相近的明显优点,因而在实现自动化测试方面具有独特的优越性。

辅助放大器法测量运算放大器参数的电路如图2-22所示,图中A X 为被测放大器,A 为辅助放大器,对辅助放大器的要求是闭环增益大于40dB ,有一定的输出幅度,一般运放均可使用。由图可见,总电路具有很强的负反馈作用,被测放大器的输出能自动调零。 下面介绍测试方法。 一、开环电压增益A U 的测试

测量A U 时,K +、K —闭合,根据规定接入适当的R L ,若测试条件规定负载为10K Ω时,R L 可不接,负载即为R L =10K Ω,负载确定后即可进行测试。 首先将K 2置“1”,即接地,由于电路有深负反馈,两个运放的输入端均具有虚开和虚短特性,并考虑到R 2和R 3远小于A 的输入阻抗,因而待测放大器的输出电压为零,记此时测得的辅助放大器的输出为U O1,它反映在 待测放大器的输入端电压为U i1为:

1

11

1O F

i U R R R U +=

然后将K 2置“2”,同理,待测放大器的输出电压为—E S ,记此时测得的辅助放大器的输出为U O2,它反映在待测放大器的输入端电压为U i2为:

在这两次测量中待测放大器输出端电压变化为E S ,相应的输入端的电压变化为:

所以待测放大器的开环电压增益A U 为:

图2-22 运算放大器参数测量电路 二、输入失调电压U IO 的测试

为了使放大器输出电压为零所必须施加的输入差模电压称为输入失调电压(U IO ),它是集成差分放大器对称度的标志,失调电压越小,通常输出电压的温度漂移也越小。

测量时,K +、K —闭合,K 1断开,K 2置“1”,即接地,由于深度负反馈的结果,这里的待测放大器的输出电压总是自动维持在零,此时待测放大器输入端所加的电压即为输入失调电压U IO :

式中U O 为辅助放大器输出端的电压。 三、输入失调电流I IO 的测试

为使放大器输出电压为零所必须施加的输入差摸电流称为输入输入失调电流I IO 。 测量I IO 时, K 1断开,K 2置“1”,即接地,首先K +、K —同时闭合,此时只有输入失调电压起作用,测得辅助放大器输出U O1为

然后将K +、K —同时断开,此时由于输入失调电流的存在,R +、R —(取R +=R —=R )上将有不同的电压降,这一差值作为附加信号与输入失调电压一起发生作用,因而此时测得辅助放大器输出U O2为

)

(1211

12O O F

i i U U R R R U U -+=

-1

211211

)

1()

(O O S F

O O F

S

U U U E R R U U R R R E A -+

=-+=

O

F

IO U R R R U +=

11

IO F

O U R R U )1(1

1+

=)]()[1(211

2B B IO F

O I I U R R U -++

=2

11

2O F

i U R R R U +=

四、输入偏置电流I IB 的测试

放大器输出电压为零时,它的两个输入端的偏置电流的平均值称为输入偏置电流I IB 。 测量输入偏置电流I IB 时,K 1断开,K 2置“1”,即接地,精确选取R +=R —=R ,首先将K +闭合,K —断开,测得U O1,再将K +断开,K —闭合,测得U O2,由图可见

两式相减得

则输入偏置电流I IB 为

四、共模抑制比CMMR 的测试

共模输出电压与共模输入电压之比称为共模增益A UC 。差模增益A Ud 与共模增益A UC

之比称为共模抑制比CMMR 。

测量共模抑制比CMMR 时,K +、K —闭合,K 1断开,K 2置“1”,即接地,测量此时辅助放大器的输出为U O1,然后给被测放大器输入E S 的共模信号,即将两个R 1的接地端断开,改接开关K 1的“2”端,测量此时辅助放大器的输出为U O2,则被测放大器共模电压增益为 其中A 为辅助放大器的放大倍数。将R 1、R 和A 看作被测放大器A X 的反馈通道,则A X 的

闭环差模电压增益A Ud 为

所以共模抑制比CMMR 为

R

R R U U I I I R I I R R U U F O O B B IO B B F

O )1())(1(1

1

221211

102+-=

-=-+=-))(1())(1(21

211

1R I U R R U R I U R R U B IO F

O B IO F

O -+

=++=R I I R R U U B B F

O O ))(1(211

21++

=-)

1(2)(2

1

1

21

21R R R U U I I I F O O B B B +-=+=

1

21)1(O O S F UC Ud U U E R R

A A CMMR -+==

()S

O O S O O UC

E A U

U E U U A A ?-=--=12

1201

???

? ??

+=

111R R A A F Ud

如何看懂电路图及元件符号汇总

如何看懂电路图及元件符号 有关电阻器、电容器、电感线圈、晶体管等元器件的用途、类别、使用方法等内容可以点击本文相关文章下的各个链接,本文只把电路图中常出现的各种符号重述一遍,希望初学者熟悉它们,并记住不忘。 电路图有两种,一种是说明模拟电子电路工作原理的。它用各种图形符号表示电阻器、电容器、开关、晶体管等实物,用线条把元器件和单元电路按工作原理的关系连接起来。这种图长期以来就一直被叫做电路图。 另一种是说明数字电子电路工作原理的。它用各种图形符号表示门、触发器和各种逻辑部件,用线条把它们按逻辑关系连接起来,它是用来说明各个逻辑单元之间的逻辑关系和整机的逻辑功能的。为了和模拟电路的电路图区别开来,就把这种图叫做逻辑电路图,简称逻辑图。 除了这两种图外,常用的还有方框图。它用一个框表示电路的一部分,它能简洁明了地说明电路各部分的关系和整机的工作原理。 电阻器与电位器 符号详见图 1 所示,其中( a )表示一般的阻值固定的电阻器,( b )表示半可调或微调电阻器;( c )表示电位器;( d )表示带开关的电位器。电阻器的文字符号是“ R ”,电位器是“ RP ”,即在 R 的后面再加一个说明它有调节功能的字符“ P ”。

在某些电路中,对电阻器的功率有一定要求,可分别用图 1 中( e )、( f )、( g )、( h )所示符号来表示。 几种特殊电阻器的符号: 第 1 种是热敏电阻符号,热敏电阻器的电阻值是随外界温度而变化的。有的是负温度系数的,用NTC 来表示;有的是正温度系数的,用 PTC 来表示。它的符号见图( i ),用θ或t° 来表示温度。它的文字符号是“ RT ”。 第 2 种是光敏电阻器符号,见图 1 ( j ),有两个斜向的箭头表示光线。它的文字符号是“ RL”。 第 3 种是压敏电阻器的符号。压敏电阻阻值是随电阻器两端所加的电压而变化的。符号见图 1 ( k ),用字符 U 表示电压。它的文字符号是“RV”。这三种电阻器实际上都是半导体器件,但习惯上我们仍把它们当作电阻器。 第 4 种特殊电阻器符号是表示新近出现的保险电阻,它兼有电阻器和熔丝的作用。当温度超过500℃ 时,电阻层迅速剥落熔断,把电路切断,能起到保护电路的作用。它的电阻值很小,目前在彩电中用得很多。它的图形符号见图 1 ( 1 ),文字符号是“ RF”。 电容器的符号 详见图2 所示,其中( a )表示容量固定的电容器,( b )表示有极性电容器,例如各种电解电容器,( c )表示容量可调的可变电容器。( d )表示微调电容器,( e )表示一个双连可变电容器。电容器的文字符号是 C 。

交流电路参数的测定实验报告

交流电路参数的测定实验报告 一、实验目的: 1.了解实际电路器件在低频电路中的主要电磁特性,理解理想电路与实际电路的差异。明确在低频条件下,测量实际器件哪些主要参数。 2.掌握用电压表、电流表和功率表测定低频元件参数的方法。 3.掌握调压变压器的正确使用。 二、实验原理: 交流电路中常用的实际无源元件有电阻器、电感器和电容器。 在低频情况下,电阻器周围的磁场和电场可以忽略不计,不考虑其电感和分布电容,将其看作纯电阻。可用电阻参数来表征电阻器消耗电能这一主要的电磁特征。 电容器在低频时,可以忽略引线电感,忽略其介质损耗和漏导,可以用电容参数来表征其储存和释放电能的特征。 电感器的物理原型是导线绕制成的线圈,导线电阻不可忽略,在低频情况下,线匝间的分布电容可以忽略。用电阻和电感两个参数来表征。 交流电流元件的等值参数R、L、C可以用专用仪器直接测量。也可以用交流电流表、交流电压表以及功率表同时测量出U、I、P,通过计算获得,简称三表法。 本实验采用三表法,由电路理论可知,一端口网络电压电流及 将测量数据分别记入表一、表二、表三。每个原件各测三次,求其平均值。 三、仪器设备

1.调压变压器 2.交流电压表 3.功率表 4.交流电流表 5.电感电容电阻。 四、注意事项: 1.测量电路的电流限制在1A以内。 2.单相调压器使用时,先把电压调节手轮调在零位,接通电源后再从零位开始升压。每做完一项实验随手把调压器调回零再断开电源。 六、报告要求: 根据测试结果,计算各元件的等效参数,并与实际设备参数进行比较。 五、思考题 若调压变压器的输出端与输入端接反,会产生什么后果,

智慧树知道网课《电路分析基础》课后习题章节测试满分答案

第一章测试 1 【单选题】(2分) 实际电路的几何尺寸远小于其工作信号的波长,这种电路被称为() A. 集总参数电路 B. 分布参数电路 2 【单选题】(2分) 当电路中电流的参考方向与电流的真实方向相反时,该电流() A. 一定为负值 B. 一定为正值 C. 不能肯定是正值或负值 3 【单选题】(2分) 已知空间a、b两点间,电压,a点的电位为,则b点的电位为() A.

6V B. -6V C. 14V 4 【单选题】(2分) 在如图⑥所示的电路中,电阻R吸收的功率P等于() 图⑥ A. 9W B. 12W C. 4W D. 3W 5

【单选题】(2分) 某元件功率为负,说明该元件()功率,该元件是()。 ①产生②吸收③电源④负载 A. ①② B. ③④ C. ②④ D. ①③ 6 【单选题】(2分) 在图⑦中各元件功率均为10W(吸收),则U和I分别为()。 A. U=5V,I=-5A B. U=-5V,I=5A C. U=5V,I=5A D.

U=-5V,I=-5A 7 【单选题】(2分) 已知电路元件的参考方向和伏安特性如图⑧所示,则元件的电阻为()Ω。 A. 0.5 B. -0.5 C. -2 D. 2 8 【单选题】(2分)

A. -2A B. -1A C. 1A D. 3A 9 【单选题】(2分) 电路如图⑩所示,则电流源电流I允许的取值是()。 A. 1A B. 2A C.

-1A D. -2A 10 【单选题】(2分) 电流与电压为关联参考方向是指()。 A. 电流参考方向与电压升参考方向一致 B. 电流参考方向与电压降参考方向一致 C. 电流实际方向与电压降实际方向一致 D. 电流实际方向与电压升实际方向一致 第二章测试 1 【判断题】(2分) 网孔都是回路,回路不一定是网孔。 A. 对 B. 错

交流电路元件参数的测定电路分析

深圳大学实验报告 课程名称:电路分析 实验项目名称:交流电路元件参数的测定学院: 专业: 指导教师: 报告人:学号:班级: 实验时间: 实验报告提交时间: 教务部制

实验目的与要求: 1.正确掌握交流电流表、电压表、功率相位组合表的用法。 2.加深对交流电路元件特性的了解。 3.掌握交流电路元件参数的实验测定方法。 方法、步骤: 电阻器、电容器和电感线圈是工程上经常使用的基本元件。在工作频率不高的条件下,电阻器、电容器可视为理想电阻和理想电容。一般电感线圈存在较大电阻,不可忽略,故可用一理想电感和理想电阻的串联作为其电路模型。 电阻的阻抗为: 电容的阻抗为: 电感线圈的阻抗为: 电阻器、电容器、电感线圈的参数可用交流电桥等仪器测出,若手头没有这些设备,可搭建一个简单的交流电路,通过测阻抗算出元件参数值。 1.三表法 利用交流电流表、交流电压表、相位表(或功率表)测量元件参数称为三表法。这种方法最直接,计算简便。元件阻抗为 对于电阻 对于电容 对于电感,, 由已知的电源角频率ω,可进一步确定元件参数。 2.二表法 若手头上没有相位表或功率表,也可只用电流表和电压表测元件参数,这种方法称为二表法。由于电阻器和电容器可看作理想元件,已知其阻抗角为0或90度,故用二表法测其参数不会有什么困难。 二表法测电感线圈参数的电路如图2所示。图中的电阻R是一个辅助测量元件。由 图2可见,根据基尔霍夫电压定律有,而,其中和为假想电压,分别代表线圈中等效电阻r和电感L的端电压。各电压相量关系如图3所示,由于电压U、U1、U2可由电路中测得,故图中小三角形Δaob的各边长已知,再利用三角 形的有关公式求出bc边和ac边的长度,即电压U r和U L可求。最后,由式、 及已知的电源角频率ω可求得线圈的参数。 3.一表法 只用一个交流电压表测量元件参数的方法称为一表法,其原理与二表法相同,不同 的是辅助测量电阻R的阻值应预先已知,这样电路中电流可求,可省去一个电流表。此法有更强的实用性。

实验十五 交流电路功率的测量

实验十五 交流电路功率的测量 实验目的 1.学习交流电路中功率及功率因数的测定方法; 2.加深对功率因数概念的理解,进一步了解交流电路中电阻、电容、电感等元件消耗功率的特点; 3.学习一种提高交流电路功率因数的方法. 仪器和用具 负载(铁芯电感为 40W 日光灯镇流器,阻值为 300Ω左右的变阻器)、电动型瓦特表(低功率因数瓦特表W -D34型额定电流为 0.5A 、1A ,额定电压为 150V 、300V 、600V ,功率因数20.φcos =)、铁磁电动型交流电压表、电磁型电流表、电容(0.5μF 、l μF 、2μF 、4μF 、10F 各一个)、调压变压器、示波器、音频信号发生器.-MF 20型晶体管万用表、双刀双掷开关两个等. 实验原理 一、交流功率及功率因数 在直流电路中、功率就是电压和电流的乘积,它不随时间改变.在交流电路中,由于电压和电流都随时间变化,因而它们的乘积也随时间变化,这种功率称为瞬时功率p . 设交流电路中通过负载的瞬时电流i 为 t ωI i sin m = (C.13.1) 负载两端的瞬时电压u 为 ()φt ωU u +=sin m (C.13.2) 则瞬时功率 ()()φt ωt ωI U i u p +=?=sin sin m m (C.13.3) 平均功率 R 图C.13.1

()()()[]???+-?=+==T T T dt φt ωφI U T dt φt ωt ωI U T pdt T P 0m m 0 m m 02cos cos 2 1 1sin sin 11 其中第二项积分为零,所以 φUI φI U dt φI U T P T cos cos 2 1 cos 211m m 0m m ===? (C.13.4) 平均功率不仅和电流、电压的有效值有关,并和功率因数φcos 有关. 由图C.13.1所示可知 I U φUI P R ==cos (C.13.5) 故平均功率也就是电路中电阻上消耗的功率,也称有用功率.由于电压与电流有效值的乘积称为总功率,也称视在功率S ,即 UI S = (C.13.6) 故 φUI φ UI S P cos cos == (C.13.7) 功率因数φcos 就是电源送给负载的有用功率P 和总功率S 的比值,它是反映电源利用率大小的物理量. 测量功率的方法很多,最常用的是瓦特表,此外示波器也可测量功率(示波器适用于测量高频情况下较小的功率). 二、瓦特表测量功率及功率因数 1.瓦特表测功率 本实验采用电动型瓦特表,电动型瓦特表的测量机构示意图如图C.13.2所示. 电动型瓦特表内部测量机构有两个线圈,线圈A 为固定线圈,它与负载串联而接人电路,通过固定线圈的电流就是负载电 流,因此称固定线圈A 为瓦特表的电流线圈;线圈B 为动圈,线圈本身电阻很小,往往与扩程用的高电阻相串联,测量时与负载相并联,动圈支路两端的电压就是负载电压1U ,因此图C.13.2 电动型仪表测量机构示意图 1.固定线圈;2.可动线圈;3、4.支架; 5.指针;6.游丝

电路图及元件符号大全

二极管 表示符号:D 变容二极管 表示符号:D 双向触发二极管 表示符号:D 稳压二极管 表示符号:ZD,D 桥式整流二极管 表示符号:D 肖特基二极管隧道二极管 光敏二极管或光电接收二 极管 发光二极管 表示符号:LED

光敏三极管或光电接收三 极管 表示符号:Q,VT 单结晶体管(双基极二极 管) 表示符号:Q,VT 复合三极管 表示符号:Q,VT PNP型三极管 表示符号:Q,VT PNP型三极管 表示符号:Q,VT NPN型三极管 表示符号:Q,VT 带阻尼二极管及电阻NPN 型三极管 表示符号:Q,VT IGBT 场效应管 表示符号:Q,VT 带阻尼二极管IGBT 场效应 管 表示符号:Q,VT 稳压二极管 表示符号:ZD,D 隧道二极管 双色发光二极管 表示符号:LED

NPN型三极管 表示符号:Q,VT 带阻尼二极管NPN型三极 管 表示符号:Q,VT 接面型场效应管P-JFET 接面型场效应管N-JFET 场效应管增强型P-MOS 场效应管耗尽型P-MOS 场效应管耗尽型N-MOS 电阻电阻器或固定电阻 表示符号:R 电位器 表示符号:VR,RP,W 可调电阻 表示符号:VR,RP,W

电位器 表示符号:VR,RP,W 三脚消磁电阻 表示符号:RT 二脚消磁电阻 表示符号:RT 压敏电阻 表示符号:RZ,VAR 光敏电阻 CDS 电容(有极性电容) 表示符号: 电容(有极性电容) 表示符号:C 电容(无极性电容) 表示符号:C 四端光电光电耦合器 表示符号:IC,N 六端光电光电耦合器 表示符号:IC,N

场效应管增强型N-MOS 电阻电阻器或固定电阻 表示符号:R 可调电阻 表示符号:VR,RP,W 热敏电阻 表示符号:RT 可调电容 表示符号:C 单向可控硅(晶闸管) 双向可控硅(晶闸管) 双向可控硅(晶闸管) 石英晶体滤波器

交流电路元件参数的测定

深圳大学实验报告 课程名称:电路与电子学 实验项目名称:交流电路元件参数的测定 学院:信息工程学院 专业:无 指导教师:吴迪 报告人:王文杰学号:2013130073 班级:信工02 实验时间:2014/5/22 实验报告提交时间:2014/5/26 教务部制

一、实验目的与要求: 1.正确掌握交流数字仪表(电压表、电流表、功率表)和自耦调压器的用法。 2.加深对交流电路元件特性的了解。 3.掌握交流电路元件参数的实验测定方法。 二、方法、步骤: 电阻器、电容器和电感线圈是工程上经常使用的基本援建。在工作频率不高的条件下,电阻器、电容器可视为理想电阻和理想电容。一般电感线圈存在较大电阻,不可忽略,故可用一理想电感和理想电阻的串联作为电路模型。 电阻的阻抗为:Z=R 电容的阻抗为:Z=jX C=-j(1/ωC) 电感线圈的阻抗为:Z=r+ jX L=r+jωL=|Z|∠ 电阻器、电容器、电感线圈的参数可用交流电桥等一起测出,若手头没有这些设备,可大减一个简单的交流电路,通过测阻抗算出元件参数值。 1.三表法 利用交流电流表、交流电压表、相位表(或功率表)测量元件参数称为三表法、这种方法最直接,计算简便。实验电路如图1所示。元件阻抗为: 对于电阻 对于电容 对于电感 由已知的电源角频率ω,可进一步确定元件参数。

2.二表法 若手头上没有相位表或功率表,也可只用电流表和电压表测元件参数,这种方法称为二表法。由于电阻器和电容器可看作理想元件,已知其阻抗为0或者90度,故用二表法测其参数不会有什么困难。 二表法测电感线圈参数如图2所示。途中的电阻R是一个辅助测量元件。由图2课 件,根据基尔霍夫电压定律有,而,其中和为假想电压,分别代表线圈中等效电阻r和电感L的端电压。各电压相量关系如图3所示,忧郁U、U1、U2可由电路中测的,故途中小三角△aob的各边长已知,再利用三角形的有关公式(或准确地画出图3,由图3直接量的)求出bc边和ac边的长度,即电压U r 和U L可求。最后,由式及已知的电源角频率ω可求得线圈的参数。 3.一表法 只用一个交流电压表测量元件参数的方法称为一表法,其原理与二表法相同,不同

电气测量复习题库.(DOC)

电气测量 (一)单项选择题: 1、表征系统误差大小程度的量称为(A)。 A、准确度 B、精确度 C、精密度 D、确定度 2、精密度是表征( A )的大小程度。 A、偶然误差 B、疏忽误差 C、附加误差 D、引用误差 3、准确度是表征( B )的大小程度。 A、附加误差 B、系统误差 C、偶然误差 D、引用误差 4、检流计下量限可达到(B )A。 A、10-3 B、10-11 C、10-5 D、10-7 5、直流电位差计量限一般不超过(A )V。 A、2 B、5 C、8 D、10 6、电动系仪表的转动力矩由被测量的(D )决定。 A、平均值 B、峰值 C、峰-峰值 D、有效值 7、电磁系仪表的转动力矩由被测量的(C )决定。 A、平均值 B、峰值 C、有效值 D、峰-峰值 8、整流系仪表的转动力矩由被测量的(B )决定。 A、峰值 B、平均值 C、有效值 D、峰-峰值 9、通常,( C )级以下的电测仪表用于一般工程测量。 A、0.5 B、1.0 C、1.5 D、2.5 10、准确度超过(A )级的测量需要选用比较仪器。 A、0.1 B、0.2 C、0.5 D、5.0 11、配套用的扩大量程的装置(分流器、互感器等),它们的准确度选择要求比测 量仪器本身高( B )级。 A、1 B、2~3 C、4~5 D、6 12、测量电能普遍使用(C )表。 A、电压 B、电流 C、电度 D、功率 13、直流电度表多为(C )系 A、磁电 B、电磁 C、电动 D、感应 14、精确测量电路参数可以使用(C )。 A、电压表 B、电流表 C、电桥 D、万用表 15、直流单电桥适用于测量(B )电阻。 A、接地 B、中值 C、高值 D、绝缘 16、直流双电桥适用于测量(B )电阻。 A、中值 B、低值 C、高值 D、绝缘

单相电路参数测量和功率因数的提高

单相电路参数测量及功率因数的提高 一实验目的 1.掌握单相功率表的使用。 2.了解日光灯电路的组成、工作原理和线路的连接。 3.研究日光灯电路中电压、电流相量之间的关系。 4.理解改善电路功率因数的意义并掌握其应用方法。 二实验原理 1.日光灯电路的组成 日光灯电路是一个RL串联电路,由灯管、镇流器、起辉器组成,如图3-1所示。由于有感抗元件,功率因数较低,提高电路功率因数实验可以用日光灯电路来验证。 I 图3-1日光灯的组成电路 灯管:内壁涂上一层荧光粉,灯管两端各有一个灯丝(由钨丝组成),用以发射电子,管内抽真空后充有一定的氩气与少量水银,当管内产生辉光放电时,发出可见光。 镇流器:是绕在硅钢片铁心上的电感线圈。它有两个作用,一是在起动过程中,起辉器突然断开时,其两端感应出一个足以击穿管中气体的高电压,使灯管中气体电离而放电。二是正常工作时,它相当于电感器,与日光灯管相串联产生一定的电压降,用以限制、稳定灯管的电流,故称为镇流器。实验时,可以认为镇流器是由一个等效电阻R L和一个电感L串联组成。 起辉器:是一个充有氖气的玻璃泡,内有一对触片,一个是固定的静触片,一个是用双金属片制成的U形动触片。动触片由两种热膨胀系数不同的金属制成,受热后,双金属片伸张与静触片接触,冷却时又分开。所以起辉器的作用是使电路接通和自动断开,起一个自动开关作用。 2.日光灯点亮过程 电源刚接通时,灯管内尚未产生辉光放电,起辉器的触片处在断开位置,此

时电源电压通过镇流器和灯管两端的灯丝全部加在起辉器的二个触片上,起辉器的两触片之间的气隙被击穿,发生辉光放电,使动触片受热伸张而与静触片构成通路,于是电流流过镇流器和灯管两端的灯丝,使灯丝通电预热而发射热电子。与此同时,由于起辉器中动、静触片接触后放电熄灭,双金属片因冷却复原而与静触片分离。在断开瞬间镇流器感应出很高的自感电动势,它和电源电压串联加到灯管的两端,使灯管内水银蒸气电离产生弧光放电,并发射紫外线到灯管内壁,激发荧光粉发光,日光灯就点亮了。 灯管点亮后,电路中的电流在镇流器上产生较大的电压降(有一半以上电压),灯管两端(也就是起辉器两端)的电压锐减,这个电压不足以引起起辉器氖管的辉光放电,因此它的两个触片保持断开状态。即日光灯点亮正常工作后,起辉器不起作用。 3.日光灯的功率因数 日光灯点亮后的等效电路如图2 所示。灯管相当于电阻负载R A ,镇流器用内阻R L 和电感L 等效代之。由于镇流器本身电感较大,故整个电路功率因数很低,整个电路所消耗的功率P 包括日光灯管消耗功率P A 和镇流器消耗的功率P L 。只要测出电路的功率P 、电流I 、总电压U 以及灯管电压U R ,就能算出灯管消耗的功率P A =I ×U R , 镇流器消耗的功率P L =P ?P A ,UI P =?cos R A 图3-2日光灯工作时的等效电路 2.功率因数的提高 日光灯电路的功率因数较低,一般在0.5 以下,为了提高电路的功率因数,可以采用与电感性负载并联电容器的方法。此时总电流I 是日光灯电流 I L 和电容器电流 I C 的相量和:? ? ? +=C L I I I ,日光灯电路并联电容器后的相量图如图3 所示。由于电容支路的电流I C 超前于电压U 90°角。抵消了一部分日光灯支路电流中的无功分量,使电路的总电流I 减小,从而提高了电路的功率因数。电压与电流的相位差角由原来的 1?减小为?,故cos ?>cos 1?。 当电容量增加到一定值时,电容电流C I 等于日光灯电流中的无功分量,?= 0。cos ?=1,此时总电流下降到最小值,整个电路呈电阻性。若继续增加电容量,

电路分析期末_复习题及答案

《电路分析》练习题 一、 填 空 题 1、由 理想电路 元件构成的、与实际电路相对应的电路称为 电路模型 ,这类电路只适用 集总 参数元件构成的低、中频电路的分析。 2、电路分析的基本依据是_两类约束 方程。 3、理想电压源输出的 电压 值恒定,输出的 电流 由它本身和外电路共同决定;理想电流源输出的 电流 值恒定,输出的 电压 由它本身和外电路共同决定。 4、在多个电源共同作用的 线性 电路中,任一支路的响应均可看成是由各个激励单独作用下在该支路上所产生的响应的 叠加 ,称为叠加定理。 5、自动满足基尔霍夫第一定律的电路求解法是 回路电流法 。 6、自动满足基尔霍夫第二定律的电路求解法是 节点电压法 。 7、图1所示电路中电流i = 2 A 。 图1 8、图2所示单口网络的短路电流sc i = 1 A 。 图2 9、图3所示电路中电压 u = -4 V 。 图3 10、图4所示单口网络的等效电阻= 2 Ω。 图4 11、动态电路是指含有__动态_____元件的电路,其电路方程是微分方程。 12、5F 的线性电容的端口特性为q u 2.0=。 Ω 16V Ω - 10V + u -+ Ω 4a b

13、端口特性为43+=i ψ的二端电路元件是__电感_____元件。 14、10Ω电阻和0.2F 电容并联电路的时间常数为___2____s 。 15、1Ω电阻和2H 电感并联一阶电路中,电感电压零输入响应为 t L e u 5.0)0(-+ V 。 16、RLC 并联正弦电流电路中,A I A I A I C L R 5,1,3===则总电流为___5____A 。 17、电流源t t i sc cos 8)(=A 与电阻Ω=2o R 并联单口网络向外传输的最大平均功率为__16_____W 。 18.如图5所示谐振电路,已知S U =100mv,则谐振时电压Uc = V 。 图5 19. 如图6所示电路,已知R=3Ω,L ω=1Ω ,I=10 A ,则R I = A 。 图6 20、将图7所示电压源等效为电流源时,其电流源=S I A ,内阻=s R Ω。 6Ω 图7 21、将图8所示电流源等效为电压源时,其电压源U s = V, 内阻=s R Ω。 2 6A

测控电路李醒飞习题答案

第三章 信号调制解调电路 3-1 什么是信号调制?在测控系统中为什么要采用信号调制?什么是解调?在测控系统中常用的调制方法有哪几种? 在精密测量中,进入测量电路的除了传感器输出的测量信号外,还往往有各种噪声。而传感器的输出信号一般又很微弱,将测量信号从含有噪声的信号中分离出来是测量电路的一项重要任务。为了便于区别信号与噪声,往往给测量信号赋以一定特征,这就是调制的主要功用。调制就是用一个信号(称为调制信号)去控制另一作为载体的信号(称为载波信号),让后者的某一特征参数按前者变化。在将测量信号调制,并将它和噪声分离,放大等处理后,还要从已经调制的信号中提取反映被测量值的测量信号,这一过程称为解调。 在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信号。一个正弦信号有幅值、频率、相位三个参数,可以对这三个参数进行调制,分别称为调幅、调频和调相。也可以用脉冲信号作载波信号。可以对脉冲信号的不同特征参数作调制,最常用的是对脉冲的宽度进行调制,称为脉冲调宽。 3-2 什么是调制信号?什么是载波信号?什么是已调信号? 调制是给测量信号赋以一定特征,这个特征由作为载体的信号提供。常以一个高频正弦信号或脉冲信号作为载体,这个载体称为载波信号。用需要传输的信号去改变载波信号的某一参数,如幅值、频率、相位。这个用来改变载波信号的某一参数的信号称调制信号。在测控系统中需传输的是测量信号,通常就用测量信号作调制信号。经过调制的载波信号叫已调信号。 3-3 什么是调幅?请写出调幅信号的数学表达式,并画出它的波形。 调幅就是用调制信号x 去控制高频载波信号的幅值。常用的是线性调幅,即让调幅信号的幅值按调制信号x 线性函数变化。调幅信号s u 的一般表达式可写为: t mx U u c m s cos )(ω+= 式中 c ω──载波信号的角频率; m U ──调幅信号中载波信号的幅度; m ──调制度。 图X3-1绘出了这种调幅信号的波形。

电力系统分析习题第36节(I).doc

3 简单电力系统潮流计算 3.1 思考题、习题 1)电力线路阻抗中的功率损耗表达式是什么?电力线路始、末端的电容功率表达式是什 么? 2)电力线路阻抗中电压降落的纵分量和横分量的表达式是什么? 3)什么叫电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整及输电效率? 5)对简单开式网络、变电所较多的开式网络和环形网络潮流计算的内容及步骤是什么? 6)变压器在额定状况下,其功率损耗的简单表达式是什么? 9)为什么要对电力网络的潮流进行调整控制?调整控制潮流的手段主要有哪些? 10)欲改变电力网络的有功功率和无功功率分布,分别需要调整网络的什么参数? 16)110kV 双回架空线路,长度为150kM ,导线型号为LGJ-120,导线计算外径为15.2mm , 三相导线几何平均距离为5m 。已知电力线路末端负荷为30+j15MVA ,末端电压为106kV ,求 始端电压、功率,并作出电压向量图。 17)220kV 单回架空线路,长度为200kM ,导线型号为LGJ-300,导线计算外径为24.2mm , 三相导线几何平均距离为7.5m 。已知电力线路始端输入功率为120+j50MVA ,始端电压为 240kV ,求末端电压、功率,并作出电压向量图。 18)110kV 单回架空线路,长度为80kM ,导线型号为LGJ-95,导线计算外径为13.7mm ,三 相导线几何平均距离为5m 。已知电力线路末端负荷为15+j10MVA ,始端电压为116kV ,求末 端电压和始端功率。 19)220kV 单回架空线路,长度为220kM ,电力线路每公里的参数分别为: kM S b kM x kM r /1066.2,/42.0,/108.06111-?=Ω=Ω=、 线路空载运行,当线路末端电压为205kV ,求线路始端的电压。 20)有一台三绕组变压器,其归算至高压侧的等值电路如图3-1所示,其中 ,68~,45~,8.3747.2,5.147.2,6547.232321MVA j S MVA j S j Z j Z j Z T T T +=+=Ω+=Ω-=Ω+=当变压器变比 为110/38.5(1+5%)/6.6kV ,U 3=6kV 时,试计算高压、中压侧的实际电压。

电路元器件图形符号

电气符号表示 1.U、V、W 是用国际标准表示的三相三线制供电的三条电源火(相)线,有时也常常用L1、L2、L3来表示,习惯上,我们经常用国家标准的A、B、C,现在为与国际标准接轨,我们规定用U、V、W来表示。三相四线制是在三相三线制的基础上增加了一条零线(N)。三相五线制是将三相四线制的零线一分为二,即将三相四线制的零线分为保护零线(PE)和工作零线(N)。在施工布线时,我们习惯上分别用黄、绿、红、黑、黄绿双色线来表示U、V、W、N、PE。 2.QF QF表示低压断路器,又称自动空气开关或自动开关,当电路发生短路、严重过载时,它能自动切除故障电路,有效地保护串联在它后面的电气设备,常常用于不太频繁的接通和断开线路中的电路。安装时,低压断路器必须垂直安装,不能横装或倒装。接线时,一般规定上面为进线(即接电源),下面为出线(即接负载)。操作时,低压断路器的操作把手向上时表示合闸(即闭合),操作把手向下时表示分闸(即断开)。如果由于某故障使其跳闸时,这时必须先将其操作把手向下拉到底后再合闸,否则,合不上闸。常用的低压断路器外形及图形符号如图2所示。 3.KM KM表示交流接触器,其图形符号如图3(b)所示,适用于频繁操作和远距离控制。从使用角度来看,它主要有三部分,一是线圈(它有220V和380V两种,接在控制电路中),二是主触头(一般有三个常开触头,接在主电路中),三是辅助触头(一般有两个常开触头和两个常闭触头,接在控制电路中)。所谓“常开”、“常闭”是指电磁系统未通电动作前触头的状态,即常开触头是指线圈未通电时,其动、静触头是处于断开状态,线圈通电后就闭合,所以常开触头又称为动合触头。常闭触头是指线圈未通电前,其动、静触头是闭合的,而线圈通电后则断开,所以常闭触头又称为动断触头。其外形一般有两种,一种是考工柜上的,另一种如图3(a)所示。检查时,我们可以用万用表的R×1挡检查触头系统的开断情况,用万用表的R×10或R×100挡或数字表的2K挡检查线圈的好坏。 4.FR FR表示热继电器,它在电路中用作电动机的过载保护,具有反时限特性。检查时,热继电器必须检查其热元件和辅助常闭触头。若因过载使热继电器动作时,其辅助常闭触头将断开而不通,若要使其闭合,则必须按手动复位按钮使之复位,有的只需待双金属片冷却后即自动复位。 5.FU FU表示熔断器(俗称保险),在照明电路中用作过载和短路保护,而在电动机主电路中只作短路保护。检查时,可用万用表的R×1挡或数字表的200欧挡测其电阻,若电阻为0,则是好的,若电阻为无穷大,则说明已熔断。

电路原理部分习题解答.(DOC)

部分习题解答 第一章部分习题 1-1在题图1-1中,已知i=2+t A,且t=0时,,试求=?电场储能W C=?(其中C=1uF ) 题图1-1 解: 1-2题图1-2是一个简化的晶体管电路,求电压放大倍数,再求电源发出的功率和负载吸收的功率。 题图1-2 解: , 电源发出的功率: 负载吸收的功率: 1-4题图1-4电路中,=0.5A,=1A,控制系数r=10,电阻R=50。方框内为任意电路(设不短路),试求电流I ?

题图1-4 解: , 1-5电路各参数如题图1-5所示,试求电流I为多少? 题图1-5 解:如图,共有3个节点,6条支路,由KCL得: 由得: , , 节点,, 解得: ,,,,,1-15在题图1-15所示电路中,已知电流源=2A,=1A,R=5,=1,=2,试求电流I、电压U及电流源的端电压和各为多少?

题图1-15 解:由: 1-16题图1-16所示电路中,电压源分别为=6V,=8V,R=7,试求电流I。 题图1-16 解:, 1-17如题图1-17所示电路中,发出功率为36W,电阻消耗的功率为18W,试求 、、的值。 题图1-17 解: ,

1-18题图1-18所示电路中,电压源E=12V,电流源=100mA,电压控制电压源的控制系数=1,=20,=100,试求和电流源发出的功率。 题图1-18 解: , 1-19题图1-19所示电路中,电压源E=20V,电阻==10,R=50,控制系数 =5,试求I和。 题图1-19 解: ,,

第二章部分习题 2-1、题图2-1所示电路中,给定=1,=2,=3,=4,=5A,=6A,试用回路电流法求各支路电流。 题图2-1 解:以R1 , R3 , R4所在支路为树 , 各支路电流: , 2-2、题图2-2电路中,已知==2,==1,==3,=4, =6A,=1A,以,,,,支路为树,试求连支电流和。

9. 三相交流电路功率测量

三相交流功率的测量 一、实验目的 1. 掌握用一瓦特表法、二瓦特表法测量三相电路有功功率与无功功率的方法 2. 进一步熟练掌握功率表的接线和使用方法 二、原理说明 1.对于三相四线制供电的三相星形联接的负载(即Y o接法),可用一只功率表测量各相的有功功率P A、P B、P C,则三相负载的总有功功率ΣP=P A+P B+P C。这就是一瓦特表法,如图9-1所示。若三相负载是对称的,则只需测量一相的功率,再乘以3 即得三相总的有功功率。 图9-1 图 9-2 2. 三相三线制供电系统中,不论三相负载是否对称,也不论负载是Y接还是△接,都可用二瓦特表法测量三相负载的总有功功率。测量线路如图9-2所示。若负载为感性或容性,且当相位差φ>60°时,线路中的一只功率表指针将反偏(数字式功率表将出现负读数), 这时应将功率表电流线圈的两个端子调换(不能调换电压线圈端子),其读数应记为负值。而三相总功率∑P=P1+P2(P1、P2本身不含任何意义)。 除图9 -2的I A、U AC与I B、U BC接法外,还有I B、U AB与I C、U AC以及I A、U AB与I C、U BC两种接法。 3. 对于三相三线制供电的三 相对称负载,可用一瓦特表法测得 三相负载的总无功功率Q,测试原 理线路如图9-3所示。 图示功率表读数的倍,即为 对称三相电路总的无功功率。除了 此图给出的一种连接法(I U、U VW) 外,还有另外两种连接法,即接成图 9-3 (I V、U UW)或(I W、U UV)。

三、实验设备 四、实验内容 1. 用一瓦特表法测定三相对称Y0接以及不对称Y0接负载的总功率ΣP。实验按图9-4线路接线。线路中的电流表和电压表用以监视该相的电流和电压,不要超过功率表电压和电流的量程。 图 9-4 经指导教师检查后,接通三相电源,调节调压器输出,使输出线电压为220V,按表9-1的要求进行测量及计算。

实验十五测量电路等效参数

实验十五 用三表法测量电路等效参数 一、实验目的 1. 学会用交流电压表、 交流电流表和功率表测量元件的交流等效参数的方法。 2. 学会功率表的接法和使用。 二、原理说明 1. 正弦交流信号激励下的元件值或阻抗值,可以用交流电压表、 交流电流表及功率表分别测量出元件两端的电压U 、流过该元件的电流I 和它所消耗的功率P ,然后通过计算得到所求的各值,这种方法称为三表法, 是用以测量50Hz 交流电路参数的基本方法。 计算的基本公式为: 阻抗的模I U Z = , 电路的功率因数 cos φ=UI P 等效电阻 R = 2I P =│Z │cos φ, 等效电抗 X =│Z │sin φ 或 X =X L =2πfL , X =Xc = fC π21 1. 阻抗性质的判别方法:可用在被 测元件两端并联电容或将被测元件与电容 串联的方法来判别。其原理如下: 图15-1 并联电容测量法 (1) 在被测元件两端并联一只适当容量的试验电容, 若串接在电路中电流表的读数增大,则被测阻抗为容性, 电流减小则为感性。 图15-1(a)中,Z 为待测定的元件,C'为试验电容器。 (b)图是(a)的等效电路,图中G 、B 为待测阻抗Z 的电导 和电纳,B'为并联电容C' 的电纳。在端电压有效值不变 的条件下,按下面两种情况进行分析: ① 设B +B'=B",若B'增大,B"也增大,则 图15-2 电路中电流I 将单调地上升,故可判断B 为容性元件。 ② 设B +B'=B",若B'增大,而B"先减小而后再增大,电流I 也是先减小后上升,如图15-2所示,则可判断B 为感性元件。 由以上分析可见,当B 为容性元件时,对并联电容C'值无特殊要求;而当B 为感性元件时,B'<│2B │才有判定为感性的意义。B'>│2B │时,电流单调上升,与B 为容性时 相同,并不能说明电路是感性的。因此B'<│2B │是判断电路性质的可靠条件, , . . (a) (b)

电路期末复习题(含答案)

电路试题 第一部分 填空题 1. 对于理想电压源而言,不允许 短 路,但允许 开 路。 2. 当取关联参考方向时,理想电容元件的电压与电流的一般关系式为 dt du C i ? =。 3. 当取非关联参考方向时,理想电感元件的电压与电流的相量关系式为 u=-Ri 。 4. 一般情况下,电感的电流不能跃变,电容的电压不能跃变。 5. 两种实际电源模型等效变换是指对外部等效,对内部并无等效可言。当端 子开路时,两电路对外部均不发出功率,但此时电压源发出的功率为 0 ,电流源发出的功率为 s 2s R I ;当端子短路时,电压源发出的功率为 s s R U 2 ,电流源发出的功率为 0 。 6. 对于具有n 个结点b 个支路的 电 路,可列出n-1个独立的KCL 方程,可列 出b-(n-1)个独立的KVL 方程。 7. KCL 定律是对电路中各支路电流之间施加的线性约束关系。 8. 理想电流源在某一时刻可以给电路提供恒定不变的电流,电流的大小与端 电压无关,端电压由外电路/负载来决定。 9. 两个电路的等效是指对外部而言,即保证端口的伏安特性/VCR 关系相同。 10. RLC 串联谐振电路的谐振频率ω 11. 理想电压源和理想电流源串联,其等效电路为理想电流源。理想电流源和 电阻串联,其等效电路为理性电流源。 12. 在一阶RC 电路中,若C 不变,R 越大,则换路后过渡过程越长。

13. RLC 串联谐振电路的谐振条件是 C L ωω1 - =0。 14. 在使用叠加定理适应注意:叠加定理仅适用于线性电路;在各分电路中, 要把不作用的电源置零。不作用的电压源用短路代替,不作用的电流源用开路/断路代替。受控源不能单独作用;原电路中的受控源不能使用叠加定理来计算。 15. 诺顿定理指出:一个含有独立源、受控源和电阻的一端口,对外电路来说, 可以用一个电流源和一个电导的并联组合进行等效变换,电流源的电流等于一端口的 电流,电导等于该一端口全部 置零后的输入电导。 16. 对于二阶电路的零输入相应,当R=2C L /时,电路为欠阻尼电路,放电 过程为 放电。 17. 二阶RLC 串联电路,当R 2 C L 时,电路为振荡放电;当R = 时,电路发生等幅振荡。 18. 电感的电压相量超前于电流相量π/2,电容的电压相量滞后于电流相量π /2。 19. 若电路的导纳Y=G+jB ,则阻抗Z=R+jX 中的电阻分量R= 2 2B G G + ,电抗分量X= 2 2B G B +- (用G 和B 表示)。 20. 正弦电压为u 1=-10cos(100πt+3π/4),u 2=10cos(100πt+π/4),则u 1的 4π - ,u 1+u 2= )100(cos 210t π 。 21. 在采用三表法测量交流电路参数时,若功率表、电压表和电流表的读数均 为已知(P 、U 、I ),则阻抗角为φZ =)arccos(UI P ± 。

交流电路参数的测定三表法的实验原理(精)

交流电路参数的测定三表法的实验原理 交流电路参数的测定三表法的实验原理 类别:电子综合 1.交流电路元件的等值参数R,L,C可以用交流电桥直接测得,也可以用交流电压表、交流电流表和功率表分别测量出元件两端的电压U、流过该元件的电流I和它消耗的功率P,然后通过计算得到。后一种方法称为“三表法”。“三表法”是用来测量50Hz频率交流电路参数的基本方法。 如被测元件是一个电感线圈,则由关系可得其等值参数为同理,如被测元件是一个电容器,可得其等值参数为2.阻抗性质的判别方法。如果被测的不是一个元件,而是一个无源一端口网络,虽然从U,I,P三个量,可得到该网络的等值参数为R=|Z|cos,X=|Z|sin,但不能从X的值判断它是等值容抗,还是等值感抗,或者说无法知道阻抗幅角的正负。为此,可采用以下方法进行判断。(1)在被测无源网络端口(入口处)并联一个适当容量的小电容。在一端口网络的端口再并联一个小电容C时,若小电容C=Zsinr,a,视其总电流的增减来判断。若总电流增加,则为容性;若总电流减小,贝刂为感性。图1(a)中,Z为待测无源网络的阻抗,C为并联的小电容。图1(b)是图1(a)的等效电路,图中G,B为待测无源网络的阻抗Z的电导和电纳,B为并联小电容C的电纳。在端电压有效值不变的条件下,按下面两种情况进行分析:①设B+B=B",若B增大,B"也增大,则电路中电流I单调地增大,故可判断B为容性。②设B+B=B",若B增大,而B"先减小再增大,则电流I也是先减小再增大,如图2所示,则可判断B为感性。由以上分析可见,当B为容性时,对并联小电容的值C无特殊要求;而当B为感性时,B<|2B|才有判定为感性的意义。B>|2B|时,电流单调增大,与B为容性时相同,但并不能说明电路是感性的。因此,B<|2B|是判断电路性质的可靠条件。由此可得定条件为 图1 阻抗与导纳变换示意图图2 负载并联电容后电流变化示意图(2)在被测无源网络的入口串联一个适当容量的电容C。若被测网络的端电压下降,则判为容性电路;反之,若端电压上升,则判为感性电路。判定条件为,式中X为被测网络的电抗,C为串联电容的值。(3)用“三压法”测Φ,进行判断。在原一端口网络入口处串联一个电阻r,如图3(a)所示,向量如图3(b)所示,由图可得r,Z串联后的阻抗角Φ为测得U,Ur,Uz,即可求得Φ

电子测量习题

一 填空题 1电子测量通常包括 电能量 的测量, 信号特性即所受干扰 的测量以及 原件和电路参数 的测量。 80.在时域测量中, 电压表 加上 时间触发 就是示波器 2目前利用电子仪器对 频率和时间 进行测量精确度最高。 在频域测量中, 功率计 加上 频率触发 就是频谱分析仪; 3目前,电压测量仪器能测出从 纳伏 级到 千伏 的电压,量程达 9 个数量级。 在调制域测量中, 通用计数器 加上 时间门的触发 就是调制域分析仪。 4智能仪器的核心是 微处理器 。 82.通用脉冲信号源的输出主要是 矩形 脉冲。 5仪器中采用微处理器后,许多传统的硬件逻辑可用 软件 取代,其实质是实现了 硬件软化 。 81.高频信号源又称为 射频 信号源,信号的频率范围在 30kHz~1GHz 之间。 6智能仪器有两个特点:其一是 操作自动化 ,其二是 具有对外接口功能 。 83.函数信号发生器实际上是一种 多波形 信号源,其输出信号的重复频率可达 7虚拟仪器实质上是 软件 和 硬件 相结合的产物。 50MHz 以上,而低端可至 μHz 量级。 8测量电信号的仪器可分为 时域 仪器、 频域 仪器及 调制域 仪器三大类。 84.合成信号源实现频率合成的方法有 间接合成法 和 直接合成法 两种 9测量值与 真值 之间的差别称为测量误差。 85.间接合成法是基于锁相环的原理对基准频率进行运算,常见的锁相环技术有 10计量标准的三种类型分别是 真值 、 标称值 和 实际值 。 倍频率锁相环、 分频式 锁相环和 混频式 锁相环。 11绝对误差在用测量值与真值表示时,其表达式为 △X=X- A 0 ;在用测量值与标称值表 86.信号源的用途有: 激励源 、 信号仿真 和 校准源 。 示时,其表达式为 △X=X-A 。 87.通用信号源如果按调整类型分类,主要有 调幅(AM ) 、 调频(FM ) 、 12在绝对值相等的情况下,测量值越小,测量的准确程度 越低 ;测量值越大,测量的准确程度 越高 。 脉冲调制(PM ) 和 视频调制(VM ) 信号源。 13相对误差是 绝对误差 和 被测量真值 之比,表示为 %1000 ??= A x r 14满度相对误差又称为引用误差,它定义为绝对误差ΔX 和仪器满度值X m 之比,记为 % 100??=m m X X r 。 15满度相对误差给出的是在其量程下的 绝对误差 的大小。 16满度相对误差适合用来表示电表或仪器的 准确度 。 17电工仪表是按 满度相对误差 的值来进行分级的。 18常用电工仪表分为七个等级,它们是 0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5,和5.0 。 19. 1.0级的电表表明r m ≤1.0% 。 20根据满度相对误差及仪表等级的定义,若仪表等级为S 级,则用该表测量所引起的绝对误差 |ΔX| ≤X m ×S% ;若被测量实际值为X 0,则测量的相对误差|ΔX| %X S X m ?≤ 。 。 21当一个仪表的等级选定以后,所产生的最大绝对误差与量程成 正比 。 二 名词解释 22在选择仪表量程时,一般应使被测量值尽可能在仪表满量程值的 2/3 以上。 1.电子测量:凡是利用电子技术的测量都称为电子测量。 23误差分成三类: 随机误差 、 系统误差 和 粗大误差 。 2.真值:真值是一个变量本身所具有的真实值,它是一个理想的概念,一般是 24测量的精密度决定于 随机误差 ,测量的正确度决定于 系统误差 。 无法得到的。 25测量的精确度表征测量结果与被测量真值之间的 一致程度 。 3.实际值:满足规定准确度的用来代替真值使用的量值 26随机误差造成测量结果的 分散性 ,一般用 总体标准差 定量表达。 4.不确定度:不确定度的含义是指由于测量误差的存在,对被测量值的不能肯 27系统误差表示了测量结果 偏离真值或实际值 的程度。 定的程度 28处理随机误差的方法主要是 概率统计法 。 5.满度相对误差:仪表的满度相对误差是指仪表各指示值中最大绝对 29不确定系统误差导致 不确定度 的产生。 误差ΔA 与仪表满度值Am 之比的百分数。γm=(ΔA/Am)×100% 30粗大误差表现为统计的异常值,常称为 坏值 ,应按一定规则剔除。 6.分辨率:是指仪器仪表最小刻度值,它是衡量仪器仪表的测量精度。 31随机误差具有的特点是 对称性 、 抵偿性 、 有界性 和 单峰性 。 7.波峰因数:定义为波形的峰值与有效值之比。 32测量中随机误差的分布大多数接近于 正态分布 。 8.波形因数:周期量的有效值与其绝对值的平均值之比。 33随机误差的统计处理就是要根据 概率论 和 数理统计 的方法研究随机误差对测量数据的 9.偏转灵敏度:偏转灵敏度是指单位偏转信号电压使光点在屏上产生的位移 影响以及它们的 分布规律 。 34在有限次测量中,通常用 统计平均 的方法减小随机误差的影响。 35随机变量的数字特征是反映随机变量的某些特征的数值,常用的有 数学期望和 方差 。 36在统计学中,期望与 均值 是同一概念。 37方差描述了测量数据的 离散程度 。 38 ()() n x x σδ= 表示平均值的 标准偏差 比总体测量值的 标准偏差 小 n 倍,它反 映了随机误差的抵消性,n 越大,抵消程度 越大 ,平均值离散程度 越小。 39消除和减弱系统误差的典型测量技术是: 零示法, 代替法 , 交换法 和 微差法 。 40. 89000V 写成三位有效数字应为890×10V 。 41下列数字保留三位有效数字:45.77 45.8, 36.251 36.3, 43.149 43.1 , 38050 3.80×104, 47.15 47.2 , 3.995 4.00 42交流电压的测量通常有两种基本方式: 放大-检波式 和 检波-放大式 ,无论哪一种方式 检波器 是其核心部件。 43在DVM (数字电压表)的结构中 数模转换器 是其关键部件。 44双斜式A/D 其转换过程可以分为 采样期 和 工作期 两个工作阶段。 45余数循环式A/D 的特点是 分辨率高 和 转化速度快 。 46. DVM 的测量误差有两项,其一是 增益误差二是 偏移误差 。 47.电压测量中有两种干扰,即: 随机性干扰 和 确定性干扰 。 48.峰值电压表属于 检波-放大式 电子电压表,一般采用 二极管峰值检波器 。 49.平均值电压表属于 放大-检波式电子电压表,一般采用 二极管全波或桥式整流电路检波器 。 50.在实际电压测量中,由于检波器的工作特性,所得结果会有峰值、均值、有效值 之别。因此,无论用 哪一种特性的检波器做成的电压表,其读数大多按 正弦波有效值 进行刻度。 51.在峰值电压表中,当输入任意波形电压的峰值相同时,其读数 相同 。 52.电压测量的下限可达 微 伏级,上限可达 千 伏级。 53.电桥法元件参数测量仪由 桥体 、 信号源 和 指零仪 三部分组成。 54.谐振法测量元件参数的原理是利用 谐振 的特性来测量L 、C 、R 、Q 等高频元件 的参数,这种方法特别适合 高 Q 值 和 低损耗 阻抗元件的测量。 Q 表普遍采用 串联 谐振原理,以 谐振电压 与 基位电压 之比刻度Q 值。 55.信号显示是将被测信号以 波形 方式显示在屏幕上。 56.模拟示波器中扫描电压是 周期线性 电压,包括线形 斜升 过程和 下降 过程。 57.扫描电压必须满足下列三点要求,即: 周期性 、 线形和 同步性 。 58.在示波器中,扫描发生器输出 锯齿 波。 59.在示波器中,扫描电压的起点由 触发脉冲 决定,终点由 电压比较器 决定。 60.示波器的触发脉冲的取得方式包括: 内触发 方式、 外触发 方式和 电源触发 方式。 61.扫描发生器实际上是一个 锯齿波 发生器,它在 时基闸门 的控制下产生 扫描的 正程 和 回程 。 62.目前有三种时间测量尺度: 世界时 、 原子时 和 协调世界时 。 63.在数字式频率计中,被测信号是以 脉冲 信号方法来传递、控制和计数的。 64.根据测频原理,其测量误差取决于 时基信号所决定的闸门时间 的准确性 和计数器计数 的准确性。 67.测频时,计数器的最大计数误差ΔN= ±1个数 。 68.计数器直接测频的误差主要有两项,即: ±1误差 和 标准频率误差 。 69.直接测频的方法适合测量 高 频信号。 70.测量低频信号时常采用计数器测量 被测信号周期 的方法。 71.根据测周原理,主门由 被测信号 控制。 72.根据测频原理,主门由 时基信号 控制。 73.在测周原理方框图中,门控电路输出 方 波。 74.目前绝大多数实验室用的电子计数器都具有 测量频率 和 测量周期 等两种以 上功能,故统称为“通用计数器”。 75.在测频原理方框图中,主门是由 方 波控制。 76.电子计数器在直接测频率和测周期时,其量化误差的实质不同,测频时是 f x 的±1误差,而测周时是 f c 的±1误差。 77.当f x >f m 时宜测 频 ,当f x

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