TianhuangTeaching Apparatuses 天煌教仪电工系列实验 DGJ-1型高性能电工技术实验装置 DGJ-2/3型电工技术实验装置 电工实验指导书 天煌教仪浙江天煌科技实业有限公司目 录一、 基本电工仪表的使用及测量误差的计算二、 减小仪表测量误差的方法三、 电路元件伏安特性的测绘9四、 电位、电压的测定及电路电位图的绘制12五、 基尔霍夫定律的验证14六、 叠加原理的验证16七、 电压源与电流源的等效变换19八、 戴维南定理和诺顿定理的验证22九、 最大功率传输条件的测定26十、 受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的实验研究28十一、 典型电信号的观察与测量32十二、 RC一阶电路的响应测试35十三、 二阶动态电路响应的研究38十四、 R、L、C元件阻抗特性的测定40十五、 用三表法测量交流电路等效参数42十六、 正弦稳态交流电路相量的研究45十七、 RC选频网络特性测试 48十八、 RLC串联揩振电路的研究51十九、 双口网络测试54二十、 负阻抗变换器57二十一、 回转器60二十二、 互感电路测量64二十三、 单相铁芯变压器特性的测试67二十四、 三相交流电路电压、电流的测量70二十五、 三相电路功率的测量 73二十六、 单相电度表的校验77二十七、 功率因数及相序的测量80二十八、 三相鼠笼式异步电动机82二十九、 三相鼠笼式异步电动机点动和自锁控制87三十、 三相鼠笼式异步电动机正反转控制90三十一、 三相鼠笼式异步电动机Y降压起动控制93三十二、 三相鼠笼式异步电动机的能耗制动控制97三十三、 工作台往返自动控制 99三十四、 三相异步电动机顺序控制101三十五、 C620机床电气控制103三十六、 电动葫芦电气控制1051 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 IAISI/2 RARBR1 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 1-1 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。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 R1 1UR1 U，若R1R2，则 UR1 U 。 R1R2 2现用一内阻为RV的电压表来测量UR1值，当RVR1RV与R1并联后，RAB，以此来替代RVR1RVR1 RVR1上式中的R1，则得UR1 U 图 1-3 RVR1 R2 RVR1 RVR1 RVR1 R1 绝对误差为UUR1UR1U( ) RVR1 R1R2 R2 RVR1 R2 1R2U 化简后得 U RV(R2 12R1R2R2 2)R1R2(R1R2) U若 R1R2RV，则得U 6 UR1UR1 -U/6 相对误差 U10010033.3% UR1 U/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，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）。由线路（a）可知，只有当RXRV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。 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=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 (%)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=10.1(K), 相对误差为：（10.110）10100=1 (%) （a） 图1-4 (b)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030V二路2可调直流恒流源0200mA13指针式万用表MF-47或其它1自备4可调电阻箱099999.91DGJ-055电阻器按需选择DGJ-05四、实验内容1. 根据“分流法”原理测定指针式万用表（MF-47型或其它型号）直流电流0.5mA和5mA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断开时表的读数（mA）S闭合时表的读数（mA）RB（）R1（）计算内阻RA（）0.5 mA5 mA2. 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档量限的内阻。被测电压表量限S闭合时表的读数（V）S断开时表的读数（V）RB(K)R1(K)计算内阻RV（K）S(/V)2.5V10V3. 用指针