電工測量與實(shí)驗(yàn)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教案

10<<電工測量與試驗(yàn)技術(shù)>>課程教學(xué)安排試驗(yàn)內(nèi)容：試驗(yàn)一、電路元件伏安特性的測試試驗(yàn)二、戴維寧定理試驗(yàn)三、日光燈電路試驗(yàn)四、功率因數(shù)的提高試驗(yàn)五、一階電路試驗(yàn)六、二階電路試驗(yàn)七、R、L、C元件的特性試驗(yàn)八、RLC串聯(lián)電路試驗(yàn)九、單管共射放大電路試驗(yàn)十、阻容耦合負(fù)反響放大器試驗(yàn)十一、TTL與非門電路的測試試驗(yàn)十二、集成組合規(guī)律電路試驗(yàn)十三、JK觸發(fā)器的試驗(yàn)測試試驗(yàn)十四、計數(shù)譯碼顯示電路綜合試驗(yàn)試驗(yàn)十五、555集成電路定時器及應(yīng)用試驗(yàn)十六、環(huán)形振蕩器電路評分標(biāo)準(zhǔn)：試驗(yàn)操作50%考核30%試驗(yàn)報告20%本課程的任務(wù)和要求通過該門課程的學(xué)習(xí),學(xué)生在試驗(yàn)技能方面應(yīng)用技術(shù)到達(dá)以下要求;學(xué)會使用示波器.信號發(fā)生器，晶體管穩(wěn)壓電源.晶體管毫伏表.、把握根本的測量技術(shù),如測量電壓.電流、功率、頻率、相位時間及電路的主要技術(shù)指標(biāo)。、具有查閱電子器件手冊的力量。找和排解常見故障的力量。、具有依據(jù)試驗(yàn)任務(wù)確定試驗(yàn)方案,選擇適宜元件設(shè)計線路的初步力量,力。、能獨(dú)立寫出嚴(yán)謹(jǐn)，有理論分析.事實(shí)求是.文字通順的試驗(yàn)報告。一、試驗(yàn)的一般過程1、預(yù)習(xí)2、根本操作程序生疏設(shè)備連接線路檢查調(diào)整操作記錄核對檢查留意事項(xiàng)3、報告的編寫試驗(yàn)報告一般應(yīng)包括以下主要內(nèi)容試驗(yàn)?zāi)康募叭蝿?wù)試驗(yàn)電路及使用的設(shè)備,試驗(yàn)原理及方法.試驗(yàn)數(shù)據(jù).數(shù)據(jù)處理.包括整理數(shù)據(jù),估量誤差,通過計算得到結(jié)果,繪制出表示試驗(yàn)結(jié)果的試驗(yàn)曲線等.結(jié)論與分析爭論、包括通過試驗(yàn)得出結(jié)論,對試驗(yàn)中發(fā)生的現(xiàn)象、問題、事故等的分析爭論,試驗(yàn)的收獲體會,對改進(jìn)試驗(yàn)的建議等.4．試驗(yàn)安全留意事項(xiàng)(1).220V380V的溝通電壓打交道,假設(shè)無視安全用電或馬虎大意.就很簡潔觸電.為確保自身和他人的安全,試驗(yàn)中應(yīng)做到以下幾點(diǎn);遵守接線根本規(guī)章,先把設(shè)備.儀表.電路之間的線接好,經(jīng)自查和互查無誤后,再接電源線,經(jīng)教師檢查允許后,再合閘.拆線挨次為先切斷電源和先拆電源線,再拆其它線.確定不能把一頭已接在電源的導(dǎo)線的另一頭空甩著.電路其它局部也不能有空甩線頭的現(xiàn)象.線接好后,多余的.臨時不用的導(dǎo)線都要拿開,放在適宜地方.C.試驗(yàn)中要多加留神,手和身體確定不能碰任何金屬局部(包括儀器外殼),養(yǎng)成試驗(yàn)時手始終拿絕緣局部的好習(xí)慣,同時要,杜絕將整個手都放在測試點(diǎn)上的不良測試方法.d.萬一遇到觸電事故,不要慌亂,應(yīng)快速斷開電原,拉下閘刀,使觸電者盡快脫離電源,然后抓緊時間送醫(yī)院或請醫(yī)務(wù)人員前來珍治.試驗(yàn)一、電路元件伏安特性的測定一、試驗(yàn)?zāi)康陌盐站€性電阻元件、非線性電阻元件 半導(dǎo)體二級管以及電壓源伏安特性的測試技能.1.加深對性電阻元件、非線性電阻元件以及電源伏安特性的理解,驗(yàn)證歐姆定律。二、試驗(yàn)說明R值不隨電壓或電流的大小而變化.見實(shí)圖２－１其伏安特性滿足歐姆定律2、非線性電阻元件：非線性電阻元件的伏安特性不滿足歐姆定律,見實(shí)圖２－２電路板 電流表 電阻箱實(shí)圖２－１ 實(shí)圖２－２３、抱負(fù)電壓源：端電壓為恒定值的電壓源,3〔a〕４、實(shí)際電壓源：實(shí)際電壓源存在內(nèi)阻，可用一個抱負(fù)電壓源和一個電阻相串聯(lián)來表示．見實(shí)圖(２－3)c．(b) (c)1、測定線性電阻的伏安特性；按實(shí)圖2－４接好線路.2——4依次調(diào)整直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓為實(shí)表２－１所列數(shù)值,并將相應(yīng)電流填入實(shí)表２－１2－１U(v)U(v)I(mA)0246810202、測定二極管的正向伏安特性；按實(shí)圖２－５接好線路.調(diào)整R.使電流讀數(shù)分別為表2－２數(shù)值.并測相應(yīng)電壓值記入表２－２中.I(mA)I(mA)02468102030U(V)3電源可視實(shí)為抱負(fù)電源.2－６接好線路10V,然后調(diào)整R.使電流表分別為表２－３數(shù)值,并將對應(yīng)電壓記入實(shí)表２－３中.實(shí)表２－３I(mA)I(mA)05101520253035U(v)4、測定實(shí)際電壓源的伏安特性；按實(shí)圖2－７接好線路2——7調(diào)整輸出電壓為10V,由大到小調(diào)整R,使電流表讀數(shù)為實(shí)表２－４數(shù)值.記入相應(yīng)的電壓值.實(shí)表２－４I(mA)I(mA)05101520253035U(V)四、試驗(yàn)設(shè)備(略)依據(jù)試驗(yàn)中所得數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上繪制線性電阻元件、半導(dǎo)體二極管、抱負(fù)電壓源和實(shí)際電壓源的伏安特性曲線．一、試驗(yàn)?zāi)康模?、把握線性有源單口網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測量方法二、試驗(yàn)任務(wù)１、聯(lián)接電路，測出該單口網(wǎng)絡(luò)的外特性R(R(Ω)0200400800160032006400∞I(mA)U(v)２．測出該一端口網(wǎng)絡(luò)的戴維寧等效電路參數(shù)AaUocb、用補(bǔ)償法測開路電壓Uoc 見以下圖BIsc的測量CR0=Uoc/Isc３、等效電路的構(gòu)成見以下圖４、測出戴維寧等效電路的外特性R(R(Ω)I(mA)U(v)0200400800160032006400∞三、試驗(yàn)報告要求繪出實(shí)際網(wǎng)絡(luò)和等效網(wǎng)絡(luò)端口處的伏安特性四、思考題１、試述戴維寧定理２、在補(bǔ)償電路中，假設(shè)電壓Us小于被測電壓Uoc，能否到達(dá)補(bǔ)償法測電壓的目的？為什么？試驗(yàn)三、日光燈電路一、試驗(yàn)?zāi)康?、把握日光燈電路的接線方法。2、了解日光燈的根本工作原理。3、學(xué)習(xí)溝通電壓.溝通電流的測量方法.二、試驗(yàn)說明1、日光燈的根本工作原理〔略〕2、調(diào)壓器的根本工作原理，調(diào)壓器的使用方法。,通常它的原邊三個繞組接成星型,如以下圖所示.調(diào)壓器 日光燈 溝通電流表A、B、C、O為輸入端,它與電源聯(lián)接；a、b、c、o為輸出端,它們與負(fù)載聯(lián)接.當(dāng)轉(zhuǎn)動手輪時,能同時調(diào)整三相輸出電壓,并保證輸出電壓的對稱性.三、試驗(yàn)電路圖四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、試驗(yàn)線路如圖示，接線經(jīng)教師檢查后，方能合上電源開關(guān)，將日光燈點(diǎn)亮。2、如有特別狀況應(yīng)斷開電源請教師排解故障。3、測量電壓.電流記入表中電壓U鎮(zhèn)流器電壓日光燈電壓電流I〔A〕〔V〕220U〔V〕LU〔V〕d200五、思考題 見指導(dǎo)書。試驗(yàn)四、功率因數(shù)的提高一、試驗(yàn)?zāi)康?.

在UI小。2、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及日常生活中，大局部負(fù)載為感性負(fù)載。功率因數(shù)cosφ<1源的利用效率，另一方面可削減輸電線路的功率損失。3并電容器的方法。如以下圖所示.插座 功率表 、表的及讀數(shù)e／αe (/)Ue─在測時選壓 Ie─測時選流CosφeIIcILUPC=0C=1μFC=2μF┆UiIIcILUPC=0C=1μFC=2μF┆六、試驗(yàn)報告要求計算不同電容值時電路的功率因數(shù)，并畫出相量圖。七、思考題怎樣依據(jù)溝通電流表的讀數(shù)推斷電路處于cosφ=1的試驗(yàn)五、一階電路的響應(yīng)一、試驗(yàn)?zāi)康模?、觀看RCRC串聯(lián)電路中過渡過程的理論分析結(jié)論的正確性。３、學(xué)習(xí)用示波器觀看和分析電路的響應(yīng)。二、試驗(yàn)說明CR接到直流電源Cu =U〔1-e-t/RC〕 ic=U/R e-t/RCCC２、已充電的電容經(jīng)電阻放電時: uC

=Ue-t/RCi=-U/Re-t/RCc３、RC電路的方波響應(yīng)Us為方波信號當(dāng)方波的半周期和時間常數(shù)保持5：1左右的關(guān)系，可用示波器觀看到穩(wěn)定的波形如圖RC電路的時間常數(shù)由波形中估算出來三、試驗(yàn)電路圖信號發(fā)生器 示波器 四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟１、取方波信號幅值為3V; f=500Hz;R=1k;C=0.1μ.此時RC=T/10觀看并記錄uc和ic波形。２信號不變?nèi)=500Ω.C=0.1μ 此時RC＜＜T/2,觀uc和ic波形。３信號不變,取R=10k.C=0.1μ 此時RC＞＞T/2觀看并記錄uc和ic波形。五、試驗(yàn)報告要求 見指導(dǎo)書六、思考題 見指導(dǎo)書試驗(yàn)六、二階電路響應(yīng)一、試驗(yàn)?zāi)康模?、通過試驗(yàn)了解R、L、C串聯(lián)電路的振蕩和非振蕩，以及與R、L、C各參數(shù)之間的關(guān)系。２、學(xué)習(xí)用示波器觀看和分析電路的響應(yīng)。二、試驗(yàn)說明１、Ｒ、L、C串聯(lián)電路的過渡過程有兩種狀態(tài)；振蕩和非振蕩過渡過程，它取決于電路本身的參數(shù)。LC２、當(dāng)R2 LCa.充電 b.放電 LC３、當(dāng)R 2 LCa.充電. b.放電三、試驗(yàn)電路U f=100┈150Hzs(t)四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟１、L=0.1H C=0.1μF時，臨界電阻R2

LC2023 LC變２R=10KΩ.C=0.1μF. L=0.1H，觀看u i的波形并描繪i、出來。３、R=500Ω、C=0.1μF、L=0.1H，觀看u i的波形并i、描繪出來。留意：①iu的波形.R②測量的信號發(fā)生和示波器必需共地。五．考題見指導(dǎo)書。R.L.C元件特性一、試驗(yàn)?zāi)康?R.L.CR.L.C元件的電壓和電流之間相位關(guān)系。2R.L.C的電壓和電流之間相位差。3、學(xué)習(xí)對根本電量.溝通電流.溝通電壓的測量。二、試驗(yàn)說明1、電阻與頻率無關(guān)，電阻元件兩端的電壓和電流同相。2C的大小有關(guān)，900。3L的大小有關(guān)，而且與頻率有關(guān)。流過電感的電流落后其端電壓900。三、試驗(yàn)電路四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟1R.L.C1.5KHz時的電壓和電流的波形,分別畫出R.L.C三種元件的電壓和電流的波形，并表達(dá)其相位關(guān)系，讀出相位差φ=〔ro=51Ω。2R.L.Cf(Hz)200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2023U(V)RUr(V)f(Hz)200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2023U(V)RUr(V)oI(mA)X(阻抗)注：I=Ur/r X=UI(mA)X(阻抗)f(Hz)200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2023f(Hz)200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2023U(V)cUr(V)oI(mA)X(阻抗)注：I=Ur/r X=U/I 電容元件o cf(Hz)f(Hz)200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2023U(V)LUr(V)oI(mA)X(阻抗)注：I=Ur/ro o

X=U

/I 電感元件L五、試驗(yàn)設(shè)備六、試驗(yàn)報告要求 見指導(dǎo)書R、L、C串聯(lián)諧振電路一、試驗(yàn)?zāi)康腞.L.CX.XX的頻率特性及諧振特性C L.曲線２、了解Q值的物理意義，繪制通用諧振曲線二、試驗(yàn)說明１、X X X的頻率特性曲線C、 L、X=ωLLX=1/ωCCX=X-XL Cu

=f(f)、uc

L=f(f)、ff)2 LC2 LC10３、諧振曲線Q=U/U=U/U=ωL/RL C 0諧振時，電感和電容的電壓為：UL=Uc=QU三、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、試驗(yàn)線路圖２、取Us=1v.Q=1.25,此時R=800Ω L=0.1H C=0.1μ取R=R-r,調(diào)整f 0

粗測 f( 理論值0f0=1590Hz).fL..fc，然后調(diào)整電源頻率，測出不同頻率的端電壓U U U記入表中R、 c、 LF(Hz) 100 300 600 800F(Hz) 100 300 600 800fcf0fL3000 4000UR0ULUcu=1v、L、CQ=5即R=200Ω；sR=R-r測量步驟同上。0四、試驗(yàn)報告要求，見指導(dǎo)書。五、思考題，見指導(dǎo)書。試驗(yàn)九、單管共射放大電路一、試驗(yàn)?zāi)康?、測量放大器靜態(tài)工作點(diǎn)及放大倍數(shù)。2、觀看靜態(tài)工作點(diǎn)對放大器輸出波形的影響。3、測量放大器輸入.輸出電阻。二、試驗(yàn)電路單管放大器. 直流微安表.三、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟調(diào)整R 使Ic=1.5mA(URc=4.5V)、測量并記錄Uce.W２、放大倍數(shù)的測量放大器輸入.Ui=5mV.1KHz的信號電壓，用示波器觀看UoUo不失真的條件下分別測量:當(dāng)R=∞;R=3K時，L L分別測量電壓放大倍數(shù)并記錄。RRLUiU。Av∞5mv3K5mvRiUo不失真的條件下.Us.UiUsUsUiR1Ri1KRi=UiR1/(Us-Ui)４、測量放大器的輸出電阻R。

-1)RL

; R=3KLUo的影響給定條件Uo的波形Uce①維持試驗(yàn)步驟②的靜態(tài)工作點(diǎn)R=∞L②Rw不變R=3k③LRw給定條件Uo的波形Uce①維持試驗(yàn)步驟②的靜態(tài)工作點(diǎn)R=∞L②Rw不變R=3k③LRw最大④LRw最小R=∞R=∞L四、報告要求記錄數(shù)據(jù)及波形，并對數(shù)據(jù)、波形進(jìn)展整理。1.2.3.2828試驗(yàn)十、阻容耦合負(fù)反響放大器一、試驗(yàn)?zāi)康幕ビ绊?。２、?yàn)證負(fù)反響對放大器性能的影響。二、試驗(yàn)電路29多級放大試驗(yàn)板UBUEUBUEUCT1T2UiU01Av1〔UiU01Av1〔K開〕1mv帶負(fù)載(K合)1mv３、觀看負(fù)反響對輸出電壓的影響使Ui=5mv;f=1kHzU UU Ui02L波形開環(huán)〔K開〕5mvf閉環(huán)〔K合〕5mvfRRU02U02U02LR0UiUsRiK合)f1.5mv開〕f1.5mv５、測量幅頻特性，通頻帶寬度。UUiU02U /022fLfHB=f-fH LK合)f開〕f四、思考題 見指導(dǎo)書。試驗(yàn)十一、TTL與非門參數(shù)的測量一、試驗(yàn)?zāi)康?TTL與非門外型和管腳引線排列2、通過測試了解與非門的直流參數(shù)3、加深對與非門規(guī)律功能的生疏4、加深理解與非門的外特性及使用條件二、試驗(yàn)說明試驗(yàn)測試所用與非門為國為74LS00三、試驗(yàn)內(nèi)容測試各參數(shù)的電路如以下圖所示1、與非門規(guī)律功能的測試(a.去掉電流表)ABL000110112、電壓傳輸特性的測試(26—3)調(diào)整RUU的值UU(V)i0.50.811.11.21.31.41.52U(V)03、主要參數(shù)的測試．測定空載功耗P =UI (b)測量低電平輸on cccc．Iis(a)圖 (圖(c)IoLU0≈0.4V時，此時的負(fù)載電流值為允許的最大負(fù)載電流IoL切記：確保所測電流值不超過20mA。(c)圖四、試驗(yàn)報告要求1、列出直流參數(shù)實(shí)測數(shù)據(jù)表格。2、畫出傳輸特性曲線。3Pon

扇出系數(shù)N

IoLIis面包板. 數(shù)字電路規(guī)律測試板一、試驗(yàn)?zāi)康?、加深理解組合規(guī)律電路的設(shè)計方法。2、驗(yàn)證半加器電路的規(guī)律功能。二、試驗(yàn)原理〔略〕BnAnBnAnSnCn00100111

S= C=n n四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟1n.2、完成半加器的真值表，并寫出SCn的表達(dá)式。五、試驗(yàn)報告n.1、整理試驗(yàn)結(jié)果，并對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)展分析爭論。2、總結(jié)組合規(guī)律電路的設(shè)計方法。試驗(yàn)十三、JK觸發(fā)器一、試驗(yàn)?zāi)康?JK觸發(fā)器的外形和引線排列。2、把握集成JK觸發(fā)器規(guī)律功能的測試方法。生疏用示波器觀看脈沖波形的方法。了解觸發(fā)器的動態(tài)工作特性。二、試驗(yàn)說明74SL76JK觸發(fā)器，其規(guī)律功能見指導(dǎo)書三、試驗(yàn)內(nèi)容1、靜態(tài)測試〔A〕S、R 功能測試D DRRSQQD D0 110(B) JK觸發(fā)器規(guī)律功能的測試JJKCPQn+1Qn=0Qn=1000→11→0010→11→0100→11→0110→11→00→1表示上升沿，1→0表示下降沿，Qn=0 Qn=1可以由SDR CP觸發(fā)，Qn+1為觸發(fā)后狀態(tài)。D2使JK觸發(fā)器于計數(shù)狀態(tài)〔J=K=R=S=1〕D D用示波器分別觀看〔1〕-