差分输出、电流模式DAC勺参数和测量
方法
摘要：实现了一种全集成可变带宽中频宽带低通滤波器，讨论分析了跨导放大器-电容(OTAC)连续时间型滤波器的结构、设计和具体实现，使用外部可编程电路对所设计滤波器带宽进行控制，并利用ADS软件进行电路设计和仿真验证。仿真结果表明，该滤波器带宽的可调范围为1?26 MHz阻带抑制率大于
35 dB，带内波纹小于0. 5 dB，采用1. 8 V电源，TSMC 0 18卩m CMO工艺库仿真，功耗小于21 mV，频响曲线接近理想状态。关键词：Butte
本文中，将以MAX5891作为测量和规格说明的特例。但所介绍的参数和测量方法可以用于其他的差分输出、电流模式DAC
线性参数说明
定义数据转换器线性精度主要有两个参数：积分(INL)和差分(DNL)非线性。INL 是输出传输函数和理想直线之间的偏差；DNL是转换器输出步长相对于理想步
长的误差可以采用两种方法之一对INL进行定义：(1)端点INL或(2)最佳拟合INL。端点INL是采用DAC传输函数端点测得的实际值计算转换器的线性度；最佳拟合INL则是计算传输函数的斜率获得INL的峰值。
图1a.端点积分非线性误差
图1b.最佳拟合积分非线性误差
图1a和图1b以图形的形式显示了两种测试方法与给定传输函数之间的关系。
注意，两种情况中，DAC专输函数曲线的数值和形状都一样。还要注意，图1a 的端点线性度有较大的正INL，而没有负误差。
采用图1b所示的最佳拟合方法，将部分正误差转移到直线的负侧，以降低报告的最大INL。注意，线性度误差总量和直线计算结果相同。
DNL定义理解起来要难一些，确定最低有效位(LSB)的权值会影响DNL DAC中需要考虑DNL没有小于-1 LSB的编码。小于这一电平的DNL误差表明器件是非单调的。当输出不随输入码增大而减小时，或者输出不随输入码减小而增大时，DAC是单调的。图2解释了正、负DNL误差，澄清了单调的概念。
测量线性度所采用的方法需要考虑待*估DAC勺体系结构。优先选择将电流模式DAC 俞出转换为电压，因为这样可以使用电压表而不是电流表。普通的万用表在测量电压时分辨率要高于电流测量。电流源的配置决定了需要测量多少位编码才能对器件性能进行精确的*估。
图2. DNL误差实例
有很多方法可以将电流（I）转换为电压（V），主要取决于几种因素。首先考虑使用万用表进行测量，能够得到的最高分辨率决定了精确测量的最小LSB权重
推荐LSB权重与仪表分辨率的比是100比1;仪表应能够测量LSB的1/100。
待测DAC的输出额定容限也影响了如何进行I至V的转换。电流模式DAC俞出容限是指器件在输出上能够承受多大的电压而不会对性能有影响。增大负载电阻会提高电压摆幅和LSB的大小，但是容限限制了最大负载。
替代简单的电阻转换的方法是使用虚拟地配置的运算放大器，如图3所示。由
于DAC俞出电压保持为零，这种配置的优势是能够提高LSB的大小，明显高于容限限制。然而，放大器容限和线性度以及热梯度会影响测量。同样的，需要两个匹配放大器来测量差分输出器件。
图3.虚拟地的I至V转换测量线性度时需要考虑的另一因素是待*估DAC勺分辨率。器件分辨率越高，LSB越小。考虑MAX5891 （16位）、MAX5890 （14位）、MAX5889 （12 位）器件。每一器件的满量程输出为20mA使用50Q负载时，相应的LSB大小为
15.25?V、61.04?V和244.2?V。LSB越小，万用表需要的精度和分辨率就越考虑到DAC勺分辨率，还应该确定需要多少位编码才能精确地测量器件性能。
16位器件有65,536个可能的输入编码，12位器件有4,096 个。由于不可能人工测量所有这些编码，因此，常用勺方法是测量编码子集。少量勺编码减少了采集数据所需要勺时间，并且能够提供非常精确勺结果。掌握器件勺体系结构有助于选择
某一器件勺最佳编码。
测量电流输出器件勺线性度时，温度效应比较明显。输出负载电阻勺功耗导致发热，从而改变了电阻值(除非采用的电阻具有Oppm温度系数)。解决这一问题勺方法是转换输入编码，有效地对负载功耗进行平均。
这里采用的方法非常适合自动测量，因为它能够减小所有编码的延迟时间。测量每一编码及其补码，例如0x4800,然后是0xB7FF。通过测量每一编码及其补码，负载平均功率保持固定，这是因为采用了从零到满量程递增的方式来测量最高有效位(MSB)输入。由于在量程中部测量LSB,该方法不太适合，因为功率的变化相当小。
测量说明
以下是Maxim开发的几种器件所采用的线性度测量方法。MAX5873、
MAX5875、MAX5885 MAX5888 MAX5891MAX5895和MAX5898 /都采用了该方法进行测量。在最初设计*估和产品测试时进行了实验室测量。虽然下面实例针对
MAX589，1 该方法也可以用于其他器件。
MAX589采用了5-4-3-4分段结构。分段是指将一个16位器件有效地分成四个单独的DAQ 一个5位、一个4位、一个3位和第二个4位器件。5个MSB含有31 个(25 - 1) 等权重电流源，对于5位分辨率，每个输入编码采用一个等权重电流源。下一个4位使用15个源，再下一个3位使用7个。4个LSB是二进制权重电流源，每个低位比特等于前一比特值的一半。
电流源的总数57 (31 + 15 + 7 + 4) 加上满幅值和零值，确定了测量MAX5891
线性度所需的最少编码数。59次测量支持重新构建完整的DAC俞出传输函数。一旦确定了传输函数，即可计算线性度。该方法虽然缩短了测试时间，但降低了测量精度。表1列出了推荐的MAX589编码组。
表1. 5-4-3-4 体系结构16位编码组
热门词条
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实验四三相电路电压、电流的测量 一．实验目的 1、练习三相负载的星形联接和三角形联接； 2、了解三相电路线电压与相电压，线电流与相电流之间的关系； 3、了解三相四线制供电系统中，中线的作用； 4、观察线路故障时的情况； 5、学会用功率表测量三相电路功率的方法。 二．原理说明 1.三相电压、电流的测量 电源用三相四线制向负载供电，三相负载可接成星形（又称‘Y’形）或三角形 （又称‘Δ’形）。 当三相对称负载作‘Y’形联接时，线电压ＵＬ是相电压UP的倍，线电流ＩＬ等于相电流ＩＰ，即：UL=3UP, IL=IP，流过中线的电流ＩN＝０；作‘Δ’形联接时，线电压UL等于相电压UP，线电流IL是相电流IP的3倍，即：IL=IP, UL=UP 不对称三相负载作‘Y’联接时，必须采用‘YO’接法，中线必须牢固联接，以保证三相不对称负载的每相电压等于电源的相电压（三相对称电压）。若中线断开，会导致三相负载电压的不对称，致使负载轻的那一相的相电压过高，使负载遭受损坏，负载重的一相相电压又过低，使负载不能正常工作；对于不对称负载作‘Δ’ 联接时，IL≠3Ip，但只要电源的线电压UL对称，加在三相负载上的电压仍是对称的，对各相负载工作没有影响。 本实验中，用三相调压器调压输出作为三相交流电源，用三组白炽灯作为三相负载，线电流、相电流、中线电流用电流插头和插座测量。 2．三相功率的测量 （1）三相四线制供电，负载星形联接（即Y0接法） 对于三相不对称负载，用三个单相功率表测量，测量电路如图4-1所示，三个单相功率表的读数为W1、W2、W3，则三相功率P＝W1＋W2＋W3， 这种测量方法称为三瓦特表法；对于三相 对称负载，用一个单相功率表测量即可，若功率表的读数为W ，则三相功率P＝3W，称为一瓦特表法。 （2）三相三线制供电 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‘Δ’接，
初三上学期物理周练试卷（电流、电压） 一、填空题（共5小题，满分20分） 1．王海同学用电流表测量电流时，把电流表接入电路后闭合开关，发现指针偏转如左图所示，产生这种情况的原因是；另一同学测量时，则发现指针偏转如右图所示，产生这种情况的原因是． 2．如甲图电路，当开关S闭合后，电流表的指针偏转如乙图所示，其中a电流表测量的是通过（选填“电源”、“L1”或“L2”）的电流，b电流表的读数应为A． 3．如图，甲是，乙是，可组成两灯并联电路（填小灯泡或电流表）． 4．在如图所示的电路中，电源由3节干电池组成。闭合开关S，电压表的示数为2V，则灯L1两端的电压为V，断开开关S，电压表的示数为V． 5．如图甲所示电路，电源电压为6V，当S闭合时，电压表的读数如图乙所示，则L1两端的电压为V，L2两端的电压为V． 二、选择题（共10小题，满分50分） 6．小明要研究串联电路的电流特点，连接了如图电路．闭合开关后，测出甲、乙、丙三处的电流，则这三处的电流大小关系是（）
A．甲处最大B．乙处最大C．丙处最大D．一样大 7．如图所示，当开关S闭合时，电流表示数为0.9A，当开关S断开时，电流表示数为0.5A，则（） A．开关S闭合时，通过L1的电流为0.5A B．通过L2的电流为0.4A C．开关S闭合时，通过L1的电流为0.4A D．通过L2的电流为0.9A 8．如图所示，在探究并联电路中的电流关系时，小明同学用电流表测出A、B、C三处的电流分别为I A=0.5A，I B=0.3A，I C=0.2A，在表格中记录数据后，下一步首先应该做的是：（） A．整理器材，结束实验 B．分析数据，得出结论 C．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电流值 D．换用电流表的另一量程，再测出一组电流值 9．如图所示电路，闭合开关后，比较a、b、c、d四处电流的大小，其中不正确的是（） A．I a=I d B．I a＞I d C．I a＞I b D．I d＞I c 10．如图所示的电路图中，能用电压表正确测出灯L l两端电压的是（） A．B．C．D． 11．如图是某同学做实验时的电路图．闭合开关S后，发现灯泡L1、L2均不亮，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，则该电路中的故障是：（） A．电源正极与a之间开路B．L1、b之间开路 C．b、L2、c之间开路D．c与电源负极之间开路 12．如图所示，设电源电压保持不变，S1断开S2闭合时，电压表读数为4.5V，S1闭合S2断开时，电压表读数变为3V，灯泡L l和L2两端电压分别是（）
参数类别（物理特征）： 1、漏源电压系列 1.1、V(BR)DSS：漏源击穿电压 1.2、dV(BR)DSS/dTJ：漏源击穿电压的温度系数1.3、VSD：二极管正向（源漏）电压 1.4、dV/dt：二极管恢复电压上升速率 2、栅源电压系列 2.1、VGS(TH)：开启电压 2.2、dVGS(TH)/dTJ：开启电压的温度系数 2.3、V(BR)GSS：漏源短路时栅源击穿电压 2.4、VGSR：反向栅源电压 3、其它电压系列 3.1、Vn：噪声电压 3.2、VGD：栅漏电压 3.3、Vsu：源衬底电压 3.4、Vdu：漏衬底电压 3.5、Vgu：栅衬底电压 二、电流类参数 1、漏源电流系列 1.1、ID：最大DS电流 1.2、IDM：最大单脉冲DS电流 1.3、IAR：最大雪崩电流 1.4、IS：最大连续续流电流 1.5、ISM：最大单脉冲续流电流 1.6、IDSS：漏源漏电流 2、栅极电流系列 2.1、IGSS：栅极驱动（漏）电流 2.2、IGM：栅极脉冲电流 2.3、IGP：栅极峰值电流
三、电荷类参数 1、Qg：栅极总充电电量 2、Qgs：栅源充电电量 3、Qgd：栅漏充电电量 4、Qrr：反向恢复充电电量 5、Ciss：输入电容=Cgs+Cgd 6、Coss：输出电容=Cds+Cgd 7、Crss：反向传输电容=Cgd 四、时间类参数 1、tr：漏源电流上升时间 2、tf：漏源电流下降时间 3、td-on：漏源导通延时时间 4、td-off：漏源关断延时时间 5、trr：反向恢复时间 五、能量类参数 1、PD：最大耗散功率 2、dPD/dTJ：最大耗散功率温度系数 3、EAR：重复雪崩能量 4、EAS：单脉冲雪崩能量 六、温度类参数 1、RJC：结到封装的热阻 2、RCS：封装到散热片的热阻 3、RJA：结到环境的热阻 4、dV(BR)DSS/dTJ：漏源击穿电压的温度系数 5、dVGS(TH)/dTJ：开启电压的温度系数 七、等效参数 1、RDSON：导通电阻 2、Gfs：跨导=dID/dVGS 3、LD：漏极引线电感 4、LS：源极引线电感
?测量电功率实验的目的和原理： 1. 实验目的： 1）测定小灯泡额定电压下的电功率； 2）测定小灯泡略高于额定电压下的电功率； 3）测定小灯泡略低于额定电压下的电功率。 2. 实验原理：P=UI 应测量的物理量：小灯泡两端的电压U，和通过的电流I。 3. 实验方法：伏安法 ?伏安法测小灯泡的电功率：
?伏安法测电阻与测功率的异同点： ?补充： (1)伏安法测功率。滑动变阻器的作用是保护电路和控制灯泡两端电压。多次测量的目的是为了测量不同电压下小灯泡的实际功率，不 是为了多次测量求平均值。所以设计的表格中没有“平均功率”这一栏。 (2)伏安法测定值电阻时，滑动变阻器的作用是保护电路和改变电路中的电流和电阻两端电压，因电阻阻值不变，这是为了多测几组对 应的电压、电流值，多测几次电阻值，用多次测量求平均值来减小误差。 (3)伏安法测小灯泡电阻时，由于灯丝电阻大小与温度有关。在不同的工作状态下，小灯泡温度不同。灯丝电阻也不同。因此测灯丝电 阻时滑动变阻器的作用是为了保护电路和改变电路中的电流，不是为了多次测量求平均值。 ?“伏安法测功率”中常见故障及排除: “伏安法测功率”是电学中的重要实验。同学们在实验过程中，容易出现一些实验故障，对出现的实验故障又束手无策，因此，能够找出实验故障是做好实验的“法宝”。下面就同学们在实验中易出现的故障从以下几方面进行分析。 1．器材选择不当导致故障 故障一：电流表、电压表指针偏转的角度小。 [分析原因]①电压表、电流表量程选择过大；②电源电压不高。 [排除方法]选择小量程，如果故障还存在，只有调高电源电压。实验中若电表指针偏转的角度太小，估读电流或电压时由于视觉造成的误差将增大。为了减小实验误差，选择量程时既不能使电表指针超过最大刻度，又要考虑到每次测量时应该使电表指针偏过刻度盘的中线。 2．器材连接过程中存在故障 故障二：电压表、电流表指针反向偏转。 [分析原因]两表的“+”“-”接线柱接反了，当电流从“一”接线柱流入时，指针反向偏转，甚至出现指针打弯、损坏电表的情况。 [排除方法]将两电表的“+”“-”接线柱对调。
实验-02 电压和功率测量：电压丢哪儿了？ 一、实验目的: 1.功率表的使用:如何用功率表测量二端器件的有功功率？ 2.进一步熟悉调压器、指针电压表、电流表 3.掌握功率测量方法，用功率表测量或测量电压、电流计算出功率 4学习、掌握仪表符号代表的意义.0.5级表的误差为0.5% 5.特别提醒.注意自耦调压器、功率表的接法，电压表内阻的影响…… 二、实验设备: 自耦调压器、指针电压表、电流表、功率表、40W灯泡 三、实验线路和原理 1、按图接好线路，电压调至V=250V(以电压表测试为准)， 2、先用指针表150V档测U1,U2记录测量结果入表 3、重复上述实验过程，这次改用数字万用表测量电压，数据计入表中。 四、实验内容小结 1.指针电压表精度为1级，内阻R0=5000Ω（150V），300V档R0=20000（Ω） 2.指针表150V档测量灯泡电压时有什么现象？用数据解释“电压丢哪儿了”？ 与电压表并联的灯泡亮度明显小于另一灯泡，被测灯泡的电压小于125V;U1+U2<250; 按照串联分压理论，两个相同的灯泡，各自应分得125V电压，按照上节课所测40W白炽灯的伏安特性曲线可得，125V时电阻为900Ω，而电压表的内阻为5000Ω，根据并联电阻求法可得=762Ω，并联后与40W灯泡分压可得：U1=
3.数字万用表、指针电压表哪个精度更高？不用万用表怎么测准灯泡上的电压？ 万能电压表的精度更高，因为万能电压表的电阻相对于白炽灯来说很大，根据并联电阻求法可知，当一电阻相对于另一电阻很大时则并联电阻和小电阻阻值差不多，对分压影响不打。而指针电压表电阻相当于白炽灯不是特别大，则电阻偏小，分压也会变小。故不如万能电压表精确。 用一个已知阻值的大电阻（远远大于待测电阻）与灵敏电流计串联后再与待测电阻并联，所测电压即为电阻阻值与灵敏电流计电流示数乘积。
测量电感及电容上电流和电压的相位差&测量电容上电流和电压 的相位差 上海中学高二（9）王晓欣、徐烨婷 指导教师杨新毅 实验目的：运用TI-83对电容电路进行实验，测量电容电路中电压与电流之间的相位差，了 解电容电感的性质。 实验原理 对于电阻R1，电流与电压成正比。电压v=Vsinωt，则i= Vsinωt /R。由于电阻R1mR1m1与电容串联，因此两者的电流相等。i= i= Vsinωt /R，电容的电流波形图与电阻的电压L1R1m1波形图的周期、初相位都相同，只在幅值上有所不同。因为只需观察电容的电流电压波形图 周期与初相位的关系，因此可以将电阻的电流波形图与电容的电压波形图进行对比，得出电 容的电压与电流的关系。 实验过程 1. 开机方法： ?用专用接线连接TI—83Plus和CBL。 ?按ON键打开TI—83Plus电源。
?按应用功能键APPS，进入Applications界面（见图1）。 图1 按数字键4选择Physics功能（见图2）。 图2 按ENTER回车键，进入主菜单（见图3）。 图3 2. 探头设定： ?将两个电压探头分别插入CH1,CH2两个插口中，打开CBL电源。 ?在Main Menu下按1选择SET UP PROBES，进入探头设定 菜单（见图4）。在NUMBER OF PROBES菜单中按2选择 图4 TWO。 在SELECT PROBE中按7选择MORE（见图5），再按3（见图6）将第一个探头选择为VOLTAGE。按ENTER 重复以上操作，将第二个探头也设为VOLTAGE。回到主菜 图5 单（见图7）。
图6 图7 3. 参数设定 在Main Menu下按2选择2：COLLECT DATA。在DATA COLLECTION中按2选择2：TIME GRAPH（见图8）。 图8 在ENTER TIME BETWEEN SAMPLES IN SECONDS：后输入时间间隔0.0005。在ENTER NUMBER OF SAMPLES：后输入取样个数100(见图9)。 图9 按ENTER对实验设置进行确认（见图10）。 图10 在CONTINUE中按1选择USE TIME SETUP，用以上设置图11 进行实验（见图11）。 4. 连接电路
功率表如何测功率 F0403014 眭博聪 5040309405 摘要：分析功率表的结构，工作原理及其应用 关键字：功率，功率因素cosφ 前言：在学到三相电路功率测量时，用到了一个新的测量仪表——功率表。但是对于其工作原理，它是怎么可以直接显示功率的大小，为什么要这样接线不甚了解，也为此查阅了些资料。本文介绍了功率表的结构，工作原理等情况。 正文： 功率表是测量直流，交流电路中功率的机械式指示电表。直流电路和交流电路中的功率分别为P=UI。 直流电路和交流电路中的功率分別为P=UI和P=UIcosφ﹐U，I 为负载电压和电流，φ为电流相量与相量间夹角﹐cosφ为功率因数。虽然各系电表的测量机构都有可能构成测量功率的电表﹐但最适于制成功率表的是电动系电表和铁磁电动系电表的测量机构。 功率表的结构： 由于功率表的种类很多，这里只以单相电动系功率表进行分析。 单相电动系功率表的接线原理见图。 这种电表测量机构的转动力矩M与I1I2cosθ有关﹐I1为静圈电流，I2为动圈电流﹐θ为两 电流相量间夹角。使负载电流I通过静圈﹐即I1=I。将负载电压加于动圈及与动圈串联的大电阻R上﹐则动圈中电流I2=U/R。这样θ=φ﹐而转动力矩M=kI1I2cosφ﹐这反映了功率P的大小。 改变与动圈串联的电阻值﹐可改变电压量程﹐将静圈的两线圈由串联改为并联﹐可扩大电流量程。功率表的表盘一般按额定电压与额定电流相乘﹐并使功率因数cosφ＝1來标值。如电压量程为300V﹑电流量程为5A的功率表﹐表盘的满刻度值为300×5×1＝1500W。也有制成功率因数为 0.1的低功率因数功率表﹐其满刻度值为300×5×0.1=150W。功率表的量程不能简单地只提功率量程﹐而应同時指明电压﹑电流量程及功率因数数值。 功率表的接线： 功率表的正确接法必须遵守“发电机端”的接线规则。 1)功率表标有“*”号的电流端必须接至电源的一端，而另一端则接至负载端。电流线
电流表格模板和电压表格模板测量练习测试题(总5页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除
L 2 V L 1 A B C D 电流表和电压表测量练习题 1、下图中电压表测量谁的电压 2、如下图所示，L 1和L 2是 联，的a 端是 接线柱，b 端是 接线柱。测量________两端的电压。 3、如图所示为用电压表测量灯泡两端电压的电路图，其中正确的是（ ） A ．图 A B. 图 B C ．图 C D ．图 D 第2题 4、下列各图中测量L 1电压的电路，正确的是（ ） 9、判断下列各图中电压表所测量的对象。 （1）如图1，电灯L 1、L 2是 联，电压表V1测量 两端的电压,电压表V2 测量 两端的电压 （2）如图2，电灯L 1、L 2是 联，电流表A 测通过 的电流。电压表V 测量 两端的电压。 （3）、如图4，电灯L 1、L 2、L 3是 联，电流表A 1测量通过 的电流，电流表A 2测通过 的电流，电流表A 3测通过 的电流。 10、用电流表测量灯泡L 1中的电流， 下图中正确的是〔 〕 11、下列各图中，电路连接没有错误，电表均有正常示数，请判定甲、乙各是电流表还是电压 表。 12、如图2是某同学做实验时的电路图。闭合开关S 后，发现灯泡L 1、L 2均不亮， 电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，则该电路中的故障是：（ ） A ．电源正极与a 之间断路 B ．a 、L 1、b 之间断路 C ．b 、L 2、c 之间断路 D ．c 与电源负极之间断路 A 1 A 2 S V 1 V 2 R 1 R 2 P S A V a b P S A R V 1 V 2 L 1 L 2 图 1 图4 L 1 A 1 A 2 A 3 L 2 L 3
专业：电气工程及自动化 姓名： 实验报告 学号：日期：11月3日地点：东三 -202 课程名称：电路与电子技术实验Ⅰ指导老师：李玉玲成绩： __________________ 实验名称：实验13 三相电路的相序、电压、电流及功率测量实验类型：_______ 同组学生姓名：__ 一、实验目的和要求 1、学会三相电源相序的判定方法。
2、学会三相负载Y形和△形联结的连接方法，掌握这两种接法下，线电压和相电压、线电流和相电流的测量方法。 3、熟悉一瓦表法、二瓦表法测量三相电路的有功和无功功率的原理与接线方法。 4、掌握功率表的接线和使用方法。 二、实验内容和原理 原理： 1、确定三相电源相序的仪器称为相序指示器，它实际上是一个星形连接的不对称负载， 一项中接有电容C，另两相分别接入大小相等的电阻R。 所以把图示负载电路接到对称三相电源上，且认定接电容的一相为U相，那么，其余两 相中相电压较高的一相必是V相，相电压较低的一相是W相。V、W两项电压的相差程度取 决于电容的数值。一般为便于观测，V、W两相用相同的白炽灯代替R。 2、将三相负载各项的一端连接成中线点N，A、B、C分别接至三相电源，即为Y形联结。 这是相电流等于线电流。如果电源为对称三相电源，在负载对称时，线电压有效值是相电压有 效值的倍，相位超前角30度，即。这时各相电流也对称，电源中性点与负 载中性点之间的电压为零。即使用中性线将两中性点连接起来，中性线电流也等于零。如果负载不对称，即中性线就有电流流过，这时如将中性线断开，三相负载的各相相电压将不再对称。各相灯泡会出现亮暗不一致的现象，这就是中性点位移引起各相电压不等的结果。 3、△接法时，线电压等于相电压，但线电流为两相电流的矢量和，若负载对称，则 。 4、三相电路功率测量 （1）一瓦表法测有功功率
Matlab版本 R2011b 1.有两类模块端口：小方块：用于主电路三角形：用于控制电路这两类端口信号无法通过信号线直接连接而可以通过测量模块进行连接常用的测量模块有：电压测量模块（Simscape/SimPowerSystems/Measurements/）电流测量模块（Simscape/SimPowerSystems/Measurements/）多路测量仪（Simscape/SimPowerSystems/Measurements/ ） 2.多路测量仪的使用（1）元件路径Simscape/SimPowerSystems/elements/ Simscape/SimPowerSystems/electrical Sources/ （2）电路图Series RLC Branch2Scope Multimeter AC Voltage Source（3）参数设置注意：添加完测量模块再添加设置电路参数，否则找不到测量的量将示波器修改为两个坐标 （4）调试问题 Error in 'untitled/AC Voltage Source': Initialization commands cannot be evaluated. 解决办法：添加powergui（Simscape/SimPowerSystems/）网络解释：powergui 具体干什么的我也说不好，反正在用到SimPowerSystem里面的模块的时候就必须用到powergui吧~~不过这个powergui直接放进去就行了。里面还有FFT之类的分析可以用。个人理解就相当于一个头文件感觉的东西。 修改后：Series RLC Branch2ScopeMultimeter AC Voltage Source Continuous powergui仿真结果 1、图形显示的不够平滑，怎么解决？--仿真参数中改
电压电流互感器的试验 方法 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】
电压电流互感器的常规试验方法 一、电压、的概述 典型的互感器是利用电磁感应原理将高电压转换成低电压，或将大电流转换成小电流，为测量装置、保护装置、控制装置提供合适的电压或电流信号。电力系统常用的，其一次侧电压与系统电压有关，通常是几百伏～几百千伏，标准二次电压通常是100V和100V/ 两种；而电力系统常用的，其一次侧电流通常为几安培～几万安培，标准二次电流通常有5A、1A、等。 ? 1.的原理 的原理与变压器相似，如图所示。一次绕组(高压绕组)和二次绕组(低压绕组)绕在同一个铁芯上，铁芯中的磁通为Ф。根据电磁感应定律，绕组的电压U与电压频率f、绕组的匝数W、磁通Ф的关系为： ? 图电压互感器原理 2.的原理 在原理上也与变压器相似，如图所示。与电压互感器的主要差别是：正常工作状
态下，一、二次绕组上的压降很小（注意不是指对地电压），相当于一个短路状态的变压器，所以铁芯中的磁通Ф也很小，这时一、二次绕组的磁势F（F=IW）大小相等，方向相反。即电流互感器一、二次之间的电流比与一、二次绕组的匝数成反比。 图电流互感器的原理 3.互感器绕组的端子和极性 电压互感器绕组分为首端和尾端，对于全绝缘的电压互感器，一次绕组的首端和尾端可承受的对地电压是一样的，而半绝缘结构的电压互感器，尾端可承受的电压一般只有几kV左右。常见的用A和X分别表示电压互感器一次绕组的首端和尾端，用a、x或P1、 P2表示电压互感器二次绕组的首端或尾端；电流互感器常见的用L1 、L2分别表示一次绕组首端和尾端，二次绕组则用K1、K2或S1、S2表示首端或尾端，不同的生产厂家其标号可能不一样，通常用下标1表示首端，下标2表示尾端。 当端子的感应电势方向一致时，称为同名端；反过来说，如果在同名端通入同方向的直流电流，它们在铁芯中产生的磁通也是同方向的。标号同为首端或同为尾端的端子而且感应电势方向一致，这种标号的绕组称为减极性，如图所示，此时A-a
万用表测量交流电压和电流的方法 1. 万用表由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。 (1)表头 它是一只高灵敏度的磁电式直流电流表，万用表的主要性能指标基本上取决于表头 的性能。表头的灵敏度是指表头指针满刻度偏转时流过表头的直流电流值，这个值越小，表头的灵敏度愈高。测电压时的内阻越大，其性能就越好。表头上有四条刻 度线，它们的功能如下：第一条(从上到下)标有R或Q,指示的是电阻值，转换开关在欧姆挡时，即读此条刻度线。第二条标有s和VA，指示的是交、直流电压和直流电流值，当转换开关在交、直流电压或直流电流挡，量程在除交流10V 以外的其它位置时，即读此条刻度线。第三条标有10V，指示的是10V的交流电 压值，当转换开关在交、直流电压挡，量程在交流10V时，即读此条刻度线。第 四条标有dB ,指示的是音频电平。 (2 )测量线路 测量线路是用来把各种被测量转换到适合表头测量的微小直流电流的电路，它由电阻、半导体元件及电池组成 它能将各种不同的被测量(如电流、电压、电阻等)、不同的量程，经过一系列的 处理(如整流、分流、分压等)统一变成一定量限的微小直流电流送入表头进行测量。 (3 )转换开关
其作用是用来选择各种不同的测量线路，以满足不同种类和不同量程的测量要求。 转换开关一般有两个，分别标有不同的档位和量程。 2. 2 ?符号含义 (1 )s 表示交直流 (2) V — 2.5KV 4000Q /V 表示对于交流电压及 2.5KV 的直流电压挡，其灵敏度 为 4000 Q /V (3) A — V —Q 表示可测量电流、电压及电阻 (4) 45 — 65 — 1000Hz 表示使用频率范围为 1000 Hz 以下，标准工频范围为 4520m 里面标專』也 聲歸 ■ 気的最大电-■&值 档 把入孔 的 电量 好，fi 个示谈容！ 兰史弋构显是的！ 疊电这?嶽?l 了 Cx COM :2M .1000 Q B C 20哄 切 20n 2n 1010 700 200 20 200 PNP 叭 “ 20K 200K 2M 十叭.f d 2QO y 务hFE 2Mm
实验七三相交流电路的测量数据 一、实验目的 1. 掌握三相负载作星形联接、三角形联接的方法，验证这两种接法下线、相电压及线、相电流之间的关系。 2. 充分理解三相四线供电系统中中线的作用。 二、原理说明 1. 三相负载可接成星形（又称“Ｙ”接）或三角形(又称"△"接)。当三相对称负载作Y 形联接时，线电压U L是相电压U p的倍。线电流I L等于相电流I p，即 U L＝U p，I L＝I p 在这种情况下，流过中线的电流I0＝0，所以可以省去中线。 当对称三相负载作△形联接时，有I L＝I p， U L＝U p。 2. 不对称三相负载作Y 联接时,必须采用三相四线制接法，即Y0接法。而且中线必须 牢固联接，以保证三相不对称负载的每相电压维持对称不变。 若中线断开，会导致三相负载电压的不对称，致使负载轻的那一相的相电压过高，使负载遭受损坏；负载重的一相相电压又过低，使负载不能正常工作。尤其是对于三相照明负载，无条件地一律采用Y0接法。 3. 当不对称负载作△接时，I L≠ Ip，但只要电源的线电压U L对称，加在三相负载上 的电压仍是对称的，对各相负载工作没有影响。 三、实验设备 序号名称型号与规格数量备注 1交流电压表0～500V1无 2交流电流表0～5A1无 3万用表无1自备 4三相自耦调压器无1无 5三相灯组负载220V，15W白炽灯9DGJ-04 6电门插座33DGJ-04 四、实验内容 1. 三相负载星形联接（三相四线制供电） 按图 7-1 线路组接实验电路。即三相灯组负载经三相自耦调压器接通三相对称电源。将三相调压器的旋柄置于输出为0V 的位置（即逆时针旋到底）。经指导教师检查合格后，方可开启实验台电源，然后调节调压器的输出，使输出的三相线电压为220V，并按下述内容完成各项实验，分别测量三相负载的线电压、相电压、线电流、相电流、中线电流、电源与负载中点间的电压。将所测得的数据记入表7-1 中，并观察各相灯组亮暗的变化程度，特别要注意观察中线的作用。
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，
差分输出、电流模式DAC勺参数和测量 方法 摘要：实现了一种全集成可变带宽中频宽带低通滤波器，讨论分析了跨导放大器-电容(OTAC)连续时间型滤波器的结构、设计和具体实现，使用外部可编程电路对所设计滤波器带宽进行控制，并利用ADS软件进行电路设计和仿真验证。仿真结果表明，该滤波器带宽的可调范围为1?26 MHz阻带抑制率大于 35 dB，带内波纹小于0. 5 dB，采用1. 8 V电源，TSMC 0 18卩m CMO工艺库仿真，功耗小于21 mV，频响曲线接近理想状态。关键词：Butte 本文中，将以MAX5891作为测量和规格说明的特例。但所介绍的参数和测量方法可以用于其他的差分输出、电流模式DAC 线性参数说明 定义数据转换器线性精度主要有两个参数：积分(INL)和差分(DNL)非线性。INL 是输出传输函数和理想直线之间的偏差；DNL是转换器输出步长相对于理想步 长的误差可以采用两种方法之一对INL进行定义：(1)端点INL或(2)最佳拟合INL。端点INL是采用DAC传输函数端点测得的实际值计算转换器的线性度；最佳拟合INL则是计算传输函数的斜率获得INL的峰值。 图1a.端点积分非线性误差 图1b.最佳拟合积分非线性误差 图1a和图1b以图形的形式显示了两种测试方法与给定传输函数之间的关系。 注意，两种情况中，DAC专输函数曲线的数值和形状都一样。还要注意，图1a 的端点线性度有较大的正INL，而没有负误差。 采用图1b所示的最佳拟合方法，将部分正误差转移到直线的负侧，以降低报告的最大INL。注意，线性度误差总量和直线计算结果相同。 DNL定义理解起来要难一些，确定最低有效位(LSB)的权值会影响DNL DAC中需要考虑DNL没有小于-1 LSB的编码。小于这一电平的DNL误差表明器件是非单调的。当输出不随输入码增大而减小时，或者输出不随输入码减小而增大时，DAC是单调的。图2解释了正、负DNL误差，澄清了单调的概念。
PMSM 参数测量实验 测量永磁同步电机定子电阻、交轴电感、直轴电感、转子磁链以及转动惯量。 1. 定子电阻的测量 采用直流实验的方法检测定子电阻。通过逆变器向电机通入一个任意的空间电压矢量U i (例如U 1)和零矢量U 0,同时记录电机的定子相电流,缓慢增加电压矢量U i 的幅值,直到定子电流达到额定值。如图1所示为实验的等效图,A 、B 、C 为三相定子绕组,U d 为经过斩波后的等效低压直流电压。I d 为母线电流采样结果。当通入直流时，电机状态稳定以后，电机转子定位，记录此时的稳态相电流。因此，定子电阻值的计算公式为： 1 ,2 a d b c d I I I I I ===- (1) 23d s d U R I = (2) 图1 电路等效模型 2． 直轴电感的测量 在做直流实验测量定子电阻时,定子相电流达到稳态后,永磁转子将旋转到和定子电压矢量重合的位置,也即此时的d 轴位置。测定定子电阻后,关断功率开关管,永磁同步电机处于自由状态。向永磁同步电机施加一个恒定幅值,矢量角度与直流实验相同的脉冲电压矢量(例如U 1),此时电机轴不会旋转(ω=0),d 轴定子电流将建立起来，则d 轴电压方程可以简化为： d d d q q d di u Ri L i L dt ω=-+d d d d di u Ri L dt =+ (3) 对于d 轴电压输入时的电流响应为： ()(1)d R t L U i t e R -=- (4) 利用式(4)以及测量得到的定子电阻值和观测的电流响应曲线可以计算得到直轴电感值。 其中U /R 为稳态时的电流反应，R 为测得的电机定子电阻。由上式可知电流上升至稳态值的0.632倍时，1d R t L - =-，电感与电阻的关系式可以写成： 0.632d L t R =? (5)
课程名称：电网络分析_______指导老师：_孙盾_____ 成绩：__________________ 实验名称：_三相电路相序电流电压以及功率的测量实验类型：_____同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1、学习三相电源相序的判定方法； 2、学习三相负载Y型联结和△型联结的连接方法，掌握两种接法下，线电压和相电压、 线电流和相电流的测量方法； 3、熟悉一瓦表法测量有功和无功功率的原理与接线方法； 4、熟悉二瓦表法测量三相电路有功和无功功率的原理与接线方法； 5、掌握功率表的接线和使用方法。 二、实验内容和原理 （1）实验内容 1、三相相序的测定(三相电机转动方向,一表法二表法连接)； 2.三相四线制Y0-Y0接法:对称负载 (单相负载为两只25W/220V灯泡、两个1μ F/630V电容并联组成)测量各相（线）电流及中线电流，各相电压及线电压，各相 有功功率； 3.三相四线制Y0-Y0接法:不对称负载（将W相负载中的电容去掉）测量各相（线） 流及中线电流，各相电压及线电压，各相有功功率； 4. 断开中线，形成Y-Y接法；在不对称负载情况下，测量各相（线）电流，各相电 压及线电压，各相有功功率； 5. 断开中线，形成Y-Y接法；在不对称负载情况下，两表法测量总有功功率，并比 较； 6. 断开中线，形成Y-Y接法；在对称负载情况下，两表法测量总有功功率和总无功 功率； 7. 将负载改接为△型对称负载,形成 Y- △接法；各(相)线电压、线电流、相电流 及各相有功功率； 8. 二瓦表法测量三相△接对称负载总有功功率和总无功功率；一瓦表法测量三相△ 接对称负载总无功功率； （2）实验原理 1.对称三相三线制——一表法测量有功功率
一、 头验目的 1. 熟悉三相负载的两种接法，并验证电压和电流的线值和相值的关系。 2. 充分理解三相四线供电系统中中线的作用。 二、 实验仪器 1. 三相自耦调压器 2. 三相灯组负载（三组） 三、 实验原理 1. 三相负载可接成星形（又称接）或三角形（又称"△"接），当三相对称负载 作丫形联接时，线电压U i 是相电压U p 的3倍。线电流I i 等于相电流I p ,即 U L = Q 3 U p I L = I p 当采用三相四线制接法时，，流过中线的电流I o = 0,所以可以省去中线。 当对称三 相负载作△形联接时，有 I L 二J3lp, U L =U P 2. 不对称三相负载作丫联接时，必须采用三相四线制接法，即 丫。接法。而且 中线必须牢固联接，以保证三相不对称负载的每相电压维持对称不变。 倘若中线断开，会导致三相负载电压的不对称，致使负载轻的那一相的相电压过 高，使负载遭受损坏；负载重的一相相电压又过低，使负载不能正常工作。尤其 是对于三相照明负载，无条件地一律采用 丫0接法。 3. 当不对称负载作△接时，I L 工3 Ip ，但只要电源的线电压 U L 对称，加在三 相负载上的电压仍是对称的，对各相负载工作没有影响。 四、 实验内容 1. 三相负载星形联接 按图7-1线路组接实验电路。即三相灯组负载经三相自耦调压器接通三相对 称电源，将三相调压器的旋柄置于三相电压输出为 0V 的位置，经指导教师检查 后。方可合上三相电源开关，然后调节调压器的输出，使输出的三相线电压为 220V ，按表1数据表格所列各项要求分别测量三相负载的线电压、相电压、线 电流（相电流）、中线电流、电源与负载中点的电压，记录之。并观察各相灯组 亮暗的变化程度，特别要注意观察中线的作用。 1） 三相负载星形连接且采用三相四线制供电 按图7-1线路组接实验电路，是输出的三相线电压为 220V 。 2） 按数据表格所列各项要求分别测量三相负载的线电压、相电压、相电流、中 线电流、电源与负载中点间的电压，记录之。 u( V 20 2 v( w( V 20V 2
编号： 毕业设计说明书 题目：测量电压、电流、功率的 ___数字表的设计制作 学院：机电工程学院 专业：电气工程及其自动化 学生姓名：张永发 学号：1200120333 指导教师：郭福力 职称： __工程师 __ 题目类型：□理论研究□实验研究□√工程设计□工程技术研究□软件开发 2016 年6 月3 日
摘要 在现代检测技术中，常需用高精度数字电压表进行现场检测，将检测到的数据送入微计算机系统，完成计算、存储、控制和显示等功能.本设计是一种基于STC89C52单片机的测量电量的数字表，以STC89C52单片机和TLC1543为核心器件.该系统的数字电压表电路简单，所用的元件较少，成本低，调节工作可实现自动化：数字电表抗干扰能力强、测量速度快、测量准确度高.整个测量系统主要测量电压电流两个主要参数，只要测出这两个参数就可以计算出有功功率和无功功率。整个系统的设计完成了硬件电路的设计及软件程序的编写，通过最终硬件电路的调试及软件程序的仿真，使该系统能够在要求的条件下达到正常的测量及显示功能。在整个系统的设计过程中，主要采用了模块化的设计方法。该系统主要分为四大模块，即输入信号衰减模块、主控制模块、A/D转换模块和输出显示模块。由于实际电路中的电量参数太大，TLC1543直接采集会使器件被损坏，因此先对电量信号进行衰减，在单片机的控制下完成对电压、电流信号采集，并对电压和电流的相位进行比较得到功率角，最后将测量结果通过LCD1602液晶显示出来。该电路设计新颖、功能强大、可扩展性强。 关键字：51单片机；A/D转换器；电压电流的采样；显示屏；数字表
Abstract In modern measuring technology，it is often required to conduct site measuring with a digital meter．The data measured will then be input into the micro-computer system to execute such functions like calculating，storing，controlling and displaying. An non-electricity measurement digital electric meter based on STC89C52 is proposed. It is a completed measurement system based on the STC89C52 and TLC1543. The digital meter features in simple electrical circuit，lower use of elements，low cost and automatic regulation. The digital meter strong anti-jamming ability, Measuring speed, high accuracy field measurement methods .The measuring system, the main measure two main arguments are voltage and current. Just measured out the two arguments, it can calculate the active power and the reactive power. In this design, the hardware circuit and software programming are both realized at the judge of hardware circuit and imitation of software program. This system can fulfill the function of measure and displaying under the demanded conditions. Over the designing of the whole system, the method of modularity is used. The system is mainly divided into four modules：for example，the module of input signal attenuation, the module of master control, the module of ADC, the module of display export signal. Due to the parameter of actual circuit quantity of electricity are enormous gross, if TLC1543 direct gathering the non-electricity signal, it will break down the device, and the digital electric meter will out of work. So, the quantity of electricity signal must take attenuation place .This system can accomplish the signal sampling of voltage and current, and compares the voltage and current phase, and gets the phase difference. The result can be displayed through the Liquid Crystal Display 1602. The circuit is modern design，powerful functions, scalability strong. Key words：51MCU；A/D converter; sampling voltage current; screen; Digital electric meter