实验一电压源与电压测量仪器实验报告
一、实验目的：
1、掌握电压源（直流稳定电源和函数信号发生器）的功能、技术指标和使用方法；
2、掌握四位半数字万用表及低频毫伏表的功能、技术指标和使用方法；
3、学会正确选用电压表测量直流、交流电压，及含有直流电平的交流电压。
二、实验原理以及仪器介绍
所需仪器
1、直流稳定电源 1台
2、数字函数信号发生器 1台
3、“四位半”数字多用表 1台
4、交流毫伏表 1台
(一).设置信号发生器各项参数
考虑如下信号表达式子：
=+Φ+
()
Y B A wtφ
Φ表示在该式子中，A：信号的幅值、B为信号的直流分量、(**)
信号的形式、ω表示信号的频率，φ表示信号的相位角。若不考虑信号的相位角，则式可以简化为：
=+Φ
()
Y B A wt
若信号没有叠加直流分量，则B为0；
从上式可以发现，若需要简单的产生某一信号，只需要确定该信号的
波形的形状（函数形式）、幅值、和频率（周期）即可。下图（a）、（b）、（c）画的是一个完整周期的波形。对比下图（a）和图（b），可以注意到，图（a）的正半周期和负半周期大小是一致的，图（b）信号的周期和图（a）一致，但是图（b）的正半周期和负半周期大小是不一致的，这是因为图（a）和图（b）的信号各自占空比都不一样，占空比为正半周与周期的比值。对比图（c）和图（a）、图（b）的信号，则可以注意到，图（a）、图（b）的信号是关于0电平线对称的，图（c）的信号，其中轴相对0电平线有向上平移；这是因为，图（c）的交流信号，相对图（a）和图（b）的信号，叠加了一个直流分量。通过对以上图形的对比，可以得到这么一个结论：当需要生成一个信号的时候，只需要根据信号的波形形状、频率、幅度、占空比、直流分量（偏移）等相关参数逐一进行设置，即可得到我们需要的信号输出；当然，设置好正确的信号后，要使信号能够正确输出，根据信号发生器的不同型号，可能还需要进行相关的输出设置。
(二) RIGOL DG10XX 型数字函数信号发生器简介及其使用方法
DG10xx系列双通道函数/任意波形发生器使用直接数字合成（DDS）
技术，可生成稳定、精确、纯净和低失真的正弦信号。该型信号发生器为用户提供了操作简单而功能明了的的前面板、人性化的键盘布局及丰富的接口、直观的图形用户操作界面。
1. DG10xx系列双通道函数/任意波形发生器特点
DG10xx系列双通道函数/任意波形发生器具有如下特点：
。 DDS直接数字合成技术，得到精确、稳定和低失真的输出信号；。双通道输出，可以实现通道耦合、通道复制；
。输出5种基本波形，内置48种任意波形；
。可编辑输出14-bit，4k点的用户自定义任意波形；
。 100MSa/s采样率
。频率特性：
正弦波 1uHz - 20MHz；
方波 1uHz – 5MHz；
锯齿波 1uHz – 150KHz；
脉冲波 500uHz – 3MHz；
白噪声 5MHz带宽（-3dB）；
任意波形 1uHz – 5MHz
。幅度范围 2mVp-p -10Vp-p （50Ω） 4mVp-p -20Vp-p （高阻）。高精度、宽频带频率计：
测量功能：频率、周期、占空比和正/负脉冲宽度
频率范围： 100mHz – 200MHz （单通道）
。丰富的调制功能，输出各种调制波形：调幅（AM）、调频（FM）、调
相（PM ）、二进制频移键控（FSK ）、线性和对数扫描（Sweep ）及脉冲串（Burst ）模式；
。 丰富的输入输出：外接调制源，外接基准10MHz 时钟源，外触发输入、波形输出和数字同步信号输出。
此为，还有一些辅助功能，具体的可参看使用书册（可从服务器下载获得说明书）。
2 DG10xx 系列双通道函数/任意波形发生器前面板及用户界面介绍
图*** 信号发生器前面板 上图为信号发生器的前面板，先根据信号发生的流程，对前面板的各功能区作如下简要说明；
1.电源开关：控制电源的开、关。
2. 12
CH CH 通道切换键：切换活动通道，以便于设定每通道的参数及观察、比较波形
3.波形选择：选择信号发生器生成的信号的形状；
4、菜单键：根据选择的波形，按照LCD 上显示的菜单，对各项参数
进行设置；
5、数字键盘：输入数字，改变数参数的大小；
6、方向键：用于切换数值的权位、任意波文件/设置文件的存储位置；
7、旋钮：改变数值大小，在0-9内，顺时针转一格数字加1，逆时针转一格数字减1；切换内建波形的种类，任意波形文件/设置文件的存储位置、文件名输入符号；
8、模式/功能键：实现存储和调出、辅助系统功能、帮助功能，具体的用法见使用说明书；
9、LCD显示模式： DG10xx系列双通道函数/任意波形发生器提供了三种界面显示模式：单通道常规模式、单通道图形模式及双通道常规
模式，这三种模式可以通过前面板左侧的
下图为三种界面模式：
图***** 信号发生器显示模式
以上为信号发生器简单的介绍，进一步的了解该型信号发生器的功能及其使用方法，请参考《用户手册》。
3、DG10xx系列双通道函数/任意波形发生器使用方法：
在使用信号发生器之前，应该掌握信号发生器的基本使用方法和要产生的信号的各种参数，以避免因仪器不熟或者不了解待发生信号的参数而得不到我们想要的输出信号。下面是信号发生器的使用步骤：
（1）. 顺次打开信号发生器后面板、前面板上的电源开关；
（2）. 按通道切换键，切换信号输出通道；
（3）. 按波形选择键，选择需要的波形；
实验报告 课程名称：___模拟电子技术实验____________指导老师：_ ___ _成绩：__________________ 实验名称：________实验类型：_EDA___________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 1．了解电压比较器与运算放大器的性能区别； 2．掌握电压比较器的结构及特点； 3．掌握电压比较器电压传输特性的测试方法； 4．学习比较器在电路设计中的应用。 二. 实验内容 1 .过零电压比较器 2 .单门限电压比较器 3 .滞回电压比较器 4 .窗口电压比较器 5 .三态电压比较器 三．实验原理 比较器的输出结构 集电极开路输出比较器 集电极/发射极开路输出比较器
漏极开路输出比较器 推挽式输出比较器 ● 过零电压比较器电路 : 过零电压比较器是电压比较电路的基本结构，它可将交流信号转化为同频率的双极性矩形波。常用于测量正弦波的频率相位等。当输入电压 时，输出 ；反之，当输入电压 时，输出 。 ● 基本单门限比较器电路 单门限比较器的输入信号V in 接比较器的同相输入端，反相输入端接参考电压V ref （门限电平） 。当输入电压V in >V ref 时，输出为高电平V OH ；当输入电压V in 实验五雷电冲击电压实验 一、实验目的： 电气设备在电力系统运行中除承受正常运行的工频电压外，还可能受到暂时过电压及雷电过电压的袭击。本实验通过实验装置及控制平台模拟产生相应的雷电冲击波，观察长气隙击穿放电现象以及通过控制台观察冲击波的波形。进而了解冲击电压发生器的功能要求及技术要求，了解其工作原理、系统组成、具体结构、以及相关操作，明确冲击电压试验的有关注意事项，掌握完整的操作流程和操作技能，初步具备开展相关试验任务的能力。 二、实验项目： 通过雷击冲击电压发生器产生高压冲击波击穿长气隙放电。 三、实验说明： 1.冲击电压在系统中的存在形式和表现： 因雷电影响会在电力系统中产生大气过电压，有2种基本形式，即直击雷过电压和感应雷过电压，它们都表现为一段作用很短的过电压脉冲。这种过电压波一般会引起绝缘子闪络或避雷器动作，从而形成冲击截波。如果过电压幅值很大，其波头上升很快，引发的绝缘子闪络或避雷器动作就可能发生在波头部分，将形成冲击陡波。 因系统的倒闸操作、元件动作或发生故障等原因，是系统状态改变，引发过渡过程，可能产生涌动的电压升高，形成操作冲击波。它是一种作用时间较长的过电压波形。 2.冲击电压的特点： 雷电冲击电压波是一种作用时间很短的过电压脉冲波，具有单极性，一般为负极性，如果引起放电，其产生的冲击电流很强。 冲击截波对电感线圈类设备可能造成更加严重的威胁，而冲击陡波对冲击陡波对绝缘子内绝缘子内绝缘的威胁更大。 操作冲击波的能量来自系统内部，其作用时间比雷电波长得多，持续的能量累积造成的损害可能比雷电波更为严重。 3.冲击电压的波形及其参数： 大自然的雷电波或实际的操作波并不一致，但为了便于研究和工程应用，对统计结果进行优化和标准化，形成工程上应用的标准冲击波，主要包括以下4种：（1）雷电冲击电压全波 参数：T1/T2=1.2/50μs 精确要求：峰值≤±3% ，T1≤±30% ， T2≤±20% 《电子测量与仪器》习题参考答案 习题1 一、填空题 1．比较法；数值；单位；误差。 2．电子技术；电子技术理论；电子测量仪器。 3．频率；电压；时间。 4．直接测量；间接测量；时域测量；频域测量；数据域测量。 5．统一性；准确性；法制性。 6．国家计量基准；国家副计量基准；工作计量基准。 7．考核量值的一致性。 8．随机误差；系统误差；粗大误差。 9．有界性；对称性。 10．绝对值；符号。 11．准确度；精密度。 12．2Hz ；0.02%。 13．2/3；1/3～2/3。 14．分组平均法。 15．物理量变换；信号处理与传输；测量结果的显示。 16．保障操作者人身安全；保证电子测量仪器正常工作。 二、选择题 1．A 2．C 3．D 4．B 5．B 6．D 7．A 8．B 9．B 10．D 三、简答题 1．答：测量是用被测未知量和同类已知的标准单位量比较，这时认为被测量的真实数值是存在的，测量误差是由测量仪器和测量方法等引起的。计量是用法定标准的已知量与同类的未知量（如受检仪器）比较，这时标准量是准确的、法定的，而认为测量误差是由受检仪器引起的。 由于测量发展的客观需要才出现了计量，测量数据的准确可靠，需要计量予以保证，计量是测量的基础和依据，没有计量，也谈不上测量。测量又是计量联系实际应用的重要途径，可以说没有测量，计量也将失去价值。计量和测量相互配合，才能在国民经济中发挥重要作用。 2．答：量值的传递的准则是：高一级计量器具检定低一级计量器具的精确度，同级计量器具的精确度只能通过比对来鉴别。 3．答：测量误差是由于电子测量仪器及测量辅助设备、测量方法、外界环境、操作技术水平等多种因素共同作用的结果。 产生测量误差的主要原因有：仪器误差、影响误差、理论误差和方法误差、人身误差、测量对象变化误差。按照误差的性质和特点，可将测量误差分为随机误差、系统误差、粗大误差三大类。误差的常用表示方法有绝对误差和相对误差两种。 四、综合题 1．解：绝对误差 ΔX 1＝X 1－A 1＝9－10＝－1V ΔX 2＝X 2－A 2＝101－100＝1V 相对误差 1111 1%100100%A X A γ-=-?=?= 2 22 1 1%100 100%A X A γ=?=?= 2．解：ΔI m1＝ 1m γ× X m1 ＝± 0.5％×400＝±2mA ，示值范围为100±2mA ； `实验报告 课程名称：电路与电子技术实验指导老师：成绩： 实验名称：电压比较器及其应用实验类型：电子电路实验同组学生姓名： 一、实验目的二、实验内容 三、主要仪器设备四、实验数据记录、处理与分析 五、思考题及实验心得 一、实验目的 1．了解电压比较器与运算放大器的性能区别； 2．掌握电压比较器的结构及特点； 3．掌握电压比较器电压传输特性的测试方法； 4．学习比较器在电路设计中的应用。 二、实验内容及原理 实验内容 1．设计过零电压比较器电路，反相输入端接地，同相输入端接1kHz、1V正弦波信号，测量并绘制输出波形和电压传输特性曲线。 2．设计单门限电压比较器电路，同相输入端接1V直流电压，反相输入端接1kHz、1V正弦波信号，测量3．并绘制输出波形和电压传输特性曲线。 4．设计反相输入（下行）滞回电压比较器，反相输入端接1kHz、1V正弦波信号，测量并绘制输出波形 和电压传输特性曲线。 5．设计窗口电压比较器电路，输入为1kHz、5V三角波信号，设置参考电压Vref1为1V直流电压，参考电压Vref2为4V直流电压，测量并绘制输出波形和电压传输特性曲线。 6．设计三态电压比较器电路，输入电压信号Vin为1kHz、5V三角波信号，当输入Vin 雷电冲击过电压的理论与试验 一．引言 电能与人类的生存、发展有密切关系，而高电压与绝缘技术是其中一个很重要的知识体系，它是支撑电能应用的一根有力的支柱。 高电压技术是以试验研究为基础的研究高电压及其相关问题的应用技术。其内容主要涉及在高电压作用下各种绝缘介质的性能和不同类型的放电现象，高电压设备的绝缘结构设计，高电压试验和测量的设备及方法，电力系统的过电压与绝缘配合、高电压或大电流环境影响和防护措施，以及高电压、大电流的应用等。 目前，随着科技的发展、经济的需要，输电电压等级越来越高，输电距离越来越长，电网结构也越来越复杂。而高电压技术对于进一步发展超高压、特高压输电继续起着重要的推动作用。一些国家正在沿着传统的“外沿发展模式”，继续开展更高一级电压。 二．雷电冲击过电压理论 雷电冲击电压是有雷电放电形成电流通过被击物体流入大地，电流脉冲在被击物体阻抗上的压降形成冲击电压。雷电放电包括三个阶段：先导放电，主放电，余光放电。主放电电流幅值较小，但电流波前时间比第一分量小得多，易造成过电压。各分量中的最大电流和电流增长最大陡度是造成被击物体上过电压、电动力和爆破力的主要因素。在余光阶段流过较长时间的电流则是造成雷电热效应的重要因素之一。 波形组成 气隙的击穿有一个最低静态击穿电压Ｕｏ，但外加电压不小于Ｕｏ仅是气隙击穿的必要条件，欲使气隙击穿，还必须使该电压持续作用一定的时间。静态击穿电压Ｕ0 是使气隙击穿的最小电压。 雷电冲击电压分为：全波，截波－－雷电冲击波被某处放电而截断的波形. (1) 全波：非周期性冲击电压，很快到峰值再逐渐下降 .如图1 作图：取峰值＝1.０，０.９－－Ｂ点，０.３－－Ａ点，０.５－－Q点， 连ＡＢ线，交１.０于C点，交横轴O1点。 O1C－－波前Ｔ＝(t1-t2) t f＝FO1－－视在波前时间 t f／T＝（１.０－０.０）／（０.９－０.３） t f＝Ｔ／０.６＝１.６７Ｔ t t－－视在半峰值时间 程序： #include #define m6h 64400 #define m7h 64524 #define p 1000 //节拍时长 #define ph p/2 //半拍 #define pd p*2 //双拍 #define pf p*3/4 #define pg p/4 uint song[]={m6l,m1,m3,m4,m2,m3,m4,m6,m5,m4,m3,m1,m1,m2,m3,m5,m4,m3,m2,m2,m2,m7l,m1, m2,m4,m3,m2,m2,m2,m2,m3,m3,m3,m5,m6,m3,m3,m3,m3,m5,m2,m2,m2,m3,m5,m2,m2,m3,m6 l,m6l};//《手掌心》简谱 uint time[]={p,ph,ph,pf*2,pg,pg,ph,ph,ph,ph,p,ph,pg,pg,ph,ph,ph,pg,pg,p,ph,pg,pg,ph,ph,pg,pg,pg,pg, pg,pf,pd,ph,ph,pg,pg,pg,pg,pg,ph,pg,p,ph,ph,ph,ph,pg,ph,pg,p};//对应的歌曲节拍 uint total = 50; uint counter = 0,num = 0, i = 0; uint flag=0; uint a1=0,a2=0,a3=0,a4=0; uint lednum=0; uchar num_h[]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10};//共阳数码管“0.—9.”定义 uchar num_l[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};//共阳数码管“0 --9”定义 void Delay25us(unsigned int x);//延时函数声明 unsigned int AD_Trs();//Ad转换函数声明 void display(void);//数码管显示函数声明 void Tmr_Init(void);//定时器初始化函数声明 void High_Interrupt(void);//定时器中断跳转函数声明 void Stopwatch(void);//定时器中断执行函数声明 void main(void)//主函数 { WDTCONbits.SWDTEN = 0;//关闭看门狗 TRISC=0X00;//输入输出端口初始化 TRISD=0X00; PORTC=0X00; TRISE=0X00; PORTEbits.RE0=0;//用于音乐输出 TRISAbits.TRISA0=1; //AD转换采集电压输入 PORTAbits.RA0=0; ADCON0=0x01;//使能ADC，模拟通道选择AN0（RA0） ADCON1 = 0x00;//正负参考电压从单片机内部获取 ADCON2 = 0xa5;//A/D 转换结果格式为右对齐 实验一常用电子测量仪器 使用 Prepared on 24 November 2020 实验一常用电子仪器的使用 一、实验目的 1、学习电子电路实验中常用的电子仪器——示波器、低频信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表等的主要技术指标、性能及正确使用方法。 2、初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。 二、实验原理 在模拟电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、低频信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表等。它们和万用电表一起，可以完成对模拟电子电路的静态和动态工作情况的测试。 实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局，各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图1－1所示。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的共公接地端应连接在一起，称共地。信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线，示波器接线使用专用电缆线，直流电源的接线用普通导线。 图1－1 模拟电子电路中常用电子仪器布局图 一、数字示波器 示波器是一种用途很广的电子测量仪器，它既能直接显示电信号的波形，又能对电信号进行各种参数的测量。 示波器面板介绍 单踪示波模式 注意下列几点： 8. 频率显示 显示当前触发通道波形的频率值。UTILITY 菜单中的“频率计”设置为“开启”才能显示对应信号的频率值，否则不显示。 10.触发位移 使用水平 POSITION 旋钮可修改该参数。向右旋转使箭头（初始位置为屏幕正中央）右移，触发位移值（初始值为 0）相应减小；向左旋转使箭头左移，触发位移值相应增大。按下该键使参数自动恢复为 0，且箭头回到屏幕正中央。 11. 水平时基 表示屏幕水平轴上每格所代表的时间长度。使用 S/DIV 旋钮可修改该参数，可设置范围为～50S。 根据被测信号波形一个周期在屏幕坐标刻度水平方向所占的格数（div或cm）与“水平时基”指示值（t/div）的乘积，即可算得信号频率的实测值。 13. 电压档位 表示屏幕垂直轴上每格所代表的电压大小。使用 VOLTS/DIV 旋钮可修改该参数，可设置范围为 2mV～10V。 `实验报告 课程名称： 电路与电子技术实验 指导老师： 周箭 成绩： 实验名称： 电压比较器及其应用 实验类型： 电子电路实验 同组学生姓名： 邓江毅 一、实验目的 二、实验内容 三、主要仪器设备 四、实验数据记录、处理与分析 五、思考题及实验心得 一、实验目的 1．了解电压比较器与运算放大器的性能区别； 2．掌握电压比较器的结构及特点； 3．掌握电压比较器电压传输特性的测试方法； 4．学习比较器在电路设计中的应用。 二、实验数据记录、处理与分析 ① 【过零电压比较器电路】 过零电压比较器是电压比较电路的基本结构，它可将交流信号转化为同频率的双极性矩形波。常用于测量正弦波的频率相位等。当输入电压 时，输出；反之，当输入电压时，输 出 。 实验仿真: 专业：电气工程卓越人才 姓名： 卢倚平 学号： 3150101215 日期： 4.1 地点： 东3 404 85 实测实验记录： 由于时间不足，没有做过零比较器的相关实测 ②【基本单门限比较器电路】 单门限比较器的输入信号Vin 接比较器的同相输入端，反相输入端接参考电压Vref（门限电平）。当输入电压Vin>Vref 时，输出为高电平VOH；当输入电压Vin 课程设计 ——基于51数字电压表设计 物理与电子信息学院 电子信息工程 1、课程设计要求 使用单片机AT89C52和ADC0832设计一个数字电压表，能够测量0－5V之间的直流电压值，两位数码显示。在单片机的作用下，能监测两路的输入电压值，用8位串行A/D转换器，8位分辨率，逐次逼近型，基准电压为 5V；能用两位LED进行轮流显示或单路选择显示，显示精度0.1伏。 2、硬件单元电路设计 AT89S52单片机简介 AT89S52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存 储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS -51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。 AT89S52具有如下特点：40个引脚，8k Bytes Flash片内程序存储器，256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级，2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。 ADC0832模数转换器简介 ADC0832 是美国国家半导体公司生产的一种8 位分辨率、双通道A/D转换芯片。由于它体积小，兼容性强，性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎，其目前已经有很高的普及率。学习并使用ADC0832 可是使我们了解A/D转换器的原理，有助于我们单片机技术水平的提高。 图1 芯片接口说明： 〃 CS_ 片选使能，低电平芯片使能。 〃 CH0 模拟输入通道0，或作为IN+/-使用。 实验五电压比较器实验 一、实验目的 熟练掌握用运算放大器构成比较器电路的特点。 学会测试比较器的方法。 二、实验设备 1.TX0833 19电源板（±15v） 2.双踪示波器 3.TX0531 29多功能信号发生器 4.交流毫伏表 5.TX0531 18直流电压表 6.TX0833 04运算放大器实验板 7.TX0533 25双路直流稳压电源 三、实验内容 1.过零电压比较器。 （1）按图5-1联接好过零电压比较器电路。 （2）测量u i未输入信号且悬空时的u O值。 （3）u i输入f=500Hz，幅值为2V的正弦信号，用双踪示波器观测u i、u O的波形，并将其记入表5-1 表5-1 f=500Hz u i=2V （4）改变输入信号u i的幅值，可由双路可调稳压电源提供下面表5-2的一组u i的电平值，测量传输特性曲线，并将其记入表5-2，并将曲线描绘于下面的直角坐标中。 表5-2 *（5）如果a，b端跨接稳压管，或b端对地接稳压管，其传输特性曲线如何？可用示波器观察并记录。此实验参考电路如图5-2 2.任意电平比较器。 u OH = +15V u OL = -15V 按图5-3联接好任意电平的比较器电路。 令u R =2V ，按表5-3，使u i 为表中所列的一组电压数值，测u O 的电压数值，将其记入表5-3 令u R =-2V ，按表5-3，使u i 为表中所列的一组电压数值，测u O 的电压数值，将其记入表5-3 表5-3 （1）按图5-4联接好滞后电压比较器。 （2）按照前面的比较器实验经验，自行构思，并用示器来观测，不难发现滞后电压比较器为一具有上、下门限电平的比较器。这里提供给大家上、下门限值的计算公式，供实验中参考。 当输出电压为u OH 时，同相端的电压为2 12f f OH R f f R R V V V R R R R '=?+?++（上门限） 3.3 匝间耐冲击电压试 ⑴试验目的 用专用的匝间冲击电压试验仪对电机绕组施加模仿操作过电压和自然雷电过电压的冲击电压，可以有效的查出绕组匝间绝缘的损伤。 ⑴ 试验仪器 此次设计研究的是交流异步机的耐电压试验，目前较为流行的仪器为匝间冲击电压试验仪，其工作原理大致为：单相交流220V ，50Hz 通过一个调压器，供给一个升压变压器，电压升高后通过整流成为一个较高电压的直流电压，用一个由电路控制的闸流管将上述直流高电压突然加到被测试电机的线圈上，然后在用一个示波器显示该线圈的放电电压曲线，由于该曲线性状与线圈的匝数，磁路等参数有关，所以，可以通过观察他来判别被试线圈是否有匝间短路，匝数多少或者开路的故障。应该按照试验电压的大小和被测电机的容量来选择仪器的规格。 ⑵ 试验接线方法 ①三相绕组六个线端都引出时，可按下图a 所示接法，称为相接法，它试用于无换相装置的匝间仪，需要人工的倒相。 ②三相绕组已接成Y 形或△形时，则可按照下图的b ，c ，d ，e 所示的方法接线。 (a) (d) (b) (c) (c) (f) 图3-4匝间耐电压试验接线图 对于具有一种额定电压的单速度电机，若接线方式固定，冲击试验电压应从接电源端子输入绕组，若有其多种接线方式而电源进线方式不固定，冲击试验电压应分别从可能的几种电源进线方式输入绕组，例如可以从U1、V1、W1端子进线，也可从U2、V2、W2端子进线。 ⑶试验电压和时间 试验时所加高压的数值与被试电机的额定电压，中心高度及使用条件有关，所加高压取冲击电压的峰值，其计算公式为 U Z=1.4K1K2U G (3-5) 式子中U z——冲击电压峰值V K1——运行系数，见下表 K2——尺寸系数，电机中心高≤100mm，取0.9：≥100mm，取1.0 绕线转子及并用电动机一律取1.0 U G——交流工频电压值 表3-4运行系数K的标准表 运行情况或要求K1 一般运行 1.0 浇水潜水 1.05 湿热环境，化工防腐，高速，一般船用 1.10 防暴增安 1.05—1.20 屏蔽运行，频繁启动或者逆转 1.10—1.20 剧烈震动，井用潜水，驱动磨头 1.20 特殊船用，耐氟制冷 1.30 实验一常用电子仪器使用练习、用万用表 测试二极管、三极管 模拟电子技术基础实验常用的电子仪器有： 1、通用示波器20MHZ 2、低频信号发生器 HG1021型 3、晶体管毫伏表：DA-16 4、万用表（500型）或数字万用表 5、直流稳压电源+12V、500mA 为了在实验中能准确地测量数据，观察实验现象，必须学会正确地使用这些仪器的方法，这是一项重要的实验技能，因此以后每次实验都要反复进行这方面的练习。 一、实验目的 （一）学习或复习示波器、低频信号发生器、晶体管毫伏表及直流稳压电源的使用方法。 （二）学习用万用表辨别二极管、三极管管脚的方法及判断它们的好坏。 （三）学习识别各种类型的元件。 二、实验原理 示波器是一种用途很广的电子测量仪器。利用它可以测出电信号的一系列参数，如信号电压（或电流）的幅度、周期（或频率）、相位等。 通用示波器的结构包括示波管、垂直放大、水平放大、触发、扫描及电源等六个主要部分，各部分作用见附录。YX4320型波器。 三、预习要求 实验前必须预习实验时使用的示波器、低频信号发生器，万用表的使用说明及注意事项等有关资料。 四、实验内容及步骤 （一）电子仪器使用练习 1、将示波器电源接通1至2分钟，调节有关旋钮，使荧光屏上出现扫描线，熟悉“辉度”、“聚焦”、“X轴位移”、“Y轴位移”等到旋钮的作用。 2、启动低频信号发生器，调节其输出电压（有效值）为1～5V，频率为1KHZ， 用示波器观察信号电压波形，熟悉“Y轴衰减”和“Y轴增幅”旋钮的作用。 3、调节有关旋钮，使荧光屏上显示出的波形增加或减少（例如在荧光屏上得到一个、三个或六个完整的正弦波），熟悉“扫描范围”及“扫描微调”旋钮的作用。 4、用晶体管毫伏表测量信号发生器的输出电压。将信号发生器的“输出衰减”开关置0db、20db、40db、60db位置，测量其对应的输出电压。测量时晶体管毫伏表的量程要选择适当，以使读数准确。注意不要过量程。 （二）用万用表辨别二极管的极性、辨别二极管e、b、c各极、管子的类型（PNP 或NPN）及其好坏。 1、利用万用表测试晶体二极管。 （1）鉴别正、负极性 万用表欧姆档的内部电路可以用图1-1(b)所示电路等效，由图可见，黑棒为正极性,红棒为负极性。将万用表选在R×100档，两棒接到二极管两端如图1-1(a)，若表针指在几KΩ以下的阻值，则接黑棒一端为二极管的正极，二极管正向导通；反之，如果表针指向很大（几百千欧）的阻值，则接红棒的那一端为正极。 （2）鉴别性能 将万用表的黑棒接二极管正极，红棒接二极管负极，测得二极管的正向电阻。一般在几KΩ以下为好，要求正向电阻愈小愈好。将红棒接二极管的正极，黑棒接二极管负极，可测量出反向电阻。一般应大于200KΩ以上。 2、利用万用表测试小功率晶体三极管 晶体三极管的结构犹如“背靠背”的两个二极管，如图1-2所示。测试时用R ×100档。 模电实验报告 实验 集成运放基本应用电压比较器 姓名： 学号： 班级： 院系： 指导老师： 2016年月日星期 目录 实验目的： (2) 实验器件与仪器： (2) 实验原理： (3) 实验内容： (4) 实验：集成运放基本应用电压比较器 实验目的： 1.掌握比较器的电路构成及特点。 2.学会测试比较器的方法。 实验器件与仪器： 实验原理： 电压比较器的功能是比较两个电压的大小。例如，将一个信号电压Ui和另一个参考电压Ur进行比较，在Ui>Ur和Ui 电压传输特性曲线 2、滞回电压比较器 滞回电压比较器是由集成运放外加反馈网络构成的正反馈电路，Ui为信号电压，Ur为参考电压值，输出端的稳压管使输出的高低电平值为±Uz。 电压传输特性曲线 可以看出，当输入电压从低逐渐升高或从高逐渐降低经过0电压时，Uo会从一个电平跳变为另一个电平，称0为过零比较器的阈值。阈值定义为当比较器的输出电平从一个电平跳变到另一个电平时对应的输入电压值。 实验内容： 1.过零比较器 (1)按图接线Vi悬空时测Vo的电压。 实验测得Vi悬空时测Vo的电压为3.8154V。 (2) Vi输入500HZ有效值为1V的正弦波，观察Vi和Vo波形并记录。 (3)改变Vi幅值，观察Vo变化。 增大Vi值测得Vi和Vo波形如下： 当Ui<0时，由于集成运放的输出电压Uo’=+Uom，使稳压管D2工作在稳压状态，所以输出电压Uo=Uz；当Ui>0时，由于集成运放的输出电压Uo’=-Uom，使稳压管D1工作在稳压状态,所以输出电压Uo=-Uz。 2.反相迟滞比较器 冲击电压试验说明 1.引用标准及定义 1.1标准 GB 14598.3 量度继电器和保护装置的绝缘配合要求和试验 Q/XJ 20.50. 继电保护和安全自动装置通用技术要求 1.2定义 介质试验：施加规定电压于绝缘物，以证明它符合制造厂所规定电路的额定绝缘电压的一种短时间试验。 冲击电压耐受试验的电压波形为1.2/50us，用以模拟来源于大气的过电压。它也包括由于低压设备的通断所产生的过电压。 施加规定的冲击电压于绝缘物，以证明装置能够耐受很高的和时间很短的过电压，而不致损坏的一种试验。 2.试验方法 2.1 试验部位 a) 每个电路和可接近的导电部分之间，每个独立电路的端子连接在一起； b) 独立电路之间，每个独立电路的端子连接在一起。 2.2冲击电压试验值 规定试验部位应能承受标准雷电波1.2/50 μs（见GB/T 14598.3—2006 中6.1.3）的短时冲击电压试验，试验电压的峰值为1 kV（额定绝缘电压≤63 V）或5 kV（额定绝缘电压>63 V）。对两个独立电路之间的试验，应按这两个电路所规定的较高的冲击电压进行试验。 2.3.冲击电压试验次数 正极性、负极性，每个极性各5次，中间间隔5 s。 3.结果评定 产品承受冲击电压试验后，其主要性能指标应符合企业产品标准规定的出厂试验项目要求。试验过程中，允许出现不导致绝缘损坏的闪络，如果出现闪络，则应复查绝缘电阻及介质强度，此时介质强度试验电压值为规定值的75%。 4、注意事项 冲击电压测试仪在工作时产生高能量（高电压、大电流）的浪涌。为安全起见，请阅读说明书，并正确使用本设备。使用中请注意以下几点： 1.当手潮湿或相对湿度超过75%时，请不要使用本设备。 2.注意使用本设备时接地状况良好。 3.因为有高压脉冲加到接线端子（Surge out）,所以在接线时，务必要在确认高压电源处于断开状态（H.V.OFF灯亮，数字电压表指示为0）才能进行。 4.试验结束后，按STOP键停止发生脉冲，逆时针把电压调节旋钮旋到底，按H.V.ON/OFF关 测量电压实验报告 篇一：基于Labview的电压测量仿真实验报告 仿真实验一基于Labview的电压测量仿真实验 一、实验目的 1、了解电压测量原理； 2、通过该仿真实验熟悉虚拟仪器技术——LABVIEW的简单编程方法； 3、通过本次实验了解交流电压测量的各种基本概念。 二、实验仪器 微机一台、LABVIEW8.5软件三、实验原理 实验仿真程序如下（正弦波、三角波、锯齿波、方波（占空比30%、50%、60%）： 四、实验内容及步骤 （1）自己编写LABVIEW仿真信号源实验程序，要求可以产生方波（占空比 可调）、正弦波、三角波、锯齿波等多种波形，而且要求各种波形的参数可调、可控。 （2）编写程序对各种波形的有效值、全波平均值、峰 值等进行测量，在全波平均值测量时要注意程序编写过程。同时记录各种关键的实验程序和实验波形并说明。 实验所得波形如下：（正弦波、三角波、锯齿波、方波（占空比30%、50%、60%）： 正弦波： 三角波： 锯齿波： 方波（占空比30%）： 方波（占空比50%）： 方波（占空比60%）： （3）对各种波形的电压进行测量，并列表记录。如下表： 五、实验小结 由各波形不同参数列表可知，电压量值可以用峰值、有效值和平均值表征。被测电压是非正弦波的，必须根据电压表读数和电压表所采用的检波方法进行必要地波形换算，才能得到有关参数。 篇二：万用表测交流电压实验报告1 万用表测交流电压实验报告 篇三：STM32 ADC电压测试实验报告 STM32 ADC电压测试实验报告 一、实验目的 1.了解STM32的基本工作原理 2. 通过实践来加深对ARM芯片级程序开发的理解 3.利用STM32的ADC1通道0来采样外部电压值值，并在TFTLCD模块上显示出来 二、实验原理 STM32拥有1~3个ADC，这些ADC可以独立使用，也可以使用双重模式（提高采样率）。STM32的ADC是12位逐次逼近型的模拟数字转换器。它有18个通道，可测量16个外部和2个内部信号源。各通道的A/D转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。ADC的结果可以左对齐或右对齐方式存储在16位数据寄存器中 接下来，我们介绍一下执行规则通道的单次转换，需要用到的ADC寄存器。第一个要介绍的是ADC控制寄存器（ADC_CR1和ADC_CR2）。ADC_CR1的各位描述如下： ADC_CR1的SCAN位，该位用于设置扫描模式，由软件 实验十二电压比较器 学院：信息科学与技术学院专业：电子信息工程 姓名：刘晓旭 学号：2011117147 一．实验目的 1.掌握电压比较电路的分析及计算 2.学会测试电压比较器的方法 二．实验仪器 双踪示波器，信号发生器，数字发生器，直流电源 三．预习要求 1.复习电压比较器的工作原理 2.计算图1实验电路的阈值，画出电路的电压传输特性曲线 3.分析各实验电路，画出当输入为正弦波时的输出波形图。 4.根据实验内容自拟实验数据记录表格。 四．实验原理 电压比较器（通常称为比较器）的功能是比较两个电压的大小。例如，将 一个信号电压u i 和另一参考电压U R 进行比较，在u I >U R 和u I 0 时，u o 为低电平 u i < 0 时，u o 为高电平 集成运放输出的高低电平值一般为最大输出正负电压值U 0m 。 图1.过零比较器 2.滞回电压比较器 滞回电压比较器是由集成运放外加反馈网络构成的正反馈电路，如图 2 所示。 u i 为信号电压，U R 为参考电压值，输出端的稳压管使输出的高低电平值为±U Z 。可以看出，此电路形成的反馈为正反馈电路。 图2反相滞回电压比较器 电压比较器的特性可以用电路的传输特性来描述，它是指输出电压的关系曲线，如图1（b)为过零比较器的电压传输特性曲线。 可以看出，当输出电压从低逐渐升高或从高逐渐降低讲过0电压时，u o 会从一个电平跳变为另一个电平，称0为过零比较器的阈值。阈值定义为当比较器的输出电平从一个电平跳变到另一个电平时对应的输入电压值。 滞回电压比较器的电压传输特性曲线如图2（b)所示。 曲线表明，当输入电压由低向高变化，经过阈值U TH1时，输出电平由高电平跳变为低电平。 3 221 R R U R U Z TH += 当输入电压从高向低变化经过阈值U TH2时，输出电压由低电平跳变为高电平， 3 222R R U R U Z TH +-= 3.电压比较器的测试 测试过零比较器时，可以用一个低频的正弦信号输入至比较器中，直接用双踪示波器监视输出和输入波形，当输入信号幅度适中时，可以发现输入电压大于0，小于0时，输出的高低电平变化波形，即将正弦波变换成方波。 滞回电压比较器测试时也可以用同样的方法，但是在示波器上读取上下阈值 绝缘性能试验包括 冲击电压试验；介质强度试验；绝缘电阻测量。 绝缘性能试验的条件 大气条件不应超过下列范围： ——环境温度：+15℃～+35℃； ——相对湿度：45%～75%； ——大气压力：86kPa～106kPa。 试验的产品应处于干燥和无自热状态。 所有试验应在完整的装置上进行。 在试验过程中，产品不应施加输入激励量或辅助激励量。绝缘性能试验顺序 试验应按下列顺序进行： 冲击电压试验→介质强度试验→绝缘电阻测量 冲击电压试验方法 试验应依据GB/T 17627.1-1998 采用标准雷电脉冲。 发生器波形和特性 图中： T1——波前时间： 冲击峰值的30%和峰值的90%（图1中A、B两点）时刻之间的时间间隔T的1.67倍。O1——视在原点 超前相当与A点时间0.3T1的瞬间。它为通过A、B点所画直线与时间轴的交点。 T2——半峰值时间： 冲击的视在原点O1和电压减小到峰值一半的瞬间之间的时间间隔。 发生器的参数为： ——波前时间：1.2μs±30%； ——半峰值时间：50μs±20%； ——输出阻抗：500Ω±10%； ——输出能量：0.5J±10%。 每条试验导线的长度不应超过2m。 冲击试验电压的选定 试验电压的选定一般按以下原则选取： ——1.0kV（额定绝缘电压≤63V时）； ——5.0kV（额定绝缘电压＞63V时）。 由电压互感器和电流互感器直接供电的电路，或直接连接于站内直流电源的继电器电路，冲击电压试验应采用5kV。 试验方法 冲击电压应施加在继电器外部可接近的合适的点上，外露的导电部分应连接在一起并接地（外壳）。试验时每个极性应施加五个脉冲，脉冲间隔至少为1s。试验电压电平应是发 生器连接到继电器之前的开路电压。 除非另有规定，冲击电压试验应在下列部位进行： ——各带电的导电电路对地之间； ——电气上无联系的各带电的导电电路之间，每个独立电路的端子连接在一起。 试验中未涉及的电路应连接在一起并接地（外壳）。 除非很明显，应由制造厂规定哪些电路为独立电路。 除非另有规定，对两个独立电路之间的试验，应按这两个电路所规定的较高的冲击电压进行试验。 试验验收准则 试验期间不应出现破坏性放电（火花、闪络或击穿）。未造成击穿的电气间隙的部分放电可被忽略。 试验后，产品应满足所有相关性能的要求。 武汉三新电力设备制造有限公司是一家集电力检测、调试及电力技术服务为一体的高端解决方案提供商，电力测试设备一站式服务平台，变频串联谐振专业制作商，欢迎咨询采购交流！ ----高电压技术实验报告 高电压技术实验报告 学院电气信息学院 专业电气工程及其自动化 实验一．介质损耗角正切值的测量 一．实验目的 学习使用QS1型西林电桥测量介质损耗正切值的方法。 二．实验项目 1．正接线测试 2．反接线测试 三．实验说明 绝缘介质中的介质损耗（P=ωC u2 tgδ）以介质损耗角δ的正切值(tgδ)来表征,介质损耗角正切值等于介质有功电流和电容电流之比。用测量tgδ值来评价绝缘的好坏的方法是很有效的，因而被广泛采用，它能发现下述的一些绝缘缺陷： 绝缘介质的整体受潮； 绝缘介质中含有气体等杂质； 浸渍物及油等的不均匀或脏污。 测量介质损耗正切值的方法较多，主要有平衡电桥法（QS1），不平衡电桥法 及瓦特表法。目前，我国多采用平衡电桥法，特别是 工业现场广泛采用QS1型西林电桥。这种电桥工作电 压为10Kv，电桥面板如图2-1所示，其工作原理及操 作方法简介如下： ⑴．检流计调谐钮⑵．检流计调零钮 ⑶．C4电容箱（tgδ）⑷．R3电阻箱 ⑸．微调电阻ρ（R3桥臂）⑹．灵敏度调节钮 ⑺．检流计电源开关⑻．检流计标尺框 ⑼．+tgδ/-tgδ及接通Ⅰ/断开/接通Ⅱ切换钮 ⑽．检流计电源插座⑾．接地 ⑿．低压电容测量⒀．分流器选择钮⒁．桥体引出线 1）工作原理： 原理接线图如图2-2所示，桥臂BC接入标准电容C N （一般C N =50pf），桥臂BD由固定的无感电阻R 4 和可调电 容C 4并联组成，桥臂AD接入可调电阻R 3 ，对角线AB上接 QS1西林电桥面板图 入检流计G ，剩下一个桥臂AC 就接被试品C X 。 高压试验电压加在CD 之间，测量时只要调节R 3和C 4就可使G 中的电流为零，此时电桥达到平衡。由电桥平衡原理有： BD CB AD CA U U U U = 即： BD CB AD CA Z Z Z Z = （式2-1） 各桥臂阻抗分别为： X X X X CA R C j R Z Z ?+= =?1 44441R C j R Z Z BD ?+==? 33R Z Z AD == N N CB C j Z Z ?1= = 将各桥臂阻抗代入式2-1，并使等式两边的实部和虚部分别相等，可得： 3 4 R R C C N X ? = 44R C tg ??=?δ （式2-2） 在电桥中，R4的数值取为=10000/π=3184（Ω），电源频率ω=100π，因此： tg δ= C 4（μf ） （式2-3） 即在C 4电容箱的刻度盘上完全可以将C 4的电容值直接刻度成tg δ值（实际上是刻度成tg δ（%）值），便于直读。 2）接线方式： QS1电桥在使用中有多种接线方式，如下图所示的正接线、反接线、对角接线，低压测量接线等。 正接线适用于所测设备两端都对地绝缘的情况，此时电桥的D 点接地，试验高电压在被试品及标准电容上形成压降后，作用于电桥本体的电压很低，测试操作很安全也很方便，而且电桥的三根引出线（C X 、C N 、E ）也都是低压，不需要与地绝缘。 反接线适用于所测设备有一端接地的情况，这时是C 点接地，试验高电压通过电桥加在被试品及标准电容上，电桥本体处于高电位，在测试操作时应注意安全，电桥调节手柄应保证具有15kv 以上的交流耐压能力，电桥外壳应保证可靠接地。电桥的三根引出线为高压线，应对地绝缘。 对角接线使用于所测设备有一端接地而电桥耐压又不够，不能使用反接线的情况，但这种接线的测量误差较大，测量结果需进行校正。 低压接线可用来测量低压电容器的电容量及tg δ值，标准电容可选配0.001μf （可测C X 范围为300pf ～10μf ）或0.01μf （可测C X 范围为3000pf ～100μf ） 3．分流电阻的选择及tg δ值的修正：雷电冲击电压实验
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