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1、专业：机械电子工程 姓名： 陈笑行 实验报告 学号： 61日期： 2014/9/9 课程名称： 电路原理实验（乙） 指导老师： 聂曼 _ 成绩： 实验名称：直流电压、电流和电阻的测量 实验类型： 验证型 同组学生姓名：李东轩一、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. 掌握直流电源、测量仪表以及数字万用表的使用方法；2. 掌握直流电压、电流和电阻的直接测量方法；3. 了解测量仪表量程、分辨率、准确度对测量结果的影响；4. 学习如何正确表示测量结果。二、实验
2、内容和原理1. 数字式仪表测量误差计算方法数字显示的直读式仪表，其误差常用下列三种方式表示：= （ a%） x 几个字= （a%） x （b%）xm= （a%） x （b%） xm 几个字式中，x 为被测量的指示值； x m为仪表满偏值，也就是仪表量程； a 为相对误差系数； b 为误差固定项系数。从上述三种表达式可知， 数字表的误差主要由与被测值大小有关的相对量和与被测量大 小无关的固定量以及显示误差共同组成。 其中，前者是由于仪表基准源、量程放大器、 衰减 器的衰减量不稳定及校准不完善的非线性等因素引起的误差； 后者包括仪表零点漂移、 热电 势、量化误差和噪声引起的误差。2. 测量结果的表
3、示直接测量的结果表示为： x u（c P）。其中， x ：n次测量的平均值； uc ：合成不确度；P：置信概率。各量的计算方法和依据，请参阅第四章。3. 直流电压、电流的直接测量 将直流电压表跨接（并接）在待测电压处，可以测量其电压值。直流电压表的正负极性 与电路中实际电压极性相对应时，才能正确测得电压值。电流表则需要串联在待测支路中才能测量在该支路中流动的电流。 电流表两端也标有正负极 性，当待测电流从电流表的“正”流到“负”时，电流表显示为正值。理想电压表的内阻为无穷大，理想电阻表的内阻为零。但是，如果电压（电流）表的内阻为有限量，则当该电压（电流）表接入电路时，将会改变原来的电路工作状态
4、，从而使待测电 压（电流）产生误差。该误差的计算和修正方法将在基础规范型实验2 中专门研究。直流仪表的测量误差通常由其说明书上的计算公式给出，与测量值以及量程大小有关。4. 电阻的测量电阻的直接测量通常可用万用表（电阻表）、电桥、电参数测量仪LCR来测量。电阻的测量误差由该仪表说明书上的计算公式给出，与测量值以及量程大小有关。三、主要仪器设备MES-1电工实验台直流部分相关仪表：双路直流电压源、直流电流源、直流电压表、直流电流表MY61万用表实验板四、操作方法和实验步骤实验任务 1：查教材附录、万用表说明书，填写实验 1 中表格准确度（系统 / 仪表误差） = a%* 读书 + 几字200档位
5、， 01999 共 2000 个字，每个字依次类推测量完成表，万用表不同档位测量该电阻产生的仪表误差= 填入中实验任务 2（1）Us=15V，R1=R2=500kU1=U2=U1+U2=计算值测量值 测量结果误差如何 用什么测有几种仪表怎么测（2）Us=2V，R1=R2=500kU1=U2=U1+U2=计算值测量值 测量结果误差如何 用什么测有几种仪表怎么测实验任务 3（1） Is=20mA，R1=R2=10 （ 1k）I1=I2=I1+I2=计算值测量值 测量结果误差如何 用什么测有几种仪表怎么测（2） Is=2mA，R1=R2=10（ 1k） I1=I2=I1+I2=计算值测量值 测量结果
6、误差如何用什么测有几种仪表怎么测五、实验数据记录和处理实验任务一的数据六、表 7-1-1 MY61 型万用表技术性能测量类型量程范围最小分辨率准确度直流电流2mA 20 mA 200 mA 20A1uA±（ %+1）直流电压200mV 2V20V200V1000V±（ %+1）交流电流2mA 20 mA 200 mA 20A1uA±（ 1%+3）交流电压200mV2V20V200V750V±（ %+3）电阻200 2K 20 K 200 K2M±（ %+3） 20 M 200 M表 7-1-2 直流电源技术性能输出电压范围输出电流范围直流稳压源
7、030V01A直流稳流源030V0200mA表 7-1-3 数字直流仪表技术性能输入阻抗量程范围测量精度直流电压表500K（ 200mV、 2V挡）或 5M（ 20V、200V挡）0200V级直流电流表10（ 2mA）或 1（ 20 mA、 200 mA）或（ 2A）02A级表 7-1-4 用数字式万用表测量精密可调电阻精密可调电阻指示值/2105020010009999测量值 /200200200198/2k 998/2k 20k量程测量精确±（ %*+*3）±（ %*+*3）±（ %*+*3）±±±度（仪表（ %*198+1*（
8、%*998+1*（ %*9970+1误差）1）1）0*1）处理后的2±10±50±200±1000±9999±误差范围实验任务二的数据表 7-1-6 测量直流电压使用万用表测量使用直流电压表测量U1（V）/ 量程（ V）202202U2（V）/ 量程（ V）202202Us（V）/ 量程（ V）20202020实验任务三的数据表 7-1-7 测量直流电流R1R2( )10101k1k10101k1kI1(mA)/ 量程( mA)20222I2(mA)/ 量程( mA)20222Is(mA)/ 量程( mA)2002002020七、 实
9、验结果与分析的验证：对于表 7-1-6 （ 15V）： 用数字万用表测量： U1+U2=US=； 用数字直流电压表测量： U1+U2= US=。对于表 7-1-6 （ 2V）： 用数字万用表测量： U1+U2=US=； 用数字直流电压表测量： U1+U2=<US。= 明显看到第 4 组数据时有问题的，和误差较大。 而仔细查阅书后边附录可以看到直流电压表 2V量程时内阻为 500 k 。 和电路元件的阻值接近，容易造成误差。所以对电路做戴维南等效，依照公式 U=-U*( R1*R2) / (Rv*(R1+R2) ) =而实际的 U=，两者接近。说明事实成立的验证： 对于表 7-1-7 （
10、20mA）：R1、 R2标称值均为 10： I1+I2= IS= mA；R1、 R2标称值均为 1k： I1+I2= mA IS= mA。对于表 7-1-7 （ 2mA）：R1、 R2标称值均为 10： I1+I2=<IS= mA ；R1、 R2标称值均为 1k： I1+I2= mA IS= mA。同理对于第 3 组数据，和误差较大。 而仔细查阅书后边附录可以看到直流电压表2mA量程时内阻为 10。和电路元件的阻值接近，容易造成误差。所以对电路做诺顿等效，依照公式I=-I*Ra/ （R1+R2） =而实际的 I= ，两者接近。说明事实成立八、 讨论、心得思考： Is=190mA， R1=R2=2k，有什么现象在短路恒流源时，电流能调节到190mA,而接上负载的瞬间，发现输出电流降低。继续调节表现为无效。说明此时负载过大恒流源已经带不动。仔细查阅技术参数， 发现恒流源最大输出电压为 30V。倘若 Is=190mA，而 R=R1+R2=4k，此时输出电 压已经大于 30V，所以无效。这次实验培养了我们的思考能力和动手能力，对我们很有帮助