第1次實(shí)驗(yàn)_實(shí)驗(yàn)1_直流電壓、電流和電阻的測(cè)量(201202)

1、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 1 直流電壓、電流和電阻的測(cè)量直流電壓、電流和電阻的測(cè)量（書（書 P187 191）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?1.掌握直流電源、測(cè)量?jī)x表以及數(shù)字萬(wàn)用表的使用方法；掌握直流電源、測(cè)量?jī)x表以及數(shù)字萬(wàn)用表的使用方法；2.掌握測(cè)量直流電壓、電流和電阻的直接測(cè)量方法；掌握測(cè)量直流電壓、電流和電阻的直接測(cè)量方法；3.了解測(cè)量?jī)x表量程、分辨率對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。了解測(cè)量?jī)x表量程、分辨率對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。4.學(xué)習(xí)如何學(xué)習(xí)如何正確表示測(cè)量結(jié)果正確表示測(cè)量結(jié)果。 1.電路基本元器件及儀表的一般知識(shí)。電路基本元器件及儀表的一般知識(shí)。 第第2章章2.電路基本測(cè)量方法。電路基本測(cè)量方法。 第第3章章3.數(shù)字萬(wàn)用

2、表測(cè)量誤差的計(jì)算方法。數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量誤差的計(jì)算方法。第第4章章二、實(shí)驗(yàn)原理：二、實(shí)驗(yàn)原理：三、測(cè)量誤差的基本知識(shí)：三、測(cè)量誤差的基本知識(shí)：3.實(shí)際值實(shí)際值滿足規(guī)定準(zhǔn)確度、用來(lái)替代真值使用的量值。滿足規(guī)定準(zhǔn)確度、用來(lái)替代真值使用的量值。1.1.真值真值 被測(cè)量值本身所具有的真實(shí)大小。是一個(gè)理想的概念。被測(cè)量值本身所具有的真實(shí)大小。是一個(gè)理想的概念。2.2.約定真值約定真值 足夠接近被測(cè)量真值的量。足夠接近被測(cè)量真值的量。需要掌握的幾個(gè)術(shù)語(yǔ)：需要掌握的幾個(gè)術(shù)語(yǔ)：4.測(cè)量值測(cè)量值 從計(jì)量器具直接得出或經(jīng)過(guò)必要計(jì)算而得出的量值。從計(jì)量器具直接得出或經(jīng)過(guò)必要計(jì)算而得出的量值。5.標(biāo)稱值標(biāo)稱值 用以標(biāo)志或

3、識(shí)別元件、器件或設(shè)備的適當(dāng)近似值。用以標(biāo)志或識(shí)別元件、器件或設(shè)備的適當(dāng)近似值。 標(biāo)稱值是根據(jù)國(guó)家制定的標(biāo)準(zhǔn)系列標(biāo)注的，不是生標(biāo)稱值是根據(jù)國(guó)家制定的標(biāo)準(zhǔn)系列標(biāo)注的，不是生產(chǎn)者任意標(biāo)定的。產(chǎn)者任意標(biāo)定的。 6.示值示值 指示儀表標(biāo)度尺上的讀數(shù)乘以儀表常數(shù)。指示儀表標(biāo)度尺上的讀數(shù)乘以儀表常數(shù)。7.測(cè)量誤差測(cè)量誤差測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值之間的差別測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值之間的差別誤差的表示方法：誤差的表示方法：1.絕對(duì)誤差絕對(duì)誤差 測(cè)量示值測(cè)量示值- -被測(cè)量實(shí)際值被測(cè)量實(shí)際值2.2.相對(duì)誤差相對(duì)誤差 測(cè)量的絕對(duì)誤差測(cè)量的絕對(duì)誤差/ /被測(cè)量指定值的比值（用百分?jǐn)?shù)被測(cè)量指定值的比值（用百分?jǐn)?shù) 表示）表示）

4、根據(jù)被測(cè)量指定值的不同，又分為真值相對(duì)誤差、根據(jù)被測(cè)量指定值的不同，又分為真值相對(duì)誤差、 實(shí)際值相對(duì)誤差和測(cè)量示值相對(duì)誤差。實(shí)際值相對(duì)誤差和測(cè)量示值相對(duì)誤差。3.3.引用相對(duì)誤差引用相對(duì)誤差 絕對(duì)誤差絕對(duì)誤差/ /儀表量程的比值（用百分?jǐn)?shù)表示）儀表量程的比值（用百分?jǐn)?shù)表示） 4.儀表的準(zhǔn)確度（最大引用誤差）儀表的準(zhǔn)確度（最大引用誤差） 在正常的使用條件下在正常的使用條件下, ,儀表測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確程度儀表測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確程度（測(cè)量的結(jié)果相對(duì)于被測(cè)量真值的偏離程度）叫（測(cè)量的結(jié)果相對(duì)于被測(cè)量真值的偏離程度）叫儀表的準(zhǔn)確度。儀表準(zhǔn)確度習(xí)慣上稱為精度。儀表的準(zhǔn)確度。儀表準(zhǔn)確度習(xí)慣上稱為精度。4.儀表的準(zhǔn)

5、確度（最大引用誤差）儀表的準(zhǔn)確度（最大引用誤差） 在正常的使用條件下在正常的使用條件下, ,儀表測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確程度儀表測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確程度（測(cè)量的結(jié)果相對(duì)于被測(cè)量真值的偏離程度）叫（測(cè)量的結(jié)果相對(duì)于被測(cè)量真值的偏離程度）叫儀表的準(zhǔn)確度。儀表準(zhǔn)確度習(xí)慣上稱為精度。儀表的準(zhǔn)確度。儀表準(zhǔn)確度習(xí)慣上稱為精度。5.5.測(cè)量不確定度測(cè)量不確定度 表征合理地賦予被測(cè)量之值的分散性，與測(cè)量結(jié)果表征合理地賦予被測(cè)量之值的分散性，與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系相聯(lián)系的參數(shù)。的參數(shù)。 定義中的定義中的“相聯(lián)系相聯(lián)系”，意指測(cè)量不，意指測(cè)量不確定度是一個(gè)與測(cè)量結(jié)果確定度是一個(gè)與測(cè)量結(jié)果“在一起在一起”的參數(shù)，在測(cè)量的參數(shù)，在測(cè)量結(jié)果

6、的完整表示中應(yīng)包括測(cè)量不確定度。結(jié)果的完整表示中應(yīng)包括測(cè)量不確定度。直流電壓表直流電壓表 測(cè)量精度為測(cè)量精度為0.5級(jí)。級(jí)。舉例：舉例：用用20V檔檔 測(cè)量讀數(shù)：測(cè)量讀數(shù)：5.365.360.10 m20 0.5%0.10 測(cè)量結(jié)果：測(cè)量結(jié)果： 電阻精度為電阻精度為 0.2 級(jí)。級(jí)。 十進(jìn)制電阻箱十進(jìn)制電阻箱舉例：舉例：412 4120.824412 1 412 0.2%0.824 直流電壓測(cè)量直流電壓測(cè)量量程量程分辨率分辨率準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度2V1mV(0.5讀數(shù)讀數(shù)1字字)直流電壓測(cè)量直流電壓測(cè)量量程量程分辨率分辨率準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度2V1mV(0.5讀數(shù)讀數(shù)1字字)例：例：直流電壓直流電壓2V檔：讀

7、數(shù)：檔：讀數(shù)：1.791V1.791（1.7910.5%+0.001）=1.791(0.008955+0.001)=1.7910.010 V示示值值相相對(duì)對(duì)誤誤差差0.010100%0.56%1.791x 電阻測(cè)量電阻測(cè)量 量程量程分辨率分辨率準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度2K1(0.8讀數(shù)讀數(shù)1字字)5095.075095 509 509 0.8% 15.07 四、有效數(shù)字和數(shù)據(jù)處理方法：四、有效數(shù)字和數(shù)據(jù)處理方法： 有效數(shù)字有效數(shù)字可靠數(shù)字可靠數(shù)字+可疑數(shù)字（最后一位）?？梢蓴?shù)字（最后一位）。 舍入原則舍入原則四舍、六入、五配偶四舍、六入、五配偶5.160.0258 5.160.02 3.000.015 3

8、.000.02 五、實(shí)驗(yàn)任務(wù)：五、實(shí)驗(yàn)任務(wù)：1.仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)室各儀器儀表的使用手冊(cè)，熟悉各仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)室各儀器儀表的使用手冊(cè)，熟悉各儀器儀表的技術(shù)指標(biāo)；儀器儀表的技術(shù)指標(biāo)；2.用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電阻；用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電阻；3.用數(shù)字萬(wàn)用表和數(shù)字直流電壓分別測(cè)量直流電壓；用數(shù)字萬(wàn)用表和數(shù)字直流電壓分別測(cè)量直流電壓；4.用直流電流表測(cè)量直流電流。用直流電流表測(cè)量直流電流。實(shí)驗(yàn)任務(wù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)1.1 仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)室各儀器儀表的使用手冊(cè)，熟悉仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)室各儀器儀表的使用手冊(cè)，熟悉各儀器儀表的技術(shù)指標(biāo)；各儀器儀表的技術(shù)指標(biāo)；表表7-1-1 _ 型萬(wàn)用表技術(shù)指標(biāo)型萬(wàn)用表技術(shù)指標(biāo)測(cè)量類別測(cè)量類別量程量程輸入阻抗

9、輸入阻抗分辨率分辨率準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度直流電流直流電流直流電壓直流電壓10M交流電流交流電流交流電壓交流電壓10M電阻電阻 MY61參考相關(guān)使用說(shuō)明書參考相關(guān)使用說(shuō)明書2 mA1 A (0.8%讀數(shù)讀數(shù)+1字字) 100 實(shí)驗(yàn)任務(wù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)1.1 仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)室各儀器儀表的使用手冊(cè)，熟悉仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)室各儀器儀表的使用手冊(cè)，熟悉各儀器儀表的技術(shù)指標(biāo)；各儀器儀表的技術(shù)指標(biāo)；表表7-1-1 _ 型萬(wàn)用表技術(shù)指標(biāo)型萬(wàn)用表技術(shù)指標(biāo)測(cè)量類別測(cè)量類別量程量程分辨率分辨率準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度直流電流直流電流直流電壓直流電壓交流電流交流電流交流電壓交流電壓電阻電阻MY61參考相關(guān)使用說(shuō)明書參考相關(guān)使用說(shuō)明書2 mA1 A (0

10、.8%讀數(shù)讀數(shù)+1字字) 實(shí)驗(yàn)任務(wù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)1.2 仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)室各儀器儀表的使用手冊(cè)，熟悉仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)室各儀器儀表的使用手冊(cè)，熟悉各儀器儀表的技術(shù)指標(biāo)；各儀器儀表的技術(shù)指標(biāo)；表表7-1-2 直流電源技術(shù)性能直流電源技術(shù)性能輸出電壓范圍輸出電壓范圍輸出電流范圍輸出電流范圍直流穩(wěn)壓源直流穩(wěn)壓源直流穩(wěn)流源直流穩(wěn)流源實(shí)驗(yàn)任務(wù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)1.3 仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)室各儀器儀表的使用手冊(cè)，熟悉仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)室各儀器儀表的使用手冊(cè)，熟悉各儀器儀表的技術(shù)指標(biāo)；各儀器儀表的技術(shù)指標(biāo)；輸入阻抗輸入阻抗量程范圍量程范圍測(cè)量精度測(cè)量精度直流電壓表直流電壓表直流電流表直流電流表 表表7-1-3 數(shù)字直流儀表技術(shù)指標(biāo)數(shù)字直流儀表技術(shù)

11、指標(biāo)實(shí)驗(yàn)任務(wù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)2.1 用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電阻；用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電阻；精密可調(diào)電阻精密可調(diào)電阻指示值指示值/ 2105020010009999測(cè)量值測(cè)量值/ 量程量程/ 表表7-1-4 用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量精密可調(diào)電阻用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量精密可調(diào)電阻十進(jìn)制電阻箱十進(jìn)制電阻箱實(shí)驗(yàn)任務(wù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)2.2 用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電阻；用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電阻；實(shí)驗(yàn)板電阻標(biāo)稱實(shí)驗(yàn)板電阻標(biāo)稱值值/ 測(cè)量值測(cè)量值/ 量程量程/ 表表7-1-5 用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量實(shí)驗(yàn)板用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量實(shí)驗(yàn)板 電阻電阻實(shí)驗(yàn)任務(wù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)3.用數(shù)字萬(wàn)用表和數(shù)字直流電壓分別測(cè)量直流電用數(shù)字萬(wàn)用表和數(shù)字直流電壓分別測(cè)量直流電壓；壓； 驗(yàn)證驗(yàn)證KVLSU

12、1R2R 2U 1U2M 500k VVV基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律S12UUU 切勿帶電測(cè)電阻切勿帶電測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)任務(wù)實(shí)驗(yàn)任務(wù) 驗(yàn)證驗(yàn)證KVLUS / VU1 / VU2 / V用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量 用數(shù)字直流電壓表測(cè)量用數(shù)字直流電壓表測(cè)量 表表7-1-6 測(cè)量直流電壓（測(cè)量直流電壓（US 15 V）切記記錄量程，以便后續(xù)數(shù)據(jù)分析切記記錄量程，以便后續(xù)數(shù)據(jù)分析3.用數(shù)字萬(wàn)用表和數(shù)字直流電壓分別測(cè)量直流電用數(shù)字萬(wàn)用表和數(shù)字直流電壓分別測(cè)量直流電壓；壓；實(shí)驗(yàn)任務(wù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)4.用直流電流表分別測(cè)量直流電流。用直流電流表分別測(cè)量直流電流。 驗(yàn)證驗(yàn)證KCL基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律

13、S12III 2R1RSI1I2IAAA1210RR 121kRR 十進(jìn)制電阻箱十進(jìn)制電阻箱實(shí)驗(yàn)任務(wù)實(shí)驗(yàn)任務(wù) 驗(yàn)證驗(yàn)證KCLIS / mAI1 / mAI2 / mAR1、 R2標(biāo)稱值均為標(biāo)稱值均為10 R1、 R2標(biāo)稱值均為標(biāo)稱值均為1 k 表表7-1-7(b) 用直流電流表測(cè)量直流電流（用直流電流表測(cè)量直流電流（IS 2 mA）切記記錄量程，以便后續(xù)數(shù)據(jù)分析切記記錄量程，以便后續(xù)數(shù)據(jù)分析4.2 用直流電流表測(cè)量直流電流。用直流電流表測(cè)量直流電流。1.1.進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，開始實(shí)驗(yàn)之前，需要做哪些準(zhǔn)備工進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，開始實(shí)驗(yàn)之前，需要做哪些準(zhǔn)備工作？作？2.2.在接線之前，實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電源開關(guān)、直流電源

14、的輸在接線之前，實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電源開關(guān)、直流電源的輸出應(yīng)調(diào)節(jié)在什么位置？?jī)x表的量程應(yīng)該取多少？出應(yīng)調(diào)節(jié)在什么位置？?jī)x表的量程應(yīng)該取多少？六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)p 直流穩(wěn)壓電源開路設(shè)置；直流穩(wěn)流電源短路直流穩(wěn)壓電源開路設(shè)置；直流穩(wěn)流電源短路設(shè)置；設(shè)置；p 儀表應(yīng)選擇合理的量程。若事先無(wú)法估計(jì)被儀表應(yīng)選擇合理的量程。若事先無(wú)法估計(jì)被測(cè)量的大小，應(yīng)將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于最高檔，再測(cè)量的大小，應(yīng)將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于最高檔，再逐漸減小到合適位置逐漸減小到合適位置 實(shí)驗(yàn)完畢，應(yīng)先關(guān)閉穩(wěn)壓（穩(wěn)流）電源開關(guān)，實(shí)驗(yàn)完畢，應(yīng)先關(guān)閉穩(wěn)壓（穩(wěn)流）電源開關(guān)，再關(guān)閉實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源開關(guān)，然后再拆線。再關(guān)閉實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源開關(guān)，然后再拆線。1.將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入相應(yīng)的表格。將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入相應(yīng)的表格。2.計(jì)算測(cè)量電阻、電壓和電流時(shí)的儀表誤差。計(jì)算測(cè)量電阻、電壓和電流時(shí)的儀表誤差。3.分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，討論各實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因。分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，討論各實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因。4.估算測(cè)量的不確定度。估算測(cè)量的不確定度。5.正確表示各測(cè)量結(jié)果。正確表示各測(cè)量結(jié)果。6.記錄實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題，以及是如何解決的。記錄實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題，以及是如何解決的。7.回答回答五、預(yù)習(xí)思考及注意事項(xiàng)五、