《電路測(cè)試與實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)大綱

1、電路測(cè)試與實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱一、課程基本信息課程代碼：04210104課程名稱：電路測(cè)試與實(shí)驗(yàn)英文名稱： Experiments of circuit and test課程所屬單位：電氣信息工程系電工電子實(shí)驗(yàn)室課程面向?qū)I(yè)：自動(dòng)化、電氣自動(dòng)化、電子信息工程；通信工程2年級(jí)課程類別：獨(dú)立設(shè)課、必修課先修課程：電路學(xué)分：2學(xué)分學(xué)時(shí)：32學(xué)時(shí)應(yīng)開實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目個(gè)數(shù)：11個(gè)二、課程性質(zhì)與目的本課程是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，獲得電工技術(shù)必要的基本技能，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。為今后在各自的專業(yè)領(lǐng)域中、學(xué)習(xí)后續(xù)課程及從事有關(guān)的工程技術(shù)工作和科學(xué)研究工作打下一定的基礎(chǔ)。三、課程內(nèi)容與要求

2、實(shí)驗(yàn)一：電工儀表測(cè)量誤差的處理方法 3學(xué)時(shí)基本要求：1了解電工儀表測(cè)量誤差的基本處理方法。2了解電壓表、電流表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。3熟悉數(shù)字式萬用表與指針式萬用表的使用方法。主要內(nèi)容：用數(shù)字萬用表作為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，校驗(yàn)指針式萬用表電壓檔和電流檔；測(cè)表頭內(nèi)阻并計(jì)算誤差。操作要點(diǎn)：1萬用表在使用時(shí)要正確選擇量程開關(guān)的位置。2記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意有效數(shù)字的選取。主要儀器設(shè)備：1直流穩(wěn)壓電源 12指針式萬用表 13數(shù)字萬用表 1 實(shí)驗(yàn)二：元件的伏安特性 3學(xué)時(shí)基本要求：1了解線性電阻元件和幾種非線性電阻元件的伏安特性。2了解電壓源及電流源的伏安特性。3學(xué)校元件伏安特性的測(cè)試方法。主要內(nèi)容：測(cè)試線性和非線性電

3、阻元件的伏安特性以及電壓源與電流源的伏安特性。操作要點(diǎn)：1測(cè)定小電珠的伏安特性時(shí)，電壓不允許超過6.3V，電流不允許超過100mA。2測(cè)定二極管的伏安特性時(shí)，電位計(jì)的輸出電壓應(yīng)從零開始緩慢增加。二極管導(dǎo)通后，電流不允許超過其額定值。3測(cè)直流電壓源的伏安特性時(shí)，負(fù)載端不允許短路。4測(cè)電流源的伏安特性時(shí)，負(fù)載端不允許開路。主要儀器設(shè)備：1雙路直流穩(wěn)壓電源12直流電流表 1實(shí)驗(yàn)三：戴維寧定理 3學(xué)時(shí)基本要求：驗(yàn)證戴維寧定理。學(xué)習(xí)測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓和等效電阻的方法。主要內(nèi)容：利用戴維寧定理估算開路電壓、等效電阻、短路電流。測(cè)量開路電壓、等效電阻、短路電流。測(cè)量等效電壓源的外特性。操作要點(diǎn)：調(diào)節(jié)

4、直流電壓時(shí)，應(yīng)斷開電路。求有源二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻時(shí)，要確保原網(wǎng)絡(luò)中所有的獨(dú)立電源為零。實(shí)驗(yàn)四：受控源特性 3學(xué)時(shí)基本要求：1了解受控源特性。2了解用運(yùn)算放大器及電阻器實(shí)現(xiàn)受控源的電路。3測(cè)試兩種受控源的控制系數(shù)和負(fù)載特性。主要內(nèi)容：組裝CCCS和VCVS電路，測(cè)量控制系數(shù)，研究受控特性。操作要點(diǎn)：1運(yùn)算放大器的正負(fù)電源極性不能接錯(cuò)；換線時(shí)必須斷開電源。2CCCS的負(fù)載電阻不允許開路；VCVS的負(fù)載電阻不要小于100，更不允許短路。主要儀器設(shè)備：1直流毫安表12數(shù)字萬用表13雙路直流穩(wěn)壓電源 1實(shí)驗(yàn)五：電子示波器的使用 2學(xué)時(shí)基本要求： 學(xué)習(xí)并掌握雙蹤示波器的使用方法。主要內(nèi)容： 用示波器觀測(cè)校準(zhǔn)

5、信號(hào)和正弦波信號(hào)。操作要點(diǎn)：旋動(dòng)旋鈕，按下按鍵和撥動(dòng)開關(guān)時(shí)，不要用力過猛。使用示波器時(shí)不要把輝度調(diào)的太亮，更不要使光點(diǎn)長(zhǎng)久停在一點(diǎn)上。暫時(shí)不使用時(shí)，可不必關(guān)機(jī)，只要把輝度調(diào)暗一些。定量測(cè)量信號(hào)的幅值和周期時(shí)，輸入衰減微調(diào)旋鈕和掃描微調(diào)旋鈕必須置于校準(zhǔn)位置。主要儀器設(shè)備：1雙蹤示波器 12低頻信號(hào)發(fā)生器13高精度十進(jìn)式電阻箱 14十進(jìn)式電容箱 1 實(shí)驗(yàn)六：一階RC電路和二階RLC串聯(lián)電路的響應(yīng) 3學(xué)時(shí)基本要求：測(cè)定一階RC電路的時(shí)間常數(shù)，了解電路參數(shù)對(duì)它的影響。了解電路參數(shù)對(duì)二階RLC串聯(lián)電路響應(yīng)的影響。學(xué)習(xí)使用電子示波器觀察電路的響應(yīng)。主要內(nèi)容： 通過波形測(cè)定一階RC電路的時(shí)間常數(shù)，了解電路參

6、數(shù)對(duì)它的影響；觀察RLC串聯(lián)電路，驗(yàn)證電路產(chǎn)生非振蕩和振蕩過程的條件；組裝具有負(fù)電阻的RLC串聯(lián)電路，觀察電流響應(yīng)的等幅振蕩過程和增幅振蕩過程的波形。操作要點(diǎn)：負(fù)阻抗變換器由運(yùn)放組成，須接15V電源才能正常工作。運(yùn)放很容易損壞，測(cè)試時(shí)要防止運(yùn)放輸出短路、電源接錯(cuò)及15V電源的公共接地線斷開。主要儀器設(shè)備：1雙蹤示波器 12信號(hào)發(fā)生器 13智能網(wǎng)絡(luò)式實(shí)驗(yàn)臺(tái) 1實(shí)驗(yàn)七：非線性元件的伏安特性 3學(xué)時(shí)基本要求：學(xué)習(xí)非線性元件伏安特性的測(cè)試方法。分段線性負(fù)電阻的實(shí)現(xiàn)及其伏安特性的測(cè)試。主要內(nèi)容： 用伏安法測(cè)二極管的伏安特性，用示波器觀察負(fù)阻抗變換器的伏安特性。操作要點(diǎn)：1測(cè)定二極管的伏安特性時(shí)，電位計(jì)的

7、輸出電壓應(yīng)從零開始緩慢增加。穩(wěn)壓電源的輸出最大不得超過1V，因?yàn)榇笥?V后電流會(huì)驟增。主要儀器設(shè)備：1直流穩(wěn)壓電源 12低頻信號(hào)發(fā)生器 13雙蹤示波器 14數(shù)字萬用表 1實(shí)驗(yàn)八：交流電路參數(shù)的設(shè)計(jì)與測(cè)定 見電工學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)五 3學(xué)時(shí)基本要求：學(xué)習(xí)用交流電壓表和電流表測(cè)定交流電路元件參數(shù)的方法。掌握調(diào)壓變壓器的使用。主要內(nèi)容： 自行設(shè)計(jì)電路接線，分別測(cè)定三個(gè)被測(cè)元件（電感線圈、電容器和滑線電阻）的等效參數(shù)。操作要點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)電路的電流不要超過1A。調(diào)壓變壓器的輸入端和輸出端絕對(duì)不允許反接。接通電源前，應(yīng)將滑動(dòng)端調(diào)至零位。主要儀器設(shè)備：1調(diào)壓變壓器 12數(shù)字萬用表 13交流電流表 14電容箱 15電感箱

8、 16滑線電阻 2實(shí)驗(yàn)九：日光燈電路及功率因素提高的研究 3學(xué)時(shí)基本要求：學(xué)習(xí)提高感性負(fù)載功率因數(shù)的方法。掌握功率表的正確使用。主要內(nèi)容：通過日光燈電路實(shí)驗(yàn)研究在感性負(fù)載兩端并聯(lián)電容提高功率因數(shù)的方法。操作要點(diǎn)：注意調(diào)壓器的正確使用，身體不要觸及帶電部分，以保證安全。試驗(yàn)中注意調(diào)節(jié)調(diào)壓器的輸出電壓，保持負(fù)載端電壓不變。注意日光燈電路的正確連接，以免損壞燈管。日光燈啟動(dòng)電流較大 為了保護(hù)儀表，啟動(dòng)時(shí)可先用一根導(dǎo)線夾把電流表和功率表的電流線圈短路，啟動(dòng)后再把導(dǎo)線夾小心取掉。主要儀器設(shè)備：1調(diào)壓變壓器 12交流電流表 13單相功率表 14智能網(wǎng)絡(luò)式實(shí)驗(yàn)臺(tái) 15數(shù)字萬用表 1實(shí)驗(yàn)十：三相電路中電壓、電

9、流和功率的測(cè)量 3學(xué)時(shí)基本要求：研究三相負(fù)載作星形聯(lián)接時(shí)，在對(duì)稱和不對(duì)稱情況下，線電壓與相電壓的關(guān)系。比較三相供電方式中三線制和四線制的特點(diǎn)。主要內(nèi)容：將負(fù)載（白熾燈）作星形聯(lián)接，測(cè)量對(duì)稱和不對(duì)稱、有無中線時(shí)的電壓與電流。測(cè)量三相電路功率。操作要點(diǎn)：注意三相調(diào)壓器的正確聯(lián)接，調(diào)壓器中點(diǎn)N必須與電源中線相連接。若要額定電壓220V的白熾燈作負(fù)載，則負(fù)載端線電壓不要超過220V。連接線路時(shí)必須切斷電源，以免觸電。主要儀器設(shè)備：1交流電流表 42萬用表 13白熾燈 94網(wǎng)絡(luò)式實(shí)驗(yàn)臺(tái) 1實(shí)驗(yàn)十一：RLC串聯(lián)電路的諧振 3學(xué)時(shí)基本要求：1觀察諧振現(xiàn)象，加深對(duì)串聯(lián)諧振電路特點(diǎn)的理解。2學(xué)習(xí)測(cè)定RLC串聯(lián)諧

10、振電路頻率特性的方法。3掌握用Multisim對(duì)串聯(lián)諧振電路仿真主要內(nèi)容： 研究RLC串聯(lián)諧振電路特性。操作要點(diǎn)：在諧振頻率附近，應(yīng)奪取幾個(gè)數(shù)據(jù)。每次改變頻率時(shí)，都要用晶體管毫伏表測(cè)量低頻信號(hào)發(fā)生器的輸出電壓，并調(diào)節(jié)輸出電壓使之保持為6V不變。主要儀器設(shè)備：1低頻信號(hào)發(fā)生器 12晶體管毫伏表 13高周波十進(jìn)式電阻箱 14十進(jìn)式電容箱 15電感線圈 1實(shí)驗(yàn)十二：有源濾波器 3學(xué)時(shí)基本要求：1了解具有運(yùn)算放大器的濾波電路。2測(cè)試有源濾波器的幅頻特性。主要內(nèi)容： 有源濾波器的幅頻特性。操作要點(diǎn)：本實(shí)驗(yàn)采用741型運(yùn)算放大器，正負(fù)直流電壓源由雙路穩(wěn)壓電源，提供電壓為15v。測(cè)試有源濾波器的頻率特性時(shí)，

11、要保證輸出電壓的波形不失真，故輸入電壓不能太大。主要儀器設(shè)備：1. 雙路直流穩(wěn)壓電源 1 2. 低頻信號(hào)發(fā)生器 13. 雙蹤示波器 14. 晶體管毫伏表 15. 實(shí)驗(yàn)極 16. 高精度十進(jìn)制電阻箱 1四、學(xué)時(shí)分配學(xué)時(shí)分配表序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（或內(nèi)容）名稱實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類型每組實(shí)驗(yàn)人數(shù)說明驗(yàn)證性設(shè)計(jì)性綜合性其它1電工儀表測(cè)量誤差的處理方法312元件的伏安特性313戴維寧定理314受控源特性315電子示波器的使用216一階RC電路和二階RLC串聯(lián)電路接通到直流電源的響應(yīng)317非線性元件的伏安特性318交流電路參數(shù)的測(cè)定31設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)9功率因數(shù)的提高3110三相電路中電壓、電流和功率的測(cè)量3111RLC串聯(lián)電路的諧振3112有源濾波器3小 計(jì)32五、教學(xué)方法與教學(xué)要求學(xué)生課前預(yù)習(xí)，做出實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告；課堂上教師先作簡(jiǎn)單講解，闡明注意事項(xiàng)，學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)課的主體，實(shí)驗(yàn)過程中有疑問可咨