实验三阻抗的模拟测量

实验三阻抗的模拟测量(2学时)一、实验目的1.熟悉色码电阻的标称值表示方法。2.熟悉各种电容、电阻、电感的一般命名规则和计算方法3.学会用万用表测量电阻的过程及测量数据的记录和分析4.学会用万用表测量电容及测量数据的记录和分析二、实验仪器数字万用表UT803一块容感表VC6243一台电阻、电容、电感若干三、实验仪器介绍1．万用表的介绍：数字万用表UT803A、.电阻测量1)将红表笔插入Ω插孔，黑表笔插入COM插孔。2)将功能旋钮开关置于Ω测量档，按SELECT键选择电阻测量，并将表笔并联到被测电阻二端上。3)从显示器上直接读取被测电阻值。注意:如果被测电阻开路或阻值超过仪表最大量程时，显示器将显示OL。当测量在线电阻时，在测量前必须先将被测电路内所有电源关断，并将所有电容器放尽残余电荷。才能保证测量正确。在低阻测量时，表笔及仪表内部引线会带来约0.2Ω～0.5Ω电阻的测量误差。为获得精确读数，应首先将表笔短路，记住短路显示值，在测量结果中减去表笔短路显示值，才能确保测量精度。如果表笔短路时的电阻值不小于0.5Ω时，应检查表笔是否有松脱现象或其它原因。测量1MΩ以上的电阻时，可能需要几秒钟后读数才会稳定。这对于高阻的测量属正常。为了获得稳定读数尽量选用短的测试线。不要输入高于直流60V或交流30V以上的电压,避免伤害人身安全。在完成所有的测量操作后,要断开表笔与被测电路的连接。B、.电容测量1)将红表笔插入HzΩmV插孔,黑表笔插入COM插孔。2)将功能旋钮开关置于档位，此时仪表会显示一个固定读数，此数为仪表内部的分布电容值。对于小量程档电容的测量，被测量值一定要减去此值，才能确保测量精度。3)在测量电容时，可以使用转接插座代替表笔插入图示表笔的位置(+-应该对应);将被测电容插入转接插座的对应孔位进行测量。使用转接插座,对于小量程档电容的测量将更正确、稳定。注意：如果被测电容短路或容值超过仪表的最大量程显示器将显示“OL”。对于大于600F电容的测量，会需要较长的时间。测试前必须将电容全部放尽残余电荷后再输入仪表进行测量，对带有高压的电容尤为重要，避免损坏仪表和伤害人身安全。在完成测量操作后,要断开表笔与被测电容的连接2．容感表的介绍（1）禁止将对应的两个输入端短路，以免烧坏仪器。（2）首先按下电源“POWER”，把红、黑表笔分别插入“+”、“--”的对应位置。（3）电容的测量：档位选择“C”的任意一档，把电容的两端分别接到两只表笔上，然后按下“TEST”。如果显示为“1”则表明超过量程范围，此时应选择更高量程测量，然后读出示数（含单位）并记录。（4）电感的测量：档位选择“L”的任意一档，把电感的两端分别接到两只表笔上，然后按下“TEST”。如果显示为“1”则表明超过量程范围，此时应选择更高量程测量，然后读出示数（含单位）并记录。四、实验原理：1．色码电阻的标称值识别。色码电阻用色环表示标称电阻值，有三色环表示法和四色环表示法。本实验所用元件为三色环表示的电阻。其表示方法如下：1）前两色环表示有效数字，后一色环表示有效数字后“0”的个数，也即表示数量级。2）色环颜色与数字之间的对应关系为表1-1所示表1-1色环颜色与数字对应表色环颜色棕红橙黄绿蓝紫灰白黑表示数字12345678903）如有一电阻，三色环颜色依次为黄紫红，则其表示的标称值为4700Ω或4.7KΩ.4)四色环色码电阻表示方法类似，其有效数字为三位。色标位置和倍率关系如下表所示：颜色有效数字倍率允许偏差（%）银色/x0.01±10金色/x0.1±5黑色0+0/棕色1X10±1红色2X100±2橙色3X1000/黄色4X10000/绿色5x100000±0.5蓝色6x1000000±0.2紫色7x10000000±0.1灰色8x100000000/白色9x1000000000/1、电容：（本实验用的瓷片电容）常见的电容按制造材料的不同可以分为：瓷价电容、涤纶电容、电解电容、钽电容，还有先进的聚丙希电容等等，它们各有不同的用途。例如，瓷价常用于高频，电解用于电源滤波等。瓷片电容的容量标识是这样的：它用三位数字表示，三位数字的前两位数字为标称容量的有效数字，第三位数字表示有效数字后面零的个数，它们的单位都是pF。例如102就是10×100pF（其中的100就是指10的2次方）在这种表示法中有一个特殊情况，就是当第三位数字用9表示时，是用有效数宇乘上10-1（10的负1次方）来表示容量大小。如:229表示标称容量为22x(10-1)pF=2.2pF电容器耐压值标示方法：电容耐压等极：16V,25V,35V,50V,63V,100V,160V,250V,400V,630V,1000V,1250V,2000V,3000V到更高耐压，实际的电容有的电容器耐压值只写上1250不写1250V。五．实验内容及步骤：1．测量色码电阻的实际电阻值。用数字万用表和模拟万用表分别测量各个电阻的实际电阻值，并填入表1-2中。计算测量值与标称值之间的误差，计算样品电阻的标准偏差（以标称值为均值）。表1-1样品电阻测量结果一览表样品号电阻1电阻2电阻3电阻4电阻5电阻6电阻7标称值测量值偏差d差方d2标准偏差δ=电容测量：2、用电容档直接检测样品号电容1电容2电容3电容4电容5电容6电容7标称值测量值偏差d差方d2标准偏差δ=附录：某些数字万用表具有测量电容的功能，其量程分为2000p、20n、200n、2μ和20μ五档。测量时可将已放电的电容两引脚直接插入表板上的Cx插孔，选取适当的量程后就可读取显示数据。2000p档，宜于测量小于2000pF的电容；20n档，宜于测量2000pF至20nF之间的电容；200n档，宜于测量20nF至200nF之间的电容；2μ档，宜于测量200nF至2μF之间的电容；20μ档，宜于测量2μF至20μF之间的电容。补充：经验证明，有些型号的数字万用表在测量50pF以下的小容量电容器时误差较大，测量20pF以下电容几乎没有参考价值。此时可采用串联法测量小值电容。方法是：先找一只220pF左右的电容，用数字万用表测出其实际容量C1,然后把待测小电容与之并联测出其总容量C2，则两者之差（C1－C2）即是待测小电容的容量。用此法测量1～20pF的小容量电容很准确。