《电工电子技术》实验

1实验一电阻器、电容器的识别与检测一、实验目的1、掌握识别电阻器、电容器外观、型号的方法；2、掌握利用仪器、仪表检测电阻器、电容器的方法。二、实验材料1、万用表。2、10Ω级、100Ω级、1000Ω级、105Ω级电阻各2只。3、瓷质电容、电解电容、可变电容各2只。三、实验内容电阻器（一）电阻器的识别电阻器是电子及电气设备中最常用的电子器件之一，主要用来实现控制和调节电路中的电流和电压的作用，以及用来当作消耗电能的负载。1、电阻器的型号命名电阻器的型号命名一般由四个部分组成。第一部分是主称，用字母R表示；第二部分是材料，用相应的字母表示；第三部分是分类，用数字或字母表示；第四部分是序号，用数字表示，用以区分产品的外形尺寸和性能指标；例如：RTT71——表示碳膜可调电阻器。电阻器的材料和分类代号如表1.1所示。表1.1电阻器的材料和分类代号材料分类代号含义代号含义代号含义代号含义电阻器电位器电阻器电位器T碳膜N有机实芯1普通普通G高功率/P硼碳膜R热敏2普通普通T可调/U硅碳膜G光敏3超高频/X小型/H合成膜M压敏4高阻/L测量用/I玻璃膜5高温/W/微调J金属膜6//D/多圈Y氧化膜7精密精密K/带开关C沉积膜8高压特殊函数S有机实芯9特殊特殊2、电阻器的参数标识通常生产商用直标或色标两种方法把电阻器的参数标注在电阻器体上。（1）直标法，指把电阻值、电功率和误差直接用数字和字母印在电阻器上，如图1.1所示。此方法简单直观，但安装在线路上时，电阻器的标值有可能被电阻体遮挡。2图1.1电阻器直标法(2)色标法，就是用电阻器上的四条或五条不同颜色的色环来表示电阻的阻值。四条环时，其中三条环表示电阻器的电阻值，一条环表示误差；精密电阻需要五条环，其中四条环表示电阻的阻值，一条环表示误差。例如：四条色环：红紫橙金27×103±5%27（1±5%）kΩ五条色环：棕红黑金棕120×10-1±1%12（1±5%）Ω四条环色标法如图1.2所示。图1.2电阻器色标法色环的含义如表1.2所示。表1.2各色环的含义颜色有效数字倍数允许误差第1位第2位第3位银///×10-2±10%金///×10-1±5%黑/00×10-0/棕111×101±1%红222×102±2%橙333×103/黄444×104/绿555×105±0.5%蓝666×106±0.2%紫777×107±0.1%灰888×108/白999×109/无色//普通电阻/±20%（二）电阻器的测量在实验和实际使用中，用万用表的电阻档就可以直接测量电阻器的阻值大小。电容器电容也是电子及电气设备中常用的电子器件之一。利用电容器可实现交流耦合、滤波、隔断直流、交流旁路和组成振荡电路等。（一）电容器的识别31、电容器的型号命名电容器的型号命名由四部分组成：第一部分是主称，用字母C表示；第二部分是材料，用相应的字母表示；第三部分是特征，用数字或字母表示；第四部分是序号，用数字表示，用以区分产品的外形尺寸和性能指标；例如：YN42——表示云母铌电解、烧结粉固体结构电容器。电容器的材料和分类代号如表1.3所示。表1.3电容器的材料和分类代号材料特征代号含义代号含义代号含义代号含义瓷介云母有机电解C瓷介A钽电解T铁电1圆形非密封非密封箔式Y云母N铌电解W微调2管形非密封非密封箔式I玻璃釉T钛电解X小型3叠形密封密封烧结粉液体O玻璃膜H混合纸介G高功率4独石密封密封烧结粉固体Z纸质M纸膜5穿心穿心J金属膜B聚苯乙烯等6支柱等F聚四氟乙烯L聚酯等7无极性D铝电解8高压高压高压Q漆膜9特殊特殊2、电容器的参数标识电容器的参数主要包括容量、允许误差、额定直流工作电压等。体积大的容器，一般把这些参数直接标在电容器的外壳上；体积小的电容器，通常采用简化标注方法标注电容器的参数。简化标注法有三种方法。（1）数字直接标注电容量，不标单位。小于10000pF的电容器，一般只标注数值而省去单位。如330表示330pF；10000~1000000pF之间的电容器，以μF为单位，以小数点为标志，也只标注数值而生去单位，如0.1表示0.1μF,0.022表示0.022μF；电解电容量以μF为单位直接标印在电容器上，如100μF/16V，表示标称容量为100μF，耐压为16V。（2）用三位数字表示电容量的大小，默认单位为pF，前两位是有效数字，第三位是倍率（10n），但当第三位数为9时，倍率为0.1（10-1）。例如：104表示10×104pF，426表示42×106pF，449表示44×0.1pF。（3）色标法。色标法的方法和含义与电阻的色标法相似，但一般用色标法的电容比较少。（二）电容器的检测1、电容检测的一般方法是用万用表的电阻档测试电容的充放电状况，当两只表笔接触电容的两条引线时，电容器充电，表针偏转后返回，同理，将两表笔调换，再测一次，表针再次偏转后返回。表针偏转的大小，表示电容器容量的大小。在测试过程中，指针能够偏转说明电容器的充放电正常，指针能够回到∞，说明电容器没有短路，电容器可认为完好。2、普通电容容量比较小，需要使用万用表的高阻档；电解电容容量大，可以比较清楚地看到指针的偏转；可变电容，可通过调节电容容量的大小来观测万用表指针的偏转。4实验二常用电子仪器的使用一、实验目的1、掌握万用表、函数发生器、示波器、交流毫伏表的使用方法；2、掌握用示波器观察正弦信号、方波信号和三角信号的振幅和频率。二、实验材料1、万用表一个。2、示波器一台。3、函数发生器一个。4、交流电源、直流电源各一个。三、实验内容1、数字万用表目前用得比较多的是四位半数字万用表。所谓半位是指最高位只能显示0和1，四位半的最大量程为“19999”。主要使用方法和技术参数有：（1）测量电阻测量电阻的量程有：200Ω，2kΩ，20kΩ，200kΩ，2MΩ，20MΩ，200MΩ。使用时应注意的事项：①被测电路不能带电，电容的电荷要放尽；②被测阻值超出量程时或开路时，显示“1”，需要更换量程。③大于1MΩ或更高的电阻，有时几秒钟后读数才能稳定；④为了精确测量，应先将表笔短接，显示表笔线的电阻值，实验中，测量值减去这一电阻值，得到的才是实际被测值。（2）直流电压测量直流电压测量的量程有：200mV，2V，20V，200V，1000V。输入阻抗：所有量程为10MΩ。使用时应注意的事项：①测试表笔并联到待测电路上，红表笔接不同的端子表示的极性不一样；②如果显示器只显示“1”，表示过量程，需要更换量程；③一般测量电压不能高于1000V，否则有可能损坏仪表。（3）交流电压测量交流电压测量的量程有：2V，20V，200V，750V。输入阻抗：所有量程为2MΩ。使用时应注意的事项：①测试表笔并联到待测电路上。②如果显示只显示“1”，表示过量程，需要更换量程；。③一般测量电压不能高于1000V，否则有可能损坏仪表。（4）直流电流测量直流电流测量的量程有：20mA，200mA，20A。测量电压降：满量程为200mV。过载保护：200mA以下为0.3A/250V保险丝保护，20A无保险丝保护。（5）交流电流测量交流电流测量的量程：2mA，20mA，200mA，20A。测量电压降和过载保护与直流电流测量相同。5值得注意的是：在实验中不提倡学生使用电流表，需要测量电流时，都是将电流转换为电压，测出电压值后，然后计算出电流。2、函数发生器本实验可采用DF1641D函数信号发生器，它能直接产生正弦波，三角波，方波，锯齿波和脉冲波。函数发生器的主要技术参数有：频率范围：0.1Hz~2MHz分七档；波形：正弦波，三角波，方波，正向或负向脉冲波，正向或负向锯齿波；TTL输出脉冲波：低电平≤0.4V，高电平≥3.5V；CMOS输出脉冲波：低电平≤0.5V，高电平5~14V连续可调；输出阻抗：50Ω±10%；输出幅度：≥20UP-P(空载)；输出衰减：20dB，40dB；直流偏置：0~±10V连续可调；VCF输入：DC~1kHz，0~5V；频率计：1Hz~10MHz，灵敏度100mVrms，最大15V(AC+DC)；电源：220±10%，50±2Hz；DF1641D函数信号发生器的使用方法如下：（1）电源开关键/POWER，按下电源接通(ON)，弹起关断电源(OFF)；（2）量程选择键/RANGE(Hz)，有七个键，即2，20，200，2K，20K，200K，2M；（3）功能键/FUNCTION，有三个键，即方波(占空比为50%)、三角波(正、负斜率相等)和正弦波；（4）频率调节旋钮/FREQUENCY,与量程选择键配合使用，如果量程键按下2kHz，改变频率调节可获得0.2kHz~2kHz范围内的任一频率信号，其余依次类推；（5）输出/OUTPUT，为被测电路提供信号，输出阻抗约50Ω；（6）输出幅度调节旋钮/AMPLITUDE，用于调节输出信号的幅度大小，20PPUV。上述一些键和旋钮是经常使用的，为获得一些特殊场合所需要的电信号，还有其他几个旋钮，具体使用请参考说明书。3、示波器示波器是一种能在示波屏幕上显示出电信号变化曲线的仪器，它不仅能像电压表，电流表那样读出被测信号的幅度，而且还能像频率计，相位计那样测试信号的周期（频率）和相位，同时还能观察到信号的失真等一些参数。本实验可采用有V－252，YB4320G和DF4320三种型号的示波器。这三种示波器均为双踪示波器，可同时测试两路从直流（DC）到交流（AC）20MHz的电信号。灵敏度为1mV/DIV。由于型号不同，面板结构不同，各种旋钮（或按键）功能有的用中文表示，有的用英文表示，各部分的工作原理为：(1)示波管示波管是进行电-光转换的器件，把被测的电信号；在示波管的荧光屏上显示出来。示波管由三大部分组成，电子枪，用于产生纤细而高速的电子束，由辉度（INTEN）和聚焦（FOCUS）旋钮控制；偏转系统，使电子束随X轴或Y轴的信号而偏转，由移位旋钮（POSTTION）和衰减器旋钮（VOLTS/DIV）控制；显示屏，即荧光屏，在高速电子束轰击6下发光，显示出图形。(2)Y轴放大器（垂直系统）在双踪显示示波器中，为了同时显示两个被测试信号，在Y通道中加入通道转换器。电子开关在面板上是由方式选择MODE开关(或按钮)控制，共有五种状态，DODE打在CH1时，只让第一路被测信号通过，而CH2被关断，屏幕上只显示第一路信号的波形，相当于单踪功能；DODE打在CH2时，屏幕上只显示第二路信号的波形，相当于单踪功能；当DODE打在“交替”（ALT/ALTERNATE），适合于交替显示两路较高频率的信号；当DODE打在“断续”（CHOP），适合于同时显示两路较低频率的信号；当DODE打在ADD（迭加），第一路信号和第二路信号同时通过电子开关且互相迭加，显示两路信号迭加在一起的波形，即Y1+Y2；若再与“极性”选择开关（或按键）相配合，即可实现Y1-Y2功能。(3)X通道（或称水平通道，时基电路）X通道主要作用是产生一个与时间成线性关系的锯齿波扫描电压，加到示波管的水平偏转板上，使电子束沿水平方向随时间而线性偏转，形成时间基线(简称时基)。图2.1表示UY被测信号电压加在示波管的垂直偏转板上，UX扫描电压加在示波管的水平偏转板上，当电子束进入偏转区，同时受到Y方向和X方向偏转电压的作用，则在荧光屏上显示出被测电压随时间变化的波形图。图2.1示波器显示正弦波示波器的主要技术参数：Y轴频带宽度：DC~20MHz，AC耦合，频率下限-3dB，10Hz；输入阻抗：1MΩ±2%∥25pF；偏转系数：1mV~5V/DIV，1—2—5进制分21档；工作方式：CH1，CH2，双踪，叠加；X轴频带宽度：DC~2MHz；偏转系数：1μS~0.5S/DIV，1—2—5进制分21档；X—Y工作方式：DC~2MHz；X—Y相位差：≤30DC~100KHz；触发源：CH1，CH2，电源，外接；电源：220V±10%50±2Hz；示波器常用开关，面板上常用旋钮(或按钮)分为四部分，它们分别是：①电源部分1)电部开关（POWER）；72)辉度（INTENSITY）；3)聚焦