中南大学电气工程及其自动化专业工程训练报告

工程实训实验报告
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2.单位
电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω，1Ω=1V/A。

比较大的单位有千欧（Ω
k）、兆欧（Ω
M）。

1，
M1000
Ω
=
Ωk
3.阻值标称
3.1数字法
由于贴片电阻比较小，很少被标上阻值，即使有，一般也采用数字法，即：
101——表示10*10^1Ω即100欧的电阻；
102——表示10*10^2Ω即1KΩ的电阻；
103——表示10*10^3即10KΩ的电阻；
104——表示10*10^4即100KΩ的电阻；
503——表示50*10^3即50KΩ的电阻；
依次类推。

如果一个电阻上标为22*103，则这个电阻为220KΩ。

3.2数码法
用三位数字表示元件的标称值。

从左至右，前两位表示有效数位，第三位表示10n（n=0～8）。

当n=9时为特例，表示10^（-1）。

塑料电阻器的103表示10*10^3=10k。

片状电阻多用数码法标示，如512表示5.1kΩ。

4.电阻分类
按阻值特性
固定电阻、可调电阻、特种电阻
这种变化。

从另一个角度来说，正因为电感器拥有储存一定能量的作用，因此它才能在变化来临时试图维持原状。

电感的“通直阻交”特性，让其在电路中能够发挥巨大的作用。

在板卡中，电感多被用在储能、滤波、延迟和振荡等几个方面，是保障板卡稳定、安全运行的重要元件。

另外，电感在变压器中应用很多。

（四）二极管和三极管
1.二极管
二极管又称晶体二极管,简称二极管，另外，还有早期的真空电子二极管；它是一种能够单向传导电流的电子器件。

1.1二极管特性
（1）正向性
外加正向电压时，在正向特性的起始部分，正向电压很小，不足以克服PN结内电场的阻挡作用，正向电流几乎为零，这一段称为死区。

这个不能使二极管导通的正向电压称为死区电压。

当正向电压大于死区电压以后，PN结内电场被克服，二极管正向导通，电流随电压增大而迅速上升。

（2）反向性
外加反向电压不超过一定范围时，通过二极管的电流是少数载流子漂移运动所形成反向电流。

由于反向电流很小，二极管处于截止状态。

（3）反向击穿
在高掺杂浓度的情况下，因势垒区宽度很小，反向电压较大时，破坏了势垒区内共价键结构，使价电子脱离共价键束缚，产生电子-空穴对，致使电流急剧增大，这种击穿称为齐纳击穿。

雪崩击穿是当反向电压增加到较大数值时，外加电场使电子漂移速度加快，从而与共价键中的价电子相碰撞，把价电子撞出共价键，产生新的电子-空穴对。

新产生的电子-空穴被电场加速后又撞出其它价电子，载流子雪崩式地增加，致使电流急剧增加。

1.2二极管作用
极管是最常用的电子元件之一，它最大的特性就是单向导电，也就是电流只可以从二极管的一个方向流过，二极管的作用有整流电路，检波电路，稳压电路，各种调制电路，主要都是由二极管来构成的。

2.三极管
半导体三极管又称“晶体三极管”或“晶体管”。

在半导体锗或硅的单晶上制备两个能相互影响的PN结，组成一个PNP（或NPN）结构。

中间的N区（或P区）叫基区，两边的区域叫发射区和集电区，这三部分各有一条电极引线，分别叫基极B、发射极E和集电极C，是能起放大、振荡或开关等作用的半导体电子器件。

2.1三极管工作状态
截止状态：当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态
放大状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并处于某一恰当的值时，三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，这时基极电流对集电极电流起着控制作用，使三极管具有电流放大作用，其电流放大倍数β=ΔIc/ΔIb
饱和导通状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并当基极电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某一定值附近不怎么变化，这时三极管失去电流放大作用，集电极和发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。

2.2三极管作用
当三极管的基极上加一个微小的电流时，在集电极上可以得到一个是注入电流β倍的电流，即集电极电流。

集电极电流随基极电流的变化而变化，并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化，这就是三极管的放大作用。

三极管的作用还有电子开关，配合其它元件还可以构成振荡器，此外三极管还有稳压的作用。

（五）继电器、接触器
继电器、接触器原理基本相同、只不过继电器用于控制电路，通小电流，低电压，可用来控制接触器。

接触器则用在主电路，直接接通大电流，高电压。

1.继电器
继电器是一种电控制器件，是当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电
电时，电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触点复原，常开触点断开，常闭触点闭合。

直流接触器的工作原理跟温度开关的原理有点相似。

4.主要区别
接触器原理与电压继电器相同，只是接触器控制的负载功率较大，故体积也较大。

交流接触器广泛用作电力的开断和控制电路。

继电器是一种小信号控制电器，它用于电机保护或各种生产机械自动控制。

（六）仪器仪表
1.指针式万用表数字式万用表
万用表又叫多用表、三用表、复用表，万用表分为指针式万用表和数字万用表引。

是一种多功能、多量程的测量仪表，一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电流、交流电压、电阻和音频电平等，有的还可以测交流电流、电容量、电感量及半导体的一些参数。

万用表由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。

万用表是电子测试领域最基本的工具，也是一种使用广泛的测试仪器。

万用表又叫多用表、三用表(A,V,Ω也即电流，电压，电阻三用）、复用表、万能表，万用表分为指针式万用表和数字万用表，现在还多了一种带示波器功能的示波万用表。

是一种多功能、多量程的测量仪表，一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻和音频电平等，有的还可以测交流电流、电容量、电感量，温度及半导体的一些
参数。

万用表由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。

数字式万用表已成为主流，已经取代模拟式仪表。

与模拟式仪表相比，数字式仪表灵敏度高，精确度高，显示清晰，过载能力强，便于携带，使用更简单。

2.示波器
示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。

它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象，便于人们研究各种电现象的变化过程。

示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点。

在被测信号的作用下，电子束就好像一支笔的笔尖，可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。

利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。

现在，还有数字式示波器、模拟示波器等。

3.电能质量监测仪
在电气设计中我们要注意电能的质量，如谐波、功率因数等，计算较麻烦，美国FLUKE公司的电能质量监测仪能方便的监测出这些数据。

其作用如下：
（1)电能质量检测仪测量分析公用电网供到用户受电端的交流
电能质量，其测量分析的指标：供电频率偏差、供电电压偏差、供电电压波动和闪变、供电三相电压允许不平衡度、电网谐波应用小波变换测量分析非平稳时变信号的谐波。

图2 单相TSC无功补偿实验线路图
本实验TSC中的交流电容按1：2：4设置，分别为5μF，10μF，20μF。

实验中，可采用DSP自动控制和手动的方式实现三组TSC的
单相TSC无功补偿实验
首先将TSC投切方式选择为手动，并将该方式下所有投切开关均置于断开状态下。

转动负载电感Lf的调节旋钮，改变电感的感性
投切两组电容波形图为
投切三组电容波形图为
3）表2.3中，投切一组电容波形图为投切两组电容波形图为
投切三组电容波形图为
2 数据记录
表2.1
1.控制模式
2.升、降压选择
3.启动/停止
）控制模式选择：RS485或手动控制模式选择。

启动前，先选择。