第六章 电参数的测量
电子测量技术的基本概念和原理
第六章:电子测量第一节:电子测量的基本概念一. 电子测量的定义:测量是用实验方法,将被测量与所选用的作为标准的同类量进行比较,从而确定它的量值的过程.电子测量是以电子技术理论为依据,以电子测量设备和仪器为手段,对待测的电量或非电量所进行的测量.二. 电子测量的内容:根据本课程的任务,这里对电子测量的主要内容加以分类介绍,以使读者在学习测量技术之前,有一个大慨的认识.1.关于电能量的测量:包括电流,电压,功率等2.关于电路参数的测量:包括电阻,电感,电容,阻抗,品质因子等.3.关于电信号波形特征的测量:包括频率,周期,时间,相位等.4.电路性能方面的测量:包括放大倍数,衰减量,灵敏度.5.半导体器件方面的测量:包括二极管,三极管,稳压管,场效应管等的各种参数.三. 电子测量的方法:采用正确的测量方法,可以得到比较精确的测量结果,否则会出现测量数据不准确或错误,甚至会损坏测量仪器或损坏被测组件和设备等现象.例如用万用表的R x1档测量,小功率三极管的发射结电阻时,由芜仪表的内阻很小,使三极管基极注入的电流过大,结果晶体管尚未使用就会在测试过程中被损坏.四. 测量数据的舍入规则:1.有效数字由于在测量中不可避免地存在误差,并且仪器的分辨能力有一定的限制,测量数据就不可能完全准确.同时,在对测量数据进行计算时,遇到像π,e 等无理数,实际计算时也只能取近似值,因此得到的数据通常只是一个进似值.当我们用这个数据表示一个量时,为了表示得确切,通常规定误差不得超过末位单位数字的一半.例如末位数字是个位,则包含的误差绝对值应不大于0.5;若末位是十位,则包含的误差绝对值应不大于5.对于这种误差不大于末位单位数字一半的数,从它左边第一个不为零的数字起,直到右面一个数字止,都叫作有效数字.例如375,123.08,3.10等,只要其中误差不大末位数字之半.它们就都是有效数字.值得注意的是,在数据左边的零不是有效数据,而数字中间和右面的零都是有效数字.例0.0038KΩ,左面的三个零就不是有效数字,因为它们可以通过单位变换变为3.8.可见只有两位有效数字.此外,对于像391000HZ这样的数,若实际上在百位数上就包含了误差,即只有四位有效数字,这时百分位数字上的零是有效数字,不能去掉,这时为了区别右面三个零的不同,10的乘幂的形式,即写为3.910*10 HZ,它清楚地表明有效数字只有四位,误差绝对值不大于50HZ.1. 数字的舍入规则当需要几位有效数字时,对超过几位的数字就根据舍入规则进行处理.例如对某电压进形四次测量,每次测量值均可用四位有效数字表示.例如四次测量值分别为U1=38.71V,U2=38.68V,U3=38.70V,U4=38.72V时,它们的平均值为:U=U1+U2+U3+U4/4=38.7052V所以在小数点后第三,四位可以根据舍入规则处理掉.五. 误差的基本慨念一个量值是本身所具有的直实大小,称为真值.在测量过程中,测量工具不准确,测量手段不完善或测量工作中的疏忽等原因,都会使测量结果与被测量的直值不同,这个差异称为误差.1. 测量误差的表示法测量的结果与被测量的直值的差异,称为测误差,用△x表示,即:△x=X-A0 (1-1)当X>A0时,△x是正值; X<A0时,△x是负值;所以△x是有大小,正负,有单位的数值,它的大小和符号分别表示测量值偏离真值的数值和方向.如:一个被测电压,其真值U0为220V,用一只电压表测量,其指示值U x 为222V,则绝对误差:△U=U X-U0=222V-220V=+2V这是正误差,比真值大了2V式(1-1)中的A0是无法测得的,故该式缺乏实用价值.实际上,可用比使用仪器的精度等级高一级的标准仪器来测量.用它所显示的实际值A来替A0.其实A中仍包含误差,只不过小一点,那么(1-1)式应改写成:△x=X-A (1-2)这是绝对误差的表达式.与绝对误差△x相等而符号相反的值称为修正值,用C表示C=-△x=A-X (1-3)通过校验,由上一级标准仪器给出受检仪器的修正值.在测量时,利用测得的结果与已知的修正值相加,即:A=X+C (1-4)如一个量程为10V的电压表,当用它进行测量时,指示值为8V,若检定时8V刻度处的修正值为-0.1V,求被测电压的实际值.解:实际值U=8V+(-0.1)V=7.9V根据国家标准GB776-65<<电气测量指示仪器通用技术条例>>的规定,常用电气测量仪表的准确度写为0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0等七个等级,0.2级仪器的引用误差在0.1%到0.2%之间;1.0级仪表的误差在0.5%到1.0%之间.△U=U*5%如:若要测一个10V左右的电压,手上有两快电压表,其中一块量程为150V,1.5级;另一块量程为1.5V,2.5级.选用哪一块合适?解:若使用量程为150V,1.5级的电压表△U=U*5%=150*(±1.5%)= ±2.25V若表头示值为10V, 则被测电压的真值是在10V±2.25V的范围内,误差值是相当大.若使用量程为15V,2.5级的电压表.△U=U*5%=15*(±2.5%)= ±0.375V若表头示值为10V,则被测电压的真值是在10V±0.375V的范围内,误差值小得很多,因此应选用1.5V的2.5 级电压表.。
《电子材料与元器件测试技术》课程教学大纲
《电子材料与元器件测试技术》课程教学大纲课程代码：ABJD0516课程中文名称：电子材料与元器件测试技术课程英文名称：MeasurementTechniquesforE1ectronicMateria1sandDevices课程性质：专业必修课课程学分数：3学分课程学时数：48学时授课对象：电子科学与技术专业本课程的前导课程：大学物理、半导体物理学、电子材料、电子陶瓷工艺原理与技术一、课程简介介绍了电子材料与元器件特别电子陶瓷与器件基本电参数的测试方法、原理以及提高测量准确度的途径，同时介绍了常用的实验数据处理、统计分析方法。
二、教学基本内容和要求第一章误差理论和实验数据处理基础主要教学内容：（1）、测量的基本概念；（2）、随机误差基本理论和处理方法；（3）、系统误差的发现和消除方法；（4）、误差的合成与分配。
教学要求：理解测量和测量误差的概念，了解系统误差的判别及消除方法，理解测量的方法，掌握误差的合成与分配。
重点：随机误差基本理论及分析方法；难点：误差的合成与分配。
第二章电阻器的电阻率测量主要教学内容：（1）、电阻与电阻率的基本概念；（2）、电阻与电阻率的测量；（3）、测量技术的考虑与提高准确度的途径；（4）、电阻器等效参数的测量。
教学要求：了解电子材料与元器件的分类方法，理解分压式测量原理，掌握电阻式电桥电路的分析，掌握高阻抗测试技术。
重点：分压式测量原理，电阻式电桥电路。
难点：高阻的测量。
第三章电容元件参数的测量主要教学内容：（1）、电容器的基本参数；（2）、西林电桥；（3）、双T电桥；（4）、谐振法；（5）、高频测试技术。
教学要求：了解电容器的三个基本参数，了解三种电极系统的作用，理解双T电桥的分析方法，掌握西林电桥的不同结构，掌握串联谐振和并联谐振的区别，并熟记其计算公式。
重点：西林电桥；谐振法难点：双T电桥，高频测试技术第四章敏感元器件参数的测量主要教学内容：（1）、热敏电阻器特性参数的测量；（2）、湿敏电阻器特性参数的测量；（3）、气敏元件特性参数的测量；（4）、压敏电阻器特性参数的测量；（5）、力敏电阻器特性参数的测量；（6）、磁敏电阻器特性参数的测量；（7）、光敏电阻器特性参数的测量。
测量物质的电化学参数
测量物质的电化学参数电化学是研究化学反应中电荷转移和电流产生的学科。
电化学参数是用来描述电化学反应过程和物质电化学性质的物理量。
测量这些参数是电化学研究的基础。
本文将介绍常见的电化学参数及其测量方法。
一、电池电势电池电势是指在标准状态下，电池两极之间产生的电动势。
电池电势是衡量电池储能能力的重要指标。
电池电势的测量需要使用电位计。
电位计是一种测量电势差的仪器，由电极和电子电路组成。
常见的电位计有离子选择电极电位计、氢电极电位计和参比电极电位计等。
二、电解液电导率电解液电导率是指电解质溶液在电场作用下传导电流的能力。
电解液电导率的测量是电化学研究中常用的方法之一。
测量电解液电导率可以使用电导计。
电导计是一种测量电解质溶液电导率的仪器，由电极和电子电路组成。
常见的电导计有恒流源电导计、离子选择电极电导计和热电导计等。
三、电极电位电极电位是指一种物质（电极）与标准氢电极之间的电势差。
电极电位是描述物质电化学性质的重要参数。
电极电位的测量需要使用电位计。
在电位计中，参比电极连接标准氢电极，被测试的电极连接电压计。
通过比较参比电极和被测试电极之间的电势差，可以得到被测试电极的电位。
四、电极反应速率电极反应速率是指电极上电化学反应的速率。
电极反应速率的测量需要使用电化学工作站。
电化学工作站由电极、参比电极、计时电路和电源等组成。
电极反应速率的测量可以通过计算电极上电流的变化率来实现。
五、电极电容电极电容是指电极可以储存电荷的容量。
电极电容是描述物质电化学性质的重要参数。
电极电容的测量需要使用电容测试仪。
电容测试仪由电极、电源和电容计等组成。
通过充放电电极并测量电压的变化，可以计算出电极的电容。
六、总结电化学研究需要对物质的电化学参数进行测量。
常见的电化学参数包括电池电势、电解液电导率、电极电位、电极反应速率和电极电容等。
对这些参数的测量需要使用电位计、电导计、电化学工作站和电容测试仪等仪器。
对电化学参数的准确测量是电化学研究的基础，也是实现电化学应用的前提。
基本电参数的测量实验报告
基本电参数的测量实验报告
《基本电参数的测量实验报告》
实验目的：
本实验旨在通过测量电路中的基本电参数，如电压、电流和电阻，来加深学生
对电路理论的理解，并掌握相关的测量方法和技巧。
实验装置：
1. 直流电源：用于提供实验电路所需的直流电压。
2. 电压表：用于测量电路中的电压。
3. 电流表：用于测量电路中的电流。
4. 电阻箱：用于提供不同阻值的电阻，以便测量电路中的电阻。
实验步骤：
1. 搭建简单的直流电路，包括直流电源、电压表和电阻。
2. 测量电路中的电压：将电压表连接到电路中，通过调节电压表的量程和测量
范围，测量电路中不同位置的电压值。
3. 测量电路中的电流：将电流表连接到电路中，通过调节电流表的量程和测量
范围，测量电路中的电流值。
4. 测量电路中的电阻：使用电阻箱提供不同的电阻值，将电阻箱连接到电路中，通过测量电路中的电压和电流值，计算出电路中的电阻值。
实验结果：
通过实验测量，得到了电路中不同位置的电压值、电流值和电阻值。
实验结果
表明，电路中的电压和电流呈线性关系，符合欧姆定律。
同时，通过测量不同
电阻值的电路，验证了欧姆定律中的电阻值计算方法。
实验结论：
本实验通过测量电路中的基本电参数，加深了学生对电路理论的理解，掌握了相关的测量方法和技巧。
同时，实验结果验证了欧姆定律的正确性，为进一步学习电路理论奠定了基础。
通过本次实验，学生不仅掌握了基本电参数的测量方法，还深化了对电路理论的理解，为今后的学习和研究打下了坚实的基础。
第六章信号显示与测量
TEK DPO4104
开发的DPO样机
示波器最新产品
泰克—混合域示波器（MDO4000系列）
MDO4000系列混合域示波器是由美国泰克公司2011年9月推 出的世界首创也是唯一的集数字荧光示波器、频谱分析仪 、逻辑分析仪、总线协议分析仪、调制域分析仪五种仪器 功能于一身的跨域分析示波器。
数字示波器测出的上升时间与取样点的位臵 有关（见图6-22）
数字示波器测出的上升时间与扫速也有关（见表6-5）。 因数字示波器的实际取样率随扫速下降而下降，因此 测上升沿的误差也随扫速下降而增加。表6-5为TDS520B数 字示波器在改变时基因数时测量某波形的上升时间值。
由表可见，不同时基因数时测得的上升时间值相差甚 远，因此，使用数字示波器时不能根据测出的波形上升时间 的值来反推信号的上升时间。
垂直输入电路包括输入衰减器、前臵放大器，对各种幅度 的被测信号进行衰减或放大。 垂直末级放大器对信号进一步放大，以满足Y偏转板的要求。 触发电路产生触发脉冲启动时基发生器工作。
时基发生器是扫描电路的核心，由它产生扫描电压。
水平末级放大器对扫描电压进行放大，以满足X偏转板的要 求。
Z电路控制荧光屏显示的亮暗程度
延迟级是为了能在屏幕上观测到被测信号的起始部分，因 为水平通道的延迟时间比垂直通道的延迟时间要长，所以要 在Y通道加一延迟级以推迟被测信号到达Y偏转板的时间。 图6-3(b)为电路各点的波形。
模拟示波器的主要技术指标:
(1)Y通道的带宽和上升时间 高端 Y通道的 频率 带宽
BW f h f l
1998年，TEK公司推出了数字荧光示波器（DPO）
3.示波器的分类
(1)通用示波器
模拟示波器 数字示波器 数字存储示波器-DSO, 数字荧光示波器-DPO 取样示波器 采用取样技术将高频周期信号转化为低频信号. (2)特种示波器
电位分析法.
H2
H2
盐酸
镀铂黑 铂电极
图5－3 标准氢电极示意图
电极反应为：
2H
2e H 2
（铂电极只起导体的作用，不参于电 极反应）
并且规定：在任何温度下标准氢
电极的电极电位都为零。
对任一给定电极，将其与标准氢电 极组成一原电池，测定电池的电动
势。在已消除液接电位的前提下，
测得的电动势即是该电极的电极电 位。这种标度电极电位的规定就是
（I）
HCl稀 H+
Cl
（III） KCl K+ K+ Cl Cl （b）
（II） HCl浓 H+
Cl
（a）
图5－4 液接电位的形成及消除示意图
液接电位的大小主要受两溶液的
pH值之差、离子的种类和浓度的影响。
液接电位通常可达30～40（mV），
往往难以准确计算和测量。所以，在实 际工作中要设法将液接电位减小到可以
反之则为“负”，如锌电极。
实际工作中，并不采用SHE作为标准
电极去测定其它电极的电极电位。因 为氢电极的装置和纯化比较复杂，而
且对外界条件十分敏感，所以使用很
不方便。为此，往往采用一些结构比 较简单、电位值稳定的电极来代替。
首先，将这种电极与标准氢电极组成
电池，准确测定其电极电位；然后， 再用它作为标准电极来测定其它电极
以Cu电极为例，Cu2+在溶
液相中不很稳定，这时溶
液中的Cu2+进入金属相中， 使金属相带正电。溶液中
由于少了正离子而显示出
带负电，在金属与溶液的
界面上形成了双电层
Cu2+ 电极电位形成示意图
由于双电层的建立，使溶
电力系统运行参数测量
电力系统运行参数测量在电力系统中，准确测量和监测运行参数对于确保电力系统的安全、稳定和高效运行至关重要。
电力系统运行参数指的是各个电力设备和电路的物理量和性能参数，如电压、电流、功率、频率等。
本文将从测量的重要性、常见的测量方法和技术、测量的关键问题以及未来的发展方向等方面展开论述。
一、测量的重要性电力系统的安全运行离不开准确、及时的测量数据。
准确的测量数据可以帮助运维人员了解电力系统的工作状态，及时发现潜在的问题或故障，并采取相应的措施进行修复和调整。
同时，测量数据还可以用于电力系统的动态监控和分析，为电力系统的优化和改进提供科学依据。
二、常见的测量方法和技术1. 电压测量：电压是电力系统中最基本的参数之一，对其进行准确测量是确保电力系统正常运行的前提。
目前常用的电压测量方法包括电压互感器测量和数字电压表测量等。
2. 电流测量：电流是电力系统中流经设备和线路的电荷数量，是电力系统运行的基础数据。
电流的测量方法有电流互感器测量和电流表测量等。
3. 功率测量：功率是衡量电力系统运行状况的重要指标之一。
功率测量常用的方法有电能表测量和功率因素测量等。
4. 频率测量：频率是衡量电力系统运行稳定性的重要指标。
频率的测量常用的方法有频率计测量和同步电动机转速测量等。
5. 相位测量：相位是衡量电力系统运行中各个设备之间相对关系的重要指标。
相位测量常用的方法有相位表测量和相位差仪测量等。
三、测量的关键问题在进行电力系统运行参数测量时，需要注意以下几个关键问题：1. 测量精度：测量精度是电力系统测量中的核心问题。
提高测量精度可以减少误差和偏差，确保测量结果的可靠性。
2. 采样频率：采样频率是指测量仪器对电力系统参数进行采样的频率。
采样频率的选择需要根据被测参数的变化情况来确定，以保证采样结果的准确性。
3. 测量范围：测量范围是指测量仪器能够测量的参数的最大值和最小值范围。
选择合适的测量范围可以有效防止过载和损坏测量仪器。
基本电参数的测量实验报告
基本电参数的测量实验报告基本电参数的测量实验报告引言：电力是现代社会中不可或缺的能源之一，而电力的质量和稳定性对于各种电气设备的正常运行至关重要。
为了确保电力系统的安全和稳定，我们需要对电力的基本参数进行准确的测量和监控。
本实验旨在通过测量电流、电压和功率因数等基本电参数，来了解电力系统的运行情况，并掌握电参数测量的方法和技巧。
一、实验目的本实验的主要目的有以下几点：1. 掌握直流电流的测量方法和仪器的使用；2. 了解交流电压的测量原理和技巧；3. 学习功率因数的测量方法和计算公式；4. 分析电参数测量中可能存在的误差来源，并提出相应的改进措施。
二、实验仪器和材料1. 直流电源；2. 直流电流表；3. 交流电源；4. 交流电压表；5. 电阻箱；6. 电流互感器；7. 功率因数表；8. 电阻器、电容器、电感器等元件。
三、实验步骤1. 直流电流的测量首先，将直流电源连接到电路中，调节电流大小，并使用直流电流表测量电流值。
注意在测量前要校准电流表，确保其准确性。
同时，要注意电流表的量程选择，避免过载。
2. 交流电压的测量使用交流电源提供电压信号，并使用交流电压表测量电压值。
在测量前，要确保电压表的准确性，并选择合适的量程。
此外，还要注意测量时电路的接线是否正确，以避免电压的误差。
3. 功率因数的测量通过连接电阻箱、电流互感器和功率因数表，测量电路中的功率因数。
首先，调节电阻箱的阻值，使得电路中的功率因数接近1。
然后，使用功率因数表测量功率因数的数值。
在测量过程中，还要注意功率因数表的准确性和量程选择。
四、实验结果与分析在实验中，我们测量了不同电流和电压下的电参数，并计算出相应的功率因数。
通过实验数据的分析，我们可以得到以下结论：1. 电流和电压之间存在线性关系，即电流随电压的增加而增加；2. 电流和功率因数之间存在相关性，即功率因数随电流的增加而减小；3. 实际电路中存在一定的误差，如电流表和电压表的测量误差，以及连接导线和接触电阻等因素的影响。
《电子测量技术》课程标准(电子信息技术专业)
《电子测量技术》课程标准课程名称：电子测量技术 Electronic Measurement Technology课程性质：专业选修学分：2.5总学时：45，理论学时：36，实验(上机)学时：9适用专业：电子信息技术先修课程：模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、微机原理一、教学目的与要求《电子测量技术》是电子信息、自动控制、测量仪器等专业的通用技术基础课程。
包括电子测量的基本原理、测量误差分析和实际应用，主要电子仪器的工作原理，性能指标，电参数的测试方法，该领域的最新发展等。
电子测量技术综合应用了电子、计算机、通信、控制等技术。
通过本课程的学习，培养学生具有电子测量技术和仪器方面的基础知识和应用能力；通过本课程的学习，可开拓学生思路，培养综合应用知识能力和实践能力；培养学生严肃认真，求实求真的科学作风，为后续课程的学习和从事研发工作打下基础。
二、教学内容与学时分配三、各章节主要知识点与教学要求第1章序论第一节测量的基本概念一、测量的定义二、测量的意义三、测量技术第二节计量的基本概念一、计量二、单位和单位制三、计量标准四、测量标准的传递第三节电子测量技术的内容，特点和方法一、电子测量二、电子测量的内容和特点三、电子测量的一般方法第四节电子测量的基本技术一、电子测量的变换技术二、电子测量的放大技术三、电子测量的比较技术四、电子测量的处理技术五、电子测量的显示技术第五节本课程的任务重点：测量的基本概念、基本要素；单位和单位制，基准和标准，量值的传递准则。
难点：量值的传递准则教学要求：理解测量的基本概念、基本要素，测量误差的基本概念和计算方法。
理解计量的基本概念，单位和单位制，基准和标准，量值的传递准则。
理解测量的基本原理，信息获取原理和量值比较原理。
理解电子测量的实现原理：变换、比较、处理、显示技术。
第2章测量误差理论与数据处理第一节测量误差的基本概念一、有关误差的基本概念二、测量误差的基本表示方法第二节测量误差的来源与分类一、测量误差的来源二、测量误差的分类第三节测量误差的分析与处理一、随机误差的分析与处理二、系统误差的判断及消除方法三、粗大误差的分析与处理第四节测量误差的合成与分配一、测量误差的合成二、测量测量不确定度及其合成三、误差分配及最佳测量方案第五节测量数据处理一、有效数字处理二、测量结果的处理三、最小二乘法与回归分析重点：测量误差的分类估计和处理，系统误差和粗大误差的判断及处理，不确定度的评定方法。
电工仪表与测量习题册参考答案
电工仪表与测量习题册参考答案第一章电工仪表与测量的基本知识第一节常用电工仪表的分类、型号和标志一、填空题1. 同类标准量2. 仪表可动部分的机械偏转角、指示器、直读式3. 磁电、电磁、电动、感应4. 安装、便携、便携5. 便携6. 数字、数码的形式7. 带微处理器、自动测试系统二、判断题1. X2. V3. X4. V5. V6. X 7X 三、选择题 1. A 2. D 3. D 4. D 5. A四、名词解释1. D19-W 答案：表示一只设计序号是19的便携式电动系功率表。
2. 1D1-W 答案：表示一只设计序号是1的安装式电动系功率表。
3. DX282 答案：表示一只设计序号是282的无功电能表。
4. D26~coscp 答案：表示一只设计序号是26的便携式电动系功率因数表。
5. 19Dl-coscp 答案：表示一只设计序号是1的安装式电动系功率因数表。
6. 45Tl-coscp 答案：表示一只设计序号是1的安装式电磁系功率因数表。
7. D3-Hz 答案：表示一只设计序号是3的便携式电动系频率表。
8. 62Ll-coscp 答案：表示一只设计序号是1的安装式整流系功率因数表。
，9. DD28 答案：表示一只设计序号是28的单相电能表。
10. DT12 答案：表示一只设计序号是12的三相四线电能表。
11. 25C16-A 答案：表示一只设计序号是16的安装式磁电系电流表。
12. DS36 答案：表示一只设计序号是36的三相三线电能表。
13. T62-V 答案：表示一只设计序号是62的便携式电磁系电压表。
14. D3-(p 答案：表示一只设计序号是3的便携式电动系相位表。
五、问答题1.电工指示仪表按使用条件分哪几组？各适用于什么条件？答：电工指示仪表按使用条件分A、B、C三组。
A组仪表使用环境温度为0〜40°C，B组仪表-20〜50°C，C组仪表-40〜60°C，相对湿度均为85%范围内。
高中物理电学测量技巧教案
高中物理电学测量技巧教案
一、教学目标：
1.了解电学测量的基本原理和方法；
2.掌握电流、电压、电阻的测量技巧；
3.能够正确使用电表进行电学参数的测量。
二、教学重点：
1.学习电表的使用方法；
2.掌握电流、电压、电阻的测量技巧。
三、教学难点：
1.理解电流、电压、电阻之间的关系；
2.通过实际操作来掌握电学测量技巧。
四、教学准备：
1.教室内放置好实验台和电源，并准备好电表、导线等实验器材；
2.准备好实验操作步骤和相关实验数据。
五、教学过程：
1.导入（5分钟）
介绍电学测量的重要性，并引出本节课的学习内容。
2.理论讲解（15分钟）
讲解电流、电压、电阻的定义、计算方法和测量单位。
3.实验操作（30分钟）
分组进行电流、电压、电阻的测量实验，学生根据实验步骤进行操作，并记录实验数据。
4.实验分析（15分钟）
学生根据实验数据进行电学参数的计算和分析，探讨实验结果的意义。
5.讨论与总结（15分钟）
学生自由讨论实验结果，归纳电学测量的技巧和注意事项，老师进行总结和点评。
六、课堂作业：
1.复习本节课的实验内容和测量技巧；
2.完成相关练习题，巩固所学知识。
七、课后反思：
本节课通过实验操作使学生逐步掌握了电学测量的基本技巧，但在实验操作中要格外注意安全问题，并及时纠正学生的操作错误。
下节课可进一步深化学生对电学测量的理解，提高实验操作能力。
压电参数的测量方法
压电参数的测量方法作者：中国超声波设备网转载来自：超声波运用论坛发布时间：2005-11-26 00:00:36压电陶瓷材料的压电参数的测量方法甚多，有电测法，声测法，力测法和光测法等，这些方法中以电测法的应用最为普遍。
在利用电测法进行测试时，由于压力体对力学状态极为敏感，因此，按照被测样品所处的力学状态，又可划分为动态法，静态法和准静态法等。
（1）静态法静态法是被测样品处于不发生交变形变的测试方法，主要用于测试压电常数，测试样品上加一定大小和方向的力，根据压电效应，样品将因形变而产生一定的电荷。
按照式（1-15）可得：D33=d33T3 (1-38)若施加力为F3，则在电极上产生的总电荷为Q3=d33F3 (1-39)静态法的测量装置如图1-6所示，线路中的电容C的作用是为了使样品所产生的电荷都能释放到电容上。
因此，要求电容C越大越好，一般选择的为样品电容的几十到一百倍的低损耗电容。
测量时，为了避免施加力F3时会有附加冲击力而引起测量误差，一般加压时会合上电键K1，使样品短路而清除加压所产生的电荷。
去压时先打开电键K1，使样品上所产生的电荷全部释放到电容上，用静电计测其电压V3（伏），用下式求出：Q3=(Co+C1)V3 (1-40)（1-41）式中，C3为样品的静电容（法）；C为外加并联电容（法），V3为电压（伏）。
（2）动态法压电陶瓷材料的大部分参数都可以通过测量频率Fs和fa来确定。
生产上都采用动态法中的传输法。
图1-7给了一种简单的测量线路。
这种测量线路过于简单，有一些缺点，为了克服简单测量线路的缺点，通常采用1-8所示的常用测量线路。
在振子两端有连接的电阻Ri，RT和RTo。
一般选择Ri≥10RT′，RT= RT′及RT小于振子的等效电阻R1。
这一测量电路中每个电阻的作用及阻值选择理由如下。
选择RT′≤R1/10，既RT′较下，而振子又与RT′并联，这样，振子的阻抗Z虽然随频率变化很大，但Z与RT′并联后的和阻抗随频率的变化却很小，因此，可以认为输入电压几乎保持不变。
第六章学习指南
第六章学习指南熊永前一、内容及要求同步电机的结构型式，励磁方式，冷却方式、额定值。
同步电机的运行原理。
同步电机的电枢反应，隐极同步发电机的负载运行。
凸极同步电机的负载运行。
同步发电机的空载特性，零功率因数负载特性，短路比，外特性。
稳态参数的测定。
投入并联运行的条件和方法。
同步发电机的功率和转矩平衡方程式。
同步发电机的功角特性。
同步发电机与大电网并联运行时有功功率的调节和静态稳定。
无功功率的调节和V形曲线。
同步电动机的基本方程式矢量图和功角特性，无功功率的调节，同步电动机起动方法，同步调相机。
同步发电机不对称运行时的各相序阻抗和等效电路，三相同步发电机的不对称稳定短路。
不对称运行对电机的影响。
1.了解同步电机的主要结构型式及其应用特点、励磁方式和冷却方式；掌握同步电机的额定值。
2.了解同步发电机空载运行的原理，掌握空载运行时的时空矢量图。
掌握同步电机电枢反应的特点。
了解双反应理论。
3.掌握隐极和凸极同步发电机负载运行时的方程式和相量图以及同步电抗等参数。
掌握不饱和时同步发电机的计算。
4.掌握同步发电机各特性的原理和方法。
掌握利用各特性测量有关参数的方法。
掌握低转差法测量同步电抗的原理和方法。
5.掌握并联运行的条件，并网的方法。
掌握同步发电机的功率平衡和转矩平衡，功角特性。
掌握静态稳定，有功调节和无功调节的方法。
6.了解同步电动机的基本电磁关系。
了解同步电动机的起动和调速方法。
掌握同步调相机的原理和特点。
7.掌握各相序阻抗的物理概念极其大小关系，了解不对称稳定短路的分析方法，掌握稳定短路电流大小，了解负序和零序参数的测量方法，了解不对称运行的影响。
二、学习指导同步电机的一个基本特点是电枢电流的频率与转速之间的严格关系。
汽轮发电机由于转速高和容量大等特点必须采用隐极结构且转子直径不能太大，各零部件机械强度要求高。
水轮发电机则由于水轮机多为立式低转速，因此一般采用凸极结构，且极数很多，直径较大。
在分析同步电机内部的物理情况时，电枢反应占有重要地位。
电参数
概 述在电工电子技术中，基本电参数指的是电路元器件、电信号以及电路的基本电学物理量，是用来考察和描述电路及电信号的基本参数，包括电阻、电容、电感、电压、电流以及频率。
它是电路物理模型和数学模型的基础，基本电参数之间的电路关系就形成了电路的数学模型，而基本电参数所描述的电路元器件连接起来，就形成了电路的基本物理模型。
电路参数的测量是实验的主要任务。
为了检测电路的性能，必须进行电路参数测量，根据测量结果，调整电路结构使电路达到最佳工作状态。
一、电参量电压和电流是最基本的电路参量。
电流流过电子元件，电压存在于元件的两端。
直流电(DC )是最简单的信号形式，通常只需要测量一个幅度参数，其基本特征是幅度值与时间无关；交流电(AC )与直流电不同，它随时间按某个频率交替改变方向，交流电的最简单形式是正弦波，如图所示。
交流电压参数 描述正弦波有三个独立的基本参数，即：周期T 、初相位θ、幅度或最大值V O-P 。
除此之外，相关参数有幅度的峰峰值：V P-P = 2V 0-P ，幅度有效值：，频率： ，角频率： ，非理想的正弦波还有失真度等参数。
对于其它形式的信号需要有较多的参数进行描述。
以一个矩形脉冲信号为例，基本参数有周期T 、脉宽W 、幅度V m ，一个实际的矩形脉冲还有上升沿t r ，下降沿t d ，上冲Δ等，为了描述正负脉冲的宽度，定义了占空比W/T 。
一个实际电子线路中的信号通常是脉冲信号参数直流信号与交流信号合成的结果。
电参数测量的意义和要求一、电压、电流测量的意义电压(V)和电流(I)是电学中的基本参量。
即使对于非电量，经过传感器的变换，最后还是转换为电压、电流的测量问题。
因此，电压、电流的测量是电子测量中的基本问题，其应用十分广泛。
二、电压、电流测量的要求对电压、电流测量时，测量装置必须正确反映被测量的大小和极性，并附有相应的单位。
如果不能正确反映被测量，其测量结果也是徒劳的，没有实用价值。
第六章 控制电势阶跃暂态测量方法(1)
t=0时，阶跃电势E2，电极反应可以进行的电势。
可逆体系对电势阶跃的一般非稳态电流响应为
极限扩散电流为
电流i(t)用极限扩散电流表示
反应物、产物的浓度函数
1、浓度分布
反应物、产物的表面浓度不随时间变化，只决定于电极上所 维持的阶跃电势E。
2、时间电流函数
3、取样电流伏安曲线
取样电流伏安曲线的特征，同稳态极化曲线的方程具有一样的 形式。曲线应为和稳态极化曲线完全相同的具有极限扩散电流 平台的S形曲线。
第二节 传荷过程控制下的小幅度 电势阶跃暂态测量方法
若使用小幅度电势阶跃信号
电路为：
，单向极化持续时
间较短时，浓差极化忽略不计，电极处于传荷控制，其等效
一、电势阶跃法
Ru测不准： a. 受仪器功率限制( it 0
Ru
很大)；
b. 受仪器响应时间的限制。 从开始极化后电流上升，不是瞬间达到最大值。
①
②
应用：
1、求
2、研究吸附物质电极反应
3、判断产物的稳定性
（2）极限扩散电流-时间曲线 暂态极限扩散电流函数的表达式（cottrell方程）。
可知
（3）双电层充电电流的影响
利用衰减时间上的差别，采用后期采集实验数据的方法来减 小双电层充电电流的影响，提高信噪比。
第四节 可逆电极反应的取样电流伏安法
电极为可逆体系，产反应物浓度不变。
时测量电流随时间的变化，或测量电量随时间的变化。
计时电流法或 计时安培法
计时电量法或 计时库伦法
电势阶跃法较电流阶跃法应用更为广泛，可用于表征研究电极 的基本特征参数，或计算电极过程的有关参数或电极等效电路 有关的元件的数值等。
输电线路的电气参数测量与校准
输电线路的电气参数测量与校准输电线路是电力系统中的重要组成部分，电气参数的测量和校准对于保证输电线路的安全运行和电能传输质量具有关键作用。
本文将就输电线路的电气参数测量与校准进行探讨。
一、电气参数测量的意义电气参数测量是用来获取输电线路的电气特性和性能指标的一种手段。
通过对输电线路的电阻、电感、电容、电导等参数进行测量，可以判断线路的状态、负载情况、可能存在的故障等。
这对于制定维护计划、排除故障、提高传输效率都具有重要意义。
二、电气参数测量的方法1. 电阻测量方法电阻测量是对输电线路的电阻进行精确测量的方法。
一般常用的电阻测量仪器有多用电桥、电纳桥、交流电桥等。
2. 电感测量方法电感测量是对输电线路的电感进行测量的方法。
常用的电感测量仪器有综合布里奇、质量嗜水分仪、电能互感器等。
3. 电容测量方法电容测量是对输电线路的电容进行测量的方法。
常用的电容测量仪器有高压电测电容器、介质损耗角宇仪等。
4. 电导测量方法电导测量是对输电线路的电导进行测量的方法。
常用的电导测量仪器有导纳仪、频率特性分析仪等。
三、电气参数测量的校准方法电气参数测量的准确性是确保测量结果的可靠性和科学性的关键。
为了保证电气参数测量的准确性，需要进行校准。
1. 校准设备的选择校准设备的选择决定了校准的精度和可靠性。
一般来说，可以选择标准电阻、标准电感、标准电容等作为校准设备。
2. 校准的步骤校准的步骤主要包括准备工作、校准操作、校准结果的分析和记录等。
3. 校准的周期根据实际情况和要求，确定校准的周期。
通常情况下，校准周期为一年，但对于一些需要高精度测量的设备，可以缩短校准周期。
四、小结电气参数测量与校准是确保输电线路安全运行和电能传输质量的重要手段。
通过正确选择测量方法和校准设备，规范操作流程，可以提高测量的准确性和可靠性。
输电线路的电气参数测量与校准工作需要持续进行，以保证线路的稳定运行和电能传输质量的提升。
第六章 电信号的测量
测量前先估计被测值的数量级别，选择合适量程。如果量程小于被测值， 则表针会偏转到超过表头刻度的最右边，甚至将表针打弯。量程一般应选 择测量时使表针偏转到超过表头中间位置。
测量前应观察表针是否在机械零点（即左方刻度线）。
6.1 电压和电流的测量
（3）示波器
用示波器测量直流电压仅是测量被测电压的大概数值，不能准确测量。 测量过程如下：先将示波器输入耦合开关置于“GND”位置，调节上下移 动旋钮，使荧光屏水平亮线与某一刻度线重合，作为测量基准线；其次将 输入耦合开关置于“DC”位置；然后选择幅度粗调档位，关掉幅度细调旋 钮；最后由输入传输线输入被测电压信号。观察水平亮线位置与基准线之 间的距离，将距离乘以幅度档位（即每格xxV）所得数值就是被测电压数 值。不过这个数值仅是被测电压的大概数值，不是准确数值。
（2）间接测量
间接测量用于测量电路中元器件两端电压，它采用分别测量元器件两端 对地电位，由两个电位差计算出元器件两端电压。如上图（b）图R3两端电 压，可以分别测量V1和V2，由VR3=V1-V2得出两端电压值。
3. 测量仪表和设备
用任何仪表和设备测量直流电压，均需注意极性。
6.1 电压和电流的测量
2.测量仪表 （1）模拟式万用表直流电流档
模拟式万用表直流电流档一般由磁电式微安表头并联分流电阻而构成， 量程的的改变通过并联不同的分流电阻实现。这种电流表的内阻随量程的 大小而不同，量程越大，内阻越小。
用模拟万用表测量直流电流时，是将万用表串联在被测电路中（属于直 接测量法），因此表的内阻可能影响电路的工作状态，使测量结果出现误 差。由于量程越大表的内阻越小，为了减小测量误差应尽量将表的量程选 择大些。不过指针偏转角度过小时读数误差会增大。最好通过量程的选择 使指针偏转角度超过表头中间位置。更换量程一定要将表脱离电路，或将 电路断电。首选量程合适一定要大于实际测量值，否则可能烧坏表头。
基本电参数测量的实验报告
基本电参数测量的实验报告实验目的本实验旨在通过测量和计算电路中的基本电参数，如电流、电压和电阻，来深入理解电路的工作原理和性能特点。
实验器材•电压表•电流表•电阻箱•直流电源•电路连接线实验步骤1. 搭建电路根据实验要求，使用电路连接线将所需元件正确连接起来。
确保电路连接正确无误。
2. 设置电压值调整直流电源的电压值，使其符合实验要求。
注意调整电压时应逐步增加或减少，以避免对电路元件造成损坏。
3. 测量电阻使用电阻箱连接电路中的电阻元件，根据实际情况选择合适的电阻值。
使用电流表和电压表测量电阻元件上的电流和电压值，并记录下来。
4. 计算电阻值根据测得的电流和电压值，利用欧姆定律计算电阻元件的阻值。
将计算结果记录在实验报告中。
5. 测量电流断开电阻箱，将电流表直接连接到电路中，测量电路中的电流值。
将测得的电流值记录在实验报告中。
6. 测量电压将电压表依次连接到电路中的各个元件上，测量并记录电路中各个元件的电压值。
确保测量时电路正常工作，避免触碰到高压部分。
7. 分析实验结果根据实验测量结果，分析电路中各个元件的工作状态和性能特点。
比较测量结果与理论值的差异，并对可能的误差来源进行分析。
结论通过本实验，我们深入了解了基本电参数的测量方法，并通过实际测量和计算，得到了电路中各个元件的电流、电压和电阻值。
同时，我们也对实验结果进行了分析，发现可能存在的误差来源。
这些实验结果对于进一步理解电路的工作原理和性能特点非常重要。
参考文献无。
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1 1 Lx 2 2 2 0 C s 4 f 0 C s
图 6 - 10 谐振法测量电感的线路
( 6 - 9)
图 6 - 11 谐振法测量电感的桥式线路
此外，用谐振法测电 感页可以采用桥式线路， 如图 6 - 11 所示。
第一节
概
述
③ 谐振法
图 6 - 10
谐振法测量电感的线路
图 6 - 11 谐振法测量电感的桥式线路
① 工作原理。
电桥平衡时，指零仪 表 G 中无电流通过。可 以得到
R1 R3 R2 R4 (6 - 13)
图 6 - 13
单臂电桥的原理电路
第二节
电
桥
把被测电阻 Rx 接于 a - c 桥臂上，其他用标准电 阻或者可调标准电阻，可得
R2 Rx R4 R3
(6 - 13)
即通过电桥，把被测电阻 Rx 与标准电阻进行比 较，从而实现测量电阻的目的。 通常把接入 R2 和 R3 的桥臂称为比例臂，接入 R4 的桥臂称为比较臂。
表6-3 兆欧表电压等级选择举例
第三节
兆欧表
表6-4 国产兆欧表主要技术参数
第三节
兆欧表
2．兆欧表的使用和维护方法 (1)在被测电气设备不带电的情况下测量。 (2)测试前，放置在水平地方，有水平调节的兆欧 表调好本身水平位置，可以避免摇动发电机手柄时因 表身摇动而影响读数。 (3)一般测量，将被测 绝缘电阻接到 L 和 E 两个 接线端钮上；若被测对戏 那个为线路的绝缘电阻时， 应将被测端连接到 L 接线 图 6 - 22 端钮，E 端接地。
R1 I1 Rs I s R3 I 3 R2 I 2 Rx I x R4 I 4 R( I I ) ( R R ) I s 3 3 4 3
解方程得：
图 6 - 13
直流双臂电桥原理电路
R3 R4 R2 RR2 Rx Rs R1 R R3 R4 R1 R2
第二节
电
桥
3．直流电桥的使用方法 (6)测量时先将检流计的锁钮打开，然后按下电源 按钮并锁住，以接通电源。 (7)测量完毕后，应先松开检流计按钮，再放开电 源支路按钮，特别是当被测元件中含有电感量时，更 应遵守这一顺序。 (8)在某些情况应注意以下几点。 ① 对含电容元件测量时先给电容放电 1 min 。 ② 需考虑温度影响时，应记录下温度。 ③ 精密测量中，改变电源极性，进行两次测量， 取其平均值作为测量结果。
兆欧表
2．工作原理 (1)磁电系比率表
由于两个动圈中电流磁场作用，产生两个方向相 反的转矩，若其中一个电流 I1 产生转动力矩，另一个 电流 I2 产生反作用力矩。平衡时，指针偏转角为 。 有
I1 F I2
(6 - 20)
与测量电路中的电源电压无关。
第三节
兆欧表
(2)兆欧表
动圈 1 、内附电阻 RC 被 测电阻 RX 串联；动圈 2 和内 附电阻 RV 串联，承受相同电 压 U。 U 有 I1 R1 Rc Rx
Z Z e j 据复数相等条件有 1 3 2 4 Z1 Z 3 Z 2 Z 4
(6 - 18) (6 - 19)
第二节
电
桥
2．交流电桥的一般结构 为了使电桥的结构简单和调节方便 ， 一般将交流 电桥中的两个桥臂设计为纯电阻 ， 另外一个桥臂则根 据线路和测量对象配置合适的电抗元件 ， 而最后一桥 臂则用于接入相应的被测电抗元件。 根据被测元件性质不同，交流电桥可分为电容电 桥、电感电桥两种。
概
述
(4)电解电容的测量方法。
测量前，应考虑以下因素： 首先，电解电容的容量较宽，一般电容电桥的测量 范围难于满足要求。 其次，电解电容的数值随频率变化很大。 最后，电解电容的端钮 (或引线)有“+”、“-”极 性标志。在工作和测试时应保证“+”极性端的点位高于 “-”极性端的点位。
第一节
概
述
① 用电压表测量电解电容器。 降压变压器 T 和调节电位器 RP 是用来调节测试交流电压的； 电源 E 供给被测电解电容器 CX 和标准电容器 CS 直流偏压；
1 1 Lx 2 2 2 0 C s 4 f 0 C s 若电桥电源频率为 f0，有
( 6 - 9)
R2 R3 Rx R1 1 Lx 2 2 4 f 0 C s
(6 - 10)
(6 - 11)
第一节
概
述
(2)铁心电感的测量 若铁心电感线圈工作时无直流通过且动态范围不 宽时，可以不考虑非线性，此时可用测量空心电感的 方法来测量。 当铁心电感线圈工作时无直流通过但工作电流较 大时，非线性不能忽略。采用电压表 - 电流表法或者 三表法，不能用电桥测量。
图 6 - 6 用电压表测量 电解电容的线路
测量时 CX 与 CS 是串联接入交流电源的，两只交流 电压表分别测出电压 UX 和 YS ，则有：
1 U s C s 1 Ux C x
可得
Us Cx Cs Ux
( 6 - 4)
第一节
概
述
② 电容电桥法测量电解电容器。 这种方法适用于测量容量不 大的电解电容器。 图中 R 是保护电阻，C 是交 流旁路电容。 这种测量方法的步骤与一般 电桥相同，当电桥平衡时有：
第二节
电
桥
3．直流电桥的使用方法
(1)根据被测电阻的阻值范围和对测量的准确度要 求，正确选用电桥。
(2)正确选用外附检流计。 (3)当需外接电源时，电源的正负极应与面板上标 有“+”、“-”的接线端钮分别连接。
(4)把被测电阻接到电路面板上标有“Rx”的连个 接线端钮上。
(5)测量前应估计被测电阻的阻值适当选择比例臂 的倍率挡。
当铁心电感线圈工作时有直流通过时，测量中必 须加入等值的直流偏置电流。图 6 - 12 是这类电桥引 入直流偏置的两种方法。
第一节
概
述
(2)铁心电感的测量
图 6 - 12
用交流电桥测量铁心电感时引入直流偏置的两种方法
第二节
一、直流电桥
电
桥
1．直流电桥的分类 可以分为直流单臂电桥和直流双臂电桥。 (1)图 6 - 1 电压表 - 电流 表法测量电容
1 Cx 2fU
( 6 - 2)
第一节
概
述
(2)替代法。
LC 的介入使电路能够进入 谐振状态，以使毫安表有较大的 读数。 测量时，S 首先接至位置 1， 调节 R、L、C 使毫安表读数最 大，并记下该读数；然后将 S 接 至位置 2 ，保持 R、L、C 不变， 调节标准电容 Cs ，使毫安表读 数与上次读数相同 ， 则此时有 Cx = C s 。
图6-1
电压表 - 电流表法测量电阻的线路
一般来说，电压表前接的线路，适合于被测电阻 RS 较大的情况。而电压表后接的线路，适合于被测电 阻 RS 较小的情况。
第一节
概
述
二、电容和电感的测量方法
1．电容的测量方法 (1)电压表 - 电流表法。
串联一可调电感 L ，此方法 要求电压表内阻很大。
若电压表读数为 U ，电流表 读数为 I ，电源频率 f 为已知，则
(6 - 16)
第二节
电
桥
① 工作原理。 R3 R4 R2 RR2 Rx Rs R1 R R3 R4 R1 R2
适当选择四个桥臂 电阻，使得：
R2 Rx Rs R1
(6 - 16)
(6 - 17)
图 6 - 13 直流双臂电桥原理电路
第二节
电
桥
2．直流电桥的技术特性 可以获得很高的准确度。
第二节
电
桥
二、交流电桥
交流电桥主要用于交流等效电阻及时间常数，电 容及其介质损耗，自感及线圈品质因数等电参数。 1．交流电桥的原理 调节电桥的桥臂参数 ， 使 IG = 0 时，有 Z1 Z 3 Z 2 Z 4 在 正弦 交 流 电的 情 况 图 6 - 19 下，复阻抗可以写为
交流电桥的原理线路
图 6 - 7 电容电桥测量电 解电容的线路
Cx
R2 Cs R1
Rx
R1 Rs R2
第一节
概
述
2．电感的测量方法
(1)空心电感的测量
① 电压表 - 电流表法 用电流表测出电流 I ，用 高内阻的电压表测出电感线圈 两端的电压 U，则线圈的阻抗
U Zx I
图 6 - 8 用电压表 - 电流表 法测量电感的线路
概
述
② 三表法 利用电压表、电流表和功率表分别测量出电感线 圈的 U、I 和 P，然后计算电感，即 P Rx 2 ( 6 - 7) I
Lx
2 2 Zx Rx 1 P 2 U 2f 2fI I 2
( 6 - 8)
图6-9
用三表法测量电感的线路
第一节
概
述
③ 谐振法 调节信号发生器的频率 f 和可调标准电容 CS，使 CS 并联的电压表读数最大，此时电路谐振，有
( 6 - 5)
第一节
概
述
U Zx I
图 6 - 8 用电压表 - 电流表 法测量电感的线路
( 6 - 5)
低频情况，可用测量直流电阻的方法测出 RX，如 f 已知，则被测电感
U 2 R 2 2 x Zx Rx I 2f 2f
2
Lx
( 6 - 6)
第一节
图 6 - 1 替代法测量电 容的一种线路
第一节
概
述
(3)谐振法。 测量时，调节信号发生器的 频率，使电压表读数最大，此时 电路达到谐振，则：
图 6 - 1 谐振法测量电 容的一种线路
1 Cx 2 0 Ls