实验四时间常数测量

合集下载

电路分析实验-基尔霍夫定律的验证讲解

《电路分析实验》目录一、基尔霍夫定律的验证 (1)二、叠加原理的验证 (2)三、戴维南定理和诺顿定理的验证 (4)四、RC一阶电路的响应测试 (7)五、RLC串联揩振电路的研究 (10)六、RC选频网络特性测试 (13)实验一基尔霍夫定律的验证一、实验目的1. 验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。

2. 学会用电流插头、插座测量各支路电流。

二、原理说明基尔霍夫定律是电路的基本定律。

测量某电路的各支路电流及每个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。

即对电路中的任一个节点而言，应有ΣI＝0；对任何一个闭合回路而言，应有ΣU＝0。

运用上述定律时必须注意各支路或闭合回路中电流的正方向，此方向可预先任意设定。

三、实验设备（同实验二）四、实验内容实验线路与实验五图5-1相同，用DG05挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路。

1. 实验前先任意设定三条支路和三个闭合回路的电流正方向。

图5-1中的I1、I2、I3的方向已设定。

三个闭合回路的电流正方向可设为ADEFA、BADCB和FBCEF。

2. 分别将两路直流稳压源接入电路，令U1＝6V，U2＝12V。

3. 熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端接至数字毫安表的“＋、－”两端。

4. 将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值。

五、实验注意事项1. 同实验二的注意1，但需用到电流插座。

2．所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准。

U1、U2也需测量，不应取电源本身的显示值。

3. 防止稳压电源两个输出端碰线短路。

4. 用指针式电压表或电流表测量电压或电流时，如果仪表指针反偏，则必须调换仪表极性，重新测量。

此时指针正偏，可读得电压或电流值。

若用数显电压表或电流表测量，则可直接读出电压或电流值。

但应注意：所读得的电压或电流值的正确正、负号应根据设定的电流参考方向来判断。

六、预习思考题1. 根据图5-1的电路参数，计算出待测的电流I1、I2、I3和各电阻上的电压值，记入表中，以便实验测量时，可正确地选定毫安表和电压表的量程。

《电路原理》实验报告

《电路原理》实验报告实验一电阻元件伏安特性的测量一、实验目的1、学会识别常用电路和元件的方法。

2、掌握线性电阻及电压源和电流源的伏安特性的测试方法。

3、学会常用直流电工仪表和设备的使用方法。

二、实验原理任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系I=f(U)表示，即I-U平面上的一条曲线来表征，即元件的伏安特性曲线。

线性电阻器的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。

三、实验设备四、实验内容及实验数据测定线性电阻器的伏安特性按图1-1接线，调节稳压电源的输出电压U，从0伏开始缓慢地增加，一直到10V，记下相、I。

应的电压表和电流表的读数UR图1-1实验二基尔霍夫定律一、实验目的1、加深对基尔霍夫定律的理解,用实验数据验证基尔霍夫定律。

2、学会用电流表测量各支路电流。

二、实验原理1、基尔霍夫电流定律（KCL ）：基尔霍夫电流定律是电流的基本定律。

即对电路中的任一个节点而言，流入到电路的任一节点的电流总和等于从该节点流出的电流总和，即应有∑I=0。

2、基尔霍夫电压定律（KVL ）：对任何一个闭合回路而言，沿闭合回路电压降的代数总和等于零，即应有∑U=0。

这一定律实质上是电压与路径无关性质的反映。

基尔霍夫定律的形式对各种不同的元件所组成的电路都适用，对线性和非线性都适用。

运用上述定律时必须注意各支路或闭合回路中电流的正方向，此方向可预先任意设定。

三、实验设备四、实验内容及实验数据实验线路如图4-1。

把开关K1接通U1，K2接通U2，K3接通R4。

就可以连接出基尔霍夫定律的验证单元电路，如图4-2。

图4-1图4-21、实验前先任意设定三条支路和三个闭合回路的电流正方向。

图4-2中的I1、I2、I3的方向已设定。

三个闭合回路的电流正方向可设为ADEFA、BADCB、FBCEF。

2、分别将两路直流稳压源接入电路，令U1 = 8V，U2 = 12V。

rc电路时间常数的测量和电容的计算

rc电路时间常数的测量和电容的计算文章标题：深度探讨RC电路时间常数的测量和电容的计算一、引言在电子学和电路理论中，RC电路是一种基本的电路类型，它由电阻和电容器组成。

在实际应用中，我们经常需要测量RC电路的时间常数，并计算电容的数值。

本文将从简到繁地探讨RC电路时间常数的测量和电容的计算，以帮助读者更深入地理解这一主题。

二、RC电路时间常数的测量1. 什么是RC电路的时间常数？在一个简单的串联RC电路中，电压由电源通过电阻R充电到电容C 上。

当电容器充电时，电压的增加速度随时间的推移而减小，时间常数τ定义为电压上升到初始值的63.2%所需的时间。

时间常数τ是RC 电路的一个重要参数，它决定了电路的响应速度和性能。

2. 如何测量RC电路的时间常数？为了测量RC电路的时间常数，我们可以通过实验方法来进行。

我们需要连接一个恒定电压源和串联的电阻R和电容C，然后在电容上接一个示波器。

通过改变电容充电和放电的时间，我们可以通过示波器读取电容器上电压的变化曲线，并计算出时间常数τ。

三、电容的计算1. 什么是电容？电容是电路中的一种基本元件，它用于储存电荷和电能。

在RC电路中，电容器起到了储存电荷和调节电路响应速度的作用。

2. 如何计算电容的数值？在实际应用中，我们经常需要计算电容的数值。

对于平行板电容器而言，电容C与电场强度E、介电常数ε和板间距d有关，可以通过公式C=εA/d来计算。

在实际电路中，我们也可以通过测量RC电路的时间常数τ来间接地计算电容器的数值，通过公式C=τ/R来推导计算。

四、总结与回顾通过本文的深度探讨，我们更全面地了解了RC电路时间常数的测量和电容的计算。

时间常数τ是一个关键参数，它反映了电路的响应速度和性能；而电容C则是电路中储存电荷和调节响应速度的关键元件。

通过实验方法和公式推导，我们可以准确地测量时间常数和计算电容的数值。

五、个人观点与理解作为一名电子工程师，我对RC电路时间常数的测量和电容的计算有着丰富的实践经验。

2024高考物理实验历年题目大盘点

2024高考物理实验历年题目大盘点2004年高考物理实验题目：实验一：测定直流电源电压实验内容：利用恒定电阻、电流表和电压表，测定直流电源的电压。

实验二：用简易光电效应测定光的功率实验内容：利用简易光电效应实验装置，测定不同功率的光源的辐射功率。

实验三：测定木块在水中的浮力实验内容：利用浮力平衡原理，测定木块在水中的浮力。

实验四：测定玻璃棒与硅胶橡胶之间的摩擦系数实验内容：利用滑动摩擦实验装置，测定玻璃棒与硅胶橡胶之间的摩擦系数。

2008年高考物理实验题目：实验一：用示波器测量交流信号电压和频率实验内容：利用示波器，测量交流信号的电压和频率。

实验二：测长度公差实验内容：利用千分尺，测量铜丝的长度，计算长度公差。

实验三：测计时器的示数与时间关系实验内容：利用计时器的示数和时间关系，测量计时器的精度。

实验四：测时间常数实验内容：利用带有电阻和电容的电路，测量电路的时间常数。

2012年高考物理实验题目：实验一：测定垂直磁场与水平磁场的夹角实验内容：利用磁力计，测定垂直磁场与水平磁场的夹角。

实验二：测定皮肤的电阻率实验内容：利用电阻计和导电液体，测定皮肤的电阻率。

实验三：测量声音的频率和强度实验内容：利用声音频率计和声级计，测量声音的频率和强度。

实验四：测量杨氏模量实验内容：利用弹性体的悬挂和测力计，测量杨氏模量。

2016年高考物理实验题目：实验一：测量电源电压和电流的关系实验内容：利用电阻、电源和电流表，测量电源电压和电流的关系。

实验二：测量弹簧振子的周期与振幅关系实验内容：利用弹簧振子，测量振子的周期和振幅关系。

实验三：测量光的折射率实验内容：利用光杆和光条，测量光的折射率。

实验四：测量电池的内阻实验内容：利用电流表和电压表，测量电池的内阻。

2020年高考物理实验题目：实验一：测定电流大小实验内容：利用电流表和电阻，测定电流的大小。

实验二：测量金属材料的线膨胀系数实验内容：利用金属膨胀实验装置，测量金属材料的线膨胀系数。

时间常数τ的测定方法

用示波器测量零输入响应的波形如图4-1(a)所示。
u
Um Um
u
t
0
0
t uc
uc
Um +
0.368
u
R
U
τ
(b) RC一阶电路图 4-1
0
τ
(c) 零状态响应
(a) 零输入响应
根据一阶微分方程的求解得知uc＝Ume-t/RC＝Ume-t/τ。当t＝τ时，Uc(τ)＝0.368Um。此时所对应的时间就等于τ。亦可用零状态响应波形增加到0.632Um所对应的时间测得，如图4-1(c)所示。 4.微分电路和积分电路是RC一阶电路中较典型的电路，它对电路元件参数和输入信号的周期有着特定的要求。一个简单的 RC串联电路，在方波序列脉冲的重复激励下，当满足τ＝RC<<T/2时（T为方波脉冲的重复周期）且由R两端的电压作为响应输出，则电路就是一个微分电路。因为此时电路的输出信号电压与输入信号电压的微分成正比。如图4-2(a)所示。利用微分电路可以将方波转变成尖脉冲。
1 0K
1 0K
1 00
1 00 0p 0 . 01 u
6 80 0p
1 00 0p
0 .01 u
1 0K
4 .7m H
1 0m H
0 .1u
0 .1u
1M
3 0K
1K
激励Ui
Uo响应
五、实验注意事项
1.调节电子仪器各旋钮时，动作不要过快、过猛。实验前，需熟读双踪示波器的使用说明书。观察双踪时，要特别注意相应开关、旋钮的操作与调节。
3. 心得体会及其他。
2. 令R＝10KΩ，C＝0.01μF，观察并描绘响应的波形，继续增大C 之值，定性地观察对响应的影响。

实验四一阶电路响应研究

实验四一阶电路响应研究1.一. 实验目的通过实验, 掌握用简单的R-C一阶电路观测零输入响应、零状态响应和完全响应的实验方法。

2.学习电路时间常数的测量方法。

3.掌握有关微分电路和积分电路的的概念。

二. 实验仪器设备仿真软件平台(Multisim 10)；硬件基础电路实验箱。

双踪示波器、直流稳压电源、万用表、直流电流表、电压表。

三. 实验原理一阶电路的零输入响应零状态响应和完全响应分别按指数规律衰减和增长, 其变化的快慢决定于电路的时间常数τ, 实验电路如图4-1所示。

四. 实验内容1..Multisi.平台上连接电路并进行瞬态分析观.R.低通和高通一阶电路响应，记录.形；根据所绘出的响应曲线求出时间常数.，与理论计算值进行比较.2.以下内容要求先进行仿真实验, 然后在实验室物理平台上按以下步骤完成实验。

3.连接一个能观测零输入响应、零状态响应和完全响应的电路图（参考图4-1）。

分别观测该电路的零输入响应、零状态响应和完全响应的动态曲线。

a.零输入响应先连接K2.K3, 使+5V直流电源对电容C 充电, 当充电完毕后, 断开K3 连接K4, 用示波器观测Uc（t）的变化。

b. 零状态响.先连接K4, 使电容两端的电压放电完毕, 然后断开K4 连接K3.K1, 用示波器观测15V直流电压向电容C的充电过程。

c. 完全响.五．先连接K4, 使电容两端电压通过R-C回路放电, 一直到零为止。

然后连接K3.K2, 使5V电源向电容充电, 待充电完毕后, 将短路帽连接K1, 使15V 电源向电容充电, 用示波器观测Uc（t）的完全响应。

六．3.用示波器观.R.低通一阶电路的响应.用信号发生器输出的方波来模拟阶跃激励信号, 即利用方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号；利用方波的下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号。

只要选择方波的.复周期远大于电路的时间常.., 一般要求方波的周.T＞10., 那么电路在这样的方.序列脉冲信号的激励下, 它的响应就和直流电接通与断开的过渡过程是基本相同的. 观.R.低通一阶电路的响应；改.R.（R=10.., C=0.01..）, 输入方波信号...=3..f=1K..）, 在示波器的屏幕上观察到激励与响应的变化规律, 请测算出时间..., 并用方格纸.1:.的比例描绘波形。

一阶RC电路的暂态响应实验报告

课程名称：电路与电子技术实验Ⅰ 指导老师：成绩：______________实验名称：一阶RC 电路的暂态响应实验类型：基础规范型实验同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的与要求1.熟悉一阶RC 电路的零状态响应、零输入响应和全响应。

2.研究一阶电路在阶跃激励和方波激励情况下，响应的基本规律和特点。

3.掌握积分电路和微分电路的基本概念。

4.学习从响应曲线中求出RC 电路时间常数τ。

二、实验内容和原理1.零输入响应、零状态响应、全响应零输入响应：指激励为零，初始状态不为零所引起的电路响应。

零状态响应：初始状态为零，而激励不为零所产生的电路响应。

全响应：激励与初始状态均不为零时所产生的电路响应。

2.一阶RC 电路的零输入响应（放电过程）如图，当开关闭合时，电路中有：)0()(0+-≥=t eU t u RCt C ； )0(-)(0R +-≥=t eU t u RCt)0(RU -)()(0C +-≥==t e R t u t i RC tR变化曲线如图所示，其中时间常数τ可通过以下方法求得：①按照时间常数的定义，τ即为右图中线段AB 。

②如图，在 [t0,uC(t0)]点作uC(t0)的切线，得到次切距CD ，线段CD 即为τ。

3. 一阶RC 电路的零状态响应（充电过程）如上图，当开关断开时，电路中有：)0()(S +-≥-=t eU U t u RCt S C)0()(-)(C R +-≥==t eU t u U t u RCt S S)0(RU )()(S C +-≥==t e R t u t i RC tR变化曲线如图,计算τ的方法与零输入响应相同。

4.方波响应当方波信号激励加到RC 两端时，只要方波的半周期远大于电路的时间常数，就可以认为方波的上升沿或下降沿到来时，前一边沿所引起的过渡过程已经结束。

电路实验指导书-4个实验

实验一叠加原理一、实验目的1、学会使用直流稳压电源和万用表2、通过实验证明线性电路的叠加原理二、实验设备1、双路直流稳压电源一台2、数字万用表一块3、实验电路板一块三、实验原理由叠加原理：在线性电路中，有多个电源同时作用时，在电路的任何部分产生的电流或电压，等于这些电源分别单独作用时在该部分产生的电流或电压的代数和。

为了验证叠加原理，实验电路如图1-1所示。

当1E 和2E 同时作用时，在某一支路中所产生的电流I ，应为1E 单独作用在该支路中所产生的电流I '和2E 单独作用在该支路中所产生的电流I ''之和，即I ＝I '+I ''。

实验中可将电流表串联接入到所测量的支路中，分别测量出在1E 和2E 单独作用时，以及它们共同作用时的电流值来验证叠加原理。

2E 四、实验内容及步骤1、直流稳压电源和万用表的使用参见本书的附录一、和附录二，掌握直流稳压电源和万用表的使用。

图1-1叠加原理实验电路2、验证叠加原理实验电路如图1-1所示，1E 、2E 由直流稳压电源供给。

1E 、2E 两电源是否作用于电路，分别由开关1S 、2S 来控制。

实验前先检查电路，调节两路稳压电源使V 121=E 、V 62=E ，进行以下测试，并将数据填入表1-1中。

（1）1E 单独作用时（1S 置“1”处，2S 置“'2”处），测量各支路的电流。

（2）2E 单独作用时（1S 置“1'”处，2S 置“2”处），测量各支路的电流。

（3）1E 、2E 共同作用时(1S 置“1”处，2S 置“2”处)，测量各支路的电流。

表1-1数据记录与计算1I （mA ）2I (mA)3I (mA)电源电压测量计算误差测量计算误差测量计算误差V 121=E V 62=E VE 6E V,1221==五、预习要求1、认真阅读本书附录中对稳压电源的介绍，掌握稳压电源的使用方法。

2、认真阅读本书附录中对万用表的介绍，掌握测量直流电压、电流，交流电压及电阻值的使用方法。

RC一阶电路的响应实验

实验RC一阶电路的响应及其应用一、实验目的1. 测定RC一阶电路的零输入响应、零状态响应及完全响应。

2. 学习电路时间常数的测量方法，了解微分电路和积分电路的实际应用。

3. 进一步熟悉示波器的使用，学会用示波器测绘图形。

二、原理说明一阶电路的过渡过程是由于电路中有一个电容或电感逐步储存或释放能量的渐变过程引起的，该过渡过程是十分短暂的单次变化过程，对时间常数τ较大的电路，可用慢扫描长余辉示波器观察光点移动的轨迹。

然而能用一般的双踪示波器观察过渡过程和测量有关的参数，必须使这种单次变化的过程重复出现。

为此，我们利用信号发生器输出的矩形脉冲序列波来模拟阶跃激励信号，即令方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号；方波下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号。

只要选择方波的重复周期Ｔ与电路的时间常数τ满足一定的关系，它的响应和直流电源接通与断开的过渡过程是基本相同的。

1. RC电路的过渡过程其电路组成和响应波形如图11-1所示。

状态响应图11-1RC一阶电路及其响应波形零输入响应：设ｕC(0)＝Uo，开关由1→2，换路后ｕC(t)＝Use－t/τ，ｔ≥０,零状态响应：ｕC(0)＝0，开关由2→1，换路后ｕＣ(t)＝Us（1－e－ｔ／τ），ｔ≥０RC 一阶电路的零输入响应和零状态响应分别按指数规律衰减和增长，其变化的快慢决定于电路的时间常数τ（τ＝RC）。

2. 时间常数τ的测定用示波器测定RC 电路时间常数的方法如下：在RC 电路输入矩形脉冲序列信号，将示波器的测试探极接在电容两端，调节示波器Y轴和X轴各控制旋钮，使荧光屏上呈现出一个稳定的指数曲线如图11-2所示。

根据一阶微分方程的求解得知当t ＝τ时，ｕC(τ)＝0.632Us 设轴扫描速度标称值为Ｓ(s /cm)，在荧光屏上测得电容电压最大值U cm＝U s＝a(cm)在荧光屏Y轴上取值ｂ＝0.632×ａ(cm)在曲线上找到对应点Ｑ和Ｐ，使PQ＝ｂ测得OP＝n (cm)则时间常数τ＝Ｓ(s/cm)×n(cm)亦可用零输入响应波形衰减到0.368Us时所对应的时间测取。

时域的测量实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解时域测量的基本原理和方法。

2. 掌握时域测量仪器的操作技巧。

3. 分析时域测量结果，理解时域信号的特征。

4. 培养实验操作能力和数据分析能力。

二、实验原理时域测量是指对信号随时间变化的特性进行测量和分析。

在时域中，信号可以用数学函数表示，如正弦波、方波、三角波等。

时域测量可以提供信号幅度、频率、相位、上升时间、下降时间等参数，对于信号处理和系统分析具有重要意义。

三、实验仪器与设备1. 时域测量仪（示波器）2. 信号发生器3. 连接线4. 待测电路或信号源四、实验内容与步骤1. 连接仪器将信号发生器输出端与时域测量仪输入端相连，确保连接正确无误。

2. 设置信号发生器根据实验要求，设置信号发生器的参数，如频率、幅度、波形等。

3. 调节时域测量仪调节时域测量仪的触发方式、扫描速度、显示方式等，以便观察信号。

4. 测量信号打开信号发生器，观察时域测量仪显示的信号波形。

记录信号幅度、频率、相位等参数。

5. 分析信号分析信号波形，判断信号是否存在失真、干扰等现象。

计算信号的上升时间、下降时间等参数。

6. 重复实验改变信号发生器的参数，重复实验步骤，观察信号变化情况。

五、实验结果与分析1. 信号波形通过实验，观察到不同信号波形（正弦波、方波、三角波等）在时域测量仪上的显示情况。

分析信号波形，判断信号是否存在失真、干扰等现象。

2. 信号参数记录信号的幅度、频率、相位等参数，并与理论值进行比较。

分析误差产生的原因。

3. 上升时间与下降时间测量信号的上升时间和下降时间，计算上升时间与下降时间之比。

分析信号带宽和信号质量。

六、实验结论1. 通过时域测量实验，掌握了时域测量的基本原理和方法。

2. 熟悉了时域测量仪器的操作技巧。

3. 能够分析时域测量结果，理解时域信号的特征。

4. 培养了实验操作能力和数据分析能力。

七、实验注意事项1. 在连接仪器时，注意确保连接正确无误。

2. 在设置信号发生器参数时，根据实验要求进行调整。

一阶电路的暂态过程实验报告【实验报告,实验十一,一阶电路暂态过程的研究】

《一阶电路的暂态过程实验报告【实验报告,实验十一,一阶电路暂态过程的研究】》摘要：一、实验目的 1、研究ＲＣ一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应的规律和特点，（1）测量时间常数τ 选择EEL-52组件上的Ｒ、Ｃ元件，令Ｒ=3KΩ，Ｃ＝0.01μＦ，用示波器观察激励ｕS与响应ｕC的变化规律，测量并记录时间常数τ，图11-9 微分电路示意图五、实验注意事项 1、调节电子仪器各旋钮时，动作不要过猛实验一阶电路暂态过程的研究一、实验目的 1、研究ＲＣ一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应的规律和特点； 2、学习一阶电路时间常数的测量方法，了解电路参数对时间常数的影响； 3、掌握微分电路和积分电路的基本概念。

二、实验设备 1、GDS-1072-U数字示波器 2、AFG 2025函数信号发生器（方波输出） 3、EEL-52组件（含电阻、电容）三、实验原理 1、ＲＣ一阶电路的零状态响应ＲＣ一阶电路如图11-1所示，开关S在‘1’的位置，ｕC＝0，处于零状态，当开关S合向‘2’的位置时，电源通过R向电容C充电，ｕC（ｔ）称为零状态响应。

变化曲线如图11-2所示，当ｕC上升到所需要的时间称为时间常数，。

2、ＲＣ一阶电路的零输入响应在图11-1中，开关S在‘2’的位置电路电源通过R向电容C充电稳定后，再合向‘1’的位置时，电容C通过R放电，ｕC（ｔ）称为零输入响应。

输出变化曲线如图11-3所示，当ｕC下降到所需要的时间称为时间常数，。

3、测量ＲＣ一阶电路时间常数图11－1电路的上述暂态过程很难观察，为了用普通示波器观察电路的暂态过程，需采用图11－4所示的周期性方波ｕS作为电路的激励信号，方波信号的周期为T，只要满足，便可在普通示波器的荧光屏上形成稳定的响应波形。

电阻R、电容C串联与方波发生器的输出端连接，用双踪示波器观察电容电压ｕC，便可观察到稳定的指数曲线，如图11-5所示，在荧光屏上测得电容电压最大值：取，与指数曲线交点对应时间ｔ轴的ｘ点，则根据时间ｔ轴比例尺（扫描时间），该电路的时间常数。

实验四双闭环不可逆直流调速系统实验

实验四双闭环不可逆直流调速系统实验一、实验目的(1)了解闭环不可逆直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的原理。

(2)掌握双闭环不可逆直流调速系统的调试步骤、方法及参数的整定。

(3)研究调节器参数对系统动态性能的影响。

二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理许多生产机械，由于加工和运行的要求，使电动机经常处于起动、制动、反转的过渡过程中，因此起动和制动过程的时间在很大程度上决定了生产机械的生产效率。

为缩短这一部分时间，仅采用PI调节器的转速负反馈单闭环调速系统，其性能还不很令人满意。

双闭环直流调速系统是由速度调节器和电流调节器进行综合调节，可获得良好的静、动态性能（两个调节器均采用PI调节器），由于调整系统的主要参量为转速，故将转速环作为主环放在外面，电流环作为副环放在里面，这样可以抑制电网电压扰动对转速的影响。

实验系统的原理框图组成如下：启动时，加入给定电压U g，“速度调节器”和“电流调节器”即以饱和限幅值输出，使电动机以限定的最大启动电流加速启动，直到电机转速达到给定转速(即U g=U fn)，并在出现超调后，“速度调节器”和“电流调节器”退出饱和，最后稳定在略低于给定转速值下运行。

系统工作时，要先给电动机加励磁，改变给定电压U g的大小即可方便地改变电动机的转速。

“速度调节器”、“电流调节器”均设有限幅环节，“速度调节器”的输出作为“电流调节器”的给定，利用“速度调节器”的输出限幅可达到限制启动电流的目的。

“电流调节器”的输出作为“触发电路”的控制电压U ct，利用“电流调节器”的输出限幅可达到限制αmax的目的。

在本实验中DJK04上的“调节器I”做为“速度调节器”使用，“调节器II”做为“电流调节器”使用；若使用DD03-4不锈钢电机导轨、涡流测功机及光码盘测速系统和D55-4智能电机特性测试及控制系统两者来完成电机加载请详见附录相关内容。

四、实验内容(1)各控制单元调试。

(2)测定电流反馈系数β、转速反馈系数α。

实验四 X射线衍射技术及定性相分析

实验四X射线衍射技术及定性相分析一、实验目的与任务1. 了解衍射仪的结构原理与衍射实验技术。

2. 掌握X射线定性相分析的基本原理和方法。

3. 测绘一个单相矿物和一个混合物的衍射图，并根据衍射数据作出物相鉴定。

实验四衍射仪的结构原理和样品衍射实验二. 衍射仪的结构和原理衍射仪是进行X射线分析的重要设备，主要由高压控制系统、测角仪、记录仪和水冷却系统组成。

新型的衍射仪还带有条件输入和数据处理系统。

图7示出了X射线衍射仪框图。

图7 X射线衍射仪框图测角仪是衍射仪的重要部分，其几何光路如图8所示。

X射线源焦点与计数管窗口分别位于测角仪圆周上，样品位于测角仪圆的正中心。

在入射光路上有固定式梭拉狭缝S1和可调式发射狭缝K，在反射光路上也有固定式梭拉狭缝S2和可调式防散射狭缝L与接收狭缝F，有的衍射仪还在计数管C前装有单色器。

当给X光管加以高压，产生的X射线经由发射狭缝照射到样品上，晶体中与样品表面平行的面网，在符合布拉格条件时即可产生衍射而被计数管接收。

当计数管在测角仪圆所在平面内扫描时，样品与计数管以1：2速度连动。

因此，在某些角位置能满足布拉格条件的面网所产生的衍射线将被计数管依次记录并转换成电脉冲信号，经放大处理后通过记录仪描绘成衍射图。

图8 测角仪光路布置图2. 衍射实验方法X射线衍射实验方法包括样品制备、实验参数选择和样品测试。

（1）样品制备在衍射仪法中，样品制作上的差异对衍射结果所产生的影响，要比照相法中大得多，因此，制备符合要求的样品，是衍射仪实验技术中重要的一环，通常制成平板状样品。

衍射仪均附有表面平整光滑的玻璃的或铝质的样品板，板上开有窗孔或不穿透的凹槽，样品放入其中进行测定。

1）粉晶样品的制备①将被测试样在玛瑙研钵中研成10μm左右的细粉；②将适量研磨好的细粉填入凹槽，并用平整光滑的玻璃板将其压紧；③将槽外或高出样品板面的多余粉末刮去，重新将样品压平，使样品表面与样品板面一样平齐光滑。

若是使用带有窗孔的样品板，则把样品板放在一表面平整光滑的玻璃板上，将粉末填入窗孔，捣实压紧即成；在样品测试时，应使贴玻璃板的一面对着入射X射线。

动态电路实验报告

电路实验报告动态电路的研究上课时间：周三下午第一节执笔人：段杰学号：201011010103 班级：物理1001 执笔人：龚之珂学号：201011010104 班级：物理1001一．示波器及信号发生器的的认识1.示波器的认识该示波器面板图如图2.8.1所示。

一．示波器的各按钮、旋钮功能定义POWER：电源开关，按下后仪器通电。

INTEN：亮度旋钮，顺时针旋转，扫描线亮度增加。

READOUT：文字显示旋钮，调整屏幕上显示的文字亮度。

FOCUS：聚焦旋钮，调整扫描线以及文字的清晰程度。

TRACE ROTATION：扫描线调节旋钮，当扫描线不水平时，可用它调整。

VOLTS/DIV(V ARIABLE)：Y轴灵敏度调节及微调。

旋转可调节Y轴灵敏度，调节时，屏幕左下角通道电压/分度因子值相应改变，按下再旋转，可作灵敏度微调，此时不能进行Y轴信号幅度测量。

DC/AC：直流/交流耦合方式切换，直流时，信号直接输入；交流时，信号通过电容输入。

GND：接地，按下后相应输入端接地，输入信号与Y轴放大器断开，屏幕左下分度因子后显示⊥符号。

ADD：相加按钮，按下后，屏幕显示Y1＋Y2波形，同时屏幕下方通道2前出现＋号，即显示＋2。

INV：反相按钮，按下后，Y2波形反相，同时屏幕下方显示“＋2: ”。

若此时ADD也按下，则屏幕显示Y1－Y2波形。

CAL：校准信号接口，输出1kHz、0.6V方波校准信号。

⊥：地线接口。

CH1，CH2端口：输入接口，接输入信号。

POSITION：位置旋钮，垂直位置调节。

CH1，CH2按钮：通道1、2开启按钮，按下时，相应通道工作，屏幕最下一行左边显示该通道数1：或2。

FINE：位置微调按钮，按下，FINE指示灯亮时转动POSITION，可作水平位置微调，再按一次，FINE灯灭。

TIME/DIV：时间分度调节旋钮，旋转时，调节选择扫描速度，按下后再旋转可作微调。

扫描时间因子值显示在屏幕左上角，单位是s、ms或μs。

热敏电阻热时间常数测试过程

热敏电阻热时间常数测试过程
热敏电阻热时间常数测试是评估热敏电阻响应速度的重要指标之一。

测试过程通常包括以下步骤：
1. 准备测试设备：需要一个能够提供稳定热源的设备，如热板或热风枪，以及一个能够测量温度的仪器，如热电偶或红外线测温仪。

2. 安装热敏电阻：将热敏电阻安装在测试设备上，确保它与热源有良好的接触，以便能够准确地测量温度变化。

3. 设定测试条件：根据热敏电阻的特性和应用场景，设定测试条件，如热源的温度、加热时间、测量时间间隔等。

4. 开始测试：启动测试设备，使热源开始加热，同时记录温度变化和时间。

5. 分析数据：根据记录的数据，计算热敏电阻的热时间常数。

热时间常数是指热敏电阻在受到热源加热后，温度上升到最终值的 63.2%所需的时间。

6. 重复测试：为了确保测试结果的准确性，可以进行多次测试，并取平均值作为最终结果。

需要注意的是，在测试过程中，要确保测试设备和测量仪器的准确性和稳定性，并按照操作规程进行操作，以避免误差和安全事故的发生。

同时，要根据热敏电阻的特性和应用场景选择合适的测试条件和方法，以获得准确的测试结果。

测量RC阶电路响应中的时间常数

测量RC阶电路响应中的时间常数
测量RC阶电路的响应时，时间常数是一个关键参数。

以下是测量时间常数的步骤：
1.准备工具：准备一块数字示波器、信号发生器、RC电路、连接线和电源。

2.搭建电路：将RC电路连接到信号发生器和示波器上，确保连接稳定且信号
发生器的输出稳定。

3.调整信号：使用信号发生器产生一个阶跃信号，将其输入到RC电路中。

4.观察响应：在示波器上观察RC电路的输出信号，可以看到一个逐渐上升或
下降的波形。

5.测量时间常数：时间常数定义为输出信号达到稳态值的63.2%所需的时间。

在示波器上找到这个点，并使用示波器的测时功能测量这个时间。

6.重复实验：为了获得更准确的结果，可以重复进行实验多次，并取平均值。

7.记录数据：将测量得到的时间常数记录下来，并进行分析或用于后续计算。

需要注意的是，为了获得更准确的结果，应选择合适的信号发生器、示波器和电源，以确保信号稳定且无噪声干扰。

同时，还应遵循安全操作规程，避免电路短路或过载等情况的发生。

一阶动态电路的响应测试

三、实验原理：
1. 电路中某时刻的电感电流和电容电压称为该时刻的电路状态。t=0 时电感的初始电
流 iL（0）和电容电压 uc（0）称为电路的初始状态。在没有外加激励时，仅由 t=0 零时刻的非零初始状态引起的响应称为零输入响应称为，它取决于初始状态和电路特性（通过时间常数τ =RC 来体现），这种响应时随时间按指数规律衰减的。在零初始状态时仅由在 t0 时刻施加于电路的激励引起的响应称为零状态响应，它取决于外加激励和电路特性，这种响应是由零开始随时间按指数规律增长的。线性动态电路的完全响应为零输入响应和零状态响应之和。含有耗能元件的线性动态电路的完全响应也可以为暂态响应与稳态响应之和，实践中认为暂态响应在 t=5τ 时消失，电路进入稳态，在暂态还存在的这段时间就成为 “过渡过程” 。
五、实验总结：
�� =
�� − ��
算出。充电公式： Uc=Umax (1- ��−��/�� )=Umax(1- ��−��/�� ), 当 t — > ∞ ,Uc — >Umax; 当 t= τ Uc=Umax(1-��−��)=0.632Umax；放电公式： Uc=Umax (1-��−��/��)=Umax(1-��−��/��),当 t—>∞,Uc—>0;当 t=τ 时， Uc=Umax∗ ��−��=0.368Umax；时，
仿真电路图：
四、实验步骤和实验记录：

限时电路实验报告

限时电路实验报告限时电路实验报告一、引言本实验旨在通过搭建限时电路来探究电容充放电过程中的时间常数，并验证理论计算结果与实际测量结果的一致性。

通过本次实验，我们可以加深对电容充放电过程的理解，进一步掌握相关电路的基本原理和操作技能。

二、实验原理1. 限时电路概述限时电路是使用电容充放电过程中的时间常数来实现特定时间延迟的一种电路。

它由一个充电部分和一个放电部分组成，通过调整元器件参数，可以得到不同的时间延迟。

2. 时间常数时间常数（τ）是指在RC（或RL）串联网络中，当输入信号变化到其90%（或10%）稳态值所需的时间。

在限时电路中，时间常数决定了充放电过程所需的时间。

3. RC串联网络RC串联网络由一个固定阻值（R）和一个可变容值（C）组成。

当输入信号施加到该网络上时，经过一段时间后输出信号会逐渐趋近于输入信号稳态值。

三、实验材料和设备1. 材料：- 电容器- 电阻器- 连接线- 示波器2. 设备：- 直流电源- 示波器- 万用表四、实验步骤1. 搭建限时电路：a) 将一个电容器与一个电阻器串联连接。

b) 将直流电源连接到电路。

2. 测量时间常数：a) 调节示波器，将其连接到限时电路的输出端。

b) 施加方波信号作为输入信号，并调整频率和幅度使其适合测量。

c) 观察示波器上的输出信号，记录充放电过程中的时间间隔。

3. 理论计算与实际测量对比：a) 根据限时电路中的元件参数，计算理论上的时间常数。

b) 将实际测得的时间常数与理论值进行对比，并分析误差原因。

五、实验结果和数据分析1. 实验数据：| 实际测量时间常数（s） | 理论计算时间常数（s） ||----------------------|----------------------|| ... | ... |2. 数据分析：a) 对比实际测量值和理论计算值，计算误差百分比并进行分析。

b) 分析影响误差的因素，如电源波动、电路元件参数偏差等。

定子时间常数

定子时间常数定子时间常数：电机性能与测量的关键参数一、定义及物理意义定子时间常数是电机学中的重要参数，它描述的是电机的电磁响应速度。

简单来说，定子时间常数定义了电机定子电流达到稳态值所需的时间。

在数值上，它等于电机的电感与电阻的比值。

二、与电机性能的关系定子时间常数与电机的性能密切相关。

在直流电机中，定子时间常数较大的电机具有较好的加速和减速性能，但在低速时存在较大的扭矩波动。

相反，定子时间常数较小的电机在低速时具有较好的扭矩输出，但在高速时可能会出现扭矩波动。

三、影响定子时间常数的因素定子时间常数主要受到电机设计和制造的影响。

具体来说，定子材料、线圈匝数、气隙大小等因素都会影响定子时间常数。

此外，电机的使用环境，如温度、湿度等也会对定子时间常数产生影响。

四、如何计算定子时间常数定子时间常数可以通过电机的电感与电阻的比值来计算。

在实验中，可以通过测量电机在不同转速下的电流响应来得到电感和电阻的值，进而计算出定子时间常数。

五、定子时间常数的测量方法定子时间常数的测量主要有两种方法：一是通过电机的电流响应曲线来测量，即在电机启动过程中，测量电流达到稳态值所需的时间；二是通过电机在阶跃信号作用下的响应来测量，即给电机一个阶跃信号，测量电流达到稳态值所需的时间。

六、定子时间常数的应用场景定子时间常数在电机控制、电力电子设计等领域都有广泛的应用。

例如，在电机控制中，可以根据电机的定子时间常数来选择合适的控制策略；在电力电子设计中，可以根据电机的定子时间常数来选择合适的驱动电路。

七、定子时间常数的重要性定子时间常数是电机设计和使用的重要参数，它反映了电机的电磁响应速度。

正确地理解和应用定子时间常数，对于提高电机的性能、降低噪声和振动、延长电机的使用寿命等方面都具有重要的意义。

八、定子时间常数的未来发展趋势随着科技的不断发展，未来的电机将更加注重高效、环保和智能化。

为了适应这一发展趋势，定子时间常数的优化将是重要的一环。