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上篇 电工测量基础1

1电工测量的基本知识1

1.1电工测量概述1

1.1.1测量与测量单位的概念1

1.1.2电工测量的量具3

1.2基本测量方法4

1.2.1直接测量法4

1.2.2间接测量法4

1.2.3比较测量法5

1.2.4偏转法6

1.3误差和误差分析6

1.3.1测量误差按性质和特点的分类6

1.3.2测量值的误差表示方法8

1.3.3仪表和仪器的误差及其准确度9

1.4系统误差的消除和计算10

1.4.1系统误差的消除10

1.4.2系统误差的计算11

1.5电工测量仪器仪表的基础知识13

1.5.1电工测量仪器仪表的分类13

1.5.2关于测量仪器和仪表的几项技术指标14

1.5.3对电工仪器仪表的要求与正确使用方法14

1.5.4常用电工仪表的符号和标记15

本章小结15

习题116

2机电式直读仪表18

2.1机电式直读仪表的基本工作原理18

2.1.1机电式直读仪表的分类18

2.1.2机电式直读仪表的基本结构18

2.1.3机电式直读仪表的测量机构19

2.1.4机电式直读仪表的测量线路20

2.2机电式直读仪表的表盘标记21

2.3机电式直读仪表的正确使用方法22

2.3.1合理选择仪表22

2.3.2保证仪表的正常工作条件23

2.4磁电系仪表24

2.4.1磁电系仪表的测量机构和工作原理24

2.4.2磁电系电流表25

2.4.3磁电系电压表26

2.4.4欧姆表27

2.5电磁系仪表29

2.5.1电磁系仪表的测量机构和工作原理29

2.5.2电磁式电流表与电压表30

2.6电动系仪表30

2.6.1电动系仪表的测量机构和工作原理30

2.6.2电动系功率表31

2.6.3低功率因数功率表33

本章小结34

习题234

3比较式仪器36

3.1直流电位差计36

3.1.1直流电位差计的工作原理36

3.1.2直流电位差计的测量步骤36

3.1.3直流电位差计的应用37

3.2直流电桥37

3.2.1直流单电桥37

3.2.2直流双电桥38

3.3交流电桥39

3.3.1交流电桥的平衡条件39

3.3.2交流电桥桥臂的搭配规律40

3.3.3消除因频率变化引起的误差40

3.3.4可调节参数的选取41

3.3.5几种常用的交流电桥42

本章小结43

习题343

4常用的数字仪表和电子仪器45

4.1数字万用表45

4.1.1数字万用表的基本工作原理45

4.1.2 VC9801数字万用表的主要技术指标45

4.1.3 VC9801数字万用表的测量量程、分辨力和准确度46

4.1.4 VC98系列数字万用表的操作面板说明48

4.1.5 VC98系列数字万用表的使用方法和注意事项48

4.2数字频率计50

4.2.1数字频率计的基本工作原理50

4.2.2数字频率计的主要技术指标50

4.3数字功率（瓦特）表51

4.3.1数字功率（瓦特）表的基本工作原理51

4.3.2数字功率（瓦特）表的主要技术指标51

4.3.3数字功率（瓦特）表的使用方法和注意事项51

4.4直流稳压电源52

4.4.1直流稳压电源的基本工作原理52

4.4.2 HH1713型双路直流稳压电源的主要技术指标52

4.4.3HH1713型双路直流稳压电源的使用方法53

4.4.4使用HH1713型双路直流稳压电源的注意事项53

4.5信号发生器53

4.5.1DF1631L功率函数发生器的基本工作原理53

4.5.2 DF1631L功率函数发生器的主要技术指标54

4.5.3 DF1631L功率函数发生器的使用方法55

4.6示波器56

4.6.1示波器显示波形的原理56

4.6.2示波器的分类60

4.6.3 Protek-6502双通道四踪示波器的操作控制说明61

4.6.4 Protek-6502双通道四踪示波器的主要技术指标63

4.6.5 Protek-6502双通道四踪示波器的使用方法64

本章小结66

习题466

中篇 电路实验69

5基本电工测量技术的应用——电路实验69

5.1电工测量的方案设计和仪器仪表选择的基本方法69

5.1.1电工测量的方案设计原则69

5.1.2选择测量方法和测量仪器要注意的几个问题69

5.1.3仪器仪表选择的基本原则和方法70

5.2电路实验的操作步骤71

5.2.1明确实验对象、实验目的与要求71

5.2.2预习72

5.2.3实验电路的连接72

5.2.4实验预操作73

5.2.5实验操作与读取数据操作73

5.2.6拆除实验线路、整理实验现场74

5.3常见故障的分析与排除74

5.3.1及时发现故障74

5.3.2故障原因74

5.3.3故障检测的基本方法74

5.3.4故障检测的顺序75

5.4实验数据的正确读取和处理75

5.4.1测量时应注意正确读数75

5.4.2数据处理与曲线绘制原则75

5.5有效数字的计算规则和方法76

5.5.1有效数字的概念76

5.5.2有效数字的正确表示76

5.5.3有效数字的修约规则77

5.5.4有效数字的运算规则77

5.6实验数据曲线的绘制方法79

5.6.1作图的一般方法79

5.6.2作图时应注意的几个问题79

5.7实验报告的内容与要求81

5.7.1实验报告的内容81

5.7.2实验报告的要求82

本章小结82

习题582

6实验84

6.1元件伏安特性的测量（仪表内阻的影响）84

6.2叠加定理（系统误差的分析和计算）87

6.3受控电源特性的测定（间接测量误差分析）89

6.4交流电路参数的测量（交流数字仪表的使用）92

6.5功率因数提高（数据采集和处理）95

6.6互感的测量（实验线路的选择和误差分析）97

6.7三相电路中的电压和电流的测量（实验线路设计）99

6.8三相电路功率的测量（实验线路设计）102

6.9示波器和信号发生器的使用104

6.10一阶电路响应的测定106

6.11二阶电路响应与状态轨迹的测定109

6.12 RLC串联谐振电路112

6.13回转器特性及应用116

6.14浮地电感及滤波电路设计118

6.15负阻抗变换器的特性和应用121

6.16电阻温度计的制作（设计性实验之一）124

6.17回转器的制作和应用（设计性实验之二）125

6.18负阻抗变换器的制作和应用（设计性实验之三）128

下篇 计算机辅助电路分析、设计及电路实验仿真131

7 PSPICE简介131

7.1 PSPICE简介131

7.1.1 PSPICE的功能131

7.1.2 PSPICE的电路分析原理132

7.1.3 PSPICE的运行环境132

7.2绘制电路图133

7.2.1 Schematics编辑环境133

7.2.2绘制单页式电路图135

7.2.3电路符号的属性、属性值和属性表136

7.2.4绘图方法137

7.2.5常用元件及其属性139

7.3建立分析类型142

7.3.1电路分析类型142

7.3.2设置分析参数143

7.4设置输出方式148

7.4.1输出变量及函数表达式的命名148

7.4.2加输出标识149

7.5在PROBE中观测波形150

7.5.1设置PROBE的运行方式150

7.5.2观测变量波形151

7.5.3观测波形各点数据151

7.5.4标注波形及数据点152

7.5.5修改坐标设置152

7.6应用举例152

7.6.1实验目的152

7.6.2原理与说明153

7.6.3实验任务153

7.6.4实验步骤153

8电路的计算机辅助分析156

8.1直流电路工作点分析和直流扫描分析156

8.2正弦稳态电路分析和交流扫描分析160

9电路实验仿真165

9.1戴维宁定理和诺顿定理的应用仿真165

9.2二阶电路的仿真167

9.3频率特性和选频电路的仿真170

9.4滤波电路仿真173

10计算机辅助电路设计177

10.1受控电源的电路设计177

10.2负阻抗变换器电路的设计179

10.3回转器电路的设计180

附录A DMS综合实验箱简介183

附录B KHDB-1B型高性能电工综合实验装置简介184

附录C PSPICE（V8.0）中主要符号列表186

部分习题参考答案190

参考文献192