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1 基本电气设备、电器元件及功能电路外部特性的测量1

1.1 实验任务与目的1

1.2 预备知识（外部特性及其类型）1

1.3 外部特性测量基础2

1.3.1 测量方案2

1.3.2 测量外部特性的重要策略：“先粗测，再细测”4

1.3.3 指针式直流电压表和指针式直流电流表的使用4

1.3.4 如何测量电压6

1.3.5 以测量外部特性为目的的实验数据整理6

1.4 测试对象介绍7

1.5 实验的准备及实验结果的整理11

1.6 参考学时及实验方案建议12

1.7 部分思考题答案12

2 电工测量数据的误差分析14

2.1 实验任务与目的14

2.2 预备知识15

2.2.1 电路中节点上各条支路电流的关系15

2.2.2 电路回路中各段电压的关系16

2.2.3 多激励线性电路的分响应和总响应16

2.3 实验基础17

2.3.1 真值、标称值、理论值和测量值17

2.3.2 实验误差估计及实验结论18

2.3.3 仪表量程的估计方法18

2.4 实验准备及提示19

2.5 对实验报告的要求19

2.6 参考学时及实验方案建议19

2.7 部分思考题、判断题答案20

3 稳压源、信号源、示波器的使用——入门练习（1）21

3.1 实验任务与目的21

3.2 预备知识21

3.2.1 信号源和示波器功能简述21

3.2.2 信号源信号的引出及示波器测试信号的接入22

3.3 认识性实验进程23

3.4 参考学时及实验方案建议26

4 几种典型应用电路工作波形的测试27

4.1 实验任务与目的27

4.2 预备知识27

4.3 实验基础及实验指导29

4.3.1 指定电路1：“整流-滤波-稳压”29

4.3.2 指定电路2：连续脉冲激励下一阶RC电路31

4.3.3 指定电路3：多路波形观测电路34

4.3.4 指定电路4：比较器电路35

4.4 实验报告要求35

4.5 参考学时及实验安排建议35

4.6 部分思考题、判断题答案36

5 交流电路电压、电流及功率测量37

5.1 实验任务与目的37

5.2 预备知识38

5.2.1 交流电路各电压关系及电流关系38

5.2.2 交流电路的功率消耗39

5.3 实验基础40

5.3.1 用一块电流表测量多条支路电流的技巧40

5.3.2 功率表的使用41

5.4 实验电路的实现42

5.5 实验准备及实验报告要求42

5.6 参考学时及实验方案建议43

5.7 部分思考题答案43

6 电感线圈参数测量与研究44

6.1 实验任务与目的44

6.2 预备知识44

6.2.1 空心电感线圈的电路模型及其电路变量之间的关系44

6.2.2 铁心电感线圈的电路模型及其电路变量之间的关系45

6.3 实验基础46

6.3.1 自耦调压器的使用46

6.3.2 功率表的使用46

6.4 实验设备及实验指导47

6.5 实验报告要求48

6.6 参考学时及实验方案建议48

6.7 部分思考题、判断题答案48

7 功率因数的提高50

7.1 实验任务与目的50

7.2 预备知识50

7.2.1 交流电路功率因数与电路变量之间的关系50

7.2.2 提高感性负载功率因数的措施和提高功率因数的工程意义51

7.2.3 电容过补偿问题52

7.2.4 交流电路中的电压关系及电流关系52

7.3 实验基础53

7.4 实验指导54

7.5 实验报告要求56

7.6 参考学时及实验方案建议56

7.7 部分思考题答案56

8 三相电路的连接与观测57

8.1 实验任务与目的57

8.2 预备知识58

8.2.1 三相四线制供电电源58

8.2.2 单相负载对三相电源的使用59

8.2.3 电源中性线的作用59

8.3 实验基础及实验指导60

8.3.1 测量电流的线路连接方法60

8.3.2 中点位移60

8.3.3 实验数据表格参考方案60

8.4 实验设备及实验报告要求61

8.5 参考学时及实验方案建议61

8.6 思考题及判断题答案61

9 基于EWB的电路时间常数测量及过渡过程观测63

9.1 实验任务与目的63

9.2 预备知识（电路的过渡过程）63

9.2.1 一阶电路64

9.2.2 二阶电路64

9.3 实验指导及实验报告要求65

9.3.1 实验电路的形成方法65

9.3.2 波形测试方法67

9.3.3 实验报告要求68

9.4 参考学时及实验方案建议68

9.5 部分思考题答案69

10 基于EWB的无源及有源滤波电路频率特性对比分析70

10.1 实验任务与目的70

10.2 预备知识70

10.2.1 典型滤波器70

10.2.2 无源滤波器的负载能力70

10.2.3 滤波器负载能力的改善71

10.3 实验指导及实验报告要求72

10.3.1 在实验室测试幅频特性的方法72

10.3.2 借助电子工作平台（EWB）获得模拟滤波器的频率特性曲线的方法73

10.3.3 提示和建议75

10.3.4 实验报告要求75

10.4 参考学时及实验方案建议75

11 电动机等电器的继电接触控制基础76

11.1 实验任务与目的76

11.2 预备知识76

11.2.1 常见低压电器76

11.2.2 三相异步电动机77

11.2.3 电动机的基本控制方法78

11.2.4 继电接触器控制的常规保护83

11.3 操作练习84

11.4 参考学时及实验方案建议86

12 几种常规的继电接触器控制的实现87

12.1 实验任务与目的87

12.2 控制要求及提示87

12.2.1 一台电动机的异地起停控制87

12.2.2 能够在正、反转间直接进行切换的互锁控制87

12.2.3 限定电动机的运行时间88

12.2.4 两台电动机MA和MB的顺序控制89

12.2.5 按照预定的时间间隔起动电动机MA和MB89

12.2.6 时间控制的电动机？-△起动89

12.3 实验准备90

12.4 参考学时及实验方案建议90

12.5 现场操作成绩分配方案91

13 可编程逻辑控制（PLC）应用入门92

13.1 实验任务与目的92

13.2 预备知识（从电器的继电接触器控制到可编程逻辑控制）92

13.3 实验基础93

13.3.1 PLC实验平台——TVT-90系列台式PLC训练装置简介93

13.3.2 主电路及I/O接线举例99

13.3.3 编写并运行程序100

13.4 操作练习104

13.5 参考学时105

14 基于PLC的逻辑控制的设计与实现106

14.1 实验任务与目的106

14.2 控制要求106

14.3 实验准备108

14.4 参考学时及实验方案建议108

15 基于PLC的模拟量检测109

15.1 实验任务与目的109

15.2 预备知识109

15.2.1 ADC和DAC的功能简述109

15.2.2 欧姆龙CJ1M-CPU22型PLC的存储空间的基本单位110

15.2.3 逻辑量输入／输出状态的存储111

15.2.4 计时器和定时器参数的存储111

15.2.5 内部辅助继电器的存储单元112

15.2.6 模拟量输入／输出状态及参数的存储112

15.3 实验基础115

15.3.1 实验用模拟量输入输出接口电路介绍115

15.3.2 模拟量的送入和送出方法116

15.3.3 模拟量参数的设定方法116

15.3.4 模拟量的观测118

15.4 模拟量检测实验项目及指导119

15.4.1 项目1119

15.4.2 项目2120

15.4.3 项目3120

15.5 实验效果检验122

15.6 参考学时及实验方案建议122

15.7 思考题答案122

16 基于PLC的模拟量控制124

16.1 实验任务与目的124

16.2 预备知识124

16.2.1 模拟控制系统信号流图124

16.2.2 数字控制系统信号流图125

16.2.3 自动控制系统的基本控制策略125

16.3 实验基础127

16.3.1 组建模拟量控制系统的设备介绍127

16.3.2 PLC中用于PID控制的专用命令128

16.3.3 被控对象的监测手段130

16.4 模拟量自动控制实验项目及指导131

16.4.1 I/O设置131

16.4.2 实施PID控制的部分梯形图132

16.4.3 实验内容133

16.4.4 操作指导134

16.5 实验报告要求135

16.6 参考学时及实验方案建议135

16.7 思考题答案135

17 稳压源、信号源、示波器的使用——入门练习（2）137

17.1 实验任务与目的137

17.2 直流稳压电源LPS-305的使用练习137

17.3 信号发生器（TFG2006VDDS，6MHz）、示波器（SS-7802A）的使用练习139

17.4 参考学时及实验方案建议143

18 电子实验箱的认识146

18.1 实验任务与目的146

18.2 电子实验箱面板布局图及简要标记146

18.3 实验操作149

18.4 参考学时及实验方案建议150

19 基本晶体管放大电路的实现及基本功能测试152

19.1 实验任务与目的152

19.2 预备知识152

19.2.1 典型的晶体管放大电路及其静态工作点152

19.2.2 静态工作点与晶体管放大电路的线性放大能力153

19.2.3 静态工作点与晶体管放大电路的工作效率154

19.2.4 输入、输出电阻与晶体管放大电路的电压放大能力154

19.3 实验基础155

19.4 操作练习156

19.4.1 在面包板上搭接实验电路156

19.4.2 将直流偏置电源加到晶体管放大电路上156

19.4.3 调节并测量晶体管的静态工作点157

19.4.4 测量晶体管放大电路的电压放大能力158

19.5 实验准备及实验报告要求159

19.6 参考学时及实验方案建议159

20 典型晶体管放大电路放大能力的研究160

20.1 实验任务与目的160

20.2 实验内容及实验指导160

20.3 实验报告要求163

20.4 参考学时及实验方案建议163

20.5 部分思考题答案163

21 运算放大器基本线性应用的实现与测量165

21.1 实验任务与目的165

21.2 预备知识165

21.2.1 工作电源165

21.2.2 输出电压的极限及线性放大区165

21.2.3 线性应用电路的基本构成166

21.3 运算放大器实验基础167

21.4 实验内容及实验指导169

21.4.1 测试线性比例运算电路的转移特性曲线169

21.4.2 运算放大器的线性应用170

21.5 参考学时及实验方案建议171

21.6 部分思考题答案172

22 运算放大器扩展实验173

22.1 实验任务与目的173

22.2 预备知识173

22.2.1 正弦波振荡器的典型结构和工作条件173

22.2.2 线性电路的输入电阻及其测定方法174

22.2.3 线性电路的输出电阻及其测定方法174

22.2.4 运算放大器的频率响应问题175

22.2.5 一种简单的非线性应用——比较器176

22.3 实验内容及实验指导176

22.3.1 正弦波振荡器176

22.3.2 测量运算放大器反相比例应用电路的输入电阻177

22.3.3 了解运算放大器输出电阻及负反馈对输出电阻的影响177

22.3.4 运算放大器对信号频率的限制178

22.3.5 综合设计实验179

22.4 参考学时及实验方案建议180

22.5 部分思考题答案180

23 基本数字集成电路组件应用181

23.1 实验任务与目的181

23.2 预备知识181

23.3 实验基础182

23.3.1 常见组件功能及其引脚说明182

23.3.2 计数器芯片计数功能的扩展190

23.4 数字电路综合实验193

23.4.1 抢答器193

23.4.2 555定时器——多谐振荡器的应用193

23.4.3 任意进制计数器195

23.4.4 多个灯循环闪烁195

23.4.5 测试多位二进制计数器的输出对CP脉冲的分频作用196

23.4.6 数据分时传送197

23.5 参考学时及实验方案建议198

24 单相整流（含可控整流）滤波电路的实现与观测199

24.1 实验任务与目的199

24.2 预备知识199

24.2.1 可以担当“交变直”任务的电子器件199

24.2.2 几种常见的整流方案及其简单滤波200

24.2.3 可控整流电路的有效触发问题202

24.2.4 可控整流电路的输出反冲现象及基本解决方法202

24.3 实验基础203

24.3.1 用于基本整流及简单滤波实验的设备介绍203

24.3.2 整流电路的观测问题206

24.4 实验项目及实验准备207

24.4.1 实验项目207

24.4.2 观测内容207

24.4.3 实验准备208

24.5 实验报告要求208

24.6 参考学时及实验方案建议208

24.7 思考题、判断题答案208

附录1 主要电子元器件的基本识别方法210

附录1.1 电阻器和电位器210

附录1.2 电容器212

附录1.3 晶体管213

附录2 部分实验仪器、实验装置及实验器件图片215

附录3 电工学实验预习检测题221

附录3.1 基本电气设备、电器元件及功能电路的外部特性的测试221

附录3.2 电工测量数据的误差分析223

附录3.3 稳压源、信号源、示波器的使用——入门练习（1）226

附录3.4 几种典型应用电路工作波形的测试227

附录3.5 交流电路电压、电流及功率测量228

附录3.6 电感线圈参数测量与研究229

附录3.7 功率因数的提高230

附录3.8 三相电路的连接与观测232

附录3.9 基于EWB的电路时间常数测量及过渡过程观测234

附录3.10 基于EWB的无源及有源滤波电路频率特性对比分析235

附录3.11、3.12 电动机等电器的继电接触器控制235

附录3.13、3.14可编程逻辑控制238

附录3.15、3.16 基于PLC的模拟量检测与控制239

附录3.17 稳压源、信号源、示波器的使用——入门练习（2）240

附录3.18 电子实验箱的认识241

附录3.19、3.20晶体管放大电路242

附录3.21、3.22运算放大器244

附录3.23 基本数字集成电路组件应用245

附录3.24 单相整流（含可控整流）滤波电路的实现与观测245