电工仪表与电路实验技术

前言

第1章　电工仪表的分类和指针式电工仪表

1.1　电工测量与电工仪表

1.1.1　电工测量

1.1.2　常用电工仪表的分类

1.2　指针式仪表

1.2.1　指针式仪表的组成

1.2.2　指针式仪表测量机构的基本工作原理

1.2.3　指针式仪表表盘上常用的符号及意义

1.3　指针式仪表的主要技术指标

1.3.1　指针式仪表的准确度

1.3.2　指针式仪表的灵敏度和仪表常数

1.3.3　指针式仪表的功耗

1.3.4　指针式仪表的标尺特性

1.3.5　指针式仪表的阻尼时间

1.4　磁电系仪表

1.4.1　磁电系仪表测量机构的结构及工作原理

1.4.2　磁电系仪表测量机构的特点

1.4.3　磁电系仪表的应用

1.5　电磁系仪表

1.5.1　电磁系仪表测量机构的结构及工作原理

1.5.2　电磁系仪表测量机构的特点

1.5.3　电磁系仪表的应用

1.6　电动系仪表

1.6.1　电动系仪表测量机构的结构及工作原理

1.6.2　电动系仪表测量机构的特点

1.6.3　电动系仪表的应用

1.6.4　电动系仪表使用时的注意事项

1.6.5　铁磁电动系功率表简介

1.7　整流系仪表

1.7.1　整流系仪表测量机构

1.7.2　整流系仪表的应用

1.7.3　常见指针式系列仪表技术指标比较

1.8　磁电系比率表

1.8.1　磁电系比率表测量机构和绝缘电阻表工作原理

1.8.2　绝缘电阻表的特点

1.8.3　绝缘电阻表的使用

1.9　指针式万用表

1.9.1　指针式万用表的结构及工作原理

1.9.2　指针式万用表的特点

1.9.3　MF47型指针式万用表简介

第2章　现代电工仪表

2.1　电工仪表的数字化测量技术

2.1.1　电工仪表的数字化及A/D转换器

2.1.2　逐次逼近型A/D转换器

2.1.3　双积分型A/D转换器

2.1.4　∑-△型A/D转换器

2.1.5　脉冲调宽型A/D转换器简述

2.2　数字式直流电压基本表

2.2.1　数字式直流电压基本表组成

2.2.2　数字式直流电压基本表的A/D转换电路

2.2.3　逻辑控制电路

2.2.4　显示器

2.3　便携式数字式万用表原理

2.3.1　典型位数字式电压基本表的7106集成电路

2.3.2　多量程数字式直流电压表测量原理

2.3.3　多量程数字式直流电流表测量原理

2.3.4　线性整流和数字交流量的测量原理

2.3.5　多量程数字式电阻表测量原理

2.4　数字式万用表简介

2.4.1　数字式万用表的基本技术指标

2.4.2　数字式万用表的其他技术指标

2.4.3　国产便携式数字式万用表简介

2.5　智能式电工仪表

2.5.1　智能式仪表概述

2.5.2　智能式电工仪表结构

2.5.3　DMM标准模块和基本表

2.6　DMM

2.6.1　DMM结构

2.6.2　国外DMM简介

2.7　数字式电工仪表中常见的电气符号

2.7.1　数字式多用表上常见的电气符号

2.7.2　国际通用数字式电工仪表上常见的电气符号

第3章　误差与数据处理

3.1　仪表误差与准确度

3.1.1　误差的表示方式

3.1.2　仪表准确度

3.2　测量误差

3.2.1　测量误差的分类

3.2.2　直接测量中由仪表引起的误差分析

3.2.3　间接测量中由仪表引起的误差分析

3.3　减小测量误差的方法

3.3.1　减小系统误差的方法

3.3.2　随机误差和处理

3.3.3　疏失误差和处理

3.4　实验数据处理

3.4.1　测量中仪表数据的读取

3.4.2　有效数字的表示方法和运算

3.4.3　实验数据处理

第4章　电路基本电量的测量

4.1　电压、电流的测量

4.1.1　电压和电流的波形和分挡

4.1.2　用直读式仪表测量

4.1.3　用直流电位差计精确测量

4.1.4　用真有效值表测量交流电量

4.2　非正弦电量的测量

4.2.1　利用谐波分析法测量非正弦电流和电压

4.2.2　仪表测量非正弦周期电流和电压

4.3　高电压和大电流的测量

4.3.1　用电压互感器测量高电压

4.3.2　大电流的测量

4.4　功率的测量

4.4.1　单相功率的测量

4.4.2　三相功率的测量

4.4.3　三相无功功率的测量

4.4.4　数字式功率表简介

4.5　数字式功率因数表和频率表的简介

4.5.1　数字式功率因数表简介

4.5.2　数字式仪表的频率测量

第5章　电路元件及参数测量

5.1　电阻元件简介

5.1.1　电阻的命名和分类

5.1.2　电阻的主要技术指标

5.1.3　电阻的标示法

5.2　电阻的测量

5.2.1　中值电阻参数测量

5.2.2　低值电阻的测量

5.2.3　高值电阻的测量

5.2.4　常用测量电阻的方法和误差范围

5.3　电感元件简介

5.3.1　电感的主要技术指标

5.3.2　含铁心（或磁心）线圈的特殊问题

5.4　电感参数测量

5.4.1　电感的测量

5.4.2　互感系数的测量

5.5　电容元件简介

5.5.1　电容命名和介质代号

5.5.2　电容的主要技术指标

5.5.3　电容的标示法

5.6　电容参数测量

5.6.1　中值电容的测量

5.6.2　数字式表测量电容

第6章　Multisim7啪软件应用简介

6.1　软件主窗口及菜单栏

6.1.1　软件特点

6.1.2　软件主窗口

6.1.3　菜单栏

6.2　工具栏

6.2.1　系统工具栏和设计工具栏

6.2.2　两个重要按钮

6.2.3　图形注释工具栏

6.2.4　元件工具栏

6.2.5　仪表工具栏

6.3　创建原理图

6.3.1　定制用户界面

6.3.2　元件选取和放置

6.3.3　指示器件库

6.3.4　元件的编辑和连线

6.4　虚拟仪表的使用

6.4.1　虚拟数字式万用表

6.4.2　函数信号发生器

6.4.3　功率表（瓦特表）

6.4.4　双线示波器

6.4.5　波特图计

6.5　对电路的进一步编辑

6.5.1　修改元件的参考序号

6.5.2　调整、删除元件和文字标注的位置

6.5.3　修改元件或连线的颜色

6.5.4　电路的保存

6.5.5　电路的复制和粘贴

第7章　电路实验技术

7.1　用电安全简述

7.1.1　电对人体的伤害

7.1.2　实验室安全防护和安全用电

7.2　漏电保护和过电流保护

7.2.1　漏电断路器的原理

7.2.2　漏电断路器的选择

7.2.3　过电流保护

7.3　实验设计的基本方法和故障排除

7.3.1　实验设计的基本方法

7.3.2　实验步骤与故障排除

7.4　实验报告及论文书写

7.4.1　实验报告书写

7.4.2　论文书写

第8章　基础性实验任务书

实验1　直流电路电流、电压和电位的实验研究

实验2　电路基本定理（一）——直流叠加定理和替代定理研究

实验3　电路基本定理（二）——戴维南定理及诺顿定理研究

实验4　电路基本定理（三）——特勒根定理与互易定理的研究

实验5　一阶电路的暂态响应

实验6　二阶电路的暂态响应

实验7　正弦交流电路中的阻抗和频率特性研究

实验8　RC、RL的相量轨迹和功率因数提高

实验9　正弦稳态谐振电路的研究

实验10　含耦合电感的电路研究

实验11　三相交流电路的研究

实验12　线性无源二端口网络参数测量

第9章　综合型实验课题

课题1　交流电路的应用设计

专题1　RC选频网络及应用

专题2　裂相（分相）电路

课题2　运算放大器（多端元件）的应用设计

专题1　运算放大器基本电路

专题2　运算放大器电路应用（一）——负阻抗变换器和回转器的设计

专题3　运算放大器电路应用（二）——旋转器设计

课题3　非线性电阻电路及应用的研究

专题1　非线性电阻电路

专题2　非线性电阻电路的应用——混沌电路

第10章　电工仪表测量实验任务书

实验1　电工仪表测量方法的研究

实验2　电路元件参数测量

实验3　指针式仪表的校验

实验4　正弦及非正弦电路

实验5　三相交流电路功率测量

课程设计　指针式万用表电路设计和调试

附录

附录A　指针式万用表电路的计算

A.1　万用表的基本技术参数

A.2　万用表的各挡准确度

A.3　直流电流挡

A.4　直流电压挡

A.5　交流电压挡

A.6　电阻挡

附录B　电工实验平台主要配置简介

B.1　实验模块简介

B.2　实验平台电源简介

B.3　实验平台仪表简介

参考文献

《普通高等教育“十一五”国家级规划教材配套用书：电工仪表与电路实验技术》是《电路》、《电路原理》等相关教材的配套用书。《普通高等教育“十一五”国家级规划教材配套用书：电工仪表与电路实验技术》结合电路原理课程中的相关知识和实验内容，从与电路理论相关的角度出发，采用较多篇幅介绍电工仪表的结构、特点和工作原理，并在此基础上，较系统地介绍了电工测量知识和电路实验技术。对于目前普遍运用的电子设计自动化（EDA）技术中的仿真实验，介绍了Multisim7软件的使用方法。最后用不多的篇幅将相关电路实验组合为基础性实验、综合型实验和电工仪表测量实验3个板块，以便教学中对实验有充分的选择，有利于学生实践能力的提高。

本书是《电路》、《电路原理》等相关教材的配套用书。本书结合电路原理课程中的相关知识和实验内容，从与电路理论相关的角度出发，采用较多篇幅介绍电工仪表的结构、特点和工作原理，并在此基础上，较系统地介绍了电工测量知识和电路实验技术。对于目前普遍运用的电子设计自动化（EDA）技术中的仿真实验，介绍了Multisim7软件的使用方法。最后用不多的篇幅将相关电路实验组合为基础性实验、综合型实验和电工仪表测量实验3个板块，以便教学中对实验有充分的选择，有利于学生实践能力的提高。