实验5电压三角形法.doc

专业：电子信息工程
姓名：盛景
学号：3130103889
日期：周一下午
桌号：B4
实验报告

课程名称：电路与电子技术实验I 指导老师：楼珍丽 成绩：__________________
实验名称：电压三角形法测参数的误差分析 实验类型：研究探索型 同组学生姓名：18868127186
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

实验五 电压三角形法测参数的误差分析

一、实验目的和要求
1、学习无源一端口网络等效参数的测定方法；
2、掌握判定待测无源一端口网络性质的方法；
3、学习间接测量方法中的误差分析方法；
4、了解实验条件与电路参数的合理选择在提高实验准确度中的作用；
5、学习使用三表法测量一端口网络等效参数。

二、实验原理
1、任何一个交流无源一端口电路，都可以等效为一个入端阻抗表示，

2、原理图如下：

图1 交流一端口网络示例

3、测量一端口网络等效参数可以通过直接测量，如专用仪器进行测量，也可以通过间接测量，如电压三角形法和三表法进行测量。
4、对于下图测量电路：

图2 电压三角形法测量交流无源一端口网络等效参数

于是可以推导：
，，；
可以得到相对误差计算公式：
，
。
并且当时，相对误差最小。
5、三表法测量电路原理图：

图3 三表测量法测量线路
则，，，

三、实验仪器设备
电工综合实验台、DG08动态元件实验组件、DG11单相变压器实验组件、数字万用表、导线等

四、实验内容与数据记录
1、分别用万用表欧姆档与电容档测量电阻R与电容C的值（注意在测量C时要先对电容进行放电），并计算出其并联阻抗Z；
表格1 万用表测量电阻与电容与理论计算值：

R
C

Z

测量或计算值
100.8Ω
51.3μF
62.08Ω

0.524

2、连接电路图电压三角形法测量等效阻抗，调节R1使得U1=U2，记录U、U1、U2、I的值，计算出等效阻抗Z，并计算出相对误差；
表格2 电压三角形法测量等效阻抗

U
U1
U2
I
R1
测量值
15.02V
8.28V
8.28V
0.178A
53.9Ω

，，；
则。
由于交流电压表，交流电流表，
万用表交流20V档，可以计算：
，

3、调节R1使得，记录U、U1、U2、I的值，计算出等效阻抗Z，并计算出相对误差；
表格3 电压三角形法测量等效阻抗

U
U1
U2
I
测量值
15.02V
13.52V
2.22V
0.052A

，，，
则。
同样可以计算：
，
4、实验拓展：三表法测量参数，按原理图连接电路，记录U，P，I，计算出等效阻抗
表格4 三表法测量参数

P
U
I
测量值
2.79W
14.92V
0.313A

，，，
则

五、实验结论与体会：

实验结论： 几种测量方法经过相互比较，误差分析，电压三角形法中，当U1=U2时，测量的R0，X0相对误差较小。但是与直接测量理论计算的结果还是有一定误差，这是由于电表的测量误差造成的，电表的精确度不高，内阻对电路影响较大。

心得体会：此次实验对理论推导与数值的计算要求较高，电表的精度在实际测量中影响甚大，成为主导因素。比较三表法与电压三角形法的Z的结果，三表法更接近理论计算值，然而事实上功率表的精度1.0级没有交流电压表电流表的高。这是偶然误差还是有更复杂的原因？