电压三角形法测参数的误差分析.doc

专业：
姓名： XXX
学号： XXXXXXXXXX
日期： 2014.3.10
地点： 东3-208
实验报告

课程名称： 电路原理实验（甲）Ⅱ 指导老师： 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
装 订 线

一、实验目的
1.学习无源一端口网络等效参数的电压三角形测定方法;
2.掌握判定待测无源一端口网络性质的方法；
3.学习间接测量过程中的误差分析；
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。

二、实验原理
1、无源一端口网络，其正弦交流等效参数都可用端口伏安特性（入端阻抗）来表示，当端口电压和端口电流的参考方向一致时，其复数阻抗可以写作：

2.本实验采用间接测量法，即在网络的端口加工作电流和电压，测试元件工作时其上的电压电流数值，通过计算得到等效参数。
①　 电压三角形法：外加电阻，为已知电阻，为交流无源一端口网络的等效阻抗（假设为容性网络），且.
用电压表分别测量电压、、的值，然后根据三个电压值绘出电压向量图，根据向量图有：

P.2
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3.三表法：正弦交流信号激励下的元件值或阻抗值，可以用交流电压表、 交流电流表及功率表分别测量出元件两端的电压U、流过该元件的电流I和它所消耗的功率P，然后通过计算得到所求的各值，这种方法称为三表法， 是用以测量50Hz交流电路参数的基本方法。 计算的基本公式为：

三、实验接线图

图2电压三角形法

图1.三表法

图3.阻抗Z连接图

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四、实验设备
1、单相0～250V可调电源。
2、DG11单相变压器实验组件• 选择 220V/16V使用
3、DG08电阻100Ω/2W，电容C为4个10µF电容
4、万用表
5、综合实验台、电阻箱

五、实验步骤
1. 用万用表直接测量电阻阻值、4个电容的电容值，并记录下实验数据；
2. 按图1三表法接线图连接各元件，电源使用DG11单相变压器实验组，并选择 220V/16V使用。分别记录电压表，电流表，功率表读数以及功率因数;
3. 按图2连接线路，用电压三角形法测量、、的值，然后调节电阻箱R的大小，使得=，记录此时的、、的值，并用万用表测此时的电阻箱阻值；

六、 实验数据记录

表1 万用表测量电阻电容数据记录表

测量值
项目

103.9
-
-
-
-

-
10.00
10.49
10.20
10.15

表2 三表法测量数据记录表

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次数
测量值

1
6.14
0.088
0.40
C0.78
2
7.05
0.101
0.53
C0.78
3
7.82
0.111
0.65
C0.78

表3电压三角形法测量数据记录表

71.4
6.04
3.21
3.20

七、 实验数据分析
(1) 根据直接法测得的数据计算阻抗得：49.98 -j51.91

（2）根据三表法测得的数据计算阻抗得：

=51.65-j46.91 =51.96-j46.61 =52.76-j46.69 取平均值：=52.12-j46.74

(3)根据电压三角形法测得的数据计算阻抗得：

=55.21

=44.91

=55.21-j44.91

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八、 实验结论
直接法、三表法、电压三角形法测无源一端口网络等效阻抗的结果相差较大。主要是因为三种方法各存在误差。直接法由于万用表的精度，测量电容有较大的误差，三表法与电压三角形法则需对间接测量的误差进行分析，提高精度。本实验中判定阻抗性质的方法为直接读取功率因数。