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电气工程学院
电测与计量 实验报告
学 号： 10291149
同 组 人： ——
指导教师： 秦芳
电测与计量 实验成绩评定表
指导教师签字：
年 月 日
示波器波形参数测量（实验一） 实验报告
姓名：** 学号：10291149 指导教师： ** 实验台号：2
一、实验目的
1）了解示波器的结构、掌握波形显示的基本原理、扫描及同步的概念。
2）了解电子示波器的分类及主要技术性能指标、掌握通用示波器的基本组成及各部分的作用。
3）了解各种信号发生器如正弦信号发生器、低频信号发生器、超低频信号发生器、函数信号发生器等的工作原理和性能指标以及信号选择。
二、实验预习
在时域信号测量中，电子示波器无疑是最具代表性的典型测量仪器。我们不仅可以从示波器上观察任意信号电压的波形，也可以读出电压信号的幅度、频率及相位等参数。
电子示波器是利用随电信号的变化而偏转的电子束不断轰击荧光屏而显示波形的，如果在示波管的X偏转板（水平偏转板）上加一随时间作线性变化的时基信号，在Y偏转板（垂直偏转板）加上要观测的电信号，示波器的荧光屏上便能显示出所要观测的电信号的时间波形。
一般说来，为了得到更加理想的波形图，Y偏转板上所加的待观测信号的周期与X偏转板上所加的扫描锯齿电压的周期是相同的，或者是整数倍的。测量时只要选择不同的触发电平和极性，扫描便可稳定在待观测信号的某一相应相位点开始，从而使显示波形稳定、清晰。
在现代电子示波器中，人们通常为了便于同时观测两个信号（如比较两个信号的相位关系），采用了双踪显示的办法，即在荧光屏上可以同时有两条光迹出现，这样，两个待测的信号便可同时显示在荧光屏上，双踪显示时，有交替、断续两种工作方式。交替、断续工作时，扫描电压均为一种，只是把显示时间进行了相应的划分而已。
由于双踪显示时两个通道都有信号输入，因此还可以工作于叠加方式，这时是将两个信号逐点相加起来后送到Y偏转板的。这种工作方式可模拟谐波叠加，波形失真等问题。同时，如果改变其中一个的极性，也可以实现相减的显示功能。这相当于两个函数的相加减。
示波器除了用于观测信号的时间波形外，还可将两个相同或不同的信号分别加于垂直和水平系统，以观测两信号在
平面上正交叠加所组成的图形，如李沙育图形，它可用于观测两个信号之间的幅度、相位和频率关系。
三、实验仪器与设备
示波器，信号发生器，电阻、电容
四、实验内容
1． 测量1kHz的三角波信号的峰峰值及其直流分量。
2． 测量1kHz的三角波经下图阻容移相平波后的信号Vo的峰峰值及其直流分量。
3． 测量1kHz的三角波的周期及频率。
4． 用单踪方式测量三角波Vi、输出Vo两信号间的相位差。
5． 用双踪方式测量三角波Vi、输出Vo两信号间的相位差。
6． 信号改为10Hz，重复上述步骤1~5。
五、实验步骤
一）、使用前示波器前的调亮、聚焦和校正
1） 首先打开示波器电源后，将示波器的两个通道耦合方式置为地，然后通过调节示波器的辉度按钮来改变荧光屏亮点的辉度，调节聚焦按钮和辅助聚焦按钮使电子束具有较细的截面，在荧光屏上显示出清晰的聚焦很好的波形曲线。
2）其次分别对示波器两个通道进行调零，调节示波器的CH1的“位移”旋钮及CH2的“位移”旋钮，分别将通道1的扫描线及通道2的扫描线调至中心位置，以便更好的观察波形。
3）调节“扫描微调”旋钮至校准位，将校准信号接入通道1，观测显示是否正确。
4）按下“CH2”按钮，显示通道2的扫描线，调节“触发电平”旋钮至锁定位置。
二）、测量1kHz、100Hz三角波，正弦信号峰峰值及直流分量。
1）示波器预热，将CH1接入信号三角波（1kHz）；
2）示波器耦合接地，调整到中间位置；
3）选择AC，将三角波调整到屏幕中央，使波形合适，测量峰峰值并记录。将其中一条测量线置于峰值处，另一条测量线置于波谷处；
4）选择DC，测得直流分量记录；
5）正弦波测量的方法同三角波一致。
三）、测量1kHZ的三角波周期、频率。
1）将其中一条竖测量线置于峰值处，另一条竖测量线置于下一个波峰处，读出时间差即是周期；
2）1）中测量出来的周期倒数就是频率。
四）、单踪方式测量两信号相位差。
1）选择外触发‘EXT’，触发源用1kHz三角波，，触发电平为‘0’，触发极性为‘+’；
2）CH1中接入三角波，调整波形使上升0点在屏幕中央，记录周期格数；
3）在CH1上接入经阻容移相后的正弦波，X增益、移位旋钮均不可调，调节灵敏度旋钮，使0点明显，记录从屏幕中心到0点的格数。
五）、双踪方式测量两信号相位差。
1）将三角波和正弦波分别接入CH1和CH2；
2）选择CH1作为触发源，触发电平‘0’，触发急性为‘+’；
3）将三角波零点调到屏幕中心线上，调整使两信号电压零线对齐，记录两个零点之间的格数，和每个波形周期的格数。
六）、信号改为100Hz，重复上述实验。
1）将信号发生器的频率改为100Hz；
2）重复上述步骤一到五。
六、实验数据及分析
一）、测量1kHz、100Hz三角波以及经阻容移相后的正弦信号峰峰值及直流分量。
部分实验截图：
二）、测量1KHZ的三角波的周期及频率。
部分实验截图：
三）、用单踪方式测量两信号间的相位差。
四）、用双踪方式测量两信号间的相位差。
七、思考题
1）调整信号发生器的直流偏移电压，当偏置过大时，为什么产生波形失真？
是示波器的原因还是信号发生器的问题？
答：直流偏置超出了信号发生器输出幅度范围，会发生削波现象，是信号发生器的原因。
2）测量相位差时，你认为双踪、单踪测量哪种方式更准确？为什么？
答：单踪测量会更准确。双踪测量本身存在一定的系统误差。
3）你认为在实验过程中，双踪示波器的扫描是工作在交替、还是断续方式？
为什么？
答： 信号频率高时，是交替方式；信号频率低时，是断续方式。
4）对于同一组移相电路，1KHZ和100HZ三角波经过移相变换后，其相位、
幅值有何不同？为什么？
答 ： 由分压公式可知，阻容移相后1kHz的相位变化更大，幅值更小。
图示仪的使用及晶体管特性参数测量（实验二）实验报告
姓名：** 学号：10291149 指导教师： **
一、实验目的
1）学会用图示仪测量晶体三极管的特性参数。
2）学会用图示仪测量二极管的特性参数。
3）学会用图示仪测量稳压二极管的特性参数。
二、实验预习
(1)“峰值电压范围”开关和“峰值电压％”旋钮
“峰值电压范围’’是5个挡位的按键开关。“峰值电压％”是连续可调的旋钮，它们的共同作用是用来控制“集电极扫描电压”的大小。不管“峰值电压范围”置于哪一挡，都必须在开始时将“峰值电压％”置于0位，然后逐渐地增大到一定值。
(2)“电流／度”旋钮开关
“电流／度”旋钮开关是具有4种偏转作用共22挡的旋钮开关，用来选择图示仪Y轴所代表的变量及其倍率。在测试小功率晶体管的输出特性曲线时，该旋钮置Ic的有关挡。测量输入特性时，该旋钮置“基极电流或基极源电压”挡。
(3)“电压／度”旋钮开关
“电压／度”旋钮开关是具有4种偏转作用共17挡的旋钮开关，用来选择图示仪x轴所代表的变量及其倍率。在测试小功率晶体管的输出特性曲线时，该旋钮置VCE的有关挡。测量输入特性曲线时，该旋钮置VBE的有关挡。
(4)“基极阶梯信号”旋钮
此旋钮给基极加上周期性变化的电流信号。每两级阶梯信号的差值由“阶梯选择毫安／级”来选择。一般选10μA。阶梯信号每一级的毫安值的大小，反映了图示仪上所显示的输出特性曲线的疏密程度。
(5)“功耗限制电阻”旋钮
“功耗限制电阻”相当于晶体管放大器中的集电极电阻，它串联在被测晶体管的集电极与集电极扫描电压源之间，用来调节流过晶体管的电流，从而限制被测管的功耗。测试功率管时，一般选该电阻值为1kΩ。
使用仪器时应注意的事项：
1)注意选择好扫描和阶梯信号的极性，以适应不同管型和测试项目的需要。
2)对被测管的主要直流参数应有一个大概的了解和估计，特别要了解被测管的集电极最大允许耗散功率、最大允许电流和击穿电压。
3）一般情况下，应先将峰值电压调至零，更改扫描电压范围时，也应先将峰值电压调至零。选择一定的功耗电阻，测试反向特性时，功耗电阻要选大一些，同时将X、Y偏转开关置于合适挡位。
4)在进行Icm的测试时，一般采用单簇为宜，以免损坏被测管。
三、实验仪器与设备
晶体管9012、9013、二极管、稳压二极管以及图示仪
四、实验内容
1）测量二极管的导通特性曲线。
2）测量稳压二极管的正反性特性曲线。
3）测量晶体管9012的特性曲线，计算Vces、Vceo、Iceo、hfe。
4）测量晶体管9013的特性曲线，计算Vces、Vceo、Iceo、hfe。
5）测量电容、MOSFET、SCR等电力电子器件的击穿特性。
五、思考题
1）测量二极管、稳压二极管的特性曲线时，如何注意Rc及扫描电压的档位？
答：观察图形时曲线突然上升或下降时，所用的Rc及扫描电压档位便是适当的。
2）测量晶体管的特性曲线时，为什么增加簇数时，屏幕上的波形为什么会闪动？请你计算扫描一簇曲线所用的时间？
答：增加蔟数，图示仪扫描所有蔟所花费时间变长，视觉暂留就导致我们看到的波形闪动
3）如何进行阶梯波的调零？
答：显示部分中间按下，调整起始位置在右上角，级数选一，最左位置。按下测量板上零电流I=0，松开零电流，使第一条线与Iceo重合，即阶梯调节旋钮。
数字化测量仪的使用（实验三） 实验报告
姓名：** ** 学号：10291149 指导教师： **
一、实验目的
1）用数字化测量仪测量信号的周期和频率。
2）分析数字化测量的误差来源。
3）如何减少测量误差的措施。
二、实验预习
1) 在 0~40℃的环境温度下使用该计数器。保证仪器周围环境的通风。不要将仪器放在高温设备的顶上。
2) 选择交流电源100V，120V，220V，或230V±10%。
3) 若仪器在特别嘈杂的环境中使用,在电源里加入噪声滤波器。
4) 测量低频时,按下低通滤波器开关，可以削弱高频成分，以防止可能出现错误触发。
5) 不要让水渗进仪器，不要剧烈振动仪器。
三、实验仪器与设备
信号发生器、数字频率计
四、实验步骤
将信号发生器置于30Vpp档，衰减置20dB，压入偏置电压开关，分别用测频、测周的方法测量100Hz、1kHz、10kHz的方波，将测量数据添入下表。
五、思考题
1） 以上实验数据，请你分析该测量系统的误差来源，以及减少测量误差的措施和方法。
答：误差来源为：测周时的标准（晶振）频率误差；测量时的+-1误差
误差减少措施方法为：测周：增大晶振频率；测频：增大测量时基信号周期
2）在减小输入信号的幅值到一定程度时，测量相位差会突然增大？
答：输入信号幅值减小到一定程度时，仪器所引起的杂波信号与输入信号相比相差不大，使信号波形发生很到改变，测量产生很大差距。
第二篇：电能计量
电能表校验
1、 瓦表法 将电能表反映的功率与线路中的实际功率比较，以定性判断电能计量装置接线是否正确的一种方法。
2、某居民用户反映电能表不准，检查人员查明这块电能表准确等级为2.0，电能表常数为3600r/kWh，当用户点一盏60W灯泡时，用秒表测得电表转6r用电时间为1min。试求该表的相对误差为多少，并判断该表是否不准？如不准是快了还是慢了？
答案1:解：根据公式计算正常情况下，该表转6r所需时间
T=N/(C×P)=6×3600×1000/(3600×60)=100（s）
相对误差为 R=(T-t)/t=(100-60)/60=66.7%＞2%
所以该表不准，转快了。
答：该表不准，转快了。
答案2：解： 由电能表常数的表达式
所以
电能表计量得功率
误差 
所以该表不准，相对误差超过了2%，表转快了。
3、某低压计量装置，电能表常数H＝450r／kWh，抄表器显示TA为100／5。在稳定的动力负荷情况下，测得计量点一次侧UAB＝UBC＝UAC＝0.4kV，IA＝IB＝IC＝100A，
，电能表表盘转一圈的时间t＝8s。求计量误差δ百分数(保留1位小数)。
答案1：解：实际计量有功功率
电能表转一圈的理论时间
T＝(3600×20)÷(450×55.43)＝2.89(s)
计算误差
γ＝100%×(T－t)／t＝－63.9(%)
答：计量误差为63.9%。
答案2：解：实际计量的有功功率
电能表常数的表达式
所以
经过电流互感器
计算误差
4、用额定电压220伏，标定电流5安，常数为1.2瓦时/转的单相电能表，现场测定电压220伏，标定电流5安、常数为1800转/千瓦时的单相电能表，当被测电能表转10圈时，标准电能表的算定转数是（A）。
A、4.63 B、6.67 C、21.61 D、2.16
错误接线及追补电量计算题
1、某用户装有一块三相四线电能表，并装有三台200／5电流互感器，其中一台TA因过载烧坏，用户在供电局因故未到场而自行更换为300／5TA，半年后才发现。在此期间，该装置计量有功电量为50000kWh，假设三相负荷平衡，求应补电量ΔW为多少?
答案：解：以TA二次侧功率为参照。根据给定条件有：
TA烧坏以前的有功功率为
式中：U、I分别为相电压及相电流。
TA烧坏以后的有功功率为
更正系数
K＝(3／40－1／15)÷(1／15)＝0.125
K为正，则应补电量
ΔW＝0.125×50000＝6250(kWh)
答：应补电量6250kWh。
2、某工业用户，当月有功电量为10000kWh，三相负荷基本平衡，开箱检查，发现有功电能表(三相四线)一相电压线断线，应补电量ΔW为多少?
答案：解：设每相有功功率为P，则一相电压线断线后，电能表计费电量
W＝2×P×t
而实际消耗电量
W′＝3×P×t
故应补电量
ΔW＝(W′－W)÷W×10000＝5000(kWh)
答：应补电量5000kWh。
2、某工厂因电能表接线错误而倒转，电能表原示数为4000kWh，到发现改正接线时，电能表示数为2000kWh。经检查其错误接线计量功率为P′=-UIsinj，该厂功率因数cosj=0.85。问应补算多少电量？
答案:解：当cosj=0.85时，sinj=0.525，更正率为
eP= ×100%
= ×100%
= ×100%=-380.4（%）
应追补电量
DAP=eP
=-380.4%×(20##-4000)=7608（kWh）
答：应追补电量为7608kWh。
8、有一只三相三线电能表，在A相电压回路断线的情况下运行了四个月，电能累计为5万kWh，功率因数约为0.8，求追退电量DAP。
答案:解：A相断线时，实际功率表达式为
P′=UCBICcos(30°-j)
=UI
=
UI(
+tanj)cosj
更正系数为
KP=P/P′=
=2/(+tanj)
当cosj=0.8时，j=36°50′，tanj=0.75，则
KP=2/(3+0.75)=1.39
更正率为
eP=(KP-1)×100%=(1.39-1)×100%=39（%）
应追补电量为
DAP=39%×50000=19500（kWh）
答：应追补电量为19500kWh。
9、有一客户，电能表上标有"200/5、10000/100、×100"字样，其实际装配400/5TA和35000/100TV，某月，电能表表码读数差为275，请计算该电能计量装置实际计费电量W。
答案:解：设该计量装置实际计费倍率为X，则有
(200/5×10000/100):100=(400/5×35000/100):X
X=100×(400/5×35000/100)÷(200/5×10000/100) =700
计费电量
W=700×275=192500（kWh） 答：实际计费电量为192500kWh。
一、选择题（请填写答案，每题1分，共15题）
1、电压互感器在正常运行时二次回路的电压是（ ）。
(A)57.7V； (B)100V； (C)173V； (D)不能确定。答案:B
2、测量电流互感器极性的目的是为了（ ）。
(A)满足负载的要求； (B)保证外部接线正确；
(C)满足计量和保护装置的要求； (D)提高保护装置动作的灵敏度。
答案:B
3、在三相负荷平衡的前提下，当断开三相三线有功电能表电源侧的B相电压时，电能表铝盘在单位时间内的转数为正常时的（ ）。
(A)1/2； (B)3/2； (C)2/3； (D)1/3。
答案:A
4、按照无功电能表的计量结果和有功电能表的计量结果就可以计算出用电的（ ）。答案:C
(A)功率因数； (B)瞬时功率因数； (C)平均功率因数； (D)加权平均功率因数。
5、引起电能表潜动的主要原因是（ ）。答案:B
(A)驱动力矩与制动力矩不平衡引起的；
(B)轻载补偿力矩补偿不当或电磁元件不对称引起的；
(C)驱动力矩的增减与负载功率的增减成反比引起的；
(D)电流铁芯的非线性引起的。
3、一只被检电流互感器的额定二次电流为5A，额定二次负荷为5VA，额定功率因数为1，则其额定二次负荷阻抗为（ ）。
(A)0.15W； (B)0.3W； (C)0.2W； (D)0.25W。答案:C
4、当电源频率增高时，电压互感器一、二次绕组的漏抗（ ）。
(A)不变； (B)减小； (C)增大； (D)先减小后增大。答案:C
5、电流互感器相当于普通变压器（ ）运行状态。
(A)开路； (B)短路； (C)带负荷； (D)空载。答案:B
6、电流互感器二次回路接地点的正确设置方式是（ ）。
(A)电流互感器二次侧的接地点一般设置在其端子箱处，但某些保护应在保护屏的端子排上接地；
(B)不论何种保护，电流互感器二次侧的接地点均应在电流互感器的端子上；
(C)不论何种保护，电流互感器二次侧的接地点均应在保护屏的端子排上接地；
(D)每组电流互感器，必须单独有一个接地点。
答案:A
7、在电能表经常运行的负荷点，Ⅰ类装置允许误差应不超过（ ）。
(A)±0.25%； (B)±0.4%； (C)±0.5%； (D)±0.75%。答案:D
9、基波电能表用于记录（ ）电能。
(A)杂波； (B)谐波； (C)基波； (D)杂波、谐波、基波。
答案:C
10、35kV电能计量柜的电压互感器二次应采用（ ）。
(A)二台接成Vv形接线； (B)三台接成Yy形接线；
(C)三台接成YNyn形接线； (D)三台接成Dd形接线。
答案:A
11、计费电能表配用的电流互感器，其准确度等级至少为( A )。
（A）0.5级；（B）1级；（C）0.2级；（D）2.0级
12、功率因数用cosj表示，其大小为（ B ）。
（A） cosj=P/Q （B） cosj=R/ Z
（C） cosj=R/S （D） cosj=X/R
1、某一高供高计用户，本月抄见有功电量为
=1582000kWh，无功电量为
=299600kvarh。求该户当月加权平均功率因数？
答案:解：根据题意
cosj=
答：该户当月加权平均功率因数为0.98。
2、某10kV用电户，高压侧三相电能表计量收费，已知该户装配的电流互感器变比为30/5，电压互感器变比为10000/100。求该户的计费总倍率为多少？
答案:解：计费倍率为
e=KTAKTV=
=600（倍）
答：该户的计费总倍率为600倍。
3、一台10kV/100V电压互感器，二次绕组为160匝，如一次绕组少绕5匝，则该电压互感器比值差为多少？
答案:解：一次绕组匝数应为
（匝）
当一次绕组少绕5匝时比值差为
即该电压互感器比值差为+0.031%。
答：一次绕组少绕5匝，则该电压互感器比值差为+0.031%。