元器件及测量基础实验
实验一 元器件的测量报告
一.实验目的
1.熟悉测量验证常用元器件参数，采用替代法（测量回路电流）测量其伏安特性曲线的方法。
2.熟悉测量误差及减小测量误差的注意事项
二.实验仪器和器材
1.实验仪器
直流稳压电源型号:IT6302
台式多用表型号:UT805A
2.实验（ 箱） 器材
电路实验箱
元器件：电阻(1/2W:100Ω、470Ω、1k、4.7k、10k1/4W：470Ω )；二极管(1N4148);电容(0.1μF、4.7μF、47μF)
三.实验内容
1.观测给定元器件，用万用表检测电阻、电容值；判别二极管的极性、测量二极管的正向压降。
2.选用不同挡位测量， 计算相对误差。分析： 减小测量误差应选择合适的量程。
3.测量电阻和二极管的伏安特性。 分析：电阻为线性器件,二极管为非线性器件、 伏安特性包括正向和反向。
4.观测电阻超过额定功率，二极管超过最大允许电流时的现象。分析：元器件工作超过极限参数时会发热损坏。
四.实验原理
1.常用元器件种类、规格、用途及参数
本实验中用到的元器件为电阻，电容，二极管，测量其参数。
标称在元器件上的值称为标称值，常用文字符号直接标注和色码标注，选用元器件根据标称值及允许偏差范围选定参数，实际值可用仪表测得。
其中，电阻的识别如下图：
2.元器件的伏安特性曲线
加在元器件两端的电压V与元器件的电流I之间的关系曲线—伏安特性曲线。
测试伏安特性曲线：点测法，扫描法。
电流测量方法：直接测量，替代法间接测量
线性电阻器件伏安特性曲线及测量电路:
二极管是非线性器件，正向和反向伏安特性都是非线性的且是不对称的:
3.测量方法及误差
测量方法：
直接测量法: 测量结果直接显示出数值
间接测量法: 先测量与被测量有一定关系的量，再推算出被测量大小
组合测量: 列出数个被测量方程式，通过联立方程组求解
测量误差与偏差值：
测量误差由绝对误差和相对误差构成，是测量值与真实值的差。而偏差值是测量值与标称值的差。
绝对误差由仪表的准确度等级及量程计算得到：
相对误差的计算：
测量误差：
本实验中，5位半多用表准确度0.02％±6
4.多用表的使用
多用表功能：测量电阻直流交流电压、电流、通断、电容、二极管、三极管，温度、频率等。
多用表使用注意：功能旋转开关及量程选择、表笔位置：测量电压、电阻、二极管、通断等：红表笔插入VΩ端，黑表笔插入公共端COM。测量电流时红表笔要插入电流档。
五.实验过程及实验数据
1.用万用表测量电阻、电容及二极管、三极管
读出实验箱器件库电阻器的标称值和偏差，用万用表测量出实际电阻值。
读出实验箱器件电容器的标称值，用万用表检测电容器估测电容值。
用万用表判断实验箱器件库二极管的好坏；检测二极管的阳阴极、正向压降。
2.测量元器件伏安特性
a.测量电阻器伏安特性RX（470，0.25W），r：100
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假定被测器件RX的阻抗及阻抗特性未知，额定功率未知；已知取样标准电阻r为100欧姆，其电压电流为线性关系。（表格中电压为参考设定值，要求记录实际测量值，VRXlRX为计算值）
伏安特性曲线
b.测量二极管伏安特性DX（1N4148），r：100
正向：
伏安特性曲线
反向：
二极管反向时，电路电流极小且基本不变化，伏安特性为直线
3.测试验证极限参数
在测量电阻RX伏安特性后，将电压V调大（可应用电源连续调整钮），被测电阻的电压电流及功率增加，当电阻的工作功率不大于其额定功率，电阻工作正常，当电阻的工作功率超过其额定功率后，就会发热温度过高，当功率继续增加，电阻就会冒烟、烧毁。
六.分析与总结
实验分析：
1.通过间接法测量电阻，可以测量电阻的阻值，并描绘出电阻的伏安特性曲线，在测量范围内，流过电阻的电流与端电压成线性关系。
2.对于二极管，正向时，当电压小于特定值时电流变化较小，当电压超过导通值时，电流迅速增大。反向接入二极管，电流极小，此时二级管的阻值极大。测量结果符合二极管的单项导电性。
实验总结：
1.通过实验测量，进一步了解体会了二极管的特性，熟悉了间接法对阻值的测量，并描绘了伏安特性曲线
2.学习了根据电阻颜色标识判断电阻大小及允许偏差的方法
3.学习了解了偏差值，误差值的计算
4.了解了直流稳压电压源的使用，熟悉了多用表的使用方法