IGBT的常识及使用注意事项

IGBT的常识及使用注意事项

一、IGBT管简介

IGBT管是绝缘栅双极型晶体管（Isolated Gate Bipolar Transistor）的简称，它是80年代初诞生，90年代迅速发展起来的新型复合电力电子器件IGBT管是由MOSFET场效应晶体管和BJT双极型晶体管复合而成的，其输入级为MOSFET，输出级为PNP型大功率三极管，它融和了这两种器件的优点，既具有MOSFET器件输入阻抗高响应速度快热稳定性好和驱动电路简单的优点，又具有双极型器件通态电压低耐压高和输出电流大的优点，其频率特性介于MOS-FET与功率晶体管之间，可正常工作于几十kHz频率范围内，在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用，在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位IGBT管的开通和关断是由栅极电压来控制IGBT管的。当栅极加正电压时，OSFET内形成沟道，并为PNP晶体管提供基极电流，从而使IGBT管导通，此时高耐压的IGBT管也具有低的通态压降在栅极上加负电压时，MOSFET内的沟道消失，PNP晶体管的基极电流被切断，IGBT管即关断 IGBT管与MOSFET一样也是电压控制型器件，在它的栅极发射极间施加十几伏的直流电压，只有微安级的漏电流，基本上不消耗功率，显示了输入阻抗大的优点。

二、IGBT管的代换

由于IGBT管工作在大电流高电压状态，工作频率较高，发热量大，因此其故障率较高，又由于其价格较高，故代换IGBT管时，应遵循以下原则：首先，尽量用原型号的代换，这样不仅利于固定安装，也比较简便其次，如果没有相同型号的管子，可用参数相近的IGBT管来代换，一般是用额定电流较大的管子代替额定电流较小的，用高耐压的代替低耐压的，如果参数已经磨掉，可根据其额定功率来代换。

三、IGBT管的保存

保存半导体元件的场合温度与湿度应保持常温常湿状态，不应偏离太大一般地，常温规定为5~35摄氏度，常湿规定为45％~75％在冬天特别干燥的地区，需用加湿机加湿装IGBT管模块的容器，应选用不带静电的容器并尽量远离有腐蚀性气体或灰尘较多的场合在温度发生急剧变化的场所IGBT模块表面可能有结露水的现象，因此IGBT模块应放在温度变化较小的地方。

四、使用注意事项

IGBT管的栅极通过一层氧化膜与发射极实现电隔离由于此氧化膜很薄，IGBT管的UGE 的耐压值为 20V，在IGBT管加超出耐压值的电压时，会导致损坏的危险此外，在栅极发射极间开路时，若在集电极与发射极间加上电压，则随着集电极电位的变化，由于集电极有漏电流流过，栅极电位升高，集电极则有电流流过这时，如果集电极与发射极间存在高电压，则有可能使IGBT管发热乃至损坏在应用中，有时虽然保证了栅极驱动电压没有超过栅极最大额定电压，但栅极连线的寄生电感和栅极与集电极间的电容耦合，也会产生使氧化层损坏的振荡电压为此，通常采用双绞线来传送驱动信号，以减少寄生电感在栅极连线中串联小电阻也可以抑制振荡电压，如果栅极回路不合适或者栅极回路完全不能工作时（栅极处于开路状态），若在主回路上加上电压，则IGBT管就会损坏为防止这类损坏情况发生，应在栅极一发射极之间接一只10千欧左右的电阻。此外，由于IGBT管为MOS结构，对于静电就要十分注意因此，请注意下面几点：

(1)在使用模块时，手持分装件时，请勿触摸驱动端子部分当必须要触摸模块端子时，要先将人体或衣服上的静电放电后，再触摸；

(2)在用导电材料连接IGBT管的驱动端子时，在配线未接好之前请先不要接上模块；

(3)尽量在底板良好接地的情况下操作如焊接时，电烙铁要可靠接地在安装或更换IGBT管时，应十分重视IGBT管与散热片的接触面状态和拧紧程度，为了减少接触热阻，最好在散热器与

IGBT管间涂抹导热硅脂，一般散热片底部安装有散热风扇，当散热风扇损坏中散热片散热不良时将导致IGBT管发热，从而发生故障，因此对散热风扇应定期进行检查，一般在散热片上靠近IGBT管的地方安装有温度感应器，当温度过高时将报警或停止IGBT管工作。

IGBT静态参数测试系统

可测试IGBT参数包括ICES、BVCES、IGESF、VGETH、VGEON、VCESAT、ICON、VF、

GFS、rCE等全直流参数，所有小电流指标保证1%重复测试精度，大电流指标保证2%以内重复测试精度。

主极电流可提供400A 500A 800A 1250A大电流测试选项

BR3500测试系统是一项高速多用途半导体分立器件智能测试系统。它具有十分丰富的编程软件和强大的测试能力。可真实准确测试达十九大类二十七分类大、中、小功率的半导体分立器件。

一、可测试种类

1．二极管 Diode

2．稳压（齐纳）二极管 Zener

3．晶体管 Transistor（NPN型/PNP型）

4．可控硅整流器（普通晶闸管） SCR

5．双向可控硅（双向晶闸管） TRIAC

6．MOS场效应管 Power MOSFET（N-沟/P-沟）

7．结型场效应管 J-FET （N-沟/P-沟，耗尽型/增强型）

8. 三端稳压器 REGULATOR（正电压/负电压，固定/可变）

9．绝缘栅双极大功率晶体管 IGBT（NPN型/PNP型）

10.光电耦合器 OPTO-COUPLER（NPN型/PNP型）

11.光电逻辑器件 OPTO-LOGIC

12.光电开关管 OPTO-SWITCH

13.达林顿阵列

14.固态过压保护器 SSOVP

15.硅触发开关 STS

16.继电器 RELAY（A、B、C型）

17.金属氧化物压变电阻 MOV

18.压变电阻 VARISTO

19.双向触发二极管 DIAC

二、技术参数及可实现目标

主极电压：1000V 通过内部设置可扩展到：2000V

主极电流:50A 加选件可扩展到：400A/500A/1000A/1250A

控制极电压:20V 加大电流台选件可扩展到：80V

控制极电流:10A 加大电流台选件可扩展到：40A

电压分辨率:1mV

电流分辨率:100pA 加小电流台选件可扩展到：1pA

电阻的测量方法及原理.doc

一、电阻的测量方法及原理 一、 xx 法测电阻 1、电路原理 “xx 法”就是用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I, 再根据欧姆定律求出电阻R= U/I 的测量电阻的一种方法。 电路图如图一所示。 如果电表为理想电表，即 RV=∞，RA=0用图一（甲）和图一（乙）两种接法测出的电阻相等。但实际测量中所用电表并非理想电表，电压表的内阻并非趋近于无穷大、电流表也有内阻，因此实验测量出的电阻值与真实值不同，存在误差。如何分析其误差并选用合适的电路进行测量呢？ xx一（甲）所示电路称电流表外接法，（乙）所示电路为电流 表内接法，则“ xx 法”测电阻的误差分析和电路选择方法可总结为 四个字：“大内小外”。 2、误差分析 （ 1）、电流表外接法

由于电表为非理想电表，考虑电表的内阻，等效电路如图二所示，电压表的测量值 U 为 ab 间电压，电流表的测量值为干路电流，是流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和，故：R测 = U/I = Rab = (Rv ∥R)= (Rv ×R)/(Rv+R) < R( 电阻的真实值 ) 可以看出，此时 R 测的系统误差主要来源于 Rv 的分流作用，其相对误差为δ外 = R/R = (R-R 测)/R = R/(Rv+R) （2 ）、电流表内接法 其等效电路如图三所示，电流表的测量值为流过待测电阻和电 流表的电流，电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的 电压之和， 故：R测 = U/I = RA+R > R 此时 R测的系统误差主要来源于RA的分压作用，其相对误差为 : δ内 =R/R = (R 测-R)/R = RA/R 综上所述，当采用电流表内接法时，测量值大于真实值，即 " 大内" ；当采用电流表外接法时，测量值小于真实值，即“小外”。

电路元件特性曲线的伏安测量法实验报告

学生序号6 ` 实验报告 课程名称：电路与模拟电子技术实验指导老师：冶沁成绩：__________________ 实验名称：电路元件特性曲线的伏安测量法实验类型：电路实验同组学生：__________ 一、实验目的和要求（必填）二、实验容和原理（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 一、实验目的和要求 1.熟悉电路元件的特性曲线； 2.学习非线性电阻元件特性曲线的伏安测量方法； 3掌握伏安测量法中测量样点的选择和绘制曲线的方法； 4.学习非线性电阻元件特性曲线的示波器观测方法。 二、实验容和原理 1、电阻元件、电容元件、电感元件的特性曲线 在电路原理中，元件特性曲线是指特定平面上定义的一条曲线。例如，白炽灯泡在工作时，灯丝处于高温状态，其灯丝电阻随着温度的改变而改变，并且具有一定的惯性；又因为温度的改变与流过 灯泡的电流有关，所以它的伏安特性为一条曲线。电流越大、温度越高，对应的灯丝电阻也越大。一 般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”可相差几倍至十几倍。该曲线的函数关系式称为电阻元件的伏安特性， 电阻元件的特性曲线就是在平面上的一条曲线。当曲线变为直线时，与其相对应的元件即为线性电阻 器，直线的斜率为该电阻器的电阻值。电容和电感的特性曲线分别为库伏特性和韦安特性，与电阻的 伏安特性类似。 线性电阻元件的伏安特性符合欧姆定律，它在u-i 平面上是一条通过原点的直线。该特性曲线各点斜率与元件电压、电流的大小和方向无关，所以线性电阻元件是双向性元件。非线性电阻的伏安特 性在u-i平面上是一条曲线。 普通晶体二极管的特点是正向电阻和反向电阻区别很大。正向压降很小正向电流随正向压降的升高而急骤上升，而反向电压从零一直增加到十几伏至几十伏时，其反向电流增加很小，粗略地可视为 零。可见，二极管具有单向导电性，如果反向电压加得过高，超过管子的极限值，则会导致管子击穿 损坏。稳压二极管是一种特殊的半导体二极管，其正向特性与普通二极管类似，但其反向特性则与普 通二极管不同，在反向电压开始增加时，其反向电流几乎为零，但当反向电压增加到某一数值时（称 为管子的稳压值，有各种不同稳压值的稳压管）电流将突然增加，以后它的端电压将维持恒定，不再 随外加的反向电压升高而增大。 上述两种二极管的伏安特性均具属于单调型。电压与电流之间是单调函数。二极管的特性参数主要有开启电压V th，导通电压V on，反向电流I R，反向击穿电压V BR以及最大整流电流I F。 2、非线性电阻元件特性曲线的逐点伏安测量法 元件的伏安特性可以用直流电压表、电流表测定，称为逐点伏安测量法。伏安法原理简单，测量方便，但由于仪表阻会影响测量的结果，因此必须注意仪表的合理接法。 采用伏安法测量二极管特性时，限流电阻以及直流稳压源的变化围与特性曲线的测量围是有关系的，要根据实验室设备的具体要求来确定。在综合考虑测量效率和获得良好曲线效果的前提下，测量 点的选择十分关键，由于二极管的特性曲线在不同的电压的区间具有不同的性状，因此测量时需要合

实验二放大器输入、输出电阻和频响特性的测量

实验二 放大器输入、输出电阻和频响特性的测量 一、实验目的 掌握放大器输入电阻、输出电阻和频率特性的测量原理和方法。 二、实验原理 1.放大器输入电阻R i 的测试 最简单的测试方法是“串联电阻法”。其原理如图2-1所示，在被测放大器与信号源之间串入一个已知标准电阻R i ，只要分别测出放大器的输入电压U i 和输入电流I i ，就可以求出： R i =V i /I i = n R i R U U /=R i U U ?Rn 但是，要直接用交流毫伏表或示波器测试Rn 两端的电压U R 是有困难的，因U R 两端不接地。使得测试仪器和放大器没有公共地线，干扰太大，不能准确测试。为此，通常是直接测出U S 和U i 来计算R i ，由图不难求出： R i = i S i U U U -? Rn 注：测R i 时输出端应该接上R L ，并监视输出波形，保证在波形不失真的条件下进行上述测量。 S U 图2-1放大电路输入端模型 2.放大器输出电阻R o 的测试 放大器输出端可以等效成一个理想电压源U o 和R o 相串联，如图2-3所示。 在放大器输入端加入U S 电压，分别测出未接和接入R L 时放大器的输出电压U o 和U L 值，则 L L R U U R )1( 0-= 注意：要求在接入负载R L （或R W ）的前后，放大器的输出波形都无失真。

501mA β==CQ ，I ， 212*c B b p E R V R R R = ++12*5.1 1.7,10 5.1 p V R ==++ 20.9p R K =Ω 2626200(1) 200(1) 1.526,1be EQ mv mv r K I mA ββ=++=++=Ω 12()//// 1.13,i b p b be R R R R r K =+=Ω 3o c R R K ==Ω

电阻的测量方法及原理.docx

电阻的测量方法及原理 一、伏安法测电阻 1、电路原理 “伏安法”就是用电压表测出电阻两端的电压U,用电流表测出通过电阻 的电流I, 再根据欧姆定律求出电阻R= U/I 的测量电阻的一种方法。 电路图如图一所示。 如果电表为理想电表，即R V=∞, R A=O用图一（甲）和图一（乙）两种接法测出的电阻相等。但实际测量中所用电表并非理想电表, 电压表的内阻并非趋近于无穷大、电流表也有内阻,因此实验测量出的电阻值与真实值不同, 存在误差。如何分析其误差并选用合适的电路进行测量呢？ 若将图一（甲）所示电路称电流表外接法,（乙）所示电路为电流表内接法,则“伏安法”测电阻的误差分析和电路选择方法可总结为四个字：“大内小外”。 2、误差分析 （1）、电流表外接法 由于电表为非理想电表,考虑电表的内阻,等效电路如图二所示, 电压表的测量值U 为ab 间电压,电流表的测量值为干路电流,是流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和，故：R测=U/I = Rab = （RV // R）= （Rv× R）∕（Rv+R） V R（电阻的真实值）

可以看出，此时R 测的系统误差主要来源于Rv 的分流作用，其相对误差为δ 夕卜=Δ R/R = （R -R 测）∕R = R∕（Rv+R） （2 ）、电流表内接法其等效电路如图三所示，电流表的测量值为流过待测电阻和电流表的电流，电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和，故：R 测=U/I = RA+R > R 此时R测的系统误差主要来源于RA的分压作用，其相对误差为：δ 内=Δ R/R = （R 测-R）∕R = RA/R 综上所述，当采用电流表内接法时，测量值大于真实值，即"大内"；当采用电流表夕接法时，测量值小于真实值，即“小夕”。 3、电路的选择（一）比值比较法 1 、“大内”：当R >> RA 时，选择电流表内接法测量，误差更小。

电阻伏安特性

实验19 电阻伏安特性及电源外特性的测量 一、实验目的 1. 学习测量线性和非线性电阻元件伏安特性的方法，并绘制其特性曲线； 2. 学习测量电源外特性的方法； 3. 掌握运用伏安法判定电阻元件类型的方法； 4. 学习使用直流电压表、电流表，掌握电压、电流的测量方法。 二、实验仪器 直流恒压源恒流源，数字万用表，各种电阻 11只，白炽灯泡1只（12V/3W）及灯座，稳压二极管（2CW56），电位器（470 /2W），短接桥和连接导线及九孔插件方板 三、实验原理 1. 电阻元件 （1）伏安特性 二端电阻元件的伏安特性是指元件的端电压与通过该元件电流之间的函数关系。通过一定的测量电路，用电压表、电流表可测定电阻元件的伏安特性，由测得的伏安特性可了解该元件的性质。通过测量得到元件伏安特性的方法称为伏安测量法（简称伏安法）。根据测量所得数据，画出该电阻元件的伏安特性曲线。 （2）线性电阻元件 线性电阻元件的伏安特性满足欧姆定律。可表示为：U=IR，其中R为常量，它不随其电压或电流改变而改变，其伏安特性曲线是一条过坐标原点的直线，具有双向性。如图19-1 (a) 线性电阻的伏安特性曲线 (b) 非线性电阻的伏安特性曲线 图19-1 伏安特性曲线

.. （a ）所示。 （3）非线性电阻元件 非线性电阻元件不遵循欧姆定律，它的阻值R 随着其电压或电流的改变而改变，其伏安特性是一条过坐标原点的曲线，如图19-1（b ）所示。 （4）测量方法 在被测电阻元件上施加不同极性和幅值的电压，测量出流过该元件中的电流；或在被测电阻元件中通入不同方向和幅值的电流，测量该元件两端的电压，便得到被测电阻元件的伏安特性。 2. 直流电压源 （1）直流电压源 理想的直流电压源输出固定幅值的电压，而它的输出电流大小取决于它所连接的外电路。因此它的外特性曲线是平行于电流轴的直线，如图19-2（a ）中实线所示。实际电压源的外特性曲线如图19-2（a ）虚线所示，在线性工作区它可以用一个理想电压源Us 和内电阻Rs 相串联的电路模型来表示，如图19-2（b ）所示。图19-2（a ）中角θ越大，说明实际电压源内阻Rs 值越大。实际电压源的电压U 和电流I 的关系式为： I R U U S S ?-= （19-1） （2）测量方法 将电压源与一可调负载电阻串联，改变负载电阻R 2的阻值，测量出相应的电压源电流和端电压，便可以得到被测电压源的外特性。 图19-2 电压源特性

电阻的测量方法及原理

一、电阻的测量方法及原理 一、伏安法测电阻 1、电路原理 “伏安法”就是用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I,再根据欧姆定律求出电阻 R= U/I 的测量电阻的一种方法。 电路图如图一所示。 如果电表为理想电表，即 R V =∞，R A =0用图一（甲）和图一（乙） 两种接法测出的电阻相等。但实际测量中所用电表并非理想电表，电压表的内阻并非趋近于无穷大、电流表也有内阻，因此实验测量出的电阻值与真实值不同，存在误差。如何分析其误差并选用合适的电路进行测量呢？ 若将图一（甲）所示电路称电流表外接法，（乙）所示电路为电流表内接法，则“伏安法”测电阻的误差分析和电路选择方法可总结为四个字：“大内小外”。 2、误差分析 （1）、电流表外接法 由于电表为非理想电表，考虑电表的内阻，等效电路如图二所示，电压表的测量值 U 为ab间电压，电流表的测量值为干路电流，是流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和，故：R测= U/I = Rab = (Rv∥R)= (Rv×R)/(Rv+R) < R(电阻的真实值)

可以看出，此时 R测的系统误差主要来源于 Rv 的分流作用，其相对误差为δ外= ΔR/R = (R-R测)/R = R/(Rv+R) （ 2）、电流表内接法 其等效电路如图三所示，电流表的测量值为流过待测电阻和电流表的电流，电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和，故：R测 = U/I = RA+R > R 此时R测的系统误差主要来源于RA的分压作用，其相对误差为: δ内= ΔR/R = (R测-R)/R = RA/R 综上所述，当采用电流表内接法时，测量值大于真实值，即"大内"；当采用电流表外接法时，测量值小于真实值，即“小外”。 3、电路的选择 （一）比值比较法 1、“大内”：当 R >> RA 时，，选择电流表内接法测量，误差更小。 “小外”：当 R << Rv 时，，选择电流表外接法测量，误差更小。 2、“大内”：当R>时，应选择电流表内接法进行测量。 “小外”：当R< 时，应选择电流表外接法进行测量。 证明：电流表内、外接法的相对误差分别为δ内 = RA/R 和δ外= R/(Rv+R)，则： （1）若δ内<δ外，RA/R < R/(Rv+R)即 R2>R A R v +R A R≈R A R v ， R> 此时，电流表内接法的相对误差小于电流表外接法的相对误差，故实验电路应选择电流表内接法，即“大内”。 （2）同上分析可知，当R<时，δ内>δ外，实验电路应选择电流表外接法，即“小外”。 3、试触法 当待测电阻的阻值完全未知时，常采用试触法，观察电流表和电压表的示数变化情况： "大内"：当ΔI/I>ΔU/U 时，电流表的示数的相对变化大，说明电压表的分流作用显著，待测电阻的阻值与电压表的内阻可以相比拟，误差主要来源于电压表，应选择电流表内接法。 "小外"：当ΔI/I<ΔU/U 时，电流表的示数的相对变化小，说明电流表的分压作用显著，待测电阻的阻值与电流表的内阻可以相比拟，误差主要来源于电流表，应选择电流表外接法。

方块电阻的计算及其测量方法

什么是方块电阻 蒸发铝膜、导电漆膜、印制电路板铜箔膜等薄膜状导电材料，衡量它们厚度的最好方法就是测试它们的方阻。什么是方阻呢？方阻就是方块电阻，指一个正方形的薄膜导电材料边到边“之”间的电阻，如图一所示，即B边到C边的电阻值。方块电阻有一个特性，即任意大小的正方形边到边的电阻都是一样的，不管边长是1米还是0.1米，它们的方阻都是一样，这样方阻仅与导电膜的厚度等因素有关。 方块电阻如何测试呢，可不可以用万用表电阻档直接测试图一所示的材料呢？不可以的，因万用表的表笔只能测试点到点之间的电阻，而这个点到点之间的电阻不表示任何意义。如要测试方阻，首先我们需要在A边和B边各压上一个电阻比导电膜电阻小得多的圆铜棒，而且这个圆铜棒光洁度要高，以便和导电膜接触良好。 这样我们就可以通过用万用表测试两铜棒之间的电阻来测出导电薄膜材料的方阻。如果方阻值比较小，如在几个欧姆以下，因为存在接触电阻以及万用表本身性能等因素，用万用表测试就会存在读数不稳和测不准的情况。这时就需要用专门的用四端测试的低电阻测试仪器，如毫欧计、微欧仪等。测试方法如下：用四根光洁的圆铜棒压在导电薄膜上，如图二所示。四根铜棒用A、B、C、D表示，它们上面焊有导线接到毫欧计上，我们使BC之间的距离L等于导电薄膜的宽度W，至于AB、CD之间的距离没有要求，一般在10--20mm就可以了，接通毫欧计以后，毫欧计显示的阻值就是材料的方阻值。这种测试方法的优点是：（1）用这种方法毫欧计可以测试到几百毫欧，几十毫欧，甚至更小的方阻值，（2）由于采用四端测试，铜棒和导电膜之间的接触电阻，铜棒到仪器的引线电阻，即使比被测电阻大也不会影响测试精度。（3）测试精度高。由于毫欧计等仪器的精度很高，方阻的测试精度主要由膜宽W和导电棒BC之间的距离L的机械精度决定，由于尺寸比较大，这个机械精度可以做得比较高。在实际操作时，为了提高测试精度和为了测试长条状材料，W和L不一定相等，可以使L比W大很多，此时方阻Rs=Rx*W/L,Rx为毫欧计读数。此方法虽然精度比较高，但比较麻烦，尤其在导电薄膜材料比较大，形状不整齐时，很难测试，这时就需要用专用的四探针探头来测试材料的方阻，如图三所示。

电阻元件伏安特性的测定(精)

实验四电阻元件伏安特性的测定 【实验简介】 电阻是电学中常用的物理量。利用欧姆定律测导体电阻的方法称为“伏安 法” 。 为了研究材料的导电性, 通常作出其伏安特性曲线, 了解它的电压和电阻的关系。伏安特性曲线是直线的元件称为“线性元件” ,伏安特性曲线不是直线的元件称为“非线性元件” 。这两种元件的电阻都可以用伏安法测量。但是, 由于测量时电表被引入测量电路, 电表内阻必然会影响测量结果,因而应考虑对测量结果进行必要的修正,以减小系统误差。 乔治 ·西蒙 ·欧姆生平简介 乔治 ·西蒙 ·欧姆 (Georg Simon Ohm,1787~1854年是德国物理学家。 1826年, 欧姆发现了电学上的一个重要定律——欧姆定律, 这是他最大的贡献。这一定律可以表示为两种形式:一是部分电路的欧姆定律,通过部分电路的电流,等于该部分电路两端的电压,除以该部分电路的电阻;二是全电路的欧姆定律, 即通过闭合电路的电流, 等于电路中电源的电动势, 除以电路中的总电阻。为了纪念他,人们把电阻的单位命名为欧姆。 【实验目的】

1、了解电学实验常用仪器的规格、性能,学习它们的使用方法。 2、学习电学实验的基本操作规程和连接电路的一般方法。 3、掌握电阻元件伏安特性的测量方法,用伏安法测电阻。 4、了解系统误差的修正方法,学会作图法处理实验数据。 【实验仪器和用具】

直流稳压电源 (SG1731SL5A , 直流电压表 (C31/1-V0.5级 , 直流电流表 (C31/1-A0.5级 ,滑线变阻器(0.5A , 1.5K ,待测电阻两个(一个几十欧,一个几千欧 ,待测二极管,单刀单掷开关一个,单刀双掷开关一个,导线 10根。

电路元件特性曲线的伏安测量法-实验报告

课程名称：电路与电子技术实验Ⅰ指导老师：聂曼成绩： 实验名称：电路元件特性曲线的伏安测量法实验类型：电路原理实验 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 一、实验目的和要求 1.熟悉电路元件的特性曲线； 2.学习非线性电阻元件特性曲线的伏安测量方法； 3.掌握伏安测量法中测量样点的选择和绘制曲线的方法。 二、实验内容和原理 1.元件的特性曲线 》 在电路原理中，元件特性曲线是指特定平面上定义的一条曲线。该曲线的函数关系式称为电阻元件的伏安特性，电阻元件的特性曲线就是在u-i平面上的一条曲线。当曲线变为直线时，与其相对应的元件即为线性电阻器，直线的斜率为该电阻器的电阻值。电容和电感的特性曲线分别为库伏特性和韦安特性，与电阻的伏安特性类似。 线性电阻元件的伏安特性符合欧姆定律，它在u-i平面上是一条通过原点的直线。该特性曲线各点斜率与元件电压、电流的大小和方向无关，所以线性电阻元件是双向性元件。 非线性电阻的伏安特性在u-i平面上是一条曲线。 2.非线性电阻元件特性曲线的逐点伏安测量法 元件的伏安特性可以用电压表、电流表测定，称为逐点伏安测量法。伏安法原理简单，测量方便，但由于仪表内阻会影响测量的结果，因此必须注意仪表的合理接法。 采用伏安法测量二极管特性时，限流电阻以及直流稳压源的变化范围与特性曲线的测量范围是有关系的，要根据实验室设备的具体要求来确定。在综合考虑测量效率和获得良好曲线效果的前提下，测量点的选择十分关键，由于二极管的特性曲线在不同的电压区间具有不同的形状，因此测量时需要合理采用调电压或调电阻的方式来有效控制测量样点。 三、主要仪器设备 1.数字万用表； 2.电工综合实验台； 多功能网络实验组件； 4.信号源； ? 5.示波器。 四、操作方法和实验步骤 1.用伏安法测定晶体二极管、稳压二极管、发光二极管的伏安特性曲线。

电阻的特性及测量方法

电阻器 1.1 电阻器的含义:在电路中对电流有阻碍作用并且造成能量消耗的部分叫电阻. 1.2 电阻器的英文缩写：R（Resistor）及排阻RN 1.3 电阻器在电路符号：R 或WWW 1.4 电阻器的常见单位:千欧姆（KΩ）, 兆欧姆（MΩ） 1.5 电阻器的单位换算: 1兆欧=103千欧=106欧 1.6 电阻器的特性：电阻为线性原件，即电阻两端电压与流过电阻的电流成正比， 通过这段导体的电流强度与这段导体的电阻成反比。即欧姆定律：I=U/R。 表 1.7 电阻的作用为分流、限流、分压、偏置、滤波（与电容器组合使用）和阻抗匹配等。 1.8 电阻器在电路中用“R”加数字表示，如：R15表示编号为15的电阻器。 1.9 电阻器的在电路中的参数标注方法有3种，即直标法、色标法和数标法。 a、直标法是将电阻器的标称值用数字和文字符号直接标在电阻体上,其允许偏差则用 百分数表示,未标偏差值的即为±20%. b、数码标示法主要用于贴片等小体积的电路，在三为数码中,从左至右第一,二位数表 示有效数字,第三位表示10的倍幂或者用R表示(R表示0.)如：472 表示47×102Ω（即 4.7KΩ）；104则表示100KΩ、;R22表示0.22Ω、122=1200Ω=1.2KΩ、 1402=14000Ω=14KΩ、 R22=0.22Ω、 50C=324*100=32.4KΩ、17R8=17.8Ω、000=0Ω、0=0Ω. c、色环标注法使用最多，普通的色环电阻器用4环表示,精密电阻器用5环表示,紧靠电阻体一端头的色环为第一环,露着电阻体本色较多的另一端头为末环.现举例如下：如果色环电阻器用四环表示,前面两位数字是有效数字,第三位是10的倍幂, 第四 环是色环电阻器的误差范围(见图一) 四色环电阻器（普通电阻) 标称值第一位有效数字 标称值第二位有效数字 标称值有效数字后0的个数(10的倍幂) 允许误差

电阻测量方法大全

电阻测量方法大全 一、滑动变阻器两种电路接法的选择 滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑，灵活择取. （一）、电学实验中电路和器材的选择 ①基本原则： 安全——不损坏实验器材； 精确——尽可能减小实验误差； 方便——在保证实验正常进行的前提下，选用的电路和器材应便于操作，读得的数据便于处理。 ②实验器材的选取： a 电源允许的最大电流要大于电路中的实际电流。 b 用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流。 c 电压表和电流表的量程不能小于被测电压和电流的最大值。 d 电压表和电流表的指针应指到满偏刻度三分之二的位置左右。 (二)、下列三种情况必须选用分压式接法 （1）要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时（如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路），即大范围内测 量时，必须采用分压接法. （2）当用电器的电阻R L远大于滑动变阻器的最大值 R0，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组数

据）时，必须采用分压接法 （3）若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过R L的额定值时，只能采用分压接法. (三)、下列情况可选用限流式接法 （1）测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且R L与R0接近或R L略小于R0，采用限流式接法. （2）电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法. （3）没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分 析两者均可采用时，可考虑安装简便和节能因素采用限流 式接法. 下面举例说明：例一电阻额定功率为W，阻值不详.用欧姆表粗测其阻值约为40 k Ω.现有下列仪表元件，试设计适当的电路，选择合适的元件，较精确地测定其阻值. ①电流表，量程0～300 μA，内阻150 Ω；②电流表，量程0～1000 μA，内阻 45 Ω；③电压表，量程0～3 V，内阻6 kΩ；④电压表，量程0～15 V，内阻30 kΩ； ⑤电压表，量程0～50 V，内阻100 kΩ；⑥干电池两节，每节电动势为V； ⑦直流稳压电源，输出电压6 V，额定电流3 A；⑧直流电源，输出电压24 V，额定电流A；⑨直流电源，输出电压100 V，额定电流A；⑩滑动变阻器，0～50 Ω，3 W；○11滑动变阻器，0～2 kΩ，1 W；○12电键一只，连接导线足量. 分析：由于现有器材中有电流表和电压表，故初步确定用伏安法测定此电阻的阻值.又因待测电阻为一大电阻，其估计阻值比现有电压表的内阻大或相近，故应该采用电流表内接法.由于现有滑动变阻器最大阻值比待测电阻小得多，因此，若用滑动变阻器调节待测电阻的电流和电压，只能采用分压接法，如图（否则变阻器不能实现灵敏调节）.为了确定各仪表、元件的量程和规格，首先对待测电阻的额定电压和电流作出估算：最大电流为Im＝500μA；最大电压Um＝20 V.由于实验中的电流和电压可以小于而不能超过待测电阻的额定电流和额定电压，现有两个电流表内阻相近，由内阻所引起的系统误差相近，而量程0~1000 μA接入电路时，只能在指针半偏转以下读数，引起的偶然误差较大，故选用量程为0~300 μΑ的电流表.这样选用电流表后，待测电阻上的最大实际电压约为3×10－4×40×103 V＝12 V，故应选用量程为15 V的电压表，由于在图中所示

绝缘电阻的测量方法

电缆绝缘电阻的测量方法及绝缘性能诊断 绝缘电阻是反映电线电缆产品绝缘特性的主要指标，它反映了线缆产品承受电击穿或热击穿能力的大小，与绝缘的介质损耗以及绝缘材料在工作状态下的逐步劣化等均存在着极为密切的关系。产品的绝缘电阻主要取决于所选用的绝缘材料，但工艺水平对绝缘电阻的影响很大，因此测定绝缘电阻是监督材料质量和工艺水平的一种方法。测定绝缘电阻可以发现工艺的缺陷，同时也是研究绝缘材料的品质和特性，研究绝缘结构以及产品在各种运行条件下的使用性能等各方面的重要手段，对于已投入运行的产品，绝缘电阻是判断产品品质变化的重要依据之一。绝缘电阻测量准确与否直接影响产品品质的判定，因此要注重绝缘电阻的测量问题。 一、试验现象相关高压兆欧表绝缘电阻计，绝缘电阻测试仪，日置HIOKI 3453数字兆欧表日本日置HIOKI3454-11兆欧表/3454-15数字兆欧表兆欧表 影响电线电缆绝缘电阻测量的因素有仪器准确度、环境条件和人员素质等几个方面，下面以GB5023.3-1997中一般用途单芯硬导体无护套电缆 (型号227IEC01(BV))为例，谈谈绝缘电阻测量中应注意的几个问题。按GB5023.3之规定：试验应在5m长的绝缘线芯上进行，水温为(70 ±2)℃，仲裁试验时为(70±1)℃，浸水时间不小于2h，绝缘电阻应在施加电压1分钟后测量。如何理解标准中的这些要求，它们对测量结果有何影响?下面举例说明。 本试验共进行了四次： 第1次：5m长、70℃绝缘电阻、1分钟读数测量值为：6.80×106Ω 第2次：5m长、70℃绝缘电阻、1.5分钟读数测量值为：7.01×106Ω 第3次：5m长、20℃绝缘电阻、1分钟读数测量值为：109.6×106Ω 第4次：10m长、70℃绝缘电阻、1分钟读数测量值为：3.40×106Ω 二、原因分析 同样一组电线的绝缘电阻在不同温度、不同长度、不同读数时间为什么会有如此大的差别?现分析如下：绝缘电阻是指绝缘上所加的直流电压U与泄漏电流I之间的比值R=

电阻基础知识和检测方法

电阻基础知识与检测方法 一、基础知识 电阻器是电路元件中应用最广泛的一种，在电子设备中约占元件总数的 30%以上，其质量的好坏对电路工作的稳定性有极大影响。它的主要用途是稳定和调节电路中的电流和电压，其次还作为分流器分压器和负载使用。固定电阻器在电路图中的标号一般为R，电位器的标号为W。 1．分类 在电子电路中常用的电阻器有固定式电阻器和电位器，按制作材料和工艺不同，固定式电阻器可分为：膜式电阻（碳膜 RT、金属膜RJ、合成膜RH和氧化膜RY）、实芯电阻（有机 RS和无机RN）、金属线绕电阻（RX）、特殊电阻（MG型光敏电阻、MF型热敏电阻）四种。

2．主要性能指标 额定功率：在规定的环境温度和湿度下，假定周围空气不流通，在长期连续负载而不损坏或基本不改变性能的情况下，电阻器上允许消耗的最大功率。为保证安全使用，一般选其额定功率比它在电路中消耗的功率高1-2倍。额定功率分19个等级，常用的有 0.05W、0.125W、0.25W、0.5W、1W、2W、3W、5W、7W、10W，在电路图中非线绕电阻器额定功率的符号表示如下图： 标称阻值：产品上标示的阻值，其单位为欧，千欧、兆欧，标称阻值都应符合下表所列数值乘以 10N欧，其中N为整数。 允许误差：电阻器和电位器实际阻值对于标称阻值的最大允许偏差范围，它表示产品的精度，允许误差的等级如下表所示。 标称阻值与误差允许范围的标识方法

示例 1）在电阻体的一端标以彩色环，电阻的色标是由左向右排列的，图 1的电阻为27000Ω±0.5%。 2）精密度电阻器的色环标志用五个色环表示。第一至第3色环表示电阻的有效数字，第4色环表示倍乘数，第5色环表示容许偏差，图2的电阻为17.5Ω±1% 表示 27000Ω±5% 表示 17.5Ω±1% 在电路图中电阻器和电位器的单位标注规则 阻值在兆欧以上，标注单位 M。比如1兆欧，标注1M；2.7兆欧，标注2.7M。 阻值在 1千欧到100千欧之间，标注单位k。比如5.1千欧，标注5.1k；68千欧，标注 68k。 阻值在 100千欧到1兆欧之间，可以标注单位k，也可以标注单位M。比如360千欧，可以标注 360k，也可以标注0.36M。 阻值在 1千欧以下，可以标注单位Ω，也可以不标注。比如5.1欧，可以标注5.1Ω或者 5.1；680欧，可以标注680Ω或者680。 最高工作电压：它是指电阻器长期工作不发生过热或电击穿损坏时的电压。如果电压超过规定值，电阻器内部产生火花，引起噪声，甚至损坏。下表是碳膜电阻的最高工作电压。

电路元件特性曲线的伏安测量法实验报告

课程名称：电路与模拟电子技术实验指导老师：张冶沁成绩：__________________实验名称：电路元件特性曲线的伏安测量法实验类型：电路实验同组学生姓名：__________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 一、实验目的和要求 1.熟悉电路元件的特性曲线； 2.学习非线性电阻元件特性曲线的伏安测量方法； 3掌握伏安测量法中测量样点的选择和绘制曲线的方法； 4.学习非线性电阻元件特性曲线的示波器观测方法。 二、实验内容和原理 1、电阻元件、电容元件、电感元件的特性曲线 在电路原理中，元件特性曲线是指特定平面上定义的一条曲线。例如，白炽灯泡在工作时，灯丝处于高温状态，其灯丝电阻随着温度的改变而改变，并且具有一定的惯性；又因为温度的改变与流过灯泡的电流有关，所以它的伏安特性为一条曲线。电流越大、温度越高，对应的灯丝电阻也越大。一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”可相差几倍至十几倍。该曲线的函数关系式称为电阻元件的伏安特性，电阻元件的特性曲线就是在平面上的一条曲线。当曲线变为直线时，与其相对应的元件即为线性电阻器，直线的斜率为该电阻器的电阻值。电容和电感的特性曲线分别为库伏特性和韦安特性，与电阻的伏安特性类似。 线性电阻元件的伏安特性符合欧姆定律，它在u-i 平面上是一条通过原点的直线。该特性曲线各点斜率与元件电压、电流的大小和方向无关，所以线性电阻元件是双向性元件。非线性电阻的伏安特性在u-i平面上是一条曲线。 普通晶体二极管的特点是正向电阻和反向电阻区别很大。正向压降很小正向电流随正向压降的升高而急骤上升，而反向电压从零一直增加到十几伏至几十伏时，其反向电流增加很小，粗略地可视为零。可见，二极管具有单向导电性，如果反向电压加得过高，超过管子的极限值，则会导致管子击穿损坏。稳压二极管是一种特殊的半导体二极管，其正向特性与普通二极管类似，但其反向特性则与普通二极管不同，在反向电压开始增加时，其反向电流几乎为零，但当反向电压增加到某一数值时（称为管子的稳压值，有各种不同稳压值的稳压管）电流将突然增加，以后它的端电压将维持恒定，不再随外加的反向电压升高而增大。 上述两种二极管的伏安特性均具属于单调型。电压与电流之间是单调函数。二极管的特性参数主要有开启电压V th，导通电压V on，反向电流I R，反向击穿电压V BR以及最大整流电流I F。 2、非线性电阻元件特性曲线的逐点伏安测量法 元件的伏安特性可以用直流电压表、电流表测定，称为逐点伏安测量法。伏安法原理简单，测量方便，但由于仪表内阻会影响测量的结果，因此必须注意仪表的合理接法。 采用伏安法测量二极管特性时，限流电阻以及直流稳压源的变化范围与特性曲线的测量范围是有关系的，要根据实验室设备的具体要求来确定。在综合考虑测量效率和获得良好曲线效果的前提下，测量点的选择十分关键，由于二极管的特性曲线在不同的电压的区间具有不同的性状，因此测量时需要合理采用调电压或调电阻的方式来有效控制测量样点。 3、元件特性曲线的示波器观测法 正弦波信号发生器提供的输出电压，R是被测电阻元件，r为电流取样电阻。示波器置于X—Y 工

实验报告-光敏电阻基本特性的测量

实验报告 姓名：班级：学号：实验成绩： 同组姓名：实验日期：08/4/14 指导老师：助教15 批阅日期： 光敏电阻基本特性的测量 【实验目的】 1.了解光敏电阻的工作原理及相关的特性。 2.了解非电量转化为电量进行动态测量的方法。 3.了解简单光路的调整原则和方法. 4.在一定照度下，测量光敏电阻的电压与光电流的关系。 5.在一定电压下，测量光敏电阻的照度与光电流的关系。 【实验原理】 1 光敏电阻的工作原理 在光照作用下能使物体的电导率改变的现象称为内光电效应。本实验所用的光敏电阻就是基于内光电效的光电元件。当内光电效应发生时，固体材料吸收的能量使部分价带电子迁移到导带，同时在价带中留下空穴。这样由于材料中载流子个数增加，使材料的电导率增加。电导率的改变量为：Δσ=Δp×e×μ p + Δn×e×μ n (1) 式中e为电荷电量；Δp为空穴浓度的改变量；Δn为电子浓度的 改变量；μ p 为空穴的迁移率；μ n 为电子的迁移率。当光敏电阻两端加上电压U

后，光电流为I ph=A d ×Δσ×U(2) 式中A为与电流垂直的截面积，d为电极间的距离。 用于制造光敏电阻的材料主要有金属的硫化物、硒化物和锑化物等半导体材料．目前生产的光敏电阻主要是硫化镉．光敏电阻具有灵敏度高、光谱特性好、使用寿命长、稳定性能高、体积小以及制造工艺简单等特点，被广泛地用于自动化技术中． 本实验光敏电阻得到的光照Φ由一对偏振片来控制。当两偏振片之间的夹 角为α时，光照Φ为Φ=Φ 0D cosα，其中：Φ 为不加偏振片时的光照，D为当 量偏振片平行时的透明度。 2 光敏电阻的基本特性 光敏电阻的基本特性包括伏-安特性、光照特性、光电灵敏度、光谱特性、频率特性和温度特性等。本实验主要研究光敏电阻的伏-安特性和光照特性。3.附上实验中的光路图: 【实验数据记录、实验结果计算】 1测量光敏电阻的电压与光电流的关系 在调整好光路后，就可以做这一个内容的实验了。下面附上这个实验内容的电路图：

电阻测量方法归纳总结

电阻测量方法归纳总结电路图 电路图已知量 U R U R I R I R 2 2 1V V I I>> R 2 1A A U U>> R

U U 电路图已知量 I R U R I R R 4 3 2 1 R R R R =

电路图操作步骤电路图操作步骤误差分析：R偏小减小误差：电动势大一些误差分析：R偏大减小误差：+∴ 误差分析：误差来源于安培表的 内阻 + ∴ 或 误差分析：误差来源于伏特表的 内阻 + 图1 ∴ 图2 误差分析：图 图 +∴ 误差分析：误差来源于忽略了 的电流及内阻

【练习】 1、例1.一个未知电阻Rx无法估计其电阻值，某同学用伏安法测电阻的两种电路各测量一次，如图所示，按甲图测得数据是3.0V、3.0mA,按乙图测得数据是2.9V、4.0mA,由此可知按＿＿＿图所示的电路测量的误差较小，Rx 的真实值更接近于＿＿＿＿Ω 。 【例1】要测量电压表V1的内阻RV，其量程为2V，内阻约2KΩ。实验室提供的器 材有：电流表A，量程0.6A，内阻约0.1Ω；电压表V2，量程5V，内阻为5KΩ；定 值电阻R1，阻值30Ω；定值电阻R2，阻值为3KΩ；滑动变阻器R3，最大阻值100Ω，额定电流1.5A；电源E， 电动势6V，内阻约0.5Ω；开关S一个，导线若干。 ①有人拟将待测电压表V1 和电流表A串联接入电压合适的测量电路中，测出V1 的电压和电流，再计算出 RV。该方案实际上不可行，其最主要的原因是? ②请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。 要求测量尽量准确，实验必须在同一电路中，且在不增减元件的条件下完成。试画 出符合要求的实验电路图（图中电源与开关已连接好），并标出所选元件的相应字母 代号： ③由上问写出V1内阻RV的表达方式，说明式中各测量量的物理意义。 【例2】一电流表的量程标定不准确，某同学想测量该电流表的实际量程Im。所用器材有： 量程不准的电流表A1 ,内阻=10.0Ω，量程标称5.0mA；标准电流表,内阻=45.0Ω,量程1.0mA ；标准电阻阻值 10.0Ω ；滑动变阻器R,总电阻为300.0Ω ；电源E，电动势3.0V，内阻不计；保护电阻；开关S；导线。请设 计电路并计算 【例3】用以下器材测量一待测电阻：待测电阻Rx的阻值（40~80欧）；电源E，电动势约为2.0V，内阻r=2 欧；电流表A，量程为50mA，内阻r=20欧；电阻R0=30欧单刀双掷开关K，导线若干。请作出实验电路及Rx 的表达式。 【例4】为了测量一个量程为3.0 V的电压表的内阻，可以采用图示的电路，在测量时，可供选择的步骤如下： A.闭合开关S ； B.将电阻箱R0的阻值调到最大； C.将电阻箱R0的阻值调到零； D.调节电阻箱R0的阻值，使 电压表示数为 1.5 V，读出此时电阻箱R0的阻值；E. 调节滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为3.0 V；F.断 开开关S；G.将滑动变阻器的滑动触头调到b端；H.将滑动变阻器的滑动触头调到a端。 上述操作步骤中，必要的操作步骤按合理顺序排列应为。若在步骤Ｄ中，读出R0的值为2400Ω，则电 压表的内阻RV =Ω。用这种方法测出的内阻RV与其真实值相比偏。 【例5】用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(900—1000Ω)： 电源E, 具有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻 r1=750Ω；