電子測量電學(xué)基本量的測量PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1電子測量電學(xué)基本量的測量電子測量電學(xué)基本量的測量2UU000B第1頁/共35頁3它分為半波平均值和全波平均值。如無特別說明，純交流電壓的平均值均為全波平均值。21UUdttuTUT0)(10tT 第2頁/共35頁4tu(t) 0圖3.2.3 平均值整流器第3頁/共35頁52. 2. 峰值交流電壓的峰值是指交流電壓在一個(gè)周期內(nèi)（或一段時(shí)間內(nèi)）以零電平為參考基準(zhǔn)的最大瞬時(shí)值，記為 （或UP），分為正峰值 （或UP+）和負(fù)峰值 (或UP-)。振幅值是以電壓波形的直流成分為參考基準(zhǔn)的最大瞬時(shí)值。UUUU圖3.1 交流電壓的峰值、振幅值u(t) t0 UP-PUU tu(t)0UP-PUmUUU

2、第4頁/共35頁63. 有效值U U交流電壓的大小通常是指它的有效值U，有效值又稱為均方根值，是根據(jù)它的物理定義來確定的。數(shù)學(xué)計(jì)算式為：TdttuTU02)(1對于純交流電壓，數(shù)值上存在關(guān)系： UUUUmUUK F4. 波形因數(shù)KF交流電壓的波形因數(shù)KF定義為交流電壓的有效值U與平均值 之比，即U第5頁/共35頁7UUKP不同波形的波形因數(shù)和波峰因數(shù)具有不同的定值，如表3-1所示。圖3.2所示為表3-1所用的波形圖。 U5. 波峰因數(shù)KP交流電壓的波峰因數(shù)KP定義為交流電壓的峰值 與有效值U之比，即第6頁/共35頁8表表3-1 常見波形的波形因數(shù)和波峰因數(shù)常見波形的波形因數(shù)和波峰因數(shù)名稱波形U

3、KFKP正弦波A0.637A1.11方波AAA11三角波A0.5AUU2A23A323000圖3.2 表3-1所用波形圖第7頁/共35頁9 例例3-13-1 用正弦有效值刻度的均值電壓表測量正弦波、三角波電壓時(shí)，已知電壓表的讀數(shù)均為20V，試分別計(jì)算正弦波、三角波的有效值、平均值和峰值各是多少伏？解：解： 測量正弦波時(shí)： U=U=20V測量三角波時(shí)：答：（略）。V18V209 . 09 . 0UUV8 .20V1832UKUFV0 .36V8 .203UKUPV18V209 . 09 . 0UUV3 .28V2022UU第8頁/共35頁10義為:n若Ux U0時(shí)dB值為正，而Ux U0時(shí)dB值

4、為負(fù)。0lg20UUdBPxVV第9頁/共35頁113.3.2 交直流(A/D)轉(zhuǎn)換1平均值檢波器2峰值檢波器圖3.2.4 峰值檢波 a) 電路 b)波形第10頁/共35頁123有效值檢波器檢波二極管檢波器 熱電式檢波器電子式檢波器第11頁/共35頁13n2）推斥型（排斥型）n固定部分：固定線圈、固定鐵片；n可動(dòng)部分：可動(dòng)鐵片等第12頁/共35頁141) 吸引型結(jié)構(gòu) 1：固定線圈；2：可動(dòng)鐵片；3：指針；4：阻尼片 5：游絲；6：永久磁鐵；7：磁屏第13頁/共35頁152) 排斥型結(jié)構(gòu) BN SN S第14頁/共35頁16固定線圈通有電流i后，所儲(chǔ)存的能量：221LiWe轉(zhuǎn)動(dòng)力矩：22)(21

5、ikiddLddWMe2)(IkD若為直流，轉(zhuǎn)矩平衡時(shí)：22)()(IkIDk第15頁/共35頁17tIktIkikmtIimmm2cos121)(sin)()(sin2222若為交流：22)()(IkIDk22)(2)(IkIkMmp第16頁/共35頁183 技術(shù)特性優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜，工作可靠，過載能力強(qiáng)，交直兩用缺點(diǎn)：標(biāo)尺刻度不均勻，本身功耗大，易受外磁場影響，靈敏度和準(zhǔn)確度不高，電流的頻率和波形對儀表有影響，不適于頻率較高的電路（800Hz以下）第17頁/共35頁19IIL1L2第18頁/共35頁20U0 R0RvUxTRv1Rv2Rv3U1U2U3*TvxRRUI02202)(

6、xvURRDkIDk 第19頁/共35頁211：固定線圈；2：可動(dòng)線圈；3：指針；4：游絲；5：空氣型阻尼器葉片；6：空氣型阻尼器外殼 其原理是可動(dòng)線圈中的電流與一個(gè)或數(shù)個(gè)固定線圈中的電流相互作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。 第20頁/共35頁2221IIkMBF21IIDk21iikMt設(shè)通入固定線圈與活動(dòng)線圈的電流同頻率，分別為：tIimsin11)sin(22tIim第21頁/共35頁23tIIkIIkMt2coscos2121活動(dòng)部分具有慣性，故偏轉(zhuǎn)角的大小取決于瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩在一個(gè)周期的平均值。cos21IIkMpcos21IIDkDMp第22頁/共35頁243 技術(shù)特性準(zhǔn)確度高（0.1級），交直兩用

7、，工作頻率較寬（2.5KHz），做功率表時(shí)刻度均勻。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，過載能力較差，本身功耗大易受外磁場的影響，做電流、電壓表時(shí)刻度不均勻。第23頁/共35頁252IDk 5電動(dòng)系電壓表Rv22vRUDk 第24頁/共35頁26轉(zhuǎn)角表達(dá)式交流/直流?刻度是否均勻過載能力工作頻率磁電式儀表電磁式儀表電動(dòng)式儀表第25頁/共35頁27采用互感器主要有以下優(yōu)點(diǎn)：功率損耗較采用附加電阻或分流器要小得多；一個(gè)互感器可同時(shí)接入幾種儀表，如電流互感器，可接入電流表來擴(kuò)大電流量限，又可同時(shí)接入功率表電流線圈來擴(kuò)大功率表的量限；安全、可靠。測量回路和被測電路間無直接電的聯(lián)系，可將儀表放置在遠(yuǎn)離被測回路的地方，不僅保證了操

8、作人員的安全，而且還不需要考慮對儀表的高壓絕緣要求，降低了儀表的造價(jià)；便于實(shí)現(xiàn)儀表制造的標(biāo)準(zhǔn)化，大大降低儀表的造價(jià)。在工程測量中，與互感器配套使用的電流表量限通常制成5A，電壓表量限制成100V。第26頁/共35頁282121NNuu1221NNii1 互感器的結(jié)構(gòu)互感器的結(jié)構(gòu)第27頁/共35頁292 電流互感器通常在電流互感器的銘牌上標(biāo)出的是額定電流比，即原邊額定電流IN1與副邊額定電流IN2之比：21NNNIIIK在實(shí)際應(yīng)用中，一般將電流表測出的值乘以額定電流比來計(jì)算被測電流，即：2NI1IKI第28頁/共35頁30由于實(shí)際變比與額定變比不等而引起的由于實(shí)際變比與額定變比不等而引起的誤差稱為電流互感器的變比誤差，簡稱誤差稱為電流互感器的變比誤差，簡稱“變差變差”。用用I1表示原邊實(shí)際電流，表示原邊實(shí)際電流，KI表示實(shí)際變比表示實(shí)際變比。變差可表示為：。變差可表示為：%100%100