第12章 電工測量

1、 教教 學(xué)學(xué) 目目 標(biāo)標(biāo)電路與電子技術(shù)電路與電子技術(shù)(電工學(xué)電工學(xué)) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”國家級規(guī)劃教材國家級規(guī)劃教材第第12章章 電工測量電工測量教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)電工儀表電工儀表參數(shù)測量參數(shù)測量電路與電子技術(shù)電路與電子技術(shù)(電工學(xué)電工學(xué)) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”國家級規(guī)劃教材國家級規(guī)劃教材第第12章章 電工測量電工測量目錄目錄第一節(jié)第一節(jié) 電工測量和儀表的基本知識電工測量和儀表的基本知識第二節(jié)第二節(jié) 直流電流和電壓的測量直流電流和電壓的測量第三節(jié)第三節(jié) 交流電流、電壓的測量交流電流、電壓的測量第四節(jié)第四節(jié) 電功率的測量電功率的測量第五節(jié)第五節(jié) 萬用表萬用

2、表12.1 電工測量和儀表的基本知識電工測量和儀表的基本知識 電路與電子技術(shù)電路與電子技術(shù)(電工學(xué)電工學(xué)) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”國家級規(guī)劃教材國家級規(guī)劃教材第第12章章 電工測量電工測量電工測量與儀表的基本知識電工測量與儀表的基本知識一、電工儀表的分類一、電工儀表的分類（1 1）按）按測量方法測量方法分分 直讀式儀表直讀式儀表比較式儀表比較式儀表模擬式儀表模擬式儀表數(shù)字式儀表數(shù)字式儀表（2 2）按）按被測電量被測電量的不同分為：的不同分為： 電度表、電阻表、功率因數(shù)表、頻率計(jì)等電度表、電阻表、功率因數(shù)表、頻率計(jì)等 電流表、電壓表、功率計(jì)、電流表、電壓表、功率計(jì)、（3 3）按

3、）按電流種類電流種類分：分： 直流儀表、交流儀表和交直流兩用儀表直流儀表、交流儀表和交直流兩用儀表 （4 4）按）按工作原理工作原理分：分： 磁電式、電磁式、電動式磁電式、電磁式、電動式 下一頁上一頁章目錄電路與電子技術(shù)電路與電子技術(shù)(電工學(xué)電工學(xué)) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”國家級規(guī)劃教材國家級規(guī)劃教材誤差類型誤差類型 實(shí)際使用儀表時(shí)，因外界因素不符合儀表的實(shí)際使用儀表時(shí)，因外界因素不符合儀表的規(guī)定工作條件而出現(xiàn)附加的誤差。規(guī)定工作條件而出現(xiàn)附加的誤差。 基本誤差基本誤差 正常工作條件下，由儀表本身的內(nèi)部特性和正常工作條件下，由儀表本身的內(nèi)部特性和質(zhì)量等方面的缺陷所引起的誤差。

4、質(zhì)量等方面的缺陷所引起的誤差。附加誤差附加誤差第第12章章 電工測量電工測量電工測量與儀表的基本知識電工測量與儀表的基本知識下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電路與電子技術(shù)電路與電子技術(shù)(電工學(xué)電工學(xué)) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”國家級規(guī)劃教材國家級規(guī)劃教材誤差表示誤差表示絕對誤差絕對誤差相對誤差相對誤差引用誤差引用誤差0XXX01 0 0 %XX100%mmmXX儀表的準(zhǔn)確度儀表的準(zhǔn)確度 儀表準(zhǔn)確度等級共儀表準(zhǔn)確度等級共7級：級：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和和5.0級。級。 第第12章章 電工測量電工測量電工測量與儀表的基本知識電工測量與儀表的基本知識儀表的指示值儀表

5、的指示值X與被測量的實(shí)際值與被測量的實(shí)際值X0之差。之差。絕對誤差絕對誤差X與被測量實(shí)際值與被測量實(shí)際值X0比值的百分?jǐn)?shù)。比值的百分?jǐn)?shù)。 絕對誤差絕對誤差X與儀表的測量上限的比值百分?jǐn)?shù)。與儀表的測量上限的比值百分?jǐn)?shù)。儀表準(zhǔn)確度儀表準(zhǔn)確度儀表指示值接近于被測量的實(shí)際值的能力。儀表指示值接近于被測量的實(shí)際值的能力。下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電路與電子技術(shù)電路與電子技術(shù)(電工學(xué)電工學(xué)) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”國家級規(guī)劃教材國家級規(guī)劃教材 用準(zhǔn)確度為用準(zhǔn)確度為2.5級、滿量程為級、滿量程為250V的電壓表去測量的電壓表去測量110V的的電壓，試問相對測量誤差為多少？如果允許相對測量誤差

6、不超電壓，試問相對測量誤差為多少？如果允許相對測量誤差不超過過5%，試確定這只電壓表適宜于測量的最小電壓值。，試確定這只電壓表適宜于測量的最小電壓值?？赡墚a(chǎn)生的最大基本誤差為可能產(chǎn)生的最大基本誤差為2 5250V6 25VU. %. 相對測量誤差相對測量誤差%69.5%10011025.6r若允許相對測量誤差不超過若允許相對測量誤差不超過5%，適宜于測量的最小電壓值為，適宜于測量的最小電壓值為6 25100125V5.U%第第12章章 電工測量電工測量電工測量與儀表的基本知識電工測量與儀表的基本知識下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄解解例題例題電路與電子技術(shù)電路與電子技術(shù)(電工學(xué)電工學(xué)) 普通高等教育普

7、通高等教育“十一五十一五”國家級規(guī)劃教材國家級規(guī)劃教材12.2 直流電流和電壓的測量直流電流和電壓的測量第第12章章 電工測量電工測量直流電流與電壓的測量直流電流與電壓的測量一、磁電式測量機(jī)構(gòu)和工作原理一、磁電式測量機(jī)構(gòu)和工作原理 磁電式儀表是根據(jù)磁電式儀表是根據(jù)載流導(dǎo)體在磁場中受電磁力作用的原理載流導(dǎo)體在磁場中受電磁力作用的原理制成的。制成的。永久磁鐵永久磁鐵磁極磁極指針指針零點(diǎn)調(diào)節(jié)器零點(diǎn)調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸活動線圈活動線圈一對游絲一對游絲平衡錘平衡錘圓柱形軟磁鐵心圓柱形軟磁鐵心下一頁上一頁章目錄電路與電子技術(shù)電路與電子技術(shù)(電工學(xué)電工學(xué)) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”國家級規(guī)劃教材國

8、家級規(guī)劃教材第第12章章 電工測量電工測量直流電流與電壓的測量直流電流與電壓的測量轉(zhuǎn)動力矩轉(zhuǎn)動力矩 NBIAT B均勻輻射磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻輻射磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 N活動線圈匝數(shù)活動線圈匝數(shù) A活動線圈面積活動線圈面積 指針偏轉(zhuǎn)角度指針偏轉(zhuǎn)角度KIIDNBAK儀表的靈敏度儀表的靈敏度 KI 磁電式儀表的準(zhǔn)確度和靈敏度高，標(biāo)尺磁電式儀表的準(zhǔn)確度和靈敏度高，標(biāo)尺刻度均勻刻度均勻，但過載能，但過載能力小，只能直接測量力小，只能直接測量直流電量直流電量。下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電路與電子技術(shù)電路與電子技術(shù)(電工學(xué)電工學(xué)) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”國家級規(guī)劃教材國家級規(guī)劃教材第第12章章

9、 電工測量電工測量直流電流與電壓的測量直流電流與電壓的測量二、直流電流表二、直流電流表測量機(jī)構(gòu)測量機(jī)構(gòu)（表頭）（表頭）分流器分流器欲使電流表的量程擴(kuò)大欲使電流表的量程擴(kuò)大n倍倍 根據(jù)分流原理，有根據(jù)分流原理，有g(shù)gPg()R IR IIPgg()R nIIgP1RRn電流表制成多量程，只要電流表制成多量程，只要并聯(lián)不同的分流器并聯(lián)不同的分流器即可。即可。下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電路與電子技術(shù)電路與電子技術(shù)(電工學(xué)電工學(xué)) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”國家級規(guī)劃教材國家級規(guī)劃教材第第12章章 電工測量電工測量直流電流與電壓的測量直流電流與電壓的測量三、直流電壓表三、直流電壓表 附加電

10、阻附加電阻（倍壓器）（倍壓器）磁電式電壓表原理圖磁電式電壓表原理圖gsUIRRIU欲使電壓表的量程擴(kuò)大欲使電壓表的量程擴(kuò)大m倍倍 串接附加電阻后串接附加電阻后 sg(1)RmR電壓表制成多量程，只要電壓表制成多量程，只要串聯(lián)不同的附加電阻串聯(lián)不同的附加電阻即可。即可。下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電路與電子技術(shù)電路與電子技術(shù)(電工學(xué)電工學(xué)) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”國家級規(guī)劃教材國家級規(guī)劃教材第第12章章 電工測量電工測量交流電流、電壓的測量交流電流、電壓的測量12.3 交流電流、電壓的測量交流電流、電壓的測量 一、電磁式測量機(jī)構(gòu)和工作原理一、電磁式測量機(jī)構(gòu)和工作原理測量交流電流和電

11、壓常用電磁式儀表。測量交流電流和電壓常用電磁式儀表。 電磁式儀表結(jié)構(gòu)示意圖電磁式儀表結(jié)構(gòu)示意圖 固定線圈固定線圈可動鐵片可動鐵片固定鐵片固定鐵片優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單：結(jié)構(gòu)簡單 較大的過載能力較大的過載能力缺點(diǎn)缺點(diǎn)：刻度不均勻：刻度不均勻 易受磁場干擾易受磁場干擾下一頁上一頁章目錄電路與電子技術(shù)電路與電子技術(shù)(電工學(xué)電工學(xué)) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”國家級規(guī)劃教材國家級規(guī)劃教材第第12章章 電工測量電工測量交流電流、電壓的測量交流電流、電壓的測量二、電動式測量機(jī)構(gòu)和工作原理二、電動式測量機(jī)構(gòu)和工作原理指針指針可動線圈可動線圈固定線圈固定線圈阻尼片阻尼片轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸游絲游絲阻尼盒阻尼盒2

12、1IIKT可動線圈的轉(zhuǎn)動力矩可動線圈的轉(zhuǎn)動力矩 既可用于既可用于直流直流 又可用于又可用于交流交流優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：準(zhǔn)確度較高：準(zhǔn)確度較高 交直流兩用交直流兩用缺點(diǎn)缺點(diǎn)：過載能力差：過載能力差 功耗大功耗大 標(biāo)尺分度不均勻標(biāo)尺分度不均勻 下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電路與電子技術(shù)電路與電子技術(shù)(電工學(xué)電工學(xué)) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”國家級規(guī)劃教材國家級規(guī)劃教材第第12章章 電工測量電工測量交流電流、電壓的測量交流電流、電壓的測量三、交、直流電流表三、交、直流電流表測量小電流時(shí)測量小電流時(shí)5100mA定圈與動圈串聯(lián)定圈與動圈串聯(lián)測量大電流時(shí)測量大電流時(shí)020A定圈與動圈并聯(lián)定圈與動圈并聯(lián)動

13、圈動圈定圈定圈定圈定圈下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電路與電子技術(shù)電路與電子技術(shù)(電工學(xué)電工學(xué)) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”國家級規(guī)劃教材國家級規(guī)劃教材第第12章章 電工測量電工測量交流電流、電壓的測量交流電流、電壓的測量四、交、直流電壓表四、交、直流電壓表最小滿刻度值最小滿刻度值 1 5V750V.儀表標(biāo)尺分度儀表標(biāo)尺分度不均勻不均勻 下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電路與電子技術(shù)電路與電子技術(shù)(電工學(xué)電工學(xué)) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”國家級規(guī)劃教材國家級規(guī)劃教材第第12章章 電工測量電工測量電功率的測量電功率的測量12.4 12.4 電功率的測量電功率的測量一、電動式功率表

14、一、電動式功率表動圈動圈( (電壓線圈電壓線圈) )附加電阻附加電阻定圈定圈( (電流線圈電流線圈) )下一頁上一頁章目錄電路與電子技術(shù)電路與電子技術(shù)(電工學(xué)電工學(xué)) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”國家級規(guī)劃教材國家級規(guī)劃教材第第12章章 電工測量電工測量電功率的測量電功率的測量在直流電路中在直流電路中 PK UI在交流電路中在交流電路中 PK UI cos 電動式功率表可以用來測量直流電路的功率及正弦電動式功率表可以用來測量直流電路的功率及正弦(或非正弦或非正弦)交流電路的有功功率。交流電路的有功功率。 電動系功率表的標(biāo)尺是電動系功率表的標(biāo)尺是均勻分布均勻分布。 功率表是多量程的。

15、功率表是多量程的。 無單位標(biāo)尺無單位標(biāo)尺標(biāo)尺上不刻瓦數(shù)，而是標(biāo)注分格數(shù)。標(biāo)尺上不刻瓦數(shù)，而是標(biāo)注分格數(shù)。 PnC被測功率被測功率n格數(shù)格數(shù)C每格瓦數(shù)每格瓦數(shù)下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電路與電子技術(shù)電路與電子技術(shù)(電工學(xué)電工學(xué)) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”國家級規(guī)劃教材國家級規(guī)劃教材第第12章章 電工測量電工測量電功率的測量電功率的測量二、有功功率的測量二、有功功率的測量1.單相電路有功功率的測量單相電路有功功率的測量被測負(fù)載為高阻抗被測負(fù)載為高阻抗 被測負(fù)載為低阻抗被測負(fù)載為低阻抗 下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電路與電子技術(shù)電路與電子技術(shù)(電工學(xué)電工學(xué)) 普通高等教育普通高等教育“十一

16、五十一五”國家級規(guī)劃教材國家級規(guī)劃教材第第12章章 電工測量電工測量電功率的測量電功率的測量2.三相電路有功功率的測量三相電路有功功率的測量（1）三表法）三表法適用于適用于 三相四線制不對稱負(fù)載三相四線制不對稱負(fù)載（2）二表法）二表法適用于適用于 三相三線制系統(tǒng)三相三線制系統(tǒng)（3）三相功率表）三相功率表 將將2個(gè)或個(gè)或3個(gè)單相功率表的測量機(jī)構(gòu)有機(jī)地組合起來，個(gè)單相功率表的測量機(jī)構(gòu)有機(jī)地組合起來，就構(gòu)成了三相功率表。測量三相就構(gòu)成了三相功率表。測量三相有功功率有功功率或或無功功率無功功率。下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電路與電子技術(shù)電路與電子技術(shù)(電工學(xué)電工學(xué)) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五

17、”國家級規(guī)劃教材國家級規(guī)劃教材第第12章章 電工測量電工測量萬用表萬用表12.5 萬用表萬用表萬用表是一種萬用表是一種多功能、多量程多功能、多量程的測量儀表。的測量儀表。 一般的萬用表可以測量直流電壓、直流電流、交流電壓一般的萬用表可以測量直流電壓、直流電流、交流電壓和電阻以及電路的通斷等。和電阻以及電路的通斷等。 有些萬用表還可以測量交流電流、電感、電容、頻率、有些萬用表還可以測量交流電流、電感、電容、頻率、晶體管的共發(fā)射極直流電流放大倍數(shù)晶體管的共發(fā)射極直流電流放大倍數(shù)等電參數(shù)。等電參數(shù)。 萬用表萬用表數(shù)字式數(shù)字式 模擬式（指針式）模擬式（指針式）測量結(jié)果測量結(jié)果顯示方式顯示方式下一頁上一

18、頁章目錄電路與電子技術(shù)電路與電子技術(shù)(電工學(xué)電工學(xué)) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”國家級規(guī)劃教材國家級規(guī)劃教材第第12章章 電工測量電工測量萬用表萬用表一、指針式萬用表一、指針式萬用表MF-30MF-30型指針式萬用表型指針式萬用表 測量筆插孔測量筆插孔調(diào)零器調(diào)零器電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu)表頭表頭 測量電路測量電路轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路指示被測量大小指示被測量大小準(zhǔn)確度等級：準(zhǔn)確度等級： 1.0、1.5、2.5、5.0級級進(jìn)口萬用表中還有進(jìn)口萬用表中還有0.5級級 下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電路與電子技術(shù)電路與電子技術(shù)(電工學(xué)電工學(xué)) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”國家級規(guī)劃教材國家級規(guī)

19、劃教材第第12章章 電工測量電工測量萬用表萬用表1.直流電流的測量直流電流的測量被測直流電流從被測直流電流從“+”端流入，從端流入，從“”端流出。端流出。多量程的直流電流表多量程的直流電流表 下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電路與電子技術(shù)電路與電子技術(shù)(電工學(xué)電工學(xué)) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”國家級規(guī)劃教材國家級規(guī)劃教材第第12章章 電工測量電工測量萬用表萬用表2.2.直流電壓的測量直流電壓的測量“+”“+”端接被測直流電壓的高電位端接被測直流電壓的高電位端端 “ “”端接被測直流電壓的低端接被測直流電壓的低電位端電位端 多量程的直流電壓表多量程的直流電壓表 下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄電路與電子技術(shù)電路與電子技術(shù)(電工學(xué)電工學(xué)) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”國家級規(guī)劃教材國家級規(guī)劃教材第第12章章 電工測量電工測量萬用表萬用表3.3.交流電壓的測量交流電壓的測量具有整流功能的直流電壓表具有整流功能的直流電壓表 只能測量正弦交流電壓，不能測量非正弦交流電壓只能測量正弦交流電壓，不能測量非正弦交流電壓 下一頁上一頁節(jié)首頁章目錄被測電阻被測電阻黑表筆黑表筆紅表筆紅表筆電路與電子技