第二章 電工測(cè)量指示儀表的一般知識(shí)

1、第二章第二章電測(cè)量指示儀表的一般知識(shí)電測(cè)量指示儀表的一般知識(shí)第二章電測(cè)量指示儀表的一般知識(shí)第二章電測(cè)量指示儀表的一般知識(shí)主要內(nèi)容主要內(nèi)容分類(lèi)和型號(hào)分類(lèi)和型號(hào)基本結(jié)構(gòu)及工作原理基本結(jié)構(gòu)及工作原理主要技術(shù)要求主要技術(shù)要求表面標(biāo)記表面標(biāo)記使用方法使用方法第一節(jié)電測(cè)量指示儀表分類(lèi)和型號(hào)第一節(jié)電測(cè)量指示儀表分類(lèi)和型號(hào) 電測(cè)量指示儀表電測(cè)量指示儀表 測(cè)量電量的指示儀表測(cè)量電量的指示儀表 功能功能 直接測(cè)量電量：電流、電壓、功率、相位、頻率、直接測(cè)量電量：電流、電壓、功率、相位、頻率、電阻、電感等電阻、電感等 間接測(cè)量非電量：溫度、濕度、速度、壓力等間接測(cè)量非電量：溫度、濕度、速度、壓力等 電測(cè)量指示儀表的

2、分類(lèi)電測(cè)量指示儀表的分類(lèi) 據(jù)儀表的工作原理：據(jù)儀表的工作原理：磁電系電磁系電動(dòng)系整流系感應(yīng)系熱電系電子系第一節(jié)電測(cè)量指示儀表分類(lèi)和型號(hào)第一節(jié)電測(cè)量指示儀表分類(lèi)和型號(hào) 據(jù)被測(cè)量的特征據(jù)被測(cè)量的特征 據(jù)被測(cè)量的性質(zhì)據(jù)被測(cè)量的性質(zhì) 按儀表的使用方法按儀表的使用方法電流表電壓表功率表歐姆表電度表頻率表相位表萬(wàn)用表直流儀表交流儀表直交流兩用儀表安裝式儀表便攜式儀表第一節(jié)電測(cè)量指示儀表分類(lèi)和型號(hào)第一節(jié)電測(cè)量指示儀表分類(lèi)和型號(hào) 按儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)按儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)七七個(gè)等級(jí)個(gè)等級(jí) 按儀表對(duì)外電磁場(chǎng)的防御能力按儀表對(duì)外電磁場(chǎng)的防御能力四四個(gè)等級(jí)個(gè)等級(jí) 防御能力最強(qiáng)，附加誤差最小防御能力最強(qiáng)，附加誤差最小 按儀

3、表使用條件分為按儀表使用條件分為A、B、C3組組按儀表工作溫度按儀表工作溫度A組：組：040 B組：組：- 2050 C組：組：- 40600.10.20.51.01.52.05.0第一節(jié)電測(cè)量指示儀表分類(lèi)和型號(hào)第一節(jié)電測(cè)量指示儀表分類(lèi)和型號(hào) 電測(cè)量指示儀表的型號(hào)電測(cè)量指示儀表的型號(hào)安裝式安裝式用途號(hào)（國(guó)際通用符號(hào)）設(shè)計(jì)序號(hào)（數(shù)字）系列代號(hào)形狀第二位代號(hào)形狀第一位代號(hào)儀表面板、外殼尺寸編儀表工作原理系列磁電系磁電系C電磁系電磁系T電動(dòng)系電動(dòng)系D感應(yīng)系感應(yīng)系G整流系整流系L靜電系靜電系Q第一節(jié)電測(cè)量指示儀表分類(lèi)和型號(hào)第一節(jié)電測(cè)量指示儀表分類(lèi)和型號(hào) 說(shuō)明說(shuō)明 型號(hào)按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)型號(hào)按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)編

4、寫(xiě) 為區(qū)別各類(lèi)儀表，再加一個(gè)類(lèi)別號(hào)為區(qū)別各類(lèi)儀表，再加一個(gè)類(lèi)別號(hào)電度表電度表D電橋電橋Q數(shù)字用表數(shù)字用表P便攜式便攜式用途號(hào)（國(guó)際通用符號(hào)）設(shè)計(jì)序號(hào)（數(shù)字）組別號(hào)儀表工作原理系列第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理 基本組成基本組成指示儀表測(cè)量機(jī)構(gòu)測(cè)量線(xiàn)路作用：將被測(cè)電量變換成儀表可動(dòng)部分的偏轉(zhuǎn)角位移作用：將被測(cè)電量變換成儀表可動(dòng)部分的偏轉(zhuǎn)角位移第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理 測(cè)量機(jī)構(gòu)的基本工作性能測(cè)量機(jī)構(gòu)的基本工作性能測(cè)量機(jī)構(gòu)測(cè)量機(jī)構(gòu)：接受被測(cè)量后能夠產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)：接受被測(cè)量后能夠產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)測(cè)量機(jī)構(gòu)可動(dòng)部分固定部分指示器光標(biāo)式指針式第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理

5、第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理 產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩測(cè)量機(jī)構(gòu)可動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)力矩指示器轉(zhuǎn)動(dòng)電磁場(chǎng)相互作用磁電系儀表固定永久磁鐵通有直流電流的可動(dòng)線(xiàn)圈電磁系儀表通有電流的固定線(xiàn)圈可動(dòng)鐵片第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理 轉(zhuǎn)動(dòng)力矩大?。恨D(zhuǎn)動(dòng)力矩大?。弘妱?dòng)系儀表通有電流的固定線(xiàn)圈通有電流的可動(dòng)線(xiàn)圈感應(yīng)系儀表通有交流電流的固定線(xiàn)圈可動(dòng)鋁盤(pán)中所感應(yīng)的電流x,FM1轉(zhuǎn)動(dòng)力矩被測(cè)量可動(dòng)部分的偏轉(zhuǎn)角位移第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理 產(chǎn)生反作用力矩產(chǎn)生反作用力矩反作用力矩：反作用力矩：與轉(zhuǎn)動(dòng)力矩方向相反與轉(zhuǎn)動(dòng)力矩方向相反測(cè)量機(jī)構(gòu)可動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)力矩指示器轉(zhuǎn)動(dòng)總是偏轉(zhuǎn)怎么辦？反作用力矩

6、2FM 轉(zhuǎn)動(dòng)力矩與反作用力矩相等，方向相反被測(cè)量大小第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理產(chǎn)生方式產(chǎn)生方式 利用機(jī)械力具有機(jī)構(gòu)反作用力的儀表利用機(jī)械力具有機(jī)構(gòu)反作用力的儀表變形后的恢復(fù)原狀的力：彈力、扭力變形后的恢復(fù)原狀的力：彈力、扭力 利用電磁力流比結(jié)構(gòu)式儀表利用電磁力流比結(jié)構(gòu)式儀表 如：比率表如：比率表 利用磁場(chǎng)中導(dǎo)體的渦流利用磁場(chǎng)中導(dǎo)體的渦流如：感應(yīng)系儀表如：感應(yīng)系儀表第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理 產(chǎn)生阻尼力矩產(chǎn)生阻尼力矩阻尼力矩：阻尼力矩： 與運(yùn)動(dòng)方向相反，大小與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)的力矩與運(yùn)動(dòng)方向相反，大小與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)的力矩 只影響可動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，而不影響

7、轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和反只影響可動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，而不影響轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和反作用力矩的平衡關(guān)系作用力矩的平衡關(guān)系指示器擺動(dòng)指示器靜止在某位置轉(zhuǎn)動(dòng)力矩與反作用力矩相等無(wú)法讀數(shù)理想狀態(tài)慣性存在阻尼器第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理常用阻尼器：常用阻尼器： 空氣阻尼器空氣阻尼器阻尼片受空氣阻力作用產(chǎn)生阻尼片受空氣阻力作用產(chǎn)生 磁感應(yīng)阻尼器磁感應(yīng)阻尼器阻尼片切割磁鐵的磁力線(xiàn)產(chǎn)生阻尼片切割磁鐵的磁力線(xiàn)產(chǎn)生xy第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理 測(cè)量線(xiàn)路測(cè)量線(xiàn)路測(cè)量機(jī)構(gòu)測(cè)量線(xiàn)路（測(cè)量變換器）中間量偏轉(zhuǎn)角位移被測(cè)量所起作用？測(cè)量機(jī)構(gòu)電流電壓兩電流乘積前提：電量在一定范圍其它電量被測(cè)量過(guò)大過(guò)小變換

8、裝置第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理通過(guò)測(cè)量線(xiàn)路通過(guò)測(cè)量線(xiàn)路作用于測(cè)量機(jī)構(gòu)作用于測(cè)量機(jī)構(gòu) xy xfyf取決于測(cè)量線(xiàn)路的性質(zhì)取決于測(cè)量機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單值第三節(jié)主要技術(shù)要求第三節(jié)主要技術(shù)要求 主要考慮的技術(shù)指標(biāo)主要考慮的技術(shù)指標(biāo) 準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度 靈敏度靈敏度 穩(wěn)定性穩(wěn)定性 可靠性可靠性 儀表的功率損耗儀表的功率損耗 讀數(shù)裝置讀數(shù)裝置 過(guò)載能力過(guò)載能力 絕緣強(qiáng)度絕緣強(qiáng)度第三節(jié)主要技術(shù)要求第三節(jié)主要技術(shù)要求 足夠的準(zhǔn)確度足夠的準(zhǔn)確度儀表最大基本誤差儀表最大基本誤差準(zhǔn)確度等級(jí)準(zhǔn)確度等級(jí) 合適的靈敏度合適的靈敏度 靈敏度靈敏度 儀表的標(biāo)度尺均勻儀表的標(biāo)度尺均勻xSmmAS量限最大偏轉(zhuǎn)角位移靈敏

9、度與偏轉(zhuǎn)角位移無(wú)關(guān)靈敏度與偏轉(zhuǎn)角位移無(wú)關(guān)第三節(jié)主要技術(shù)要求第三節(jié)主要技術(shù)要求 儀表常數(shù)儀表常數(shù)儀表標(biāo)度尺均勻：儀表標(biāo)度尺均勻： 儀表的分辨能力：儀表的分辨能力：儀表靈敏度反映了儀表能測(cè)量的最小被測(cè)量?jī)x表靈敏度反映了儀表能測(cè)量的最小被測(cè)量S1CmmAC每偏轉(zhuǎn)一小格所代表的每偏轉(zhuǎn)一小格所代表的被測(cè)量的數(shù)值被測(cè)量的數(shù)值第三節(jié)主要技術(shù)要求第三節(jié)主要技術(shù)要求 穩(wěn)定性和可靠性好穩(wěn)定性和可靠性好 誤差隨時(shí)間變動(dòng)及受外界條件的影響小誤差隨時(shí)間變動(dòng)及受外界條件的影響小 儀表的功率損耗小儀表的功率損耗小 良好的讀數(shù)裝置良好的讀數(shù)裝置 標(biāo)尺盡可能均勻刻度標(biāo)尺盡可能均勻刻度 不均勻的刻度，標(biāo)有黑圓點(diǎn)（有效工作部分起點(diǎn)

10、）不均勻的刻度，標(biāo)有黑圓點(diǎn)（有效工作部分起點(diǎn)）使用儀表消耗電能產(chǎn)生熱能附加誤差改變工作狀態(tài)方法誤差功耗過(guò)大第三節(jié)主要技術(shù)要求第三節(jié)主要技術(shù)要求 足夠的過(guò)載能力足夠的過(guò)載能力 過(guò)載：被測(cè)量（負(fù)載）超過(guò)儀表量限（額定值）過(guò)載：被測(cè)量（負(fù)載）超過(guò)儀表量限（額定值） 足夠的絕緣強(qiáng)度足夠的絕緣強(qiáng)度 足夠大的絕緣電阻足夠大的絕緣電阻 承受的試驗(yàn)電壓高于承受的試驗(yàn)電壓高于22.5倍額定電壓值，不低于倍額定電壓值，不低于600V負(fù)載超過(guò)額定值，并延時(shí)溫度升高儀表?yè)p壞熱過(guò)載或延時(shí)過(guò)載第四章電測(cè)量指示儀表的表面標(biāo)記第四章電測(cè)量指示儀表的表面標(biāo)記 常用的電測(cè)量指示儀表的表面標(biāo)記符號(hào)常用的電測(cè)量指示儀表的表面標(biāo)記符號(hào)

11、書(shū)上表書(shū)上表4-1（8種類(lèi)型）種類(lèi)型） 可查閱國(guó)標(biāo)可查閱國(guó)標(biāo)GB7676-87第五節(jié)正確使用第五節(jié)正確使用 合理選擇儀表合理選擇儀表 根據(jù)被測(cè)量的性質(zhì)選擇儀表的類(lèi)型根據(jù)被測(cè)量的性質(zhì)選擇儀表的類(lèi)型被測(cè)量頻率范圍直流電交流電直流儀表交流儀表正弦交流電非正弦交流電有效值有效值交流電流（電壓）表平均值最大值電磁或電動(dòng)系電流（電壓）表整流系表峰值表第五節(jié)正確使用第五節(jié)正確使用 根據(jù)測(cè)量要求選擇儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)根據(jù)測(cè)量要求選擇儀表的準(zhǔn)確度等級(jí) 儀表的選擇與其它條件配合儀表的選擇與其它條件配合 一般原則一般原則0.1-0.2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表及精確測(cè)量0.5-1.5級(jí)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量1.0-5.0級(jí)工業(yè)測(cè)量第五節(jié)正確使用第

12、五節(jié)正確使用例：用兩只電壓表測(cè)量實(shí)際值為例：用兩只電壓表測(cè)量實(shí)際值為40V的電壓。一只準(zhǔn)確度等級(jí)的電壓。一只準(zhǔn)確度等級(jí)為為0.5，量限為，量限為100V的電壓表，另一只準(zhǔn)確度等級(jí)為的電壓表，另一只準(zhǔn)確度等級(jí)為1.0，量，量限為限為50V的電壓表。的電壓表。求：兩只電壓表分別測(cè)量時(shí)可能產(chǎn)生的最大相對(duì)誤差？求：兩只電壓表分別測(cè)量時(shí)可能產(chǎn)生的最大相對(duì)誤差？解：用解：用0.5級(jí)電壓表測(cè)量時(shí)，最大絕對(duì)誤差為：級(jí)電壓表測(cè)量時(shí)，最大絕對(duì)誤差為： 產(chǎn)生的最大相對(duì)誤差為：產(chǎn)生的最大相對(duì)誤差為：V5 . 0100%5 . 0Axm1n1max1m%25. 1%100405 . 0%100Ax0m1n1第五節(jié)正確使

13、用第五節(jié)正確使用用用1.0級(jí)電壓表測(cè)量時(shí)，最大絕對(duì)誤差為：級(jí)電壓表測(cè)量時(shí)，最大絕對(duì)誤差為： 產(chǎn)生的最大相對(duì)誤差為：產(chǎn)生的最大相對(duì)誤差為：結(jié)論：結(jié)論：1、不能認(rèn)為準(zhǔn)確度等級(jí)高的儀表一定比準(zhǔn)確度低的儀、不能認(rèn)為準(zhǔn)確度等級(jí)高的儀表一定比準(zhǔn)確度低的儀表測(cè)量更準(zhǔn)確表測(cè)量更準(zhǔn)確2、被測(cè)量值、被測(cè)量值A(chǔ)0越接近儀表的量限時(shí)，相對(duì)誤差就越小越接近儀表的量限時(shí)，相對(duì)誤差就越小V5 . 050%00. 1Axm2n2max2m%25. 1%100405 . 0%100Ax0m2n2儀表量限的選擇對(duì)測(cè)量的準(zhǔn)確度有關(guān)選擇量限時(shí)，應(yīng)使被測(cè)量值A(chǔ)0超過(guò)量限的2/3以上第五節(jié)正確使用第五節(jié)正確使用 根據(jù)被測(cè)量的大小選用適當(dāng)

14、量限的儀表根據(jù)被測(cè)量的大小選用適當(dāng)量限的儀表依據(jù)電源、連接方式、參數(shù)變化，估計(jì)被測(cè)量的最大依據(jù)電源、連接方式、參數(shù)變化，估計(jì)被測(cè)量的最大數(shù)值，然后量限選為該最大值的數(shù)值，然后量限選為該最大值的1.2-1.5倍倍 根據(jù)被測(cè)量對(duì)象的阻抗大小選擇儀表的內(nèi)阻根據(jù)被測(cè)量對(duì)象的阻抗大小選擇儀表的內(nèi)阻問(wèn)題：?jiǎn)栴}：測(cè)量負(fù)載電阻測(cè)量負(fù)載電阻RL兩端兩端的電壓時(shí)，當(dāng)接入電的電壓時(shí)，當(dāng)接入電壓表時(shí)，出現(xiàn)的問(wèn)題？壓表時(shí)，出現(xiàn)的問(wèn)題？+_UsR0RL第五節(jié)正確使用第五節(jié)正確使用 情況一：假設(shè)情況一：假設(shè)Us180V,R0=RL=20k，電壓表內(nèi)阻為，電壓表內(nèi)阻為Rv=20k，量限為，量限為100V。接入前：接入前：接入

15、后：接入后：RL與與Rv相當(dāng)于并聯(lián)，等效電阻為：相當(dāng)于并聯(lián)，等效電阻為：電阻電阻RL兩端電壓為：兩端電壓為：V90URRRUsL0LRLk10RRRRLVLVV603Us第五節(jié)正確使用第五節(jié)正確使用 情況二：選用內(nèi)阻為情況二：選用內(nèi)阻為Rv200k，量限為，量限為100V的電壓表的電壓表則則RL兩端的電壓為兩端的電壓為89.55V結(jié)論：結(jié)論：1、電壓表的內(nèi)阻越大越好、電壓表的內(nèi)阻越大越好電壓表內(nèi)阻電壓表內(nèi)阻Rv100RL（與電壓表并聯(lián)的被測(cè)對(duì)象總電（與電壓表并聯(lián)的被測(cè)對(duì)象總電阻），可略去內(nèi)阻的影響阻），可略去內(nèi)阻的影響2、電流表的內(nèi)阻越小越好、電流表的內(nèi)阻越小越好電流表內(nèi)阻電流表內(nèi)阻RA1/100RL（與電流表串聯(lián)的總電阻），（與電流表串聯(lián)的總電阻），可略去內(nèi)阻的影響）可略去內(nèi)阻的影響）第五節(jié)正確使用第五節(jié)正確使用 根據(jù)使用場(chǎng)所及工作條件選擇儀表根據(jù)使用場(chǎng)所及工作條件選擇儀表 外界環(huán)境條件要考慮外界環(huán)境條件要考