電工儀表與測量第一章課件

1、第一章1.掌握電工儀表的型號；2.掌握電工儀表的組成和作用。1.熟練掌握電工測量方法；2.正確地選擇和使用電工儀表；3.掌握電工儀表的保養(yǎng)方法。1.直接測量法2.間接測量法3.比較測量法一、電工儀表的分類二、電工儀表的型號三、電工儀表的標志一、儀表的誤差二、誤差的表示方法第一章一、足夠的準確度二、合適的靈敏度三、良好的讀數(shù)裝置和阻尼裝置四、儀表的變差小五、儀表本身的功率消耗要盡量小六、受外界的條件影響小七、有一定的過載能力和足夠的絕緣強度一、測量誤差的分類及產(chǎn)生原因二、減小測量誤差的有效方法一、電工指示儀表的組成二、測量機構(gòu)的工作原理一、電工儀表的合理選擇二、電工儀表的正確使用第一章三、電工儀

2、表的維護與保養(yǎng)3.掌握電工儀表的保養(yǎng)方法。表1-1常用的電工測量單位名稱與符號單位符號單位符號單位符號千安kA千瓦kW千歐k安培A瓦特W歐姆毫安mA兆乏Mvar毫歐m微安A千乏kvar微歐千伏kV乏爾var法拉F伏特V兆赫MHz微法F毫伏mV千赫kHz皮法pF微伏V赫茲Hz亨利H兆瓦MW兆歐M毫亨mH3.掌握電工儀表的保養(yǎng)方法。圖1-1直接測量法2.間接測量法圖1-2間接測量法3.比較測量法(1) 零值法在測量過程中，用改變標準量趨近被測量，當兩者的差值為零時，來讀取標準量即為被測量的方法，叫做零值法。(2) 差值法與上述零值法的測量過程相類似，但卻是通過被測量與標準量的差值，來確定被測量值的

3、測量方法，叫做差值法。(3) 代替法在測量過程中，將被測量與標準量分別接入同一測量裝置或電路，而使儀表的讀數(shù)不變，則此時的被測量即為已知的標準量，這種方法就叫做代替法。一、電工儀表的分類1.指示儀表(1) 按測量機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作原理分類可分為磁電系、電磁系、電動系(鐵磁電動系)、感應系、靜電系及整流系儀表等類型。(2) 按被測量分類可分為電流表、電壓表、功率表、相位表、電能表、功率因數(shù)表、頻率表、歐姆表、絕緣電阻表等類型。(3) 按所測的電流種類分類可分為直流、交流以及交直流兩用儀表。(4) 按準確度等級分類共分為0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七個等級。(5) 按使用條

4、件分類儀表規(guī)定在濕度為85%的條件下使用，分成A、A1、B、B1、C五組類型。一、電工儀表的分類(6) 按外殼防護性能分類有普通式、防塵式、防濺式、防水式、氣密式、水密式、隔爆式等七種類型。(7) 按防御外界磁場或電場的性能分類可分為、四個等級。(8) 按使用方法分類有安裝式和便攜式兩種。2.比較儀表3.數(shù)字儀表二、電工儀表的型號圖1-3電工儀表產(chǎn)品型號的編制規(guī)則三、電工儀表的標志表1-2常見電工儀表標志符號1儀表工作原理的圖形符號名稱符號名稱符號名稱符號三、電工儀表的標志表1-2常見電工儀表標志符號磁電系儀表電動系儀表感應系儀表磁電系比率表電動系比率表靜電系儀表電磁系儀表鐵磁電動系儀表整流系

5、儀表(帶半導體整流器和磁電系測量機構(gòu))電磁系比率表鐵磁電動系比率表熱電系儀表(帶接觸式熱變換器和磁電系測量機構(gòu))2電流種類的符號三、電工儀表的標志表1-2常見電工儀表標志符號名稱符號名稱符號名稱符號名稱符號直流交流(單相)直流和交流具有單元件的三相平衡負載交流三、電工儀表的標志表1-2常見電工儀表標志符號3準確度等級的符號名稱符號名稱符號名稱符號以標度尺量限百分數(shù)表示的準確度等級，例如15級15以標度尺長度百分數(shù)表示的準確度等級，例如15級以指示值百分數(shù)表示的準確度等級，例如15級4工作位置的符號名稱符號名稱符號名稱符號三、電工儀表的標志表1-2常見電工儀表標志符號標度尺位置為垂直的標度尺位置

6、為水平的標度尺位置與水平面傾斜成一角度，例如605絕緣強度的符號名稱符號名稱符號不進行絕緣強度試驗絕緣強度試驗電壓為2kV6端鈕、調(diào)零器的符號名稱符號名稱符號名稱符號名稱符號三、電工儀表的標志表1-2常見電工儀表標志符號負端鈕公共端鈕與外殼相連接的端鈕調(diào)零器正端鈕接地用的端鈕與屏蔽相連接的端鈕7按外界條件分組的符號名稱符號名稱名稱符號三、電工儀表的標志表1-2常見電工儀表標志符號級防外磁場(例如磁電系)級防外磁場及電場B組儀表級防外電場(例如靜電系)級防外磁場及電場C組儀表級防外磁場及電場A組儀表一、儀表的誤差1.基本誤差2. 附加誤差二、誤差的表示方法1.絕對誤差例1-1用同一只標準表和同一

7、校驗電路，分別校驗甲、乙兩電壓表，當標準表的電壓值為220V時，甲、乙兩表的指示值各為220.7V和219.6V。求兩表的絕對誤差并指出哪只表較為準確?解由式(1-1)得：A1A1-A0220.7V-220V0.7VA2A2-A0219.6V-220V-0.4V計算結(jié)果表明，絕對誤差有正負之分。指示值比實際值大為正，指示值比實際值小為負。為了在測量同一量時便于比較，常用絕對誤差的絕對值|來表示儀表準確度的高低，|越小，準確度越高。2.相對誤差二、誤差的表示方法3.引用誤差一、足夠的準確度一、足夠的準確度表1-3各級儀表的基本誤差準確度等級01020510152550基本誤差(%)0102051

8、0152550一、足夠的準確度例1-2當分別用準確度等級為1.0級、量程為10A的甲電流表和用準確度等級為0.5級、量程為100A的乙電流表測量同樣為8A電流時，問各自出現(xiàn)的最大相對誤差是多少?試比較用哪只表測量較為合理?解從式(1-5)可得出其最大絕對誤差分別為Amax1K%Am1100%1.0%10A100%0.1AAmax2K%Am2100%0.5%100A100%0.5A測量同樣為8A電流時，從式(1-4)可得出其最大相對誤差分別為m1Amax1A100%0.1A8A100%1.25%m2Amax2A100%0.5A8A100%6.25%計算表明，雖然甲表的準確度等級比乙表低，但由于量

9、程選擇比較合適，因此其測量的最大相對誤差反而比乙表小。也就是說，選用甲表較為合理。二、合適的靈敏度二、合適的靈敏度一、測量誤差的分類及產(chǎn)生原因1.系統(tǒng)誤差(1) 工具誤差測量工具本身存在的誤差。(2) 附加誤差超出所限定的正常條件下進行測量而產(chǎn)生的誤差。(3) 方法誤差由于測量方法的不完善，或因采用間接測量后進行近似計算而導致的誤差。(4) 人為誤差由于測量人員獲取數(shù)據(jù)時的某些不良習慣或生理缺陷而引發(fā)的誤差。2.偶然誤差3.疏失誤差二、減小測量誤差的有效方法1.系統(tǒng)誤差的消除(1) 測量儀表的校正對準確度要求較高的測量，可引入校正值修正。(2) 誤差產(chǎn)生根源的消除正確選擇測量方法，合理配置測量

10、儀表及附加儀器、設備，改善配線及安裝質(zhì)量，保證測量儀表在規(guī)定的條件下使用，減少外界各種因素的影響。(3) 特殊測量方法的采用下面列舉兩種方法：1) 正、負誤差補償法。2) 替代法。2.偶然誤差的消除一、電工指示儀表的組成1.測量機構(gòu)2.測量電路二、測量機構(gòu)的工作原理1.轉(zhuǎn)動力矩裝置2.反作用力矩裝置二、測量機構(gòu)的工作原理圖1-5游絲產(chǎn)生的反作用力矩裝置1指針2軸3平衡錘4游絲5調(diào)零器二、測量機構(gòu)的工作原理3.阻尼裝置圖1-6儀表的阻尼器a) 空氣阻尼器b) 磁感應阻尼器1阻尼器盒2、3阻尼片4永久磁鐵二、測量機構(gòu)的工作原理4.讀數(shù)裝置圖1-7磁感應阻尼器的工作原理二、測量機構(gòu)的工作原理圖1-8

11、儀表的標度尺二、測量機構(gòu)的工作原理圖1-9儀表的指示器a) 矛形指針b) 刀形指針c) 光標式指示器1燈泡2光具組3反射鏡4光標5.支承裝置一、電工儀表的合理選擇(1)合理選擇的指導思想根據(jù)提出測量任務的技術(shù)要求，應具體問題具體分析，合理地選擇測量方法、測量電路和測量儀表。(2)儀表類型的選擇選擇直流型或交流型的儀表，要根據(jù)被測量的電流性質(zhì)來確定。(3)儀表準確度等級的選擇理論上，似乎儀表的準確度等級越高，則測量的準確性越高。(4)儀表量程的選擇量程選擇的合理與否，與測量的準確性密不可分。(5)儀表內(nèi)阻的選擇儀表內(nèi)阻的大小，反映儀表本身的功耗。(6)儀表工作條件的選擇每一種電工儀表的使用說明書

12、中都規(guī)定有工作環(huán)境條件，選擇儀表時應使測量的工作環(huán)境條件與其規(guī)定相符合。一、電工儀表的合理選擇(7)儀表絕緣強度的選擇對儀表及附加裝置的絕緣強度高低的選擇，應根據(jù)被測電路電壓的高低來確定，防止測量過程中損壞儀表及發(fā)生人身傷害事故。一、電工儀表的合理選擇表1-4各種電工指示儀表的性能比較形式性能磁電系整流系電磁系電動系鐵磁電動系靜電系感應系測量基本量(不加說明時為電流或電壓)直流或交流的恒定分量交流平均值(在正弦交流下刻度一般按有效值刻度)交流有效值或直流交流有效值或直流，交、直流功率及相位、頻率等交流有效值或直流，交、直流功率及相位、頻率等直流或交流電壓交流電能及功率一、電工儀表的合理選擇表1

13、-4各種電工指示儀表的性能比較形式性能磁電系整流系電磁系電動系鐵磁電動系靜電系感應系頻率范圍一般用于直流451000Hz(有的可達5000Hz)一般用于50Hz一般用于50Hz一般用于50Hz可用于高頻一般用于50Hz準確度等級一般為0525級，高的可達01005級0525級0225級一般為0510級，高的可達01005級1525級1025級1050級一、電工儀表的合理選擇表1-4各種電工指示儀表的性能比較量程(大致范圍) 電流幾微安幾十安培幾十微安幾十安培幾毫安幾十安培幾十毫安幾十安培幾十毫安幾十安培電壓幾微伏1kV1伏數(shù)千伏10V1kV10V幾百伏幾十伏500kV幾十伏幾百伏功率損耗小小大

14、大大極小大非正弦交流有效值測量非正弦交流有效值的誤差很大可測非正弦交流有效值可測非正弦交流有效值可測非正弦交流有效值可測非正弦交流有效值可測非正弦交流有效值一、電工儀表的合理選擇表1-4各種電工指示儀表的性能比較防御外磁場能力強強弱弱強強標度尺分度特性均勻接近均勻不均勻不均勻(功率刻度均勻)不均勻不均勻過載能力小小大小小大大力矩(當通過表頭電流相同時)大大小小較大小最大價格(對同一準確度等級的儀表的大致比較)貴貴便宜最貴較便宜貴便宜一、電工儀表的合理選擇表1-4各種電工指示儀表的性能比較主要應用范圍作直流電表作萬用電表作板式及一般實驗室電表作板式交、直流標準表及一般實驗室電表作板式電表作高壓電

15、壓表作電能表二、電工儀表的正確使用(1) 正確設計電路和接線方法根據(jù)測量對象的種類、測量要求和測點的結(jié)構(gòu)情況，正確設計電路和接線方法。(2) 正確操作測量前要檢查儀表指針的指零，不在零位時需要調(diào)零。三、電工儀表的維護與保養(yǎng)1) 輕取輕放儀表，防止劇烈的振動和撞擊。2) 始終保持儀表的整潔。3) 儀表要保持干燥，切不可放置在潮濕、過冷或過熱的場所，更要防止有害氣體的腐蝕。4) 妥善保管儀表的附件及專用接線，確保配件齊全。5) 按照規(guī)定定期檢查和校驗儀表，保證儀表的測量準確度。6) 儀表保管工作要落實到人，建立和完善必要的管理制度。1.什么叫做電工測量?常用的電工測量方法有哪幾種?2.常用的電工指示儀表中有哪些標志符號?各表示什么含義?3.測量誤差有哪幾類?試述其產(chǎn)生的原因及消除的方法。4.儀表誤差的表示法有哪幾種?試寫出數(shù)學表達式并說明表示的含義。三、電工儀表的維護與保養(yǎng)5.電工指示儀表有哪些準確度等級?為