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(hào)；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(hào)三、電工儀表的標(biāo)志一、儀表的誤差二、誤差的表示方法第一章一、足夠的準(zhǔn)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(qiáng)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(jī)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(hù)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(hào)單位符號(hào)單位符號(hào)單位符號(hào)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M(jìn)W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(biāo)準(zhǔn)量趨近被測量，當(dāng)兩者的差值為零時(shí)，來讀取標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)的被測量即為已知的標(biāo)準(zhǔn)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(jī)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(dòng)系(鐵磁電動(dòng)系)、感應(yīng)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(zhǔn)確度等級(jí)分類共分為0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七個(gè)等級(jí)。(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(hù)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(gè)等級(jí)。(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(hào)圖1-3電工儀表產(chǎn)品型號(hào)的編制規(guī)則三、電工儀表的標(biāo)志表1-2常見電工儀表標(biāo)志符號(hào)1儀表工作原理的圖形符號(hào)名稱符號(hào)名稱符號(hào)名稱符號(hào)三、電工儀表的標(biāo)志表1-2常見電工儀表標(biāo)志符號(hào)磁電系儀表電動(dòng)系儀表感應(yīng)系儀表磁電系比率表電動(dòng)系比率表靜電系儀表電磁系儀表鐵磁電動(dòng)系儀表整流系

5、儀表(帶半導(dǎo)體整流器和磁電系測量機(jī)構(gòu))電磁系比率表鐵磁電動(dòng)系比率表熱電系儀表(帶接觸式熱變換器和磁電系測量機(jī)構(gòu))2電流種類的符號(hào)三、電工儀表的標(biāo)志表1-2常見電工儀表標(biāo)志符號(hào)名稱符號(hào)名稱符號(hào)名稱符號(hào)名稱符號(hào)直流交流(單相)直流和交流具有單元件的三相平衡負(fù)載交流三、電工儀表的標(biāo)志表1-2常見電工儀表標(biāo)志符號(hào)3準(zhǔn)確度等級(jí)的符號(hào)名稱符號(hào)名稱符號(hào)名稱符號(hào)以標(biāo)度尺量限百分?jǐn)?shù)表示的準(zhǔn)確度等級(jí)，例如15級(jí)15以標(biāo)度尺長度百分?jǐn)?shù)表示的準(zhǔn)確度等級(jí)，例如15級(jí)以指示值百分?jǐn)?shù)表示的準(zhǔn)確度等級(jí)，例如15級(jí)4工作位置的符號(hào)名稱符號(hào)名稱符號(hào)名稱符號(hào)三、電工儀表的標(biāo)志表1-2常見電工儀表標(biāo)志符號(hào)標(biāo)度尺位置為垂直的標(biāo)度尺位置

6、為水平的標(biāo)度尺位置與水平面傾斜成一角度，例如605絕緣強(qiáng)度的符號(hào)名稱符號(hào)名稱符號(hào)不進(jìn)行絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)電壓為2kV6端鈕、調(diào)零器的符號(hào)名稱符號(hào)名稱符號(hào)名稱符號(hào)名稱符號(hào)三、電工儀表的標(biāo)志表1-2常見電工儀表標(biāo)志符號(hào)負(fù)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(hào)名稱符號(hào)名稱名稱符號(hào)三、電工儀表的標(biāo)志表1-2常見電工儀表標(biāo)志符號(hào)級(jí)防外磁場(例如磁電系)級(jí)防外磁場及電場B組儀表級(jí)防外電場(例如靜電系)級(jí)防外磁場及電場C組儀表級(jí)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(biāo)準(zhǔn)表和同一

7、校驗(yàn)電路，分別校驗(yàn)甲、乙兩電壓表，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)表的電壓值為220V時(shí)，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(zhǔn)確?解由式(1-1)得：A1A1-A0220.7V-220V0.7VA2A2-A0219.6V-220V-0.4V計(jì)算結(jié)果表明，絕對誤差有正負(fù)之分。指示值比實(shí)際值大為正，指示值比實(shí)際值小為負(fù)。為了在測量同一量時(shí)便于比較，常用絕對誤差的絕對值|來表示儀表準(zhǔn)確度的高低，|越小，準(zhǔn)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(zhǔn)確度一、足夠的準(zhǔn)確度表1-3各級(jí)儀表的基本誤差準(zhǔn)確度等級(jí)01020510152550基本誤差(%)0102051

8、0152550一、足夠的準(zhǔn)確度例1-2當(dāng)分別用準(zhǔn)確度等級(jí)為1.0級(jí)、量程為10A的甲電流表和用準(zhǔn)確度等級(jí)為0.5級(jí)、量程為100A的乙電流表測量同樣為8A電流時(shí)，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(shí)，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(jì)算表明，雖然甲表的準(zhǔn)確度等級(jí)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(jìn)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(jìn)行近似計(jì)算而導(dǎo)致的誤差。(4) 人為誤差由于測量人員獲取數(shù)據(jù)時(shí)的某些不良習(xí)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(zhǔn)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(shè)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(fù)誤差補(bǔ)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(jī)構(gòu)2.測量電路二、測量機(jī)構(gòu)的工作原理1.轉(zhuǎn)動(dòng)力矩裝置2.反作用力矩裝置二、測量機(jī)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(jī)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(yīng)阻尼器1阻尼器盒2、3阻尼片4永久磁鐵二、測量機(jī)構(gòu)的工作原理4.讀數(shù)裝置圖1-7磁感應(yīng)阻尼器的工作原理二、測量機(jī)構(gòu)的工作原理圖1-8

11、儀表的標(biāo)度尺二、測量機(jī)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(biāo)式指示器1燈泡2光具組3反射鏡4光標(biāo)5.支承裝置一、電工儀表的合理選擇(1)合理選擇的指導(dǎo)思想根據(jù)提出測量任務(wù)的技術(shù)要求，應(yīng)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(zhǔn)確度等級(jí)的選擇理論上，似乎儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)越高，則測量的準(zhǔn)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(zhǔn)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(shí)應(yīng)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(qiáng)度的選擇對儀表及附加裝置的絕緣強(qiáng)度高低的選擇，應(yīng)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(dòng)系鐵磁電動(dòng)系靜電系感應(yīng)系測量基本量(不加說明時(shí)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(dòng)系鐵磁電動(dòng)系靜電系感應(yīng)系頻率范圍一般用于直流451000Hz(有的可達(dá)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(zhǔn)確度等級(jí)一般為0525級(jí)，高的可達(dá)01005級(jí)0525級(jí)0225級(jí)一般為0510級(jí)，高的可達(dá)01005級(jí)1525級(jí)1025級(jí)1050級(jí)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(qiáng)強(qiáng)弱弱強(qiáng)強(qiáng)標(biāo)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(dāng)通過表頭電流相同時(shí))大大小小較大小最大價(jià)格(對同一準(zhǔn)確度等級(jí)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(yīng)用范圍作直流電表作萬用電表作板式及一般實(shí)驗(yàn)室電表作板式交、直流標(biāo)準(zhǔn)表及一般實(shí)驗(yàn)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(shè)計(jì)電路和接線方法根據(jù)測量對象的種類、測量要求和測點(diǎn)的結(jié)構(gòu)情況，正確設(shè)計(jì)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(shí)需要調(diào)零。三、電工儀表的維護(hù)與保養(yǎng)1) 輕取輕放儀表，防止劇烈的振動(dòng)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(yàn)儀表，保證儀表的測量準(zhǔn)確度。6) 儀表保管工作要落實(shí)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(biāo)志符號(hào)?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(xué)表達(dá)式并說明表示的含義。三、電工儀表的維護(hù)與保養(yǎng)5.電工指示儀表有哪些準(zhǔn)確度等級(jí)?為