第2章電工測(cè)量

1、第12章 電工(dingng)測(cè)量后一頁(yè)退出 12.1 概述 12.2 電工儀表的分類(lèi) 12.3 測(cè)量誤差及分類(lèi) 12.4 儀表的準(zhǔn)確度 12.5 模擬直讀式儀表 12.6 電流、電壓和功率的測(cè)量 12.7 電阻測(cè)量和萬(wàn)用表 12.8 比較式儀表 12.9 非電量(dinling)的電測(cè)法 12.10 智能化儀表 12.11 儀表的選擇共三十七頁(yè)本章(bn zhn)基本要求1.了解和掌握常用電工儀表（電流表、 電壓表、 功率表）的功能、使用方法及其選擇、測(cè)量誤差和準(zhǔn)確度等級(jí)，掌握萬(wàn)用表的正確(zhngqu)使用和注意事項(xiàng)。2.掌握電壓、電流、功率的測(cè)量方法。3.了解非電量電測(cè)法的基本原理。前一

2、頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè)12.1 概述(i sh) 電工測(cè)量(cling)主要用于研究電學(xué)量和磁學(xué)量的測(cè)量(cling)方法及測(cè)量(cling)儀表。前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè)12.2 電工儀表的分類(lèi)(fn li) 按測(cè)量方法：比較測(cè)量法 直接測(cè)量法 按儀表(ybio)類(lèi)型：模擬式儀表(ybio) 數(shù)字式儀表前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè)12.3 測(cè)量誤差及分類(lèi)(fn li)1.測(cè)量誤差 絕對(duì)誤差 相對(duì)誤差(xin du w ch) M-測(cè)量值，T真值。2.誤差分類(lèi) 系統(tǒng)誤差 隨機(jī)誤差 基本誤差 附加誤差 相對(duì)額定誤差 前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè)12.4 儀表(ybio)的準(zhǔn)

3、確度 直讀儀表的準(zhǔn)確度用相對(duì)額定誤差分級(jí)。 最大相對(duì)誤差 例如：用1.0級(jí)、量程為150V的電壓表測(cè)量(cling)30V的電壓，可能出現(xiàn)的最大相對(duì)誤差為5%； 而改用1.0級(jí)、量程為50V的電壓表測(cè)量30V的電壓，可能出現(xiàn)的最大相對(duì)誤差只有1.67%. 因此，選用儀表量程時(shí)應(yīng)使讀數(shù)在2/3量程以上。前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè)12.5 模擬(mn)直讀式儀表測(cè)量數(shù)據(jù)類(lèi)型：模擬量顯示方式：通過(guò)指針(zhzhn)和刻度盤(pán)指示被測(cè)量的數(shù)值。分類(lèi)： 按作用原理：磁電式、電磁式、電動(dòng)式、感應(yīng)式。 按被測(cè)量種類(lèi)：電流表、電壓表、功率表、電阻表。前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè)一、磁電式儀表工作原理載

4、流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受電磁力作用。主要功能：（1）變換功能（2）顯示(xinsh)功能 （3）平衡穩(wěn)定功能特點(diǎn)： 1.用于測(cè)量直流電 2.刻度均勻、靈敏度、準(zhǔn)確度較高前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè)前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè)二、電磁式儀表工作原理(yunl)電流磁場(chǎng)對(duì)鐵磁物質(zhì)進(jìn)行磁化分類(lèi)：1.推開(kāi)式2.吸入式特點(diǎn)：1.用于測(cè)量交、直流電壓、電流。2.制造簡(jiǎn)單，價(jià)格低，堅(jiān)固耐用。3.刻度不均勻，靈敏度、準(zhǔn)確度較低。前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè)三、電動(dòng)式儀表特點(diǎn)：1.用于測(cè)量交直流電壓(diny)、電流、功率2.功耗小，靈敏度、準(zhǔn)確度高3.易受干擾，過(guò)載能力較差前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè)

5、電動(dòng)式儀表用于功率的測(cè)量（1）固定線圈作為電流線圈 與被測(cè)電路負(fù)載串聯(lián)(chunlin)。（2）轉(zhuǎn)動(dòng)線圈作為電壓線圈 與被測(cè)電路負(fù)載并聯(lián)。前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè)四、兆歐表 兆歐表特殊結(jié)構(gòu)的磁電式儀表。 作用測(cè)量電器設(shè)備的絕緣電阻。 組成磁電式檢流計(jì)、手搖發(fā)電機(jī)。 特點(diǎn)(tdin)：準(zhǔn)確度與電壓無(wú)關(guān) 注意：儀表示用前后，必須 切斷電源并放凈靜電。 前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè)12.6 電流、電壓和功率(gngl)的測(cè)量要求正確選擇(xunz)儀表的類(lèi)型、量程和準(zhǔn)確度。一、直流電流和電壓的測(cè)量1.電流的測(cè)量安培表的組成：表頭、分流器。前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè)2.電壓的測(cè)量(c

6、ling) 電壓表的組成：表頭、倍壓器。前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè)二、交流(jioli)電流、電壓的測(cè)量 測(cè)量交流電壓、電流應(yīng)采用電磁式、電 動(dòng)式儀表。前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè)三、功率的測(cè)量 1.三相(sn xin)四線制不對(duì)稱(chēng)負(fù)載前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè)2.三相三線(sn xin)制不對(duì)稱(chēng)負(fù)載的感性負(fù)載下的三相(sn xin)總功率的感性負(fù)載下的三相總功率前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè) 電阻元件測(cè)量方法有多種，主要有伏安(f n)法、電橋法、電阻表法。一、電阻表法前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出12.7 電阻(dinz)測(cè)量和萬(wàn)用表共三十七頁(yè)二、萬(wàn)用表 指針式萬(wàn)用表 組成：磁電

7、式表頭、多種分流電阻(dinz)、多種倍 壓電阻、整流電路、電池。 用途：測(cè)量交直流電壓、電流，電阻、 電容、電感、音頻電平、晶體管參數(shù) 等。 特點(diǎn)：價(jià)格低廉、使用簡(jiǎn)便、攜帶方便。 注意：不用時(shí)，應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)置于“空擋”或 交流電壓最高擋。前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè)數(shù)字式萬(wàn)用表特點(diǎn)：讀數(shù)直觀、分辨率和靈敏度高，過(guò)載(guzi)能力強(qiáng)，具有數(shù)據(jù)采集、處理和故障檢測(cè)等功能。前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè)12.8 比較(bjio)式儀表方法將被測(cè)量與同類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)量相比較一、直流電橋當(dāng) 時(shí)，前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè)二、交流電橋用途：測(cè)量電阻、電容、電感(din n)、阻抗

8、等。當(dāng) 時(shí)， 電橋平衡條件 例如：前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè)三、電位差計(jì) 電位差計(jì)測(cè)量電動(dòng)勢(shì)與電壓(diny) 調(diào)解步驟： （1）確定標(biāo)準(zhǔn)電壓值 （2）測(cè)量被測(cè)電壓前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè)測(cè)量步驟(bzhu)：1.將非電量通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)換為電量。2.對(duì)微小的電信號(hào)選用合適的測(cè)量電路。3.將被測(cè)信號(hào)通過(guò)適當(dāng)處理，便于測(cè)量、顯示。前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出12.9 非電量(dinling)的電測(cè)法共三十七頁(yè)12.10 智能化儀表(ybio)前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè)12.11 儀表(ybio)的選擇儀表設(shè)備選擇原則準(zhǔn)確度滿足要求，設(shè)備經(jīng)濟(jì)實(shí)用，操作簡(jiǎn)便，節(jié)省時(shí)間。儀表選擇內(nèi)容： （1

9、）用途選擇 （2）形式選擇 （3）準(zhǔn)確度等級(jí)選擇 （4）量程(lingchng)選擇 （5）安放方式的選擇前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè)本章(bn zhn)小結(jié)本章一般為結(jié)合實(shí)驗(yàn)(shyn)自學(xué)的內(nèi)容。1.電工儀表的種類(lèi)很多按測(cè)量方法分類(lèi)的有：（1）比較式儀表，如電橋、電位差計(jì)等。（2）直讀式儀表，被測(cè)數(shù)由指針或光標(biāo)在儀表刻度盤(pán)上提示出來(lái)。按工作原理和顯示方法分類(lèi)的有：（1）模擬式儀表，用于測(cè)量模擬量，用于指針和刻度盤(pán)指示被測(cè)量數(shù)值。（2）數(shù)字式儀表，用數(shù)字顯示被測(cè)量數(shù)值。前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè) 2.模擬直讀式儀表有磁電式、電磁式和電動(dòng)式。磁電式儀表主要用于測(cè)量直流電路中的電壓和電

10、流；電磁式儀表用于測(cè)量工頻交流電壓和電流，也可作為交、直流兩用電壓、電流表使用；電動(dòng)式儀表主要用作功率表，也可制作高準(zhǔn)確度、靈敏度的電壓、電流表。 滿偏轉(zhuǎn)電流（額定電流）為微安級(jí)的磁電式測(cè)量機(jī)構(gòu)，俗稱(chēng)表頭。表頭配置(pizh)分流器可擴(kuò)大電流；量程，制成多種量程的電流表；配置(pizh)倍壓器可擴(kuò)大電壓量程，制成多種量程的電壓表。前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè)3.記錄實(shí)驗(yàn)中所使用儀表表盤(pán)上的各種標(biāo)記符號(hào)及所提供的參數(shù)。學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，了解儀表的種類(lèi)、名稱(chēng)、準(zhǔn)確度等級(jí)、放置方式等。學(xué)會(huì)(xuhu)正確使用和選擇儀表及量程，并進(jìn)行誤差分析。4.了解儀表的各種誤差，對(duì)正確使用儀表和數(shù)據(jù)分析具有重要意

11、義。測(cè)量誤差有：（1）絕對(duì)誤差： =M-T。其中，M為測(cè)量示值；T為真值。（2）相對(duì)誤差： ，表示測(cè)量的準(zhǔn)確度。共三十七頁(yè) 誤差又分為系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、基本誤差、附加誤差和相對(duì)額定( dng)誤差。最大相對(duì)額定( dng)誤差定義 為 ，其中， 為在正常條件下儀表 可能發(fā)生的最大絕對(duì)誤差絕對(duì)值；B為儀表的測(cè)量范圍，若儀表測(cè)量下限為零，則B為儀表的滿量程。 5.最大相對(duì)額定誤差提供了儀表最大可能誤差的信息，直讀式儀表的準(zhǔn)確度就是用最大相對(duì)額定誤差來(lái)分級(jí)的。它是用來(lái)度量?jī)x表準(zhǔn)確度的一個(gè)量。我國(guó)生產(chǎn)的儀表，準(zhǔn)確度分為0.1 、0.2 、0.5 、1.0 、1.5 、2.5 、5.0七級(jí)。準(zhǔn)確度為2

12、.5級(jí)的電壓表，表明其最大相對(duì)額定誤差 前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè) 測(cè)量(cling)結(jié)果的準(zhǔn)確度除與儀表的準(zhǔn)確度有關(guān)外，還與選用的儀表量程有關(guān)。測(cè)量(cling)結(jié)果可能出現(xiàn)的最大相對(duì)誤差為 可見(jiàn)被測(cè)量量M比儀表量程B小的越多，測(cè)量結(jié)果可能出現(xiàn)得最大相對(duì)誤差越大。因此，選用儀表量程時(shí)應(yīng)使被測(cè)值在2/3量程以上。共三十七頁(yè)6.萬(wàn)用表有指針式和數(shù)字式兩種。指針式萬(wàn)用表是一種可以用來(lái)測(cè)量直流或交流電壓，電流以及電阻等多用途，多量程的常用直讀儀表。面板上的“”端接在內(nèi)裝電池的負(fù)極，“”端接在內(nèi)裝電池的正極。使用時(shí)要注意轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的位置(wi zhi)和量程，切勿用電阻擋或電流擋去測(cè)量電壓，也勿在

13、帶電線路上測(cè)量電阻。使用完畢后應(yīng)選擇開(kāi)關(guān)放到空擋或交流電壓最高擋，一面損壞儀表。共三十七頁(yè)7.單相電路的有功功率用單相功率表測(cè)量。使用時(shí)應(yīng)將電流線圈與負(fù)載串聯(lián)(chunlin)，電壓線圈與負(fù)載并聯(lián)，兩個(gè)線圈的始端在面板上標(biāo)有“*”號(hào)，應(yīng)連在一起，接在電源的同一端。功率表的讀數(shù)為 。其中，分格常數(shù) 、 為所選電壓量程和電流量程； 為功率表的功率因數(shù)； 為滿刻度格數(shù)。前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè) 三相電路的有功功率，當(dāng)電源為三相三線制時(shí)，不管三相負(fù)載是否對(duì)稱(chēng)都可以用二功率表法測(cè)量；電源為三相四線制時(shí)，對(duì)稱(chēng)負(fù)載可用單相功率表測(cè)量后乘以3，不對(duì)稱(chēng)負(fù)載用三功率表法測(cè)量。目前我國(guó)生產(chǎn)有專(zhuān)供測(cè)三相三線制

14、電路功率的二元功率表和測(cè)量三相四線制電路功率的三元三相功率表。8.非電量的電測(cè)法是先將非電量通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)換為電量，再用電測(cè)法測(cè)量，并將測(cè)得的量值換算為非電量顯示。非電類(lèi)專(zhuān)業(yè)(zhuny)的學(xué)生和工程技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)需要學(xué)習(xí)，掌握相關(guān)內(nèi)容和技能。前一頁(yè)后一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè)9.智能化儀表是人工智能、信號(hào)處理、計(jì)算機(jī)科學(xué)，電子科學(xué)等新型(xnxng)技術(shù)與傳統(tǒng)儀表技術(shù)相結(jié)合的高性能測(cè)量?jī)x器。同時(shí)它還具有一定的自動(dòng)化能力，如自動(dòng)量程轉(zhuǎn) 換、自調(diào)節(jié)、自校準(zhǔn)、自檢測(cè)、自診斷 等。高新技術(shù)人員應(yīng)能掌握這類(lèi)儀表的性能和使用方法。前一頁(yè)節(jié)目錄退出共三十七頁(yè)內(nèi)容摘要第12章 電工測(cè)量。退出。12.6 電流、電壓和功率的測(cè)量。系統(tǒng)誤差 隨機(jī)誤差 基本誤差。附加誤差 相對(duì)額定誤差。因此，選用儀表量程(lingchng)時(shí)應(yīng)使讀數(shù)在2/3量程(lingchng)以上。工作原理載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受電磁力