電工量計及檢測技術(shù)第七章課件

第七章電氣參數(shù)的測量1.電壓測量

①電壓大小—峰值UP、有效值U、平均值（1）表征電壓的特征量波形系數(shù)波峰系數(shù)直流電壓（V）交流電壓（V）高電壓中電壓低電壓高電壓中電壓低電壓106~102102~10-410-4~10-9105~103103~10-310-3~10-7②電壓波形—正弦波；非正弦波（三角波、方波、脈沖波、鋸齒波）③電壓頻率—低頻（小于1kHz）；音頻（1kHz~20kHz）；高頻（2）電壓測量的常用儀器

a.電磁式（或磁電式）電壓表、整流式電壓表b.萬用表（交、直兩用）c.示波器（交、直兩用）d.感應式電壓表e.靜電式電壓表（交、直兩用，用于測量高壓）f.熱電式電壓表（交、直兩用，主要用于電量有效值測量）a.分壓器b.電壓互感器c.電壓傳感器d.基準電壓源①常用儀表②常用器具③儀器選用a.常用測量電壓儀表的頻率適用范圍b.常用測量電壓儀器的測量范圍與誤差儀器、儀表或擴大量限器具測量范圍（V）誤差范圍（%）指示式儀表直流10-3—105交流10-3—1052.5—0.12.5—0.1電位差計直流10-5—2交流10-5—20.1—0.0010.5—0.1數(shù)字電壓表直流10-4—103交流10-4—1030.1—0.0020.1—0.05檢流計直流10-9—10-7分壓器直流10—104交流10—1040.5—0.0010.5—0.001電壓互感器交流102—1050.5—0.005表3測量電壓儀器的測量范圍與誤差(3)電壓測量的常用電路①平均值檢波器RRLCCDU~U（a）圖7.1平均值檢波器RRLCCDU~U（b）a.R-C-D型平均值檢波器

K1—整流系數(shù)K2—濾波系數(shù)存在問題：波形、頻率、二極管非線性適用場合：測量準確度要求不高，或被測電壓比較高而又基本不變或變化范圍不大的情況下采用。解決辦法：“線性檢波器”

R2圖7.2線性檢波器線性檢波器特性R1-D2uiAD1uou1+uoui0線性檢波器電路b.線性檢波器

b.正峰值檢波器

D2圖7.4正峰值檢波器-CuiAD1uou1+③有效值檢波器物理定義：有效值是根據(jù)電流熱效應來規(guī)定的.數(shù)學定義：時變量的瞬時值在給定時間間隔內(nèi)的均方根值.【有效值的定義】真有效值檢波器

熱電式變換器的結(jié)構(gòu)精密整流器對數(shù)放大器反對數(shù)放大器對數(shù)放大器對數(shù)放大器濾波uxu1u2Urms-++123圖7.5模擬有效值檢波器2.電流測量(1)電流測量常用儀器的測量范圍與誤差

儀器、儀表或擴大量限器具測量范圍（V）誤差范圍（%）指示式儀表直流10-7—102交流10-4—1022.5—0.12.5—0.1電位差計直流10-7—10-20.1—0.005霍爾效應大電流儀直流10-2—1052—0.2檢流計直流10-11—10-60.5—0.005分流器直流10—1040.5—0.02電流互感器交流10-1—1040.5—0.005電流互感器分流器(2)測量方法①互感器法②

分流器法③磁位計法④霍爾效應法(3)測量舉例①直流大電流的測量②交流大電流的測量

③微小電流的測量

④不切斷電路時電流的測量⑤控制電路中的電流檢測

被測電流鉗式鐵心量程轉(zhuǎn)換整流式電流表A—+—圖7.9配有鉗式電流互感器的電流表測量原理圖7.10常用電流檢測電路RR1C1D1I（a）半波控制電路IC1R1RQ（b）全波控制電路(3)工作方式●頻率測量工作方式——適用于測量高頻信號●周期測量工作方式——適用于測量低頻信號（4）頻率測量工作方式分析①

特點

：門控信號由時基信號直接或分頻后提供.

f

x

=n

x/Td

②誤差

：③適用性：被測信號頻率較高（或f

x

T

d

>>1）數(shù)字計數(shù)器門控電路時基電路顯示電路與顯示器主門整形放大門控信號輸入信號輸出信號ViVdVoViVdVoTdTXnx個圖7.11數(shù)字頻率計以頻率測量方式時的原理示意圖①特點：門控信號由被測信號提供.②誤差：T

x

=n

x

Td

③適用性：被測信號頻率較低（或f

d

>>f

x）（5）周期測量工作方式分析

數(shù)字計數(shù)器門控電路時基電路顯示電路與顯示器主門整形放大門控信號時鐘信號輸出信號VdViVoVdViVoTXTd圖7.12數(shù)字頻率計以周期測量方式時的原理示意圖nx個4．磁參數(shù)測量(1)磁感應強度的基本測量方法

“電磁感應法”——沖擊檢流計、磁通計“霍爾效應法”——高斯計

電磁感應法——用磁通計測量磁感應強度NS軟鐵芯可動線圈B探測線圈銀線圖7.11磁電式磁通計結(jié)構(gòu)原理圖霍爾效應法——用高斯計測量磁感應強度放大整流被測磁場霍爾元件交流定流電源（通常，1kHz）圖7.13高斯計的原理圖[T](2)磁化曲線的測量靜態(tài)磁化曲線的測量（直流）

A電子式磁通計EE+E-E0試樣磁化線圈探測線圈平均磁路l磁化電流I1n1n2K截面積A圖7.15靜態(tài)磁化曲線的測量電路圖7.16靜態(tài)磁化曲線H[A/m]B[T]電機變壓器繼電器的鐵芯

永久磁鋼

存儲器的磁芯

BBrH0Hc(b)矩磁材料的磁滯回線BB

rH0Hc(a)軟磁材料的磁滯回線BB

rH0H

c(c)硬磁材料的磁滯回線■不同磁材料的磁滯回線5．本章要求（1）掌握電壓、電流測量的基本方法、常用儀器、變換電路；（2）掌握數(shù)字頻率計的工作原理和兩種測量方式的分