电工测量授课课件.ppt
电工测量,电工电子技术中心,李造利 张强 杨挺 李桂丹 刘丽萍 石季英,余晓丹,要求课前 预习课中 遵守实验室规则课后 书写实验报告考核成绩：基本实验 60%研究型实验15%实验考核 10%笔试考核 15%,课程简介,理论课上课地点,第五周周二晚19：00 23-316(电1电5)周日晚19：00 23-114(自动化和电6),第一部分 常用电工仪表及仪器,第一章 电工测量的基本知识,第一章 电工测量的基本知识,一、电工测量的特点 二、测量仪表的分类 三、测量误差 四、有效数字,1.1 电工测量的特点,电工测量 根据电磁现象的基本规律，用电工仪表对各种电量、非电量进行的测量电工测量特点1.灵敏2.准确3.测量范围广4.便于控制，可实现连续测量和自动测量，易实现遥测、遥控5.可测量各种电量和非电量,1.2 测量仪表的分类,按被测量种类分类,1.2 测量仪表的分类,1.2 测量仪表的分类,常见的仪表符号,0.真值1.绝对误差2.相对误差3.测量误差的分类4.直读仪表的引用误差 5.仪表的准确度等级,三、测量误差,1)系统误差a.基本误差b.附加误差c.方法误差2)偶然误差,三、测量误差,仪表准确度等级,例题 有两只毫安表，量程分别为I1m100mA，I2m50mA，两表均为1.0级，用来测量40mA的电流，求测量结果中可能出现的最大相对误差。,标准表,实验室用表,一般生产用表,用100mA的电流表测40mA电流比用50mA的表所测结果具有更大的最大相对误差。,量程的选择对测量结果的准确度有很大影响。,第一章 电工测量的基本知识,一、电工测量的特点 二、测量仪表的分类 三、测量误差 四、有效数字,2-1 磁电式仪表2-2 整流式仪表2-3 电磁式仪表2-4 电动式仪表2-5 数字式仪表,第二章 直读式仪表,2-1 磁电式仪表,磁电式仪表的基本结构,一、磁电式仪表工作原理,a,二、磁电式电流表和电压表,2-1 磁电式仪表,2-1 磁电式仪表,二、磁电式电流表和电压表,二、磁电式电流表和电压表,2-1 磁电式仪表,2-1 磁电式仪表,2-1 磁电式仪表,三、磁电式电流表和电压表的特点1灵敏2 准确3刻度均匀4过载能力差5用于测直流，不能直接测交流量，要测交流量需加转换电路。,2-1 磁电式仪表,四、磁电式欧姆表,2-2 带变换器的磁电式仪表,一、整流电路,2-2 整流式仪表,三、整流式仪表的特点1灵敏度高；2刻度均匀；3、准确度较低；4用于测正弦交流有效值；5多用于测电压,2-3 电磁式仪表,一、作用原理,电磁式仪表的基本结构,2-3 电磁式仪表,二、量程表示 1.电流表,二倍量程,小量程,2-3 电磁式仪表,二、量程表示 2.电压表,2-3 电磁式仪表,三、电磁式仪表的特点1刻度不均匀；2准确度不高，易受外界电磁环境影响；3一般用于测交流量；4受频率影响较大，用于规定的频率下(如50Hz)；5灵敏度低；6过载能力强，结构简单。,2-4 电动式仪表,一、作用原理二、电动式安培表和伏特表三、电动式瓦特表四、三相功率的测量,2-4 电动式仪表,电动式仪表的偏转机构,一、作用原理,2-4 电动式仪表,二、电动式安培表和伏特表,2-4 电动式仪表,三、电动式瓦特表原理线路量程表示使用注意,2-4 电动式仪表,三、电动式瓦特表2.量程表示,2-4 电动式仪表,三、电动式瓦特表3.使用注意事项,电动式瓦特表接线方法,原则：电流线圈串联在电路中，电压线圈并联在电路中接线：电流线圈的标记端接电源侧，另一端接负载侧；电压线圈的标记端与电流线圈的标记端接在一起 另一端钮接负载的另一侧。,2-4 电动式仪表,三、电动式瓦特表3.使用注意事项,2-4 电动式仪表,四、三相功率的测量,A,B,C,W2,W1,*,*,*,*,三相Y接,三相接,两瓦计法测三相功率,P1=UACIAcos 1=UlIlcos(30)P2=UBCIBcos 2=UlIlcos(+30),P1=UACIAcos 1=UACIAcos(30)P2=UBCIBcos 2=UBCIBcos(+30),感性,容性,P1=UACIAcos 1=UACIAcos(30)P2=UBCIBcos 2=UBCIBcos(+30),感性,容性,四、三相功率的测量,两瓦计法测三相功率 二只瓦特表的电流线圈分别串入任意二根传输导线(*号端接电源侧)，电压线圈的对应端与电流线圈相接，电压线圈的另一端应与没有电流线圈串入的那根传输线相接。,1,2,1,1,2,2,四、三相功率的测量,2-4 电动式仪表,2-5 数字式仪表概述,一、数字仪表测量机构二、数字仪表的技术特性和应用范围三、常用的数字式仪表,2-5 数字式仪表概述,一、数字仪表测量机构数字电压基本表 1.结构 该基本表主要由AD转换器、数码显示器和少量的外围阻容元件组成。其中AD转换器是数字电压基本表的核心。,一、数字仪表测量机构数字电压基本表,双积分AD转换器,1.结构AD转换器数字电压基本表的核心数码显示器 它的作用是将输入的模拟电压信号转变成数字量输出，并驱动显示器。,一、数字仪表测量机构数字电压基本表,1.结构AD转换器数字电压基本表的核心数码显示器2.工作原理,2-5 数字式仪表概述,二、数字仪表的技术特性和应用范围 技术特性(1)准确度高(2)灵敏度高(3)测量速率高(4)适应性强(5)输入阻抗高(6)仪表功耗小(7)读数方便，操作简便,2-5 数字式仪表概述,三、常用的数字式仪表,多量程数字直流电流表,2-5 数字式仪表概述,三、常用的数字式仪表,2-5 数字式仪表概述,三、常用的数字式仪表,数字式万用表,第三章 比较式仪器-直流单双电桥,检流计是用以测量电桥平衡的专用磁电式装置.灵敏度高但准确度不一定高。为了提高灵敏度，通常采用如下措施：（1）减小弹簧反抗力矩；（2）加长指针；（3）采用电子放大电路。注意事项：（1）检流计只用于测直流；（2）要逐渐提高检流计的分流比例；（3）不用或搬动检流计时，要用“短路”阻尼，以防止检流计指针剧烈摆动。,第三章 比较式仪器-直流单双电桥,第四章 示波器工作原理及使用,一、工作原理二、工作方式三、使用注意事项,第四章 示波器工作原理及使用,一、工作原理阴极 被灯丝加热 发射电子控制栅极 用来调节电子束的大小直接与“亮度”旋钮挂钩第一阳极 给电子束加速，使其获得足够能量，撞到屏幕上第二阳极 一、二阳极间有电位差，用来聚焦，使线很清晰,第四章 示波器工作原理及使用,二、工作方式,第四章 示波器工作原理及使用,三、注意事项(1)采集信号的测试端子是并联接入待测电路两端的,只测取电压信号,三、注意事项(2)依据观测对象特性不同，正确选择不同工作方式。观测信号随时间变化之波形，可直接采用Y输入工作方式为了对两个信号波形进行比较，可用双线同时观测若观测元件伏安关系或磁滞回线等，则用X-Y工作方式。,第四章 示波器工作原理及使用,第四章 示波器工作原理及使用,三、注意事项(3)输入信号的共地问题 Y1(X)和Y2(Y)两路输入的“地”（黑夹子）在示波器内部是一点。同时观测两路输入波形时，两路输入电缆的黑夹子应接在同一点上。,第四章 示波器工作原理及使用,三、注意事项(3)输入信号的共地问题,
