电工测量授课课件.ppt

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1、电工测量授课课件 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望要求要求课前 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%课程简介周次实验内容实验地点综合实验楼6、7实验一、外特性604实验四、串联电路频率特性6048、9实验三、信号发生器与示波器604实验七、滤波电路60410、11实验五、交流参数测定504实验十、阻容移相与选频60412、13实验六、三相电路观测504实验九、三相

2、功率测量50414、15实验八、动态电路研究604实验十一、回转器60416、17研究型实验604、50418、19笔试考核、实验考核实验十三、负阻器观测604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

3、、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按被测测量种量种类类分分类类按测量的种类按测量的种类仪表名称仪表名称符号符号电流电流电流表（安培表、毫安表）电流表（安培表、毫安表）A、mA、A电压电压电压表（伏特表、毫伏表）电压表（伏特表、毫伏表）V、mV电功率电功率功率表（瓦特表）功率表（瓦特表）W电能量电能量电度表电度表kWh相位差相位差相位表相位表 频率频率频率表频率表Hz电阻电阻欧姆表欧姆表 绝缘电阻绝缘电阻兆欧表兆欧表M 1.2 测量仪表的分类1.2 测量仪表的分类 常常见见的的仪仪表符号表符号符号符号所代表的意义所代表的意义直流直流交流交流交直流使用交直流使用仪表垂直放置

4、仪表垂直放置仪表水平放置仪表水平放置与水平成与水平成30度放置度放置0.5准确度级（以量限百分数表准确度级（以量限百分数表示的准确度等级）示的准确度等级）本仪表绝缘经本仪表绝缘经2KV耐压试验耐压试验调零器调零器仪表防外磁场等级仪表防外磁场等级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、测量误差仪仪表准确度等表准确度等级级仪表等级仪表等级0.050.10.20.30.51.01.52.02.55.0基本误差基本误差(%)（引用误差）（引用误差）0.050.10.2

5、 0.30.51.01.52.02.55.0例题例题 有两只毫安表，量程分别为有两只毫安表，量程分别为I1m100mA，I2m50mA，两表均为两表均为1.0级，用来测量级，用来测量40mA的电流，求测量结果中可能的电流，求测量结果中可能出现的最大相对误差。出现的最大相对误差。标准表标准表实验室用表实验室用表一般生产用表一般生产用表用用100mA的电流表测的电流表测40mA电流电流比用比用50mA的表所测结果具有更的表所测结果具有更大的最大相对误差。大的最大相对误差。量程的选择对测量结果的准确量程的选择对测量结果的准确度有很大影响。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

6、、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 磁电式仪表的基本结构一、一、磁电式仪表工作原理磁电式仪表工作原理a二、二、磁电式电流表和电压表磁电式电流表和电压表IgRgIRs电流表的基本电路IgRgR2R1R3123-+R多量程电流表的基本电路2-1 磁电式仪表磁电式仪表2-1 磁电式仪表磁电式仪表二、二、磁电式电流表和电压表磁电式电流表和电压表R2R1R3U1U2电压表的基本电路U3IgRg二、二、磁电式电流表和电压表磁电式电流表和电压表2-1 磁电式仪表磁

7、电式仪表2-1 磁电式仪表磁电式仪表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 磁电式仪表磁电式仪表四、四、磁电式欧姆表磁电式欧姆表1005020100050010502-2 带变换器的磁电式仪表 一、整流电路一、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.电流表二倍量程二倍量程小量程小量程2-3 电磁式仪表二、量程表示 2.

8、电压表R2R1R3U1U2电压表的基本电路U3IgRg2-3 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1.原理线路2.量程表示3.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

9、3.使用注意事项电动式瓦特表接线方法原则：电流线圈原则：电流线圈串联串联在电路中，电压线圈在电路中，电压线圈并联并联在电路中在电路中接线：电流线圈的接线：电流线圈的标记端接电源侧标记端接电源侧，另一端接负载侧；，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。另一端钮接负载的另一侧。待待测测阻阻抗抗V2-4 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、三相功率的测量四、三相功率的测量*ABCN*W三三相相负负载载ABCW2W1*30o30o30o三相三相Y接接三相三相接接两瓦计法测三相功率两瓦计法

10、测三相功率30o30oP1=UACIAcos 1=UlIlcos(30)P2=UBCIBcos 2=UlIlcos(+30)P1=UACIAcos 1=UACIAcos(30)P2=UBCIBcos 2=UBCIBcos(+30)60o负数负数正数正数 60o负数负数正数正数 60o负数负数正数正数感性感性容性容性零零 =60oP1P2P=P1+P2 =60o零零 =0电阻电阻四、三相功率的测量四、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。121122四

11、、三相功率的测量四、三相功率的测量2-4 电动式仪表122-5 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双积分AD转换器转换器1.结构(1)AD转换器数字电压基本表的核心(2)数码显示器(3)(4)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。(5)一、数字仪表测量机构数字电压基本表1.结构(1)AD转换器数字电压基本表的核心(

12、2)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五量程数字直流电压表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

13、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、工作原理阴极阴极 被灯丝灯丝加热 发射电子控制栅极控制栅极 用来调节电子束的大小直接与“亮度亮度”旋钮旋钮挂钩第一阳极第一阳极 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