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1、电工仪表及测量电工仪表及测量第1页，共27页，编辑于2022年，星期日内容提要内容提要课程介绍教学安排测量基本知识第2页，共27页，编辑于2022年，星期日1.课程介绍课程介绍电工测量、电气测量、电磁测量、电工仪表及测量、电工测量、电气测量、电磁测量、电工仪表及测量、电工仪表电工仪表电工仪表及测量技术是研究各种电磁量（电量电工仪表及测量技术是研究各种电磁量（电量+磁量）磁量）的测量方法，相应仪表的原理、结构、使用操作技术以的测量方法，相应仪表的原理、结构、使用操作技术以及测量误差与数据处理的技术。及测量误差与数据处理的技术。课程电工仪表技术课程电工仪表技术+测量技术；测量技术；与其它相关课程与
2、其它相关课程 电子测量技术、非电量电测技术、检测与转换、机械量电电子测量技术、非电量电测技术、检测与转换、机械量电测量、现代测试技术等。测量、现代测试技术等。第3页，共27页，编辑于2022年，星期日1.课程介绍课程介绍n n电量如电流、电压、功率、电能、频率、电阻、电电量如电流、电压、功率、电能、频率、电阻、电感、电容以及时间常数和介质损耗角等。感、电容以及时间常数和介质损耗角等。n n磁量主要指磁场以及物质在磁场磁化下的各种磁特性，磁量主要指磁场以及物质在磁场磁化下的各种磁特性，例如磁场强度、磁通、磁感应强度、磁势、磁导率、例如磁场强度、磁通、磁感应强度、磁势、磁导率、磁滞和涡流损耗等的测
3、量。电测量和磁测量又可统称磁滞和涡流损耗等的测量。电测量和磁测量又可统称为电磁测量或电气测量。为电磁测量或电气测量。n n参见教材目录参见教材目录第4页，共27页，编辑于2022年，星期日应用领域应用领域电工仪表及测量技术对从事电气技术工作的人员来电工仪表及测量技术对从事电气技术工作的人员来说是十分必要的；不论是电气设备的安装、调试、说是十分必要的；不论是电气设备的安装、调试、实验、运行、维修；还是对电气产品进行检验、测实验、运行、维修；还是对电气产品进行检验、测试、鉴定都会涉及电磁测量方面的技术问题。试、鉴定都会涉及电磁测量方面的技术问题。应用于工农业生产、生活、国防、科研等各领域。如，应用
4、于工农业生产、生活、国防、科研等各领域。如，变电所、配电室、发电厂、电力监控网、火箭发射中心、变电所、配电室、发电厂、电力监控网、火箭发射中心、家用电能计量表等。家用电能计量表等。第5页，共27页，编辑于2022年，星期日部分电工仪表图片部分电工仪表图片第6页，共27页，编辑于2022年，星期日部分电工仪表图片部分电工仪表图片第7页，共27页，编辑于2022年，星期日发展趋势发展趋势数字化网络化智能化小型化第8页，共27页，编辑于2022年，星期日学习方法及其它学习方法及其它理论+实践，注重理论和实际结合。自学为主，指导为辅。48学时考核：作业30%+考试70%联系电话：0451-551902
5、46E-mail:第9页，共27页，编辑于2022年，星期日教材及参考资料教材及参考资料电工仪表及测量周启龙等 中国水利水电出版社 2003.1电磁测量 唐统一 赵伟 清华大学出版社 1997.7电气测量陶时澍 哈尔滨工业大学出版社 1997.8电工仪表与测量 刘立意等 东北农业大学 2000.1第10页，共27页，编辑于2022年，星期日电工仪表资源电工仪表资源中华电工仪表网中华电工仪表网 http:/ http:/www.china- http:/ http:/www.tc104.org/http:/www.tc104.org/电测与仪表电测与仪表杂志社杂志社 地址：哈尔滨市哈平路地址：哈
6、尔滨市哈平路128128号号 邮编：邮编：150040 150040 电话：电话：0451-866934340451-86693434哈尔滨电工仪表研究所哈尔滨电工仪表研究所 http:/ http:/ 测测 量量 研研 究究 所所 http:/http:/第11页，共27页，编辑于2022年，星期日测量基本知识测量基本知识测量基本知识测量基本知识测量基本知识测量基本知识n n什么是测量什么是测量?n n什么是电工测量（电气测量、电磁测量）什么是电工测量（电气测量、电磁测量）?n n测量单位测量单位n n国际单位制国际单位制n n度量器度量器测量方式分类测量方式分类测量方式分类测量方式分类n
7、n直接测量直接测量n n间接测量间接测量n n组合测量组合测量n n比较测量比较测量第12页，共27页，编辑于2022年，星期日什么是测量什么是测量所谓测量，是指用实验的方法，将被测量（未知量）与已知的标准量进行比较，以得到被测量大小的过程；是对被测量定量认识的过程。第13页，共27页，编辑于2022年，星期日什么是电工测量什么是电工测量是指把被测的电量或磁量直接或间接地与作为测量单位的同类物理量（或者可以推算出被测量的异类物理量）进行比较的过程。第14页，共27页，编辑于2022年，星期日测量单位测量单位 unit of measurement把测量中的标准量定义为“单位”。单位是一个选定的
8、标准量，独立定义的单位称“基本单位”（base unit）；由物理关系导出的单位称“导出单位”（derived unit）。第15页，共27页，编辑于2022年，星期日国际单位制（SI）International System of Units1980年由国际计量大会（年由国际计量大会（CGPM）采纳和推荐的）采纳和推荐的一种一贯单位制一种一贯单位制。注：注：SISI是国际单位制的国际通用符号。是国际单位制的国际通用符号。目前，国际单位制下7个基本单位：n n长长 度度 米米 M M n n质质 量量 千克（公斤）千克（公斤）KgKgn n时时 间间 秒秒 S Sn n电电 流流 安安 培培
9、A An n热力学温度热力学温度 开开 尔文尔文 K K n n物质的量物质的量 摩摩 尔尔 MolMoln n发光强度发光强度 坎坎 德拉德拉 cdcd第16页，共27页，编辑于2022年，星期日SI基本单位的定义基本单位的定义 米：米：米：米：光在真空中（光在真空中（1/299792458s1/299792458s）时间间隔内所经过路径的长度。）时间间隔内所经过路径的长度。第第1717届国际计量大会（届国际计量大会（19831983）千克：千克：千克：千克：国际千克原器的质量。国际千克原器的质量。第第1 1届国际计量大会（届国际计量大会（18891889）和第）和第3 3届国际计量大会（届
10、国际计量大会（19011901）秒：秒：秒：秒：铯铯-133-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的射的91926317709192631770个周期的持续时间。个周期的持续时间。第第1313届国际计量大会届国际计量大会（19671967），决议），决议11安培：安培：安培：安培：在真空中，截面积可忽略的两根相距在真空中，截面积可忽略的两根相距1 m1 m的无限长平行圆的无限长平行圆直导线内通以等量恒定电流时，若导线间相互作用力在每米长度上为直导线内通以等量恒定电流时，若导线间相互作用力在每米长度上为210-7 N210-7 N，则每根导
11、线中的电流为，则每根导线中的电流为1 A1 A。国际计量委员会国际计量委员会（19461946）决议）决议2 2。第。第9 9届国际计量大会（届国际计量大会（19481948）批准）批准 第17页，共27页，编辑于2022年，星期日SI基本单位的定义基本单位的定义开尔文：开尔文：开尔文：开尔文：水三相点热力学温度的水三相点热力学温度的1/273.161/273.16。第第1313届国届国际计量大会（际计量大会（19671967），决议），决议44摩尔：摩尔：摩尔：摩尔：是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元（原子、分子、离子、电子及其他粒子，或这
12、些粒子元（原子、分子、离子、电子及其他粒子，或这些粒子的特定组合）数与的特定组合）数与0.012 kg0.012 kg碳碳-12-12的原子数目相等。的原子数目相等。第第1414届国际计量大会（届国际计量大会（19711971），决议），决议33坎德拉：坎德拉：坎德拉：坎德拉：是一光源在给定方向上的发光强度，该光源是一光源在给定方向上的发光强度，该光源发出频率为发出频率为5401012 Hz5401012 Hz的单色辐射，且在此方向上的单色辐射，且在此方向上的辐射强度为（的辐射强度为（1/6831/683）W/srW/sr。第第1616届国际计量大会届国际计量大会（19791979），决议），
13、决议33第18页，共27页，编辑于2022年，星期日国际单位制（国际单位制（SI）的导出单位）的导出单位 国际单位制中具有专门名称的导出单位量n n平面角平面角 弧度弧度 radradn n立体角立体角 球面度球面度 srsrn n频率频率 赫兹赫兹 HzHzn n力（重力、压力）力（重力、压力）牛顿牛顿 N Nn n压强（应力）压强（应力）帕斯卡帕斯卡 PaPan n能量（功、热）能量（功、热）焦耳焦耳 J Jn n功率（辐射通量）功率（辐射通量）瓦特瓦特 WW第19页，共27页，编辑于2022年，星期日国际单位制（国际单位制（SI）的导出单位）的导出单位n n电荷量电荷量 库仑库仑 0 0
14、C Cn n电位（电压、电动势）电位（电压、电动势）伏特伏特 V Vn n电容电容 法拉法拉 F Fn n电阻电阻 欧姆欧姆 n n电导电导 西门子西门子 S Sn n磁通量磁通量 韦伯韦伯 WbWbn n磁通量密度磁感应强度磁通量密度磁感应强度 特斯拉特斯拉 THTHn n电感电感 亨利亨利 H H第20页，共27页，编辑于2022年，星期日国际单位制（国际单位制（SI）的导出单位）的导出单位n摄氏温度 摄氏度 0Cn光通量 流明 lmn光照度 勒克斯 lxn放射性活度 贝可勒尔 Bqn吸收剂量 戈瑞 Gyn剂量当量 希沃特 Sv第21页，共27页，编辑于2022年，星期日度量器度量器在测量
15、过程中实际使用的已知量是被测量所用测量单在测量过程中实际使用的已知量是被测量所用测量单位的复制体，称作度量器。度量器可以是测量单位本位的复制体，称作度量器。度量器可以是测量单位本身，也可以是测量单位的分数倍或整数倍。身，也可以是测量单位的分数倍或整数倍。根据度器在量值传递上的作用和精确度不同，分为根据度器在量值传递上的作用和精确度不同，分为基准器、标准器和工作量具三种，其中基准器是精基准器、标准器和工作量具三种，其中基准器是精度高的测量单位复制体，一般由国际或国家计量部度高的测量单位复制体，一般由国际或国家计量部门拥有和管理，而日常测量用的是工作量具。门拥有和管理，而日常测量用的是工作量具。第
16、22页，共27页，编辑于2022年，星期日“伏特伏特”和和“欧姆欧姆”电学单位新基电学单位新基准准过去的电学基准是用标准电池组复现电动势或电压的过去的电学基准是用标准电池组复现电动势或电压的单位单位“伏特伏特”，标准电阻组，标准电阻组?复现电阻的单位复现电阻的单位“欧姆欧姆”。年月日国际上正式启用电学计量新。年月日国际上正式启用电学计量新基准。约瑟夫森效应和冯基准。约瑟夫森效应和冯 克里青效应（也称量子化克里青效应（也称量子化霍尔效应），复现霍尔效应），复现“伏特伏特”和和“欧姆欧姆”单位。它具单位。它具有复现精确度高、稳定性好的优点。有复现精确度高、稳定性好的优点。第23页，共27页，编辑于
17、2022年，星期日测量方式分类测量方式分类直接测量：直接测量：直接测量指的是被测量与度量器直接进行比较，直接测量指的是被测量与度量器直接进行比较，或者采用事先刻好刻度数的仪器进行测量，从而在测量过程或者采用事先刻好刻度数的仪器进行测量，从而在测量过程中直接求出被测量的数值。这种方式称为直接测量。中直接求出被测量的数值。这种方式称为直接测量。间接测量：间接测量：如被测量不便于直接测定，或直接测量该被如被测量不便于直接测定，或直接测量该被测量的仪器不够准确，那么就可以利用被测量与某种测量的仪器不够准确，那么就可以利用被测量与某种中间量之间的函数关系，先测出中间量，然后通过计中间量之间的函数关系，先
18、测出中间量，然后通过计算公式，算出被测量的值，这种方式称为间接测量。算公式，算出被测量的值，这种方式称为间接测量。如测长、宽求面积；测电流电压求功率等。如测长、宽求面积；测电流电压求功率等。第24页，共27页，编辑于2022年，星期日测量方式分类测量方式分类组合测量：组合测量：组合测量：组合测量：如果被测量有多个，虽然被测量（未知量）如果被测量有多个，虽然被测量（未知量）与某种中间量存在一定函数关系，但由于函数式有多个未与某种中间量存在一定函数关系，但由于函数式有多个未知量，对中间量的一次测量是不可能求得被测量的值。这知量，对中间量的一次测量是不可能求得被测量的值。这时可以通过改变测量条件来获
19、得某些可测量的不同组合，时可以通过改变测量条件来获得某些可测量的不同组合，然后测出这些组合的数值，解联立方程求出未知的被测量。然后测出这些组合的数值，解联立方程求出未知的被测量。比较测量：比较测量：比较测量：比较测量：比较法是指被测量与已知的同类度量器在比比较法是指被测量与已知的同类度量器在比较器上进行比较，从而求得被测量的一种方法。这种方法较器上进行比较，从而求得被测量的一种方法。这种方法用于高准确度的测量用于高准确度的测量 。第25页，共27页，编辑于2022年，星期日测量方式分类测量方式分类n n零位法：零位法：被测量与已知量进行比较，使两者之间被测量与已知量进行比较，使两者之间的差值为
20、零，这种方法称为零位法。例如电桥、的差值为零，这种方法称为零位法。例如电桥、天平、杆秤天平、杆秤 、检流计、检流计n n偏位发偏位发 ：被测量直接作用于测量机构使指针等偏被测量直接作用于测量机构使指针等偏转或位移以指示被测量大小。转或位移以指示被测量大小。n n替代法替代法 ：替代发是将被测量与已知量先后接入同一替代发是将被测量与已知量先后接入同一测量仪器，在不改变仪器的工作状态下，使两次测测量仪器，在不改变仪器的工作状态下，使两次测量仪器的示值相同，则认为被测量等于已知量。例量仪器的示值相同，则认为被测量等于已知量。例如如曹冲称象。曹冲称象。第26页，共27页，编辑于2022年，星期日小结小结课程介绍，教学安排测量基本知识n测量n测量单位n n国际单位制（国际单位制（SISI）n度量器n测量方式分类第27页，共27页，编辑于2022年，星期日