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电气测量技术 基础知识

220.5V和219V,求甲、乙两表的绝对误差。 解:代入绝对误差的定义式得 甲表的绝对误差 △1=Ax1-A0 =220.5-220=0.5V 乙表的绝对误差 △2=Ax2-A0 =219-220=-1V
相对误差

绝对误差△与被测量实际值A0比值的百分 数,叫做相对误差γ,即
100 % A0

一般情况下实际值A0难以确定,而仪表的 指示值Ax≈A0,故可用以下公式计算
100 % Ax
[例]
已知甲表测量200V电压时△l=+2V,乙 表测量10V电压时△2=+1V,试比较两表的相 对误差。 解:甲表相对误差为
1 2 1 100 % 100 % 1% A01 200
典型仪表:比较式直流电桥

比 较 式 直 流 电 桥
第五章 电路参数的测量中讲
数字仪表digital instrument

数字仪表的特点:采用数字测量技术,并 以数码的形式直接显示出被测量的大小。 数字仪表的分类:常用的有数字式电压表、 数字式万用表、数字式频率表等。
典型仪表:数字式电压表


曹冲称象
曹冲(196—208),字仓舒,谥号邓哀王,东汉末年 沛(pèi)国谯(qiáo)(今安徽毫(bó)州市)人。是曹操的 三儿子,由曹操的小妾环夫人所生。曹冲从小聪明仁 爱,与众不同,深受曹操喜爱。建安十三年(公元208 年),曹冲病重不治而去世,年仅十三岁。
比较测量法的优缺点

优点:准确度高。

缺点:由于仪表接入被测电路后,会使电路工 作状态发生变化,因而这种测量方法的准确度 较低。
举例:电流表测量电流,电压表测量电压,功 率表测量功率等。

常用方法 二、比较测量法

特点:凡在测量过程中需要度量器的直接参 与,并通过比较仪表来确定被测量数值的方
法叫做比较测量法。

适用范围:适用于
测量要求准确度较高
磁电系仪表
按工作原理分
电磁系仪表 电动系仪表
感应系仪表
模拟 指示 仪表 按使用方法分 按准确度等级分 按被测量名称分 按使用条件分 安装式和便携式两类 有0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0级 有电流表、电压表、功率表、电能表等 分A、B、C三组仪表
A组: 工作环境为0~+40℃, 相对湿度在85%以下 B组: 工作环境为-20~+50℃,相对湿度在85%以下 C组: 工作环境为-40~+60℃,相对湿度在98%以下
的场合。
比较测量法的分类



零值法:在测量过程中,通过改变标准量,使 其与被测量相等(即两者差值为零),从而确 定被测量数值的方法叫零值法。如用电桥测量 电阻就属于这种方法。 差值法:利用被测量与标准量的差值作用于测 量仪表,从而确定被测量数值的方法,叫差值 法。如用不平衡电桥测量电阻就属于这种方法。 代替法:在测量过程中,用已知标准量代替被 测量,若维持仪表原来的读数不变,则被测量 必等于已知标准量,这种测量方法叫做代替法。
设计序号(数字)
D-单相 S-三相 T-三相四线 X-无功
电能表
例如,型号DD862就表示一块设计序号为862的单相电能表。
三、电工仪表的标志

不同的电工仪表具有不同的技术特性,为方便
选择和使用仪表,规定用不同的符号来表示这
些技术特性,并标注在仪表的面板上,这些图
形符号叫做仪表的标志。
2.仪表工作原理的图形符号
3.准确度等级的符号
4.端钮及调零器的符号
5.工作位置的符号
6.电流种类的符号
7.绝缘强度的符号
识别电流表的表盘上的符号
上面仪表面板上的型号符号及图形符号的含 义是什么?
课堂作业
电工仪表按结构和用途的不同,分为哪几类? 各自的特点是什么? 电工指示仪表按工作原理分为哪几类?画出 各自的标志图形符号。 解释下列电工仪表型号的含义: 45T1-cosj T62-V DS36 DT12 D3-Hz DD862
疏忽误差:测量人员 疏忽造成
系统误差

遵循一定的规律,在测量过程中保持不变的误 差。
基本误差:由仪表结 构造成的误差 系统误差 附加误差:偏离规定的 工作条件造成的误差
随机误差

由一些偶发原因引起的误差,例如电磁场微变、热起 伏、空气扰动、大地微振等。
一般都比较小,工程上的测量可以不予考虑。只有
电工仪表种类很多,按结构和用途不同,
主要分为指示仪表(模拟指示仪表)、比较
仪表、数字仪表和智能仪表四大类。
指示仪表
indicating instrument
特点:能将被测量转换为仪表可动部分的机械偏转 角,并通过指示器直接指示出被测量的大小,故 又称为直读式仪表。 按工作原理分类 : 主要有磁电系仪表、电磁系仪 表、电动系仪表和感应系仪表。此外,还有整流系 仪表、铁磁电动系仪表等。 典型仪表:安装式仪表、便携式仪表

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第二节
电工仪表的组成
一、模拟指示仪表的组成
被测量y
测量线路
过渡量x x=f (y)
指针偏转角α
测量机构
α=F(x)=φ(y)
作用是把不同的被 测电量按一定比例 转换成能被测量机 构接受的过渡电量
作用是把过渡电量 转换成仪表可动部 分的机械偏转角
测量机构是整个仪表的核心

为使仪表指针的偏转角能够正确反映被测量 的数值,要求偏转角一定要与被测电量(过 渡电量)保持一定的函数关系。

在精密实验时才需要进行计算。
疏忽误差

又见“疏失误差”。是由于测量者在测量过程中的粗 心和疏忽造成的。如读数错误或记录错误等。这样的 测量结果是不可取的。
二、测量误差的表示方法
绝对误差 absolute error 相对误差 relative error 引用误差 quoted error
备注:有些教材上未提及引用误差
数字式电压表
智能仪表intelligent instrument

智能仪表的特点:利用微处理器的控制和计算功 能,这种仪器可实现程控、记忆、自动校正、自 诊断故障、数据处理和分析运算等功能。 智能仪表的分类:智能仪表一般分为两大类:一 类是带微处理器的智能仪器;另一类是自动测试 系统。 典型仪表:数字式存储示波器
第一章
电工仪表与测量的基本知识
第一节 常用电工仪表的分类、型号和标志 第二节 电工仪表的组成 第三节 测量方法的分类 第四节 测量误差及其表示方法 第五节 电工指示仪表的技术要求
第一节
常用电工仪表的分类、型号和标志
一、常用电工仪表的分类
在电工测量中,测量各种电量、磁量及 电路参数的仪器仪表统称为电工仪表。
绝对误差

仪表的指示值Ax与被测量实际值A0之间的 差值,叫做绝对误差。 △=Ax-A0
将上式变形可得
在计算△值时,通常可用标准表的指示值作为被 测量的实际值。
A0=Ax-△=Ax+(-△)=Ax +C 上式中的C=-△称为仪表的校正值。
[例]
用一只标准电压表来校验甲、乙两只电压表,当
标准表的指示值为220V时,甲、乙两表的读数分别为
测量机构的主要装置
转动力矩装置 反作用力矩装置
阻尼力矩装置
读数装置
支撑装置
转动力矩装置

产生转动力矩的装置都由固定部分和 可动部分组成。

转动力矩M的大小与被测量x及指针偏
转角α成某种函数关系。
反作用力矩装置

反作用力矩Mf一般由游丝产生。其方向 总是与转动力矩的方向相反,大小在游 丝的弹性范围内与指针偏转角α成正比。


缺点:设备复杂,价格较高,操作麻烦。
举例:电桥测量电阻。
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第四节
测量误差及其表示方法
备注:物理、化学等多学科都有涉及
一、误差定义及分类
指测量的结果与被测量的真实值(实际值)之间存 在的差异 。 根据测量误差的性质及产生的原因,可分为:
系统误差
测量误差分类
随机误差:偶发原因 引起大小方向都不确 定的误差
常见的安装式仪表
便 携 式 仪 表
比较式仪表comparative

instrument
比较式仪表的特点:在测量过程中,通过被 测量与同类标准量进行比较,然后根据比较 结果才能确定被测量的大小。

比较式仪表分类:直流比较仪表和交流比较 仪表。直流电桥和电位差计属于直流比较仪 表,交流电桥属于交流比较仪表。
数字脉冲经 译码加到显 示器
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第三节
测量方法的分类

实践证明,测量结果准确与否,除了与所使
用的电工仪表有关之外,还与所选择的测量
方法有关。

所谓电气测量就是把被测的电量、磁量或电
参数与同类标准量(即度量器)进行比较,从
而确定被测量大小的过程。

在测量过程中,由于采用仪器仪表的不同,也就


数字式存储示波器
二、电工指示仪表的型号
安装式指示仪表的型号
便携式指示仪表的型号
电能表的型号
1. 安装式指示仪表型号的识别
用途号(国际通用符号) 设计序号(数字)
系列代号(汉语拼音字母)
形状第二位代号(数字“0”可省略) 形状第一位代号(数字)
形状第一位代号:按仪表面板形状最大尺寸编制 形状第二位代号:按仪表外壳形状尺寸编制 系列代号:按仪表的工作原理编制 C: 表示磁电系 T: 表示电磁系 D: 表示电动系 G: 表示感应系 L: 表示整流式 Q: 表示静电系 用途号:按被测量编制 如: V: 电压表 A: 电流表 W: 功率表
举例:42C3-A 设计序号为3的磁电系电流表 ,形状代号42可在产品目 录查得其外形尺寸和安装开孔尺寸。
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