電工測(cè)量授課課件

1、電工測(cè)量電工電子技術(shù)中心李造利 張強(qiáng) 李桂丹 劉麗萍 石季英余曉丹要求要求課前 預(yù)習(xí)課中 遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)則課后 書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核成績(jī)考核成績(jī)：基礎(chǔ)型和綜合型實(shí)驗(yàn) 5060%研究型實(shí)驗(yàn) 1020%考核（實(shí)驗(yàn)+筆試） 2040%筆試：電工測(cè)量的基本知識(shí)、實(shí)驗(yàn)有關(guān)內(nèi)容，現(xiàn)象的觀測(cè)分析 數(shù)據(jù)預(yù)處理課程簡(jiǎn)介課程簡(jiǎn)介下次上課時(shí)間地點(diǎn)第五周 周六 23-106周次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)綜合實(shí)驗(yàn)樓8、9實(shí)驗(yàn)一、外特性604實(shí)驗(yàn)四、串聯(lián)電路頻率特性60410、11實(shí)驗(yàn)三、信號(hào)發(fā)生器與示波器604實(shí)驗(yàn)七、濾波電路60412、13實(shí)驗(yàn)五、交流參數(shù)測(cè)定504實(shí)驗(yàn)八、動(dòng)態(tài)電路研究60414、15實(shí)驗(yàn)六、三相電路觀測(cè)504實(shí)驗(yàn)九

2、、三相功率測(cè)量50416、17研究型實(shí)驗(yàn)604、50418、19筆試考核、實(shí)驗(yàn)考核實(shí)驗(yàn)十三、負(fù)阻器觀測(cè)604求是學(xué)部第8周周三做實(shí)驗(yàn)一、外特性 實(shí)驗(yàn)二、電橋 地點(diǎn)604第一部分 常用電工儀表及儀器第一章 電工測(cè)量的基本知識(shí)第一章 電工測(cè)量的基本知識(shí)一、電工測(cè)量的特點(diǎn) 二、測(cè)量?jī)x表的分類 三、測(cè)量誤差 四、有效數(shù)字1.1 電工測(cè)量的特點(diǎn)電工測(cè)量 根據(jù)電磁現(xiàn)象的基本規(guī)律，用電工儀表對(duì)各種電量、非電量進(jìn)行的測(cè)量電工測(cè)量特點(diǎn)1.靈敏2.準(zhǔn)確3. 測(cè)量范圍廣4.便于控制，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)量和自動(dòng)測(cè)量，易實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙控5. 可測(cè)量各種電量和非電量1.2 測(cè)量?jī)x表的分類按被測(cè)量種類分類按被測(cè)量種類分類按測(cè)量的種

3、類按測(cè)量的種類儀表名稱儀表名稱符號(hào)符號(hào)電流電流電流表（安培表、毫安表）電流表（安培表、毫安表）A 、mA、 A電壓電壓電壓表（伏特表、毫伏表）電壓表（伏特表、毫伏表）V、mV電功率電功率功率表（瓦特表）功率表（瓦特表）W電能量電能量電度表電度表kWh相位差相位差相位表相位表 頻率頻率頻率表頻率表Hz電阻電阻歐姆表歐姆表 絕緣電阻絕緣電阻兆歐表兆歐表M 1.2 測(cè)量?jī)x表的分類1.2 測(cè)量?jī)x表的分類 常見的儀表符號(hào)常見的儀表符號(hào)符號(hào)符號(hào)所代表的意義所代表的意義直流直流交流交流交直流使用交直流使用儀表垂直放置儀表垂直放置儀表水平放置儀表水平放置與水平成與水平成30度放置度放置0.5準(zhǔn)確度級(jí)（以量限百

4、分?jǐn)?shù)表示的準(zhǔn)確度級(jí)（以量限百分?jǐn)?shù)表示的準(zhǔn)確度等級(jí)）準(zhǔn)確度等級(jí)）本儀表絕緣經(jīng)本儀表絕緣經(jīng)2KV耐壓試驗(yàn)?zāi)蛪涸囼?yàn)調(diào)零器調(diào)零器儀表防外磁場(chǎng)等級(jí)儀表防外磁場(chǎng)等級(jí)0 .真值1. 絕對(duì)誤差2. 相對(duì)誤差3. 測(cè)量誤差的分類4. 直讀儀表的引用誤差 5. 儀表的準(zhǔn)確度等級(jí) 三、測(cè)量誤差 1) 系統(tǒng)誤差a. 基本誤差b. 附加誤差c. 方法誤差2) 偶然誤差 三、測(cè)量誤差儀表準(zhǔn)確度等級(jí)儀表準(zhǔn)確度等級(jí)儀表等級(jí)儀表等級(jí)0.050.10.20.30.51.01.52.02.55.0基本誤差基本誤差(%)（引用誤差）（引用誤差）0.05 0.1 0.2 0.3 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 5.0例題例題

5、有兩只毫安表，量程分別為有兩只毫安表，量程分別為I1m100mA，I2m50mA，兩表均為兩表均為1.0級(jí)，用來(lái)測(cè)量級(jí)，用來(lái)測(cè)量40mA的電流，求測(cè)量結(jié)果中可能的電流，求測(cè)量結(jié)果中可能出現(xiàn)的最大相對(duì)誤差。出現(xiàn)的最大相對(duì)誤差。標(biāo)準(zhǔn)表標(biāo)準(zhǔn)表實(shí)驗(yàn)室用表實(shí)驗(yàn)室用表一般生產(chǎn)用表一般生產(chǎn)用表用用100mA的電流表測(cè)的電流表測(cè)40mA電流電流比用比用50mA的表所測(cè)結(jié)果具有更的表所測(cè)結(jié)果具有更大的最大相對(duì)誤差。大的最大相對(duì)誤差。量程的選擇對(duì)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確量程的選擇對(duì)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度有很大影響。度有很大影響。第一章 電工測(cè)量的基本知識(shí)一、電工測(cè)量的特點(diǎn) 二、測(cè)量?jī)x表的分類 三、測(cè)量誤差 四、有效數(shù)字2-1 磁

6、電式儀表2-2 整流式儀表2-3 電磁式儀表2-4 電動(dòng)式儀表2-5 數(shù)字式儀表第二章 直讀式儀表2-1 磁電式儀表磁電式儀表 磁電式儀表的基本結(jié)構(gòu)一、一、 磁電式儀表工作原理磁電式儀表工作原理a二、二、 磁電式電流表和電壓表磁電式電流表和電壓表IgRgIRs電流表的基本電路IgRgR2R1R3123-+R多量程電流表的基本電路2-1 磁電式儀表磁電式儀表2-1 磁電式儀表磁電式儀表二、二、 磁電式電流表和電壓表磁電式電流表和電壓表R2R1R3U1U2電壓表的基本電路U3IgRg二、二、 磁電式電流表和電壓表磁電式電流表和電壓表2-1 磁電式儀表磁電式儀表2-1 磁電式儀表磁電式儀表2-1 磁

7、電式儀表三、磁電式電流表和電壓表的特點(diǎn)1靈敏2 準(zhǔn)確3刻度均勻4過(guò)載能力差5用于測(cè)直流，不能直接測(cè)交流量， 要測(cè)交流量需加轉(zhuǎn)換電路。2-1 磁電式儀表磁電式儀表四、四、 磁電式歐姆表磁電式歐姆表1005020100050010502-2 帶變換器的磁電式儀表 一、整流電路一、整流電路 2-2 整流式儀表三、整流式儀表的特點(diǎn)1靈敏度高；2刻度均勻；3、準(zhǔn)確度較低；4用于測(cè)正弦交流有效值；5多用于測(cè)電壓2-3 電磁式儀表一、作用原理電磁式儀表的基本結(jié)構(gòu)2-3 電磁式儀表二、量程表示 1.電流表二倍量程二倍量程小量程小量程2-3 電磁式儀表二、量程表示 2.電壓表R2R1R3U1U2電壓表的基本電路

8、U3IgRg2-3 電磁式儀表三、電磁式儀表的特點(diǎn)1刻度不均勻；2準(zhǔn)確度不高，易受外界電磁環(huán)境影響；3一般用于測(cè)交流量；4受頻率影響較大，用于規(guī)定的頻率下(如50Hz)；5靈敏度低；6過(guò)載能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。2-4 電動(dòng)式儀表一、作用原理二、電動(dòng)式安培表和伏特表三、電動(dòng)式瓦特表四、三相功率的測(cè)量2-4 電動(dòng)式儀表電動(dòng)式儀表的偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)電動(dòng)式儀表的偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 一、作用原理)cos(2121IIIKI2-4 電動(dòng)式儀表二、電動(dòng)式安培表和伏特表)cos(2121IIIKIII2-4 電動(dòng)式儀表三、電動(dòng)式瓦特表 原理線路 量程表示1. 使用注意 + - UI * * Z R 圖2-13 電動(dòng)式瓦特表的原理線

9、路 I1I2IU2-4 電動(dòng)式儀表三、電動(dòng)式瓦特表2. 量程表示2-4 電動(dòng)式儀表三、電動(dòng)式瓦特表3. 使用注意事項(xiàng)電動(dòng)式瓦特表接線方法原則：電流線圈原則：電流線圈串聯(lián)串聯(lián)在電路中，電壓線圈在電路中，電壓線圈并聯(lián)并聯(lián)在電路中在電路中接線：電流線圈的接線：電流線圈的標(biāo)記端接電源側(cè)標(biāo)記端接電源側(cè)，另一端接負(fù)載側(cè)；，另一端接負(fù)載側(cè)； 電壓線圈的標(biāo)記端與電流線圈的標(biāo)記端接在一起電壓線圈的標(biāo)記端與電流線圈的標(biāo)記端接在一起 另一端鈕接負(fù)載的另一側(cè)。另一端鈕接負(fù)載的另一側(cè)。待待測(cè)測(cè)阻阻抗抗V2-4 電動(dòng)式儀表RRCu+-SAWV*ReqXeq三、電動(dòng)式瓦特表3. 使用注意事項(xiàng)2-4 電動(dòng)式儀表四、三相功率的

10、測(cè)量四、三相功率的測(cè)量 *ABCN*W三三相相負(fù)負(fù)載載ABCW2W1*NA UBN UCN U30oCA UBC UAC UAI30o30oBI對(duì)稱三相對(duì)稱三相Y接接對(duì)稱三相對(duì)稱三相接接兩瓦計(jì)法測(cè)三相功率兩瓦計(jì)法測(cè)三相功率AB UBC UCA UABIBIAC U30oAIBCI30oP1=UACIAcos 1=UlIlcos( 30 )P2=UBCIBcos 2=UlIlcos( +30 ) P1=UACIAcos 1=UACIAcos( 30 )P2=UBCIBcos 2=UBCIBcos( +30 ) IUPllcos3 60o負(fù)數(shù)負(fù)數(shù)正數(shù)正數(shù) 60o負(fù)數(shù)負(fù)數(shù)正數(shù)正數(shù) 60o負(fù)數(shù)負(fù)數(shù)正數(shù)

11、正數(shù)感性感性容性容性llIU23llIU23零零 =60oP1P2P =P1+P2llIU23llIU23 = 60o零零 =0llIU23llIU23llIU3電阻電阻四、三相功率的測(cè)量四、三相功率的測(cè)量?jī)赏哂?jì)法測(cè)三相功率 二只瓦特表的電流線圈分別串入任意二根傳輸導(dǎo)線(*號(hào)端接電源側(cè))，電壓線圈的對(duì)應(yīng)端與電流線圈相接，電壓線圈的另一端應(yīng)與沒(méi)有電流線圈串入的那根傳輸線相接。 121122四、三相功率的測(cè)量四、三相功率的測(cè)量2-4 電動(dòng)式儀表12第四章 示波器工作原理及使用 一、工作原理二、工作方式三、使用注意事項(xiàng)第四章 示波器工作原理及使用 一、工作原理陰極陰極 被燈絲燈絲加熱 發(fā)射電子控制柵

12、極控制柵極 用來(lái)調(diào)節(jié)電子束的大小直接與“亮度亮度”旋鈕旋鈕掛鉤第一陽(yáng)極第一陽(yáng)極 給電子束加速，使其獲得足夠能量，撞到屏幕上第二陽(yáng)極第二陽(yáng)極 一、二陽(yáng)極間有電位差，用來(lái)聚焦，使線很清晰第四章 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、注意事項(xiàng)(1)采集信號(hào)的測(cè)試端子是并聯(lián)接入待測(cè)電路兩端的,只測(cè)取電壓信號(hào) 三、注意事項(xiàng)(2)依據(jù)觀測(cè)對(duì)象特性不同，正確選擇不同工作方式。觀測(cè)信號(hào)隨時(shí)間變化之波形，可直接采用Y輸入工作方式為了對(duì)兩個(gè)信號(hào)波形進(jìn)行比較，可用雙線同時(shí)觀測(cè)若觀測(cè)元件伏安關(guān)系或磁滯回線等，則用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

13、意事項(xiàng)(3)輸入信號(hào)的共地問(wèn)題 Y1(X)和Y2(Y)兩路輸入的“地”（黑夾子）在示波器內(nèi)部是一點(diǎn)。 同時(shí)觀測(cè)兩路輸入波形時(shí)，兩路輸入電纜的黑夾子應(yīng)接在同一點(diǎn)上。第四章 示波器工作原理及使用三、注意事項(xiàng)(3)輸入信號(hào)的共地問(wèn)題2-5 數(shù)字式儀表概述一、數(shù)字儀表測(cè)量機(jī)構(gòu)二、數(shù)字儀表的技術(shù)特性和應(yīng)用范圍三、常用的數(shù)字式儀表2-5 數(shù)字式儀表概述一、數(shù)字儀表測(cè)量機(jī)構(gòu)數(shù)字電壓基本表 1.結(jié)構(gòu) 該基本表主要由AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)碼顯示器和少量的外圍阻容元件組成。其中AD轉(zhuǎn)換器是數(shù)字電壓基本表的核心。 一、數(shù)字儀表測(cè)量機(jī)構(gòu)數(shù)字電壓基本表雙積分雙積分AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器1.結(jié)構(gòu)AD轉(zhuǎn)換器數(shù)字電壓基本表的核心數(shù)碼顯示器 它的作用是將輸入的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字量輸出，并驅(qū)動(dòng)顯示器。 (1) 一、數(shù)字儀表測(cè)量機(jī)構(gòu)數(shù)字電壓基本表1.結(jié)構(gòu)AD轉(zhuǎn)換器數(shù)字電壓基本表的核心數(shù)碼顯示器(1) 2.工作原理 2-5 數(shù)字式儀表概述二、數(shù)字儀表的技術(shù)特性和應(yīng)用范圍 技術(shù)特性(1)準(zhǔn)確度高(2)靈敏度高(3)測(cè)量速率高(4)適應(yīng)性強(qiáng)(5)輸入阻抗高(6)儀表功耗小(7)讀數(shù)方便，操作簡(jiǎn)便 2-5 數(shù)字式儀表概述三、常用的數(shù)字式儀表多量程數(shù)字直流電流表五量程數(shù)字直流電壓表2-5 數(shù)字式儀表概述三、常用的數(shù)字式儀表2-5 數(shù)字式儀表概述三、常用的數(shù)字式儀表數(shù)字式