電工測量授課課件

1、電工測量電工電子技術(shù)中心李造利 張強 李桂丹 劉麗萍 石季英余曉丹要求要求課前 預(yù)習課中 遵守實驗室規(guī)則課后 書寫實驗報告考核成績考核成績：基礎(chǔ)型和綜合型實驗 5060%研究型實驗 1020%考核（實驗+筆試） 2040%筆試：電工測量的基本知識、實驗有關(guān)內(nèi)容，現(xiàn)象的觀測分析 數(shù)據(jù)預(yù)處理課程簡介課程簡介下次上課時間地點第五周 周六 23-106周次實驗內(nèi)容實驗地點綜合實驗樓8、9實驗一、外特性604實驗四、串聯(lián)電路頻率特性60410、11實驗三、信號發(fā)生器與示波器604實驗七、濾波電路60412、13實驗五、交流參數(shù)測定504實驗八、動態(tài)電路研究60414、15實驗六、三相電路觀測504實驗九

2、、三相功率測量50416、17研究型實驗604、50418、19筆試考核、實驗考核實驗十三、負阻器觀測604求是學(xué)部第8周周三做實驗一、外特性 實驗二、電橋 地點604第一部分 常用電工儀表及儀器第一章 電工測量的基本知識第一章 電工測量的基本知識一、電工測量的特點 二、測量儀表的分類 三、測量誤差 四、有效數(shù)字1.1 電工測量的特點電工測量 根據(jù)電磁現(xiàn)象的基本規(guī)律，用電工儀表對各種電量、非電量進行的測量電工測量特點1.靈敏2.準確3. 測量范圍廣4.便于控制，可實現(xiàn)連續(xù)測量和自動測量，易實現(xiàn)遙測、遙控5. 可測量各種電量和非電量1.2 測量儀表的分類按被測量種類分類按被測量種類分類按測量的種

3、類按測量的種類儀表名稱儀表名稱符號符號電流電流電流表（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 測量儀表的分類1.2 測量儀表的分類 常見的儀表符號常見的儀表符號符號符號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準確度級（以量限百

4、分數(shù)表示的準確度級（以量限百分數(shù)表示的準確度等級）準確度等級）本儀表絕緣經(jīng)本儀表絕緣經(jīng)2KV耐壓試驗?zāi)蛪涸囼炚{(diào)零器調(diào)零器儀表防外磁場等級儀表防外磁場等級0 .真值1. 絕對誤差2. 相對誤差3. 測量誤差的分類4. 直讀儀表的引用誤差 5. 儀表的準確度等級 三、測量誤差 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、測量誤差儀表準確度等級儀表準確度等級儀表等級儀表等級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，用來測量級，用來測量40mA的電流，求測量結(jié)果中可能的電流，求測量結(jié)果中可能出現(xiàn)的最大相對誤差。出現(xiàn)的最大相對誤差。標準表標準表實驗室用表實驗室用表一般生產(chǎn)用表一般生產(chǎn)用表用用100mA的電流表測的電流表測40mA電流電流比用比用50mA的表所測結(jié)果具有更的表所測結(jié)果具有更大的最大相對誤差。大的最大相對誤差。量程的選擇對測量結(jié)果的準確量程的選擇對測量結(jié)果的準確度有很大影響。度有很大影響。第一章 電工測量的基本知識一、電工測量的特點 二、測量儀表的分類 三、測量誤差 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1靈敏2 準確3刻度均勻4過載能力差5用于測直流，不能直接測交流量， 要測交流量需加轉(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1靈敏度高；2刻度均勻；3、準確度較低；4用于測正弦交流有效值；5多用于測電壓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1刻度不均勻；2準確度不高，易受外界電磁環(huán)境影響；3一般用于測交流量；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過載能力強，結(jié)構(gòu)簡單。2-4 電動式儀表一、作用原理二、電動式安培表和伏特表三、電動式瓦特表四、三相功率的測量2-4 電動式儀表電動式儀表的偏轉(zhuǎn)機構(gòu)電動式儀表的偏轉(zhuǎn)機構(gòu) 一、作用原理)cos(2121IIIKI2-4 電動式儀表二、電動式安培表和伏特表)cos(2121IIIKIII2-4 電動式儀表三、電動式瓦特表 原理線路 量程表示1. 使用注意 + - UI * * Z R 圖2-13 電動式瓦特表的原理線

9、路 I1I2IU2-4 電動式儀表三、電動式瓦特表2. 量程表示2-4 電動式儀表三、電動式瓦特表3. 使用注意事項電動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：電流線圈的標記端接電源側(cè)標記端接電源側(cè)，另一端接負載側(cè)；，另一端接負載側(cè)； 電壓線圈的標記端與電流線圈的標記端接在一起電壓線圈的標記端與電流線圈的標記端接在一起 另一端鈕接負載的另一側(cè)。另一端鈕接負載的另一側(cè)。待待測測阻阻抗抗V2-4 電動式儀表RRCu+-SAWV*ReqXeq三、電動式瓦特表3. 使用注意事項2-4 電動式儀表四、三相功率的

10、測量四、三相功率的測量 *ABCN*W三三相相負負載載ABCW2W1*NA UBN UCN U30oCA UBC UAC UAI30o30oBI對稱三相對稱三相Y接接對稱三相對稱三相接接兩瓦計法測三相功率兩瓦計法測三相功率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負數(shù)負數(shù)正數(shù)正數(shù) 60o負數(shù)負數(shù)正數(shù)正數(shù) 60o負數(shù)負數(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、三相功率的測量四、三相功率的測量兩瓦計法測三相功率 二只瓦特表的電流線圈分別串入任意二根傳輸導(dǎo)線(*號端接電源側(cè))，電壓線圈的對應(yīng)端與電流線圈相接，電壓線圈的另一端應(yīng)與沒有電流線圈串入的那根傳輸線相接。 121122四、三相功率的測量四、三相功率的測量2-4 電動式儀表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極第一陽極 給電子束加速，使其獲得足夠能量，撞到屏幕上第二陽極第二陽極 一、二陽極間有電位差，用來聚焦，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(1)采集信號的測試端子是并聯(lián)接入待測電路兩端的,只測取電壓信號 三、注意事項(2)依據(jù)觀測對象特性不同，正確選擇不同工作方式。觀測信號隨時間變化之波形，可直接采用Y輸入工作方式為了對兩個信號波形進行比較，可用雙線同時觀測若觀測元件伏安關(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(3)輸入信號的共地問題 Y1(X)和Y2(Y)兩路輸入的“地”（黑夾子）在示波器內(nèi)部是一點。 同時觀測兩路輸入波形時，兩路輸入電纜的黑夾子應(yīng)接在同一點上。第四章 示波器工作原理及使用三、注意事項(3)輸入信號的共地問題2-5 數(shù)字式儀表概述一、數(shù)字儀表測量機構(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)字儀表測量機構(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)字儀表測量機構(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轉(zhuǎn)變成數(shù)字量輸出，并驅(qū)動顯示器。 (1) 一、數(shù)字儀表測量機構(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)準確度高(2)靈敏度高(3)測量速率高(4)適應(yīng)性強(5)輸入阻抗高(6)儀表功耗小(7)讀數(shù)方便，操作簡便 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)字式萬