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10 电工学Ⅰ 第十章 电工测量.pptx

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本课件介绍电工仪表的分类、误差与准确度等级,说明模拟式与数字式仪表的结构特点,进而讲授电流、电压、功率的直接测量与间接测量,讨论导体电阻与绝缘电阻的测量方法,最后给出交流电桥测量电感与电容的原理。

第十章电工测量目录页,列出第一节电工测量的基本知识、第二节常用电工仪表等5节标题与内容框架
第一节电工测量的基本知识章节标题页,涵盖电工仪表的分类、电工仪表的误差和准确度等级等内容
电工测量仪表的分类,电工测量仪表的分类1.按照工作原理分类型式符号被测量的种类磁电式整流式电磁式电动式电流的种类与频率电流、电压
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第1页:第十章电工测量目录

本页为第十章电工测量的目录页,列出本部分所包含的章节与内容框架。

  • 第一节电工测量的基本知识
  • 第二节常用电工仪表
  • 第三节电流、电压和功率的测量
  • 第四节电阻的测量
  • 第五节电感和电容的测量

第2页:第一节电工测量的基本知识

第一节电工测量的基本知识:本节依次讲解以下内容。

  • 电工仪表的分类
  • 电工仪表的误差和准确度等级

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第3页:电工测量仪表的分类

一、电工测量仪表的分类1.按照工作原理分类型式符号被测量的种类磁电式整流式电磁式电动式电流的种类与频率电流、电压、电阻电流、电压电流、电压电流、电压、电功率、功率因数、电能量直流工频和较高频率的交流直流和工频交流直流及工频与较高频率的交流

第4页:型式符号被测量的种类热电

型式符号被测量的种类热电式静电式感应式电流的种类与频率电流、电压电能交直流直流和较高频率的交流工频交流电流、电压

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第5页:按仪表使用的位置分类

2.按仪表使用的位置分类60°符号种类垂直水平倾斜(例如60°)

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第6页:按照被测量的种类分类符号

3.按照被测量的种类分类符号种类直流交流直流及交流对称三相交流不对称三相交流

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第7页:按仪表的准确度等级分类

3.按仪表的准确度等级分类用途允许误差准确度等级副标准器用最大刻度的±0.2%0.2级精密测量用携带式仪表最大刻度的±0.5%0.5级0.5级以下精密测量用小型携带式仪表最大刻度的±1.0%1.0级工业普通测量用配电板式仪表最大刻度的±1.5%1.5级不要求精度的测量用配电板式小型仪表最大刻度的±2.5%2.5级

第8页:例、准确等级1.0水平

例、准确等级1.0水平使用磁电式工作原理直流电路使用

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第9页:电工仪表的误差和准确度

二、电工仪表的误差和准确度等级1.直读式电工仪表的测量误差基本误差基本误差是指仪表在正常工作条件下(规定的环境温度、工作位置、没有外电场及外磁场干扰等)进行测量,因仪表本身,不完善所引起的误差。

附加误差附加误差是指仪表工作条件偏离正常工作条件,如使用时环境、温度、湿度、频率、外磁场、安放位置等,而产生的误差称为附加误差。

基本误差不可避免附加误差有些可以设法减小或消除

第10页:直读式电工仪表的准确度绝对误差

2.直读式电工仪表的准确度绝对误差(Δ)仪表读数AZ与被测电量实际数值A之间的差值叫做绝对误差。

用Δ表示。Δ=AZ-A|Δ|愈小的仪表,测量结果就愈准确。相对误差(γ)指绝对误差Δ与被测电量实际值A的比值的百分数。

第11页:直读电工仪表的测量

A=5A-0.1A=4.9A解:A=AZ-Δ=l0A-0.1A=9.9A例、用电流表测量某支路电流,仪表读数是10A,绝对误差Δ=0.1A。

测量另一支路电流,读数是5A,绝对误差也是0.1A。求这两个支路电流的真实数值及相对误差。

第12页:引用误差

引用误差(βm)设仪表的最大基本误差的绝对值是Δm,与仪表的测量范围(量程)Am之比的百分数就是引用误差。

引用误差表明了仪表本身所能达到的测量准确度,并成为划分电工仪表准确度等级的依据。

第13页:第二节常用电工仪表

第二节常用电工仪表:本节依次讲解以下内容。

  • 模拟式仪表数字
  • 式仪表

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第14页:模拟式仪表1.模拟式仪表

一、模拟式仪表1.模拟式仪表的组成被测量驱动装置可动部分控制装置制动装置模拟显示

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第15页:模拟式仪表的工作原理与测量

2.使用模拟式仪表的注意事项使用适合被测量的仪表(包括准确度等级、工作原理、使用的电路、使用的位置等方面)。

要用量程接近被测量的仪表进行测量。确认指针的零位。在有电场、磁场、温度等产生的误差时,要将其排除或进行修正。

第16页:数字式仪表1.数字式仪表

二、数字式仪表1.数字式仪表的组成被测量输入变换部分A/D变换部分数字显示

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第17页:测量结果可用4~7位的多位数显示

测量结果可用4~7位的多位数显示,可制成高精度的仪表。测量结果用数字表示,并且多为将极性、小数点,一直到单位都自动予以表示,减少了人为读数误差。

由于测量结果给出数字信号,除打印出数值外,还可送入计算机进行数据处理。

除了有些误差与模拟式仪表相同外,数字式仪表中还有量化的误差。

2.数字式仪表的特点

第18页:第三节电流、电压和功率的测量

第三节电流、电压和功率的测量:本节依次讲解以下内容。

  • 电流的测量电压
  • 的测量功率
  • 的测量

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第19页:电流的测量1.的分类

一、电流的测量1.测量方法电流表应串联在电路中,I负载A测量直流电流时应注意电流表的极性,电流表的内阻必须比负载电阻要小很多倍。

第20页:扩展量程I负载

2.扩展量程I负载RAR0I0是分流系数由于加入了分流电阻RA,被测电流I得到扩展。

测得I0可知I的大小。可知:需要扩展的电流量程的倍数越大,分流电阻RA的阻值便越小。

第21页:电压的测量测量直流电压多

二、电压的测量测量直流电压多使用磁电式表头制成的直流电压表,测量交流电压多使用电磁式表头制成的交流电压表。

U负载+–R0RV+–U0电压表的量程U0是表头的满偏电压若己知电压表扩展量程的倍数,则串联电阻

第22页:功率的测量1.直流电的分类

三、功率的测量1.直流电功率的测量直流电路的功率P=UI,因此使用直流电压表和直流电流表分别测出被测电压和电流,然后就可以算出功率。

负载AV负载电阻大负载AV负载电阻小

第23页:单相交流电路功率的测量

包含两个线圈
固定线圈
可动线圈
匝数多,导线细,与负载并联,作为电压线圈

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第24页:测量P的使用

3.三相功率的测量iAWW****iBiCABC三相负载不论是按星形方式还是三角形方式连接,也不论负载对称与否,可以使用二瓦计法测量三相负载的总功率。

两只功率表分别读出的功率P1和P2本身并无实际意义,但它们的代数和就是三相电路的总功率。

P=P1+P2

第25页:第四节电阻的测量

第四节电阻的测量:本节依次讲解以下内容。

  • 导体电阻的测量绝缘
  • 电阻的测量

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第26页:导体电阻的测量

一、导体电阻的测量E–+R2R4R1R3IG一般常用万用表测量电阻。

需要精密测量时可采用直流电桥。电桥平衡条件R1R4=R2R3设R1=RX(RX为被测电阻)则称为电桥的比臂,R3为较臂。

测量时先将比臂调到一定比值,然后再调节较臂直到电桥平衡为止。

第27页:绝缘电阻的测量兆欧表

二、绝缘电阻的测量兆欧表是专供用来检测电气设备、供电线路的绝缘电阻的一种可携式指示仪表,它的刻度是以兆欧(百万欧姆)为单位。

在低压下测量出来的绝缘电阻值不能反映高压工作条件下真正绝缘电阻,所以不能用万用表欧姆档测量绝缘电阻。

兆欧表本身带有高压电源,这对测量高压设备的绝缘电阻是十分必要的。

第28页:选择兆欧表的电压源则是

选择兆欧表的电压源则是:要使用电压高的兆欧表测试,才能减小测量误差。

不要使兆欧表测量范围超出被测绝缘电阻数值太多,以免读数时产生较大的误差。

第29页:第五节电感和电容的测量

第五节电感和电容的测量:本节依次讲解以下内容。

  • 交流电桥的结构及工作原理用
  • 交流电桥测量电容
  • 用交流电桥测量电感

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第30页:交流电桥的结构及工作原理

一、交流电桥的结构及工作原理当电桥平衡时,指零仪没有电流流过,指示零值,即Ig=0。

~Z1Z2Z4Z3Ig=0时,则:Z1Z3=Z2Z4

第31页:令Z1=ZX|的分类

令Z1=ZX|Z1|∠φ1×|Z3|∠φ3=|Z2|∠φ2×|Z4|∠φ4即|Z1||Z3|∠(φ1+φ3)=|Z2||Z4|∠(φ2+φ4)|Z1||Z3|=|Z2||Z4|φ1+φ3=φ2+φ4相对桥臂上阻抗模的乘积相等相对桥臂上阻抗幅角之和相等

第32页:分类的测量与条件

二、用交流电桥电容测量~R4R3RXR0C0CX电桥平衡条件为:则

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第33页:分类的测量与条件

三、用交流电桥测量电感电桥平衡条件为:则~R4R2RXR0C0LX

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