《电气工程概论》辅导资料十五
电气工程概论全套教学课件
新原理、新技术和新仪器日新月异，例如测量、监视、控制 等多功能新型装置以及现场测试或实时监测技术对整体系统 精度的改进等，都对电气工程分支学科的发展起了重要作用。
张刘春设计
电气工程概论
技术科学的目的则在于改造客观世界以达到人们的预定要求。
电工学科的基础理论所研究的对象是经过人类加工改造后出 现的新现象，而不是自然界固有存在的现象。还不能只限于现象 的分析，而应包括实现所需现象的综合以及为此所需的代价，从 而使方法和途径也占有重要地位。
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电气工程概论
第一章绪论
电气测量技术在电气工程各分支学科的技术发展中具有耳 目和神经的作用，它是定量研究电气工程技术问题的手段， 随着各分支学科的发展而迅速发展。
其结构简图如下图所示。
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电气工程概论
第一章绪论
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电气工程概论
第一章绪论
电气工程除具有其各分支学科的专业理论外，还具有本学科 的共性基础理论（电路理论、电磁场理论、电磁计量理论等）， 它与基础科学（如物理、数学等）中的相应分支具有密切的联系， 但又具有明显的差别。
基础科学的主要任务是认识客观世界的本质及其内在规律。
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电气工程概论
第一章绪论
在电力电子和电工新技术领域：
1962年，我国试制出第一个晶闸管；
目前，已能批量生产电流达3000A、电压为8500V的晶闸管， 并能研制生产和应用快速、全控器件或设备。
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电气工程概论
第一章绪论
在电力系统方面：
1949年，只有东北、京津唐和上海三个容量不大（分别为646， 259和250MW）的电力系统；
电气工程概论考试复习重点
第一章绪论（注：由于填空简答没有明确是哪些，所以请各位同学自主选择性背诵）1.电能的特点和电能生产必须满足的要求？答：特点：电能可以大规模生产；电能运输简单，便于大容量、远距离传输和分配；电能方便转换和易于控制；电能代替其他能源可以提高能源利用效率，被称为“节约的能源”。
要求：安全，在电能的生产、传输、分配和使用的过程中，不应发生人身和设备事故；可靠，要保持足够的备用容量和备用能源，以保证电能用户对供电可靠性的要求；优质，保证电能的良好质量，以满足电能用户对电压、频率和波形的质量要求；经济，建设投资要省，尽可能减少能源消耗以及网损等。
2.什么是电力系统？答：由发电厂内的发电机、电力网内的变压器和电力线路以及用户的各种用电设备，按照一定的规律连接而组成的统一整体，称为电力系统。
3.为什么要组建大型电力系统？答：提高供电的可靠性，组成电力系统后由于装机容量大，并列运行机组多，抗干扰能力强，并且大型电力系统在各地区之间互供电能，互为备用，提高供电可靠性；减少系统装机容量，利用地区之间的时间差、季节性，错开高峰负荷用电，削弱系统负荷的尖峰，因而在满足用电高峰负荷条件下，减少系统装机容量；减少系统备用容量，大型电力系统所需备用容量，要比按各个发电厂孤立运行时所需备用容量的总和小的多；采用高效率大容量的发电机组，一个电力系统的最大单机容量受电力系统容量的制约，所以需要使用大型电力系统，拥有足够的备用容量；合理利用能源，充分发挥水电在系统中的作用。
4.电力系统的特点？答：电能不能大量存储；暂态过程十分短暂；地区性特点较强；与国民经济各部门有着极为密切的关系。
5.对电力系统的要求？答：为用户提供充足的电力；保证供电的安全可靠；保证良好的电能质量；提高电力系统运行经济性。
6.电能的质量指标？答：电压、频率、波形。
7.为什么要规定电力系统额定电压？简述发电机、变压器和电力线路的额定电压与电力系统额定电压之间的关系。
电气工程概论知识点汇总
电气工程概论知识点汇总1，电气工程可分为:电器与电机及其控制技术,电力电子技术,电力系统及其自动化技术,高电压与绝缘技术,电工新技术。
2，开关电器是指用来关合和开断电路的电器。
断路器的作用：主要用在电力网正常工作和发生故障时关合和开断电路。
隔离开关作用：用来将高压设备与电源隔离,以保证检修人员的安全.熔断器作用：用来在电路发生故障或短路时依靠熔件的熔断来开断电路。
低压控制电气：用于接通和分断低压交，直流的控制电路。
3，SF6断路器SF6的作用是灭弧和绝缘介质.高压断路器是电力系统中最重要的高压开关电器，不但要用于关合，开断正常线路工作，更主要用来在电力系统发生短路故障时自动的切断短路电流。
低压断路器主要用于配电线路和电气设备的过载，欠压，失压和短路保护，是低压开关中性能最完善的开关，常在低压大功率电路中作为主控电器。
4，断路器的额定电流是指截流部分和接触部分设计时所根据的电流.熔体的额定电流是指熔体本身所允许通过的最大电流.对同一熔断器来说,通常可分别装入不同额定电流的熔体,最大的熔体额定电流可与熔断器的额定电流相同.5，触头结构经历的三个阶段：圆盘形触头，横向磁场触头，纵向磁场触头。
6，变压器主要由导磁铁心及两个紧密耦合的绕组组成.7，电压互感器的作用：把高电压转换成100V或50V二次电压，供保护、计量、仪表装置使用，对一次设备和二次设备进行隔离。
电流互感器的作用：将很大的一次电流转变为1A或的5A二次电流；为测量装置和继电保护的线圈提供电流；对一次设备和二次设备进行隔离。
8，电流互感器二次绕组不允许开路，二次绕组和外壳必须可靠接地，以防止因绝缘击穿而危害人身安全。
电压互感器二次绕组不允许短路，二次绕组和铁心必须可靠接地，二次负载不易接太多，以免降低负载阻抗，影响测量准确度。
9，并联电容器主要用在交流电系统中进行无功补偿，提高功率因数，降低线路损耗，充分发挥输电设备的效能。
10，电抗器主要用与实现对电力系统和工业用户的限流，无功补偿，移项等功能，对提高电能质量，提高电网运行的可靠性，降低系统故障率具有重要意义。
电气工程概论资料
【课后问答】第一章1．电气工程和电工科学的关系是什么？电气工程的理论基础是电气科学。
2．与“现代五大工程”的其他工程相比，电气工程的突出特点是什么？与其他工程相比，电气工程的特点在于：他的出现首先不是来源与文明发展的自发需要，而是来源于科学发现。
他以全新的能量形态开辟出一个人类文明的新领域。
他的发展又伴生了电子工程，从而孕育出通信，计算机，网络等工程领域，为信息时代的出现奠定了基础。
3．为什么说第二次工业革命是以电气化为主要特征的？在这一时期，发电，输电，配电已形成了一气轮机，水轮机为原动机，以交流发电机为核心，以变压器与输配电线路等组成的输配点系统为“动脉”的输电网，使电力的生产，应用达到较高的水平，并具有相当大的规模。
在工业生产，交通运输中电力拖动，电力牵引，电动工具，点加工，点加热等得到普遍应用。
4．根据自己了解，电气工程有哪些应用？多电飞机，线控汽车，全电舰船。
5．20世纪哪些科学技术的进步对电器工程的发展起到了重要作用？超导材料，半导体材料，永磁材料，超导磁体技术，电磁技术。
6.电气科学与电气工程的发展史给你哪些启发?今天电能的应用已经渗透到人类社会的生产，生活的各个领域，他不仅创造了极大的生产力，而且促进了人类文明的极大进步，彻底改变了人类社会生活方式，电气工程也应次被誉为“现代文明之轮”7.21世纪电器工程科学的发展趋势是什么?将电气科学与工程和近代数学，物理学，化学，生命科学，材料科学以及系统科学，信息科学等前沿融合，加强从整体上对大型复杂系统的研究，加深对微观现象及过程规律性的认识，同时用信息科学的成就改造与提升本学科并开创新的研究方向。
8.为什么说21世纪电器工程与其他科学融合交叉是他的显著特点?21世纪的电气工程科学将在与信息科学，材料科学，生命科学及环境科学等学科的交叉和融合中获得进一步发展，创新和飞跃往往发生在学科的交叉点上，9电气工程科学的基础理论包括那些?电路藜芦，电磁理论，电磁计量理论等。
电气工程学科概论复习提纲
电气信息概论复习提纲
题型：
填空题，简答题，论述题
第一章：
莱顿蓄电瓶，避雷针，库仑定律，电流的发现，伏打电池，奥斯特电流的磁效应，安培定律，欧姆定律，电磁感应定律。
第二章：
电动机的原理，电动机也叫驱动装置，发电机，实用发电机，交流发电机和交流电动机；交流发电机和远距离输电；电力系统的优越性；电磁学理论；电子管有线通信；无线通信；现代计算机的结构及逻辑基础；控制的基本原理；经典控制理论与现代控制理论的数学模型
第三章：
电类专业的划分；两大电类专业的具体分科；动力领域的电类专业，信息领域的电类专业；
第三章：
专业定位；。
《电气工程概论》课件
目录
• 电气工程简介 • 电路基础 • 电机与变压器 • 电力系统与电网 • 电气工程中的计算机技术 • 新能源与电气工程
01
电气工程简介
电气工程的定义与重要性
定义
电气工程是研究电的科学和工程 应用，涉及电能的生产、传输、 分配、使用和控制等。
重要性
电气工程是现代工业和经济发展 的重要支柱，为人类生产和生活 提供电力支持，推动科技进步和 社会发展。
PLC技术
PLC（可编程逻辑控制器）是一种专 门为工业环境设计的数字电子设备， 能够进行逻辑控制、顺序控制和运动 控制等功能。
人工智能与机器学习在电气工程中的应用
故障预测与诊断
利用人工智能和机器学习算法对 电气设备的运行数据进行学习， 实现对设备故障的预测和诊断。
优化调度
基于人工智能的优化算法可以对 电气系统进行智能调度，实现能 源的高效利用和系统的稳定运行
电力系统的稳定性与可靠性
稳定性定义
电力系统在正常运行过程中，维持各节点电压、频率和功率平衡 的能力。
可靠性评估
通过分析元件的故障概率和影响程度，对整个系统的可靠性进行量 化评估。
提高稳定性和可靠性的措施
采用自动控制系统、加强设备维护和预防性检修、实施需求侧管理 。
05
电气工程中的计算机技术
计算机在电气工程中的应用
运行特性
保持电力供需平衡，确保 电能质量，实现经济和安 全运行。
运行控制
通过调度自动化系统，实 时监控和调整系统运行状 态，确保稳定供电。
电网的规划与设计
规划原则
满足电力需求增长，优化 资源配置，提高电网运行 效率。
设计要点
确保电网结构合理、安全 可靠、经济环保，并具备 可扩展性。
电气工程导论知识点
主要题型
填空（15分）
判断题（10分）
名词解释（20分，每小题4分）
简答题（20分）
分析题（15分）
论述题（20分）
对于简答题主要是答要点，论述题、分析题要结合知识点多阐述自己的理解。
电气工程导论知识点
高校的主要任务
大学教学的任务和主要特点
大学学习过程、影响大学学习的因素、大学生的学习方法
电工技术发展过程中一些重要的人物和相关贡献（西门子、爱迪生、格拉姆、特拉斯、欧姆、法拉第等）
主要的发电方式
水力、火力和核能发电系统的主要组成部分，及这几种发电方式的原理、主要特点、分类
电力电子技术的核心
能源的分类
电力变换的类型
电力系统的组成
新能源发电的主要类型及特点
绝缘介质的类型及主要特点
电力工业的特点
电网互联方法，我国电网的格局
在新技术革命过程中的主要成果及其对电气工程的影响
变电站的作用及分类
电力电子技术发展的特点及关键
科学、自然科学、技术、工程、系统、潮汐、潮汐能、电力网、电子信息技术、电力电子技术、电力系统过电压等的含义。
电气工程概论复习重点
电气工程概论复习重点第一章绪论电气工程专业代码：0806在研究生学科专业目录中，电气工程包含的5个二级学科：电气工程是工学门类中的一个一级学科，包含电机与电器、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论新技术等5个二级学科。
电气工程的英文：Electrical Engineering电气工程的定义：The branch of engineering science that studies the uses of electricity and the equipment for power generation and distribution and the control of machinesand communication.工程科学的一个分支，研究电气的应用和发配电设备与机械的控制以及通信。
电气科学与工程学科分类：电机电器学：普通电机的启动、运行、控制新型电机、微特电机高低压电器PLC电力系统：新型输配电系统电力系统运行与优化电能质量（电压质量和电流质量）电工材料学：导电材料及其特性磁性材料及其特性电工半导体高电压与绝缘：高电压的生成与控制过电压及其防护电力电子学：电力电子元器件及集成电力电子变流技术电力电子控制技术新能源与新发电技术：可再生能源发电节电新技术电能储存新技术分布式电源系统与独立电力系统电气工程师：应掌握电工理论、电子技术、自动控制理论、信息处理、计算机及其控制、网络通信等宽广领域的工程技术基础和专业知识。
1马力（horsepower）=735.49875W电气工程常用计算机程序：MATLAB：广泛应用于电气工程领域，也可用于控制系统和信号处理。
PSpice：更趋向于实际应用，应用面广、易于掌握、有大量的可用器件模型库。
EMTP：用于电力系统电磁暂态分析。
第二章电机电器及其控制技术电机的原理：电机是以电磁刚硬现象为基础实现机械能与电能之间的转换以及变换电能的机械，包括旋转电机和变压器两大类。
电气工程概论复习
1-5 按照你的认识与理解，20世纪哪些科学技术的进步对电气工程的发展起到了重要作用？答：20世纪以来，电子技术、计算机及其网络通信技术和自动化技术等这些技术的进步及其在电气工程领域的应用使电气工程得到了迅速、长足的发展，登上了一个个新台阶。
1-7 21世纪电气工程的发展趋势是什么？答：将电气科学与工程和近代数学、物理学、化学、生命科学、材料科学以及系统科学、信息科学等前沿融合，加强从整体上对大型复杂系统的研究，加深对微观现象及过程规律性的认识，同时利用信息科学的成就改造与提升本学科并开创新的研究方向。
2-4为什么交流电机调速系统必将取代直流电机调速系统？答：20世纪60年代电力电子技术问世之后，使交流调整得到飞跃式发展。
70年代矢量控制发明之后又提高了交流高速系统的静态和动态性能，且在采用微机控制技术使硬件电路规范化，从而降低了成本，提高了可靠性，而且还有可能进一步实现更复杂的控制技术，再加上生产场所所用的都是三相交流电源，一般也都是交流电机，所以交流电机调速系统必将取代直流电机调速系统。
2-8电动机的选用要考虑哪些因素？选择电动机的种类主要是从交流或直流、机械特性、调整与起动性能、维护及价格等方面来考虑的。
特别在机械对起动、调整及起动有特殊要求时，电动机类型及其调整方式应根据技术经济比较确定。
另外从经济意义方面考虑，所选电动机的功率是由生产机械所需的功率确定的。
2-9我国高压电器和低压电器是如何划分的？答：1. 按照工作电压分为高压电器和低压电器，工作交流电压在1000V及以下，直流电压在1500V以下的属于低压电器，工作交流电压在1000V及以上，直流电压在1500V以上的属于高压电器。
2-10隔离开关与断路器有何区别？答：1. 断路器是正常电路下或规定的异常电路条件下，在一定时间内接通、分断线路承载电流的机械式开关电器，具有过流、短路自动脱扣功能，带有灭弧装置，可以用来接通、切断大电流2. 隔离开关是没有专属装置的开关电器，因此一般不能带负荷操作，主要用于设备或线路的检修和分段进行电气隔离，使检修人员能清晰判断隔离开关出于分闸位置，达到安全操作和安全检修的目的。
电气工程概论
电能质量主要(zhǔyào)指标的影响因素、主 要(zhǔyào)危害以及可采用的解决方法见表 1-5。
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第十九页，共77页。
3．提高电力系统(diàn lì xì tǒnɡ)运行的经济 性
（1）在发电环节，要综合各类发电厂的运行 特点，合理安排其发电顺序，实现电源的优化 组合。
第十三页，共77页。
2．保证良好的电能质量 衡量电能质量的主要指标有电压、波形和频率。 （1）电压 电压质量一般用电压偏差、电压波动和闪变以及三
相电压不平衡度三个指标来衡量。
（1-1）
U % U U N 100% UN
式中：△U% 为电压偏差；U电网某点的实际运行 (yùnxíng)电压；UN 为额定电压。
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第二十六页，共77页。
变压器二次绕组的额定电压，是指变压器空载情况下的 额定电压。
变压器带负载运行时，其一,二次绕组均有电压降，如按 变压器满载时一、二次绕组压降为5％考虑，为使满载 时二次绕组端电压仍高出电力网额定电压5％，用于补 偿线路的电压降,则必须(bìxū)选变压器二次绕组的额定 电压比电力网额定电压高出10％。
我国规定的用户受电端的电压偏差见表1-2。
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第十四页，共77页。
表1-2 用户供电电压(diànyā)允许变化范 围
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第十五页，共77页。
电压波动是指电压在系统中作快速、短时的变 化，变化更为剧烈的电压波动称为(chēnɡ wéi) 闪变。
电压波动一般用电网某点电压最大值与最 小值之差对电网额定电压的百分比表示，即
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第三十页，共77页。
电气工程概论复习资料
电气工程学科(专业代码0806) first-grade discipline（Electrical Engineering——The branch of engineering science that studies the uses of electricity and the equipment for power generation and distribution and the control of machines and communication）. 它是工程科学的一个分支，主要研究电气系统的应用和发配电设备与机械的控制及通信。
包含的二级学科：>>Motor & Electric Appliances 电机与电器>>Power System Automation 电力系统及其自动化>>High Voltage and Insulation Technology 高电压与绝缘技术>>Power Electronics and Electrical Drives 电力电子与电力传动>>Theory and New Technology of Electrical Engineering 电工理论与新技术1、MATLAB是美国Mathwork公司自1984年开始推出的一种使用简便的工程计算语言，由于其强大的数值运算能力和开放灵活的应用界面而在科学技术和工程应用的各个领域得到广泛的应用.其数学计算部分提供了强大的矩阵处理和绘图功能。
在工程仿真方面，MATLAB提供的软件几乎支持各个工程领域。
2、微机版本的SPICE称为PSpice，国外许多大学课程和电路及电子学方面的大学教科书均编入了基于PSpice的例子和练习，熟悉PSpice有利于在电力电子学课程中学习。
3、EMTP (Electro-Magnetic Transient Program) 是用于电力系统电磁暂态分析的仿真软件,是电力系统中高电压等级的电力网络和电力电子仿真应用最广泛的程序。
电气工程概论辅导资料十五
电气工程概论辅导资料十五主题：第五章电气测量技术（第1节）学习时间：2013年1月7日－1月13日内容：我们这周主要学习电路参数的简单测量，频率与相位的测量，电压的测量，磁测量。
第五章电气测量技术在测量过程中往往会发生误差，这种误差是难以避免的，所以根据测量精度，有精密测量和工程测量两类电气测量。
对误差要求不是很严格，所以本章内容属于工程测量范畴。
另外，由于电子技术在当前电气工程中得到普及与应用。
因此对一些传统的测量方法不再赘述。
第一节电路参数的测量电路参数是指电阻、电容和电感三种基本参数，也是描述网络和系统的重要参数。
为了实现对其的精确测量，目前普遍采用数字化测量，对于电路参数的数字化测量是通过把被测参数转化成直流电压或频率后进行测量的。
1.电阻的测量电阻的测量是指将电阻值转换成直流电压后进行测量。
目前主要采用恒流源的方法进行测量，即将恒定的电流Is通过被测电阻Rx，测得Rx上的两端压降Ux，则Rx=Ux/Is。
根据其产生恒流源的方法的不同又分为电位降法、比例运算器法和积分运算器法。
1)比例运算器法比例运算放大器的原理如图所示。
图中UN为基准源，RN为标准电阻，RX 为被测电阻，根据电路可知：21111211,,,IIIUAURUIRUUIRUUIOdOiOXONN-=-==-=-=所以2)积分运算器法积分运算器法的原理如上图所示。
该方法采用积分法，因此适用于高阻的测量，测量范围为109—1014，测量精度可达0.1％。
3）用集成芯片7106组成的多量程电阻测量电路图中示出了使用7106芯片组成的多量程电阻测量电路。
其中，电阻R的作用是限制串联电阻上流过的电流，以避免在7106芯片输入端上超过200mv。
2.电容的测量传统的电容测量方法有谐振法和电桥法两种。
随着数字化测量技术的发展，在测量速度和精度上有很大的改善，电容的数字化测量常采用恒流法。
用恒流法测量电容的原理图用恒流法测量电容的原理图和波形图如上图所示，当开关S打向复位端时，计数器和电容同时清零，然后再将开关打向测量端，这时恒流源I对电容C进行充电，经过时间T后，充电电荷Q=I•T，此时电容两端电压U=Q/C，显然只要I和T已知，测出电压U，便可按C= I•T/U计算出电容值，恒流源向C充电，同时时标脉冲Cp经与门进入计数器。
电气工程概论重点
电气工程概论重点第一章绪论电能的基本要求：1.安全2.可靠3.优质4.经济能量的形式：机械能，热能，化学能，辐射能，电能和核能能量的转换：形态，空间（输送），时间（储存）电力系统的基本概念：由发电机、电力网内的变压器和电力线路以及用户的各种用电设备，按照一定的规律连接而组成的统一整体，称为电力系统。
电力系统的特点：1.电能不能大量存储2.暂态过程十分短暂3.地区性特点较强4.与国民经济各部门有着极为密切的关系。
对电力系统的要求：1.为用户提供充足的电力2.保证供电的安全可靠3.保证良好的电能质量4.提高电力系统运行经济性大型电力系统的优势：1提高供电的可靠性，2减少系统装机量，3减少系统备用容量，4采用高效率大容量发电机组，5合理利用能源，充分发挥水电在系统中的作用电能质量的主要指标有电压、频率和波形。
为什么要规定电力系统额定电压？为了使电力系统和电气设备制造厂的生产标准化、系列化和统一化，电力系统的电压等级应有统一的标准。
发电机，变压器和电力线路的额定电压与电力系统的额定电压的关系：发电机的容量一般比电力系统高5%，升压变压器的一次绕组的额定电压比电力系统高5%，二次高10%，降压器一次与电力系统相同，二次绕组高10%，电力线路和电力系统额定电压相同电力系统电压等级特点：1.发电机的额定电压较电力系统的额定电压高出5%。
2.电力变压器的一次绕组是接受电能的，相当于受电设备，其一次绕组的额定电压应等于电力系统的额定电压，对于直接和发电机连接的升压变压器的一次绕组额定电压应等于发电机的额定电压，使之相互配合。
3.电力变压器的二次绕组是提供电能的，相当于供电设备，其二次绕组的额定电压较电力系统额定电压高出10%。
但在3、6、10kV 电压时，如短路阻抗小于7.5%的配电变压器，则其二次绕组的额定电压比同级电网的额定电压高出5%。
第二章 电气设备的原理与功能变压器：利用电磁感应原理吧一种电压等级的交流电转换成相同频率的另一电压等级的交流电能。
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电气工程概论辅导资料十五主题：第五章电气测量技术（第1节）学习时间：2013年1月7日－1月13日内容：我们这周主要学习电路参数的简单测量，频率与相位的测量，电压的测量，磁测量。
第五章电气测量技术在测量过程中往往会发生误差，这种误差是难以避免的，所以根据测量精度，有精密测量和工程测量两类电气测量。
对误差要求不是很严格，所以本章内容属于工程测量范畴。
另外，由于电子技术在当前电气工程中得到普及与应用。
因此对一些传统的测量方法不再赘述。
第一节电路参数的测量电路参数是指电阻、电容和电感三种基本参数，也是描述网络和系统的重要参数。
为了实现对其的精确测量，目前普遍采用数字化测量，对于电路参数的数字化测量是通过把被测参数转化成直流电压或频率后进行测量的。
1.电阻的测量电阻的测量是指将电阻值转换成直流电压后进行测量。
目前主要采用恒流源的方法进行测量，即将恒定的电流Is通过被测电阻Rx，测得Rx上的两端压降Ux，则Rx=Ux/Is。
根据其产生恒流源的方法的不同又分为电位降法、比例运算器法和积分运算器法。
1)比例运算器法比例运算放大器的原理如图所示。
图中UN 为基准源，RN 为标准电阻，RX 为被测电阻，根据电路可知：21111211,,,I I I U A U R U I R U U I R U U I O d O i O X O N N -=-==-=-=所以2)积分运算器法积分运算器法的原理如上图所示。
该方法采用积分法，因此适用于高阻的测量，测量范围为109—1014，测量精度可达0.1％ 。
3）用集成芯片7106组成的多量程电阻测量电路图中示出了使用7106芯片组成的多量程电阻测量电路。
其中，电阻R的作用是限制串联电阻上流过的电流，以避免在7106芯片输入端上超过200mv。
2.电容的测量传统的电容测量方法有谐振法和电桥法两种。
随着数字化测量技术的发展，在测量速度和精度上有很大的改善，电容的数字化测量常采用恒流法。
用恒流法测量电容的原理图用恒流法测量电容的原理图和波形图如上图所示，当开关S打向复位端时，计数器和电容同时清零，然后再将开关打向测量端，这时恒流源I对电容C进行充电，经过时间T后，充电电荷Q=I•T，此时电容两端电压U=Q/C，显然只要I 和T已知，测出电压U，便可按C= I•T/U计算出电容值，恒流源向C充电，同时时标脉冲Cp经与门进入计数器。
当Uc值大于UR时，比较器输出零电平，停止计数，这时显示的数据就是与电容值成正比的测量结果。
即3.电感的测量使用交流电桥法虽然能较准确的测量电感，但交流电桥的平衡过程复杂，而且通过测量Q 值确定电感的方法，误差较大。
采用时间常数的数字化测量方法测量电感较简单实用。
一般电感含有线圈电阻R 和寄生电容Co ，通常Co 很小，在工频情况下可以忽略。
所以实际电感可以视为一纯电感L 和电阻R 的串联，其时间常数τ=L/R 。
时间常数法测量电感的基本原理图（a ）原理图 （b ）电流变化曲线图在t=0时合上开关，电感中的电流i 将按指数曲线上升，其最大值为I 。
从图中可看出，在开始阶段变化的曲线和t=0时刻的切线基本重合。
I ’与i 交点的横坐标为△T ，从图中可知II T '=∆τ 只要先测出电感线圈的直流电阻，并已知U 便可计算出I ，则由测定的△T 即可求得τ，从而计算出L=τR 。
4．频率的测量在电子测量技术中，频率是一个最基本的参数，而且频率测量的精度已经达到了10-13数量级，是目前物理量中能测量的最精确的参数之一。
因此，在检测技术中常常将一些非电量或其它电参量先转换成频率，然后加以测量，以提高测量精度。
目前测量频率的方法有电桥法、谐振法、差频法、电子计数法等，本节主要介绍计数法的测量原理。
计数法测量频率就是按此定义设计的方案，其测量原理图和波形图如图下所示。
计数法测量频率原理图计数法测量频率的各点波形图（1）输入通道一般由通道放大电路和整形电路组成，整形后方波信号的幅度应与主闸门的逻辑输入开门信号相匹配。
（2）时间基准电路通常采用石英晶体振荡器经整形和一系列的分频电路构成时间基准。
（3）控制电路用来使主闸门在所选择的基准时间内打开，使整形后的被测脉冲信号通过并送往计数器计数，而显示器的小数点受时间基准选择电路同步控制，所以即使选用不同的时间基准，显示器上仍能显示被测频率的值。
（4）工作原理首先将被测频率fx其波形经整形放大后使它变为一组系列脉冲，可便于脉冲计数器计数。
该计数器只在控制门开启时才能对被测频率fx的脉冲计数。
控制门开启时间是由石英振荡器产生的标准脉冲经脉冲(周期为T0)分频器分频以后得到的。
若分频倍数为K倍，则控制门开启时间为TD=KT0，在这一段时间内脉冲计数器进行计数，其值为N=TDfx如果选TD＝1s，则可把上式写为N=fx所计数值可由数码管直接显示出来。
这种方法具有采样速度快，便于多路输入，对于自动测量、遥远测量均极为方便。
5.相位的测量相位是交流信号的一个重要的参数，相位的数字化测量应用类似频率计测量时间的原理。
利用相位-频率转换器测量的原理图如下。
相位－频率转换式数字相位计原理图(a) 原理图；(b)转换波形图由图可知，被测相位为：X O OO X x N T TT T 360360=⨯=φ 式中，T o —时标脉冲的周期；N x —在Tx 时间内计数值；T —被测信号的周期。
由于T 也是未知量，所以必须经过两次测量，并经过计算得到φx 。
因为T=N T T 0。
所以从上式中可以看出，该测量方法的精确度直接受时标频率的影响。
例如，精度要求为0.10。
则要求T 0/T ≤0.10/3600,f 0≥3600f x ，即当被测信号频率增大时，时标信号频率相应加大到3600倍。
当输入信号为正弦波或三角波时，必须首先经过整形变为方波信号。
转换时的门限电平的漂移会给测量带来较大的误差。
6.电压的测量从测量的角度来讲，一般根据被测电压的类型可以分为直流电压、交流电压360⨯=TX X N N φ和脉冲电压。
对于直流电压的测量，相对来讲比较简单，因此，本节着重介绍交流电压和脉冲电压的测量。
（1）交流电压的测量交流电压的测量可用平均值、有效值、峰值来表征。
1）平均值在电路上的实现通常使用线性检波器。
为了获得转换精度高、线性度好、频率范围宽和动态过程短的检波效果，通常采用运算放大器的负反馈特性克服二极管检波的非线性，构成线性检波器，也称平均值检波器。
下图所示电路为反相半波检波器，当输入信号U i>0时，运放的输出电压U i’<0，二极管VD2导通，VD1截止，运放处于深度负反馈状态，检波器的输出电压U o=0。
当U i<0时，VD2截止，VD1导通，U o=－（R2/R1）U i，即输出电压与输入电压成正比，实现了线性检波。
其中VD1为检波二极管，由于它接至运放组成的反相比例放大器的深度负反馈环内，所以有效地克服了非线性。
VD2的接入是为了防止当U i>0时由于VD1的截止，造成运算放大器的开环使用。
2）在实际应用中，交流电压的有效值比峰值、平均值更为常用。
因为非正弦电压的有效值不能用峰值或平均值予以换算。
其有效值的检波器的电路原理图如下图所示。
A1、A2为差分放大器，A3为倒相器，A4为积分器，M为乘法器。
由图可知)(220i M U U K U -=3）对于交流电压或一些脉冲电压信号需要进行峰值的测量。
当输入信号的波峰系数一定时，将信号的峰值保持一段时间，然后进行测量，该变换电路就称为峰值检波器或峰值保持器。
因此波峰系数为：rms pm U U K =式中，τ—放电回路的时间常数d τ—充电回路的时间常数m a xT —被测信号的最大周期 m i n T —被测信号的最小周期则，U o 即为U i 的峰值。
（2）脉冲电压的测量脉冲电压的测量一般指脉冲的幅值测量，当脉冲电压的频率较高，占空比较大时，可用上述峰值检波器电路来测量。
但是如果被测脉冲电压的周期T很长而脉冲宽度又很窄，则占空比很小，在用峰值电压表会产生很大的误差。
本节介绍了一种测量脉冲电压的方法。
下图为脉冲电压的保持器，当被测脉冲ux到来时，运算放大器A1 的输出使晶体管V1的饱和导通对保持电容C迅速充电到脉冲的幅值Um，A2为跟随器，其输出电压U0=Um。
正脉冲过后，晶体管V1截止，A2的输入电阻很高，电容C没有放电电路，所以保持Uc=Um。
U0通过反馈电阻Rf反馈到A1反向输入端，A1输入为低电平，所以二极管VD截止。
欲保持性能好，必须选择漏电流极小的电容器C。
7.磁测量磁测量包含的范围很广，大致可以分为三个方面：（1）对磁场和磁性材料的测量；（2）分析物质的磁结构，观察物质在磁场中的各种效应；（3）在边缘学科领域中，利用磁场与其他物理量的关系，通过测量磁性来测出其它量。
如：磁性检验、磁粉探伤、磁性诊断和磁性勘探等。
测量磁场常用的冲击法和霍尔效应法。
1．冲击法冲击法电流计是专门用来测量短暂脉冲电流的灵敏仪器。
冲击法是测量直流磁场的经典方法，由于它的设备简单可靠，直到现在还是一种普遍使用的方法。
2．霍尔效应法在良导体中，由于形成电流的电子运动速度较快，因而霍尔电压较少低，难以利用。
半导体材料出现后，发现霍尔效应比较强烈，从而使这一效应在磁测量中得到了日益广泛的应用。
本周要求掌握的内容如下：通过学习了解电路参数的简单测量，频率与相位的测量，电压的测量，磁测量。
习题（一）填空题1.电路参数是指（）、（）、（）三种基本参数。
答案：电阻、电容、电感2．电阻的测量是指将电阻值转换成直流（）后进行测量，目前主要采用（）的方法进行测量。
答案：电压、恒流源（二）判断题1．冲击法是测量直流磁场的经典方法，至今还普遍使用。
（正确）2．电感的数字化测量常驻采用恒流法。
（正确）（三）简答题1．简述电阻的测量方法。
答：（1）比例运算器法（2）积分运算器法（3）用集成芯片7106组成的多量程电阻测量电路。