第09章电工测量
电工作业人员《电工测量》电子教案
电工作业人员《电工测量》电子教案一、教学目标1. 让学生掌握电工测量基本概念和原理。
2. 使学生熟悉电工测量工具和仪器的使用。
3. 培养学生进行电工测量操作的能力，提高电工技能水平。
二、教学内容1. 电工测量基本概念：测量误差、测量不确定度、有效数字等。
2. 电工测量工具和仪器：万用表、电能表、示波器等。
3. 电工测量方法：电阻测量、电流测量、电压测量、电能测量等。
4. 电工测量操作技巧：测量准备、测量过程、测量结果处理等。
5. 电工测量实例：照明电路、动力电路、变压器等测量。
三、教学重点与难点1. 教学重点：电工测量基本概念、电工测量工具和仪器的使用、电工测量方法。
2. 教学难点：电工测量操作技巧、电工测量实例。
四、教学方法1. 理论教学：采用讲授法，讲解电工测量基本概念、原理和方法。
2. 实践教学：采用演示法，展示电工测量工具和仪器的使用，以及操作技巧。
让学生分组进行电工测量实践，培养操作能力。
3. 案例教学：分析电工测量实例，使学生掌握电工测量在实际工程中的应用。
五、教学过程1. 引入新课：介绍电工测量的意义和重要性，激发学生学习兴趣。
2. 讲解基本概念：讲解电工测量误差、测量不确定度、有效数字等基本概念。
3. 演示测量工具和仪器：展示电工测量工具和仪器，讲解其使用方法和注意事项。
4. 讲解测量方法：讲解电阻测量、电流测量、电压测量、电能测量等方法。
5. 实践操作：学生分组进行电工测量实践，教师巡回指导。
6. 讲解操作技巧：讲解电工测量操作技巧，如测量准备、测量过程、测量结果处理等。
7. 分析实例：分析照明电路、动力电路、变压器等测量实例，讲解电工测量在实际工程中的应用。
9. 布置作业：布置相关课后作业，巩固所学知识。
10. 课后反思：教师对本节课的教学情况进行反思，为下一步教学做好准备。
六、教学评估1. 平时成绩评估：对学生平时课堂表现、作业完成情况进行评估，了解学生学习态度和基本技能掌握情况。
《电气测量技术》课件
总结与展望
电气测量技术在现代社会中起着重要作用，未来随着科技的发展，它将继续 发展并适应新的应用领域。
功率分析仪
用于测量电力系统中的功率因数、功率质量等参数 的仪器。
夹式电流表
用于测量交流电流的一种便携式测量工具。
电气测量技术的实验方法
1
准备实验
选择合适的实验装置和仪器，并设置正确的实验参数。
2
进行实验
依据实验要求进行电气参数的测量和记录。
3
数据分析
对实验数据进行处理和分析，得出结论和建议。
电气测量技术的实例分析
《电气测量技术》PPT课 件
电气测量技术是研究电气量的测量理论和方法的学科，应用广泛涉及各个领 域，包括工业、能源、通信、交通等。
什么是电气测量技术
电气测量技术是一门研究电气量测量的学科，旨在准确测量电流、电压、功率等电气参数，以获得所需的数据 和信息。
电气测量技术的应用领域
工业
电气测量技术在工业生产中用于监测电气设备 的状态和性能，以确保生产过程的安全和效率。
2 电桥原理
用于测量电阻和其他电气参数的平衡电桥，通过比较电流或电压的大小来确定未知量。
3 传感器技术
利用传感器将非电气量转换为电信号，以实现对温度、湿度、压力等参数的测量。
电气测量技术的常用仪器设备
万用表
用于测量电压、电流和电阻等基本电气参数的便携 式仪器。
示波器
用于显示电压波形和信号频率等的测量仪器。
能源
电气测量技术在能源领域中用于度量电力消耗 和监测电网稳定性，以提供可靠的电力供应。
通信
电工测量的一般知识及误差分析(精)
第一章电工测量的一般知识及误差分析§1.1 电工测量的一般知识一、电工测量所谓测量，简单说就是确定被测量的数值；电工测量就是被测的电工量与其单位量进行比较，以确定其大小的过程。
二、电工仪表的分类电工测量仪表种类繁多，分类方法也很多。
下面介绍几种常见的电工测量仪表的分类方法。
1．根据电工测量仪表的工作原理分类主要有下列几种：磁电系；电动系；感应系；电子系等。
2．根据被测量的名称或单位不同分类主要有；电流表；电压表；功率表；欧姆表等。
3．根据仪表工作电流的种类分类直流仪表；交流仪表；交直流两用仪表。
4．根据使用方式分类开关板式与可携式仪表。
5．根据仪表测量结果的显示方式分类指针指示、光标指示；屏幕显示；数字显示等。
电工测量用的指示仪表的基本工作原理都是将被测量通过各种电磁原理变换成仪表活动部分的偏转角位移。
为了实现上述转变，常用电工测量指示仪表通常都由测量线路和测量机构两部分组成。
测量线路的作用：是将被测量变换成为测量机构能够直接测量的电磁量。
测量机构的作用：1．产生转动力矩:通过电磁原理产生转动力矩，驱使仪表的活动部分按测量要求转动形成偏转角的位移。
2．产生反作用力矩: 其方向与转动力矩相反，作用在仪表的活动部分上，在转动力矩发生偏转时，反作用力矩也在活动部分上且随着偏转角的增大而增大。
当转动力矩与反作用力矩相等时，指针就指示出被测量的读数。
3．产生阻尼力矩: 当转动力矩与反作用力矩相等时，仪表指针没有静止在某一读数上而是左右摆动，产生与运动方向相反的阻尼力矩使指针立即停止在平衡位置上。
三、电工测量方法的分类按测量方式可分为：1．直接测量。
由所用测量仪器仪表直接得到被测量数值的，称直接测量。
如用电流表测电流，用电桥测电阻等。
2．间接测量。
先测出与被测量有关的几个中间量，然后通过计算再求出被测量的，称间接测量。
如用伏安法测量电阻，就是先测出电阻的电压和电流，然后再根据欧姆定律计算出电阻值。
电工仪表与测量的基本知识
测量的内涵
①测量对象：被测客体中的相应的量值信息；
测量目的：从被测对象取得一个定量的认识；
②测量过程: 通过实验去认识对象的过程
③测量方法：比较；
A.直接比较
B.间接比较；
C.需要测量仪器；
④测量标准：同类已知单位。
⑤测量结果：最终能表示给测量主体（人）
（5）按仪表使用条件分类 分为A、A1、B、B1和C五组。（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）有关各组仪表使用条件的规定可查 阅国家标准GB/T 776-1976《电气测量指示仪表通用技术条件》。
例如，每种新设计的飞机，需要测试飞机高速飞行 中受气流冲击作用下的性能，通过风洞试验测定机 身、机翼的受力和振动分布情况，以验证和改进设 计。
二、测量的定义 1.狭义测量的定义 测量是为了确定被测对象的量值而进行的实验过程。 在测量过程中，人们借助专门的设备，把被测对象
直接或间接地与同类已知单位进行比较，取得用数 值和单位共同表示的测量结果。
例如故障诊断、无损探伤、遥感遥测、矿藏勘探、地 震源测定、卫星定位等。
而测量结果也不仅仅是由量值和单位来表征的一维信 息，还可以用二维或多维的图形、图像来显示被测对 象的属性特征、空间分布、拓朴结构等。
广义测量原理可以从信息获取过程来说明，包括信息 的感知和信息识别两个环节。
三、测量的基本要素 1.测量的基本要素
测量的主体（测量人员）根据测试任务的要求、被 测对象的特点、属性，及现有仪器设备状况，拟定 合理的测试方案。
北京理工大学电工和电子技术实验电工测量
实验名称电工测量班级实验者学号一、实验目的（1）掌握直流电压、电位、电流及电阻的测量方法。
（2）学习直流稳压电源、信号发生器及示波器的使用方法。
（3）初步学会使用仪表检查电路的故障。
二、实验仪器和设备三、验仪器和设备序号名称型号数量1 电路原理实验箱EEL-DL2 1 台2 三路直流稳压电源DH 1718G-2 1 台3 直流电流表C31 A（0 ~ 30A ） 1 块4 数字万用表UT51 1 块5 双踪示波器V-212 （20MHz） 1 台三、实验内容及要求1. 实验步骤1）电压和电位的测量按图 1.1.2 连接电路。
S1、 S2为双刀双掷开关，若需要将电源接入电路时，则把开关置于电源侧，若不需要将电源接入电路，则只要把开关置于短路侧即可。
电路中电阻元件和双刀双掷开关由电路实验板提供，电动势E1、E2由三路直流稳压电源分别供给。
I1b I 2a cR1 = 510 R2 = 1k+ S1 S2 +1 E2E I 3 R3 = 300f R4 = 51e R5 = 200d 图 1.1.2将开关 S、S置于短路侧，然后打开稳压电源，调节稳压电源的输出，EE 2 = 20V ，再将 S1、 S2 置于电源侧，电源便接入电路。
按表1.1.1 要求进行测量，并将测量值记入表 1.1.1 中。
注意： a) 用万用表直流电压档测量电位和电压，并根据理论值选择合适的量程。
b) 测量电位时应将万用表的黑表笔置于所选定的参考点处，红表笔置于所要测量的点。
c) 记录数据时应同时记录电位、电压的“ +”、“ ”符号。
（ 2）验证叠加原理（电流的测量）按表 1.1.2 中给定的条件， 测量图 1.1.3 电路中各支路电流的数值， 并记入表 1.1.2 。
各支路电流的参考方向如图1.1.3 所示。
注意： a) 用电流表测量时，应选择合适的量程，并注意各支路电流的方向。
b) 记录电流数据时，应考虑测量值的“+”、“ ”符号。
电工测量基本知识
例7：用万用表 测量一只干电池 的电压如图所示， 则绝对误差、示 值相对误差分别 为多少？
随机误差
它反映了测量值离散性的大小。随机误差是测量 过程中许多独立的、微小的、偶然的因素引起的综合 结果。
存在随机误差的测量结果中，虽然单个测量值误 差的出现是随机的，既不能用实验的方法消除，也不 能修正，但是就误差的整体而言，多数随机误差都服
引用误差:绝对误差与仪表量程的比值
n A A m10 % 0Am Axa xA A 0 mi n10 % 0
nmAm aA xmAm
10% 0
in
仪表的精度等级S
1.0% nm1.0%
则仪表的精度等级为1.0级 电测量仪表的精度等级有： 0.1级、0.2级、0.5级、1.0级、1.5级、
2.5级、5.0级
解：求被测电流的 值实 ：际 A0 Ax c 0.020.780.76mA
求绝对误差： AAxA00.78 0.76 0.0m 2 A
例2：
假设你分别在三家商店购买100kg大米、 10kg苹果、1kg巧克力，发现均缺少约0.5kg， 你对哪个商店意见最大，为什么？
相对误差：绝对误差与被测量的真值的比值
例6：用2.5V量程测 量同一只1.5V干电 池的电压，绝对误 差、示值相对误差 分别为多少？与例5 比较，用哪个量程 测量该电池更好一 些？
测量误差的分类：
随机误差、粗大误差和系统误差
随机误差 ： 又称偶然误差，在相同条件下，多次测量同一 量时，其误差的大小和符号以不可预见的方式变化 粗大误差： 粗大误差是指在一定条件下测量结果显著地偏 离其实际值所对应的误差 系统误差： 在相同条件下，多次重复测量同一量时，误差 保持为常数或按一定规律变化
《电工测量》教学大纲
《电工测量》教学大纲（五年制小高职电类专业适用）一、课程的性质和任务电工测量是一门以培养电工实验技能为主的技术基础课。
课程的任务是使学生掌握中等技术人员所必需具备的测量知识、基本技能和常用电工仪表的基本原理和使用方法；初步学会使用电子示波器；培养学生的动手能力，分析和解决实际问题的能力。
二、教学目的和基本要求通过本课程的学习，应该使学生达到下列基本要求：1．掌握直流、交流电流表和电压表，万用表，电动系功率表，单相电动系相位表、单臂电桥、双臂电桥、三端电阻器、单相调压器的使用；学会使用兆欧表；初步学会使用示波器观测信号波形；能熟练地按图接线；学会检查和排除简单故障。
2．掌握磁电系、电磁系、感应系测量机构的结构原理，磁电系和电磁系电压表电流表、电动系功率表、单相电动系相位表、直流单臂电桥、双臂电桥及兆欧表的工作原理，伏安法测量电阻，三相有功功率和无功功率的测量方法。
能粗略的估计测量误差。
3．学会整理实验数据，绘制曲线，分析实验结果和正确书写实验报告。
4．培养学生在实验中规范操作和安全用电的习惯。
三、课程内容1．仪表准确度等级。
工程上测量误差的粗略估计及有效数字。
2．磁电系测量机构的结构和原理，主要技术特点。
磁电系电流表、分流电阻、电压表、分压电阻及它们的使用。
3．伏安法测中电阻、大电阻和小电阻。
4．欧姆表的原理及使用。
5．万用表的原理简介及使用。
6．兆欧表的原理及使用。
7．直流单臂电桥的原理及使用。
8．直流双臂电桥的原理及使用。
9．电磁系测量机构的结构和原理，主要技术特点。
电磁系电流表、电压表及它们的使用。
10．钳形表简介。
11．电动系测量机构的结构和原理，主要技术特点。
电动系功率表的原理及使用。
低功率因数表简介。
12．二表法、三表法测三相有功功率。
13．跨相法测三相无功功率。
14．单相感应系电度表的结果和原理。
15．三相有功电度表和无功电度表简介。
16．单相电动系相位表的原理及使用。
四、课程教学实践在达到本大纲规定的基本要求，且实验时数不少于20学时的前提下，建议采用以下实验项目（其中直、交流电路自拟方案的实验不少于2学时）：1．直流电路的电位测量和电阻的测量。
最新电工仪表与测量习题册参考答案
电工仪表与测量习题册参考答案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、型号和标志一、填空题1. 同类标准量2. 仪表可动部分的机械偏转角指示器直读式3. 磁电电磁电动感应4. 安装便携便携5. 便携6. 数字数码的形式7. 两带微处理器自动测试系统8.9.二、判断题1. X2. V3. X4. V5. V6. X 7X三、选择题1. A2. D3. D4. D5. A四、名词解释1. D19-W 答案：表示一只设计序号是19的便携式电动系功率表。
2. 1D1-W 答案：表示一只设计序号是1的安装式电动系功率表。
3. DX282 答案：表示一只设计序号是282的无功电能表。
4. D26~coscp 答案：表示一只设计序号是26的便携式电动系功率因数表。
5. 19Dl-coscp 答案：表示一只设计序号是1的安装式电动系功率因数表。
6. 45Tl-coscp 答案：表示一只设计序号是1的安装式电磁系功率因数表。
7. D3-Hz 答案：表示一只设计序号是3的便携式电动系频率表。
8. 62Ll-coscp 答案：表示一只设计序号是1的安装式整流系功率因数表。
，9. DD28 答案：表示一只设计序号是28的单相电能表。
10. DT12 答案：表示一只设计序号是12的三相四线电能表。
11. 25C16-A 答案：表示一只设计序号是16的安装式磁电系电流表。
12. DS36 答案：表示一只设计序号是36的三相三线电能表。
13. T62-V 答案：表示一只设计序号是62的便携式电磁系电压表。
14. D3-(p2答案：表示一只设计序号是3的便携式电动系相位表。
五、问答题1.电工指示仪表按使用条件分哪几组？各适用于什么条件？答：电工指示仪表按使用条件分A、B、C三组。
A组仪表使用环境温度为0〜40°C，B组仪表-20〜50°C，C组仪表-40〜60°C，相对湿度均为85%范围内。
电气测量课件基础知识
详细描述
电气测量可以根据被测量的性质和测量方式的不同， 分为直流测量和交流测量两类。其中，交流测量又可 以分为工频测量和变频测量。不同类型的测量有不同 的特点和应用场景。例如，直流测量主要用于测试电 池等直流电源的性能参数；交流测量主要用于测试电 气设备中的交流电路和元件的性能参数；变频测量则 主要用于测试变频器等高频电路的性能参数。
功率计
总结词
功率计是用于测量电器设备功率的仪器 。
VS
详细描述
功率计通过测量电流、电压和功率因数等 参数，可以计算出电器设备的实际功率。 功率计在电力系统和节能领域有广泛应用 ，可以帮助用户了解设备的能耗情况并进 行相应的节能措施。
示波器
总结词
示波器是一种用于观察电信号波形的仪器。
详细描述
示波器通过将电信号转换为可视波形，可以 帮助工程师和研究人员了解信号的特性。示 波器广泛应用于电子、通信、自动化等领域 ，对于信号调试、故障排查和科学研究具有 重要意义。在使用示波器时，需要根据被测 信号的特点选择合适的示波器和探头，以确 保测量的准确性和可靠性。
平均值法
通过计算一组数据的平均值来 消除随机误差的影响，适用于
具有随机性的数据。
最小二乘法
通过最小化数据点和回归线之 间的垂直距离来拟合数据，适 用于具有线性关系的数据。
滤波法
通过一定的算法过滤掉数据中 的噪声和干扰，提取出有用的 信号，适用于具有噪声和干扰 的数据。
插值法
通过已知的数据点来估算未知 点的值，适用于具有连续性和
详细描述
电气测量是利用各种测量设备或仪器，对电流、电压、电阻 、电容、电感等电气量进行测量的过程。通过测量，可以获 取电气参数的数据，从而评估电气设备的性能、状态和故障 诊断，为进一步的分析和处理提供依据。
电工电子实验教材
一、基本电工仪表的使用与测量误差计算一、实验目的1、学习直流稳压电源的使用方法。
2、掌握电压表、电流表内电阻的测量方法。
3、熟悉电工仪表测量误差的计算方法。
二、原理说明1、为了准确地测量电路中实际的电压和电流，必须保证仪表接入电路后不会改变被测电路的工作状态，这就要求电压表的内阻为无穷大；电流表的内阻为零。
而实际使用的电工仪表都不能满足上述要求。
因此，当测量仪表一旦接入电路，就会改变电路原有的工作状态，这就导致仪表的读数值与电路原有的实际值之间出现误差，这种测量误差值的大小与仪表本身内阻值的大小密切相关。
图3-1-12、本实验测量电流表的内阻采用“分流法”，如图3-1-1所示。
A 为被测内阻（A R ）的直流电流表，测量时先不接S I 支路，调节电流源的输出电流I ，使A 表指针满偏转，然后接上S I 支路，并保持I 值不变，调节电阻箱B R 的阻值，使电流表的指针指在 1∕2满偏转位置，此时有：21==S A I I ∴B A R R =∥1R R 1为固定电阻器之值，B R 由电阻箱的刻度盘上读得。
3、测量电压表的內阻采用分压法，如图3-1-2所示。
V 为被测内阻(V R )的电压表，测量时先不接1R 及B R ，调节直流稳压源的输出电压使电压表V 的指针满偏。
然后接入1R 及B R ，调节B R 使电压表V 的指示值减半。
此时有：B V R R R +=1电阻箱刻度盘读出值B R 加上固定电阻1R 即为被测电压表的内阻值。
电压表的灵敏度为：U R S V /=（Ω∕V ）图3-1-2 图3-1-34、仪表内阻引入的测量误差（通常称之为方法误差，而仪表本身构造上引起的误差称为仪表基本误差）的计算。
以图2-1-3所示电路为例，2R 上的电压为：U R R R U R 2111+=，若21R R =，则U U R 212=现用一内阻为V R 的电压表来测量1R U 值，当V R 与1R 并联后，11R R R R R V V AB +=，以此来替代上式中的1R 则得：U R R R R R R R R R U V V V V R 21111/1+++=绝对误差： U )(212211111/1R R R R R R R R R R R R U U U U V V V V R R +-+++=-=∆化简后得))()2((2121222121221R R R R R R R R R UR R U V ++++-=∆ 若V R R R ==21，则得：6U U -=∆ 相对误差：∆U ％11/1R R RU U U U U -=∆=100％26U U -=×100％=–33.3 三、仪器设备可调直流稳压源一台可调恒流源一台万用表一块四、实验内容1、根据“分流法”原理测定FM-30型万用表直流毫安5mA和50mA档量限的内阻，线路如图3-1-1所示。
电工仪表与测量
电⼯仪表与测量《电⼯仪表与测量》教学⼤纲及复习习题库版本：校本教材编者：临沂电⼒学校电⼒专业教材编写组适⽤班级：出题⼈：⾼翔宇审核⼈：《电⼯仪表与测量》教学⼤纲部分⼀、课程性质于任务本书主要任务是依《电⼯仪表与测量》为理论基础上，运⽤先进教学⼿段，强调技能为本，提⾼学⽣的科学⽂化素养，为适应就业需要奠定基础。
⼆、课程教学总体⽬标通过本课程学习掌握基本的专业知识，具备⼀定的职业技能和继续学习的理论基础。
注重学⽣的创新意识和综合能⼒的培养，开拓视野，完成教学计划。
三、教学内容及其教学⽬标和要求<⼀>电⼯仪表与测量的基本知识1、教学⽬标本章将主要了解电⼯仪表的构造及原理。
2、教学要求掌握电⼯仪表与测量的知识。
3、教学内容（1）电⼯仪表的分类、型号和标志（2）电⼯仪表的误差和准确度（3）常⽤电⼯测量⽅法（4）测量误差及消除⽅法《⼆》电流与电压的测量1、教学⽬标熟练掌握电流与电压的测量。
2、教学任务掌握磁电系仪表、电磁系仪表、仪⽤互感器、钳形电流表的使⽤3、教学内容（1）磁电系测量机构（2）磁电系电流表和电压表（3）电磁系测量机构（4）电磁系电压表和电流表（5）钳形电流表（6）电流表与电压表的选择和使⽤<三>模拟式万⽤表1教学⽬标熟练说出模拟式万⽤表的组成及使⽤2教学任务掌握万⽤表基本结构极其使⽤。
1教学内容（1）、万⽤表的结构（2）、万⽤表的使⽤于维护<四>电阻的测量1教学⽬标能熟练阐述伏安法测电阻、电桥、兆欧表及接地电阻测量仪的结构使⽤⽅法。
2教学任务掌握伏安法测电阻、电桥、兆欧表及接地电阻测量仪的使⽤。
3教学内容（1）、电阻测量⽅法的分类（2）、伏安法测电阻（3）、兆欧表<五>电功率的测量1教学⽬标能熟练阐述电功率测量的原理。
2教学任务理解掌握电功率测量的⽅法。
3教学内容（1）、三相有功功率的测量⽅法（2）、三相有功功率表（3）、三相有功功率的测量⽅法<六>电能的测量（选学内容）1教学⽬标能熟练阐述测量电能的仪表原理。
第9章-电气测量与传感器技术
兆欧表的结构原理
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第 9章
4. 电桥法 (1) 平衡电桥
在电桥平衡状态下，若有 三个电阻阻值已知，则可 精确求出另一电阻阻值。 (2) 不平衡电桥
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在电桥原来已调整到平衡 状态，若由于外界某种原 因使桥臂电阻发生变化， 则在BD之间就有不平衡的 电压输出，根据电压UBD 的大小可以推断出电阻的 相对变化值。
测量电阻的原理线路
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第 9章
(2) 数字式万用表
数字式万用表是用数字式电压表为基础加上多种转 换电路以后构成的便携式数字仪表，用数字直接显 示被测量。
测量电阻的原理线路
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第 9章
3. 兆欧表法
又称摇表，是由手摇发电机与磁电式比率计构成的测 量绝缘电阻的仪表
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第 9章
4. 电能的测量 (1) 单相电度表 ①感应式测量机构
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第 9章
②电子式测量机构
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第 9章
(2) 三相电度表
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9.1.4 电阻的测量 1. 电流表、电压表法
另外，霍尔传感器也可用于位置、位移、转速、 转角及移动速度的检测。
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第 9章
9.2.3 发电传感器 发电传感器是指被测物理量的变化能使传感器 产生电动势，直接对外输出，通过检测电动势的大小 或方向确定被测物理量。 1. 磁电式传感器 磁电式传感器是利 用线圈在固定磁场气隙 中运动产生感应电动势 的原理工作的，它是动 态检测传感器。
电工仪表与测量(第五版)教案
K % m 100 % Am
K表示仪表的准确度等级，它的百分数表示 仪表在规定条件下的最大引用误差。
最大引用误差越小，仪表的基本误差越小， 准确度越高。
第一章 基本知识
仪表的基本误差
准确度 等级
基本误差 （%）
0.1 ±0.1
0.2 ±0.2
第一章 基本知识
测量单位的符号
第一章 基本知识
按外界条件分组的符号
第一章 基本知识
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？
第一章 基本知识
思考与练习
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。
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
第一章 基本知识
1、安装式指示仪表型号的编制规则
4 2C1
A
形 状
0
形
系
设
状
用
第
第
列
计
途
一
二
代
序
位 代
位 代
号
号
号
号
号
表示一块设计序号为10的安装式磁电系电流表
第一章 基本知识
2、便携式指示仪表型号的编制规则
T 19 A
典型仪表：安装式仪表、便携式仪表
第一章 基本知识 常见的安装式仪表
第一章 基本知识
便 携 式 仪 表
第一章 基本知识
比较仪表
比较仪表的特点：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。
电工测量基本基础知识
第一篇 电工测量的基本知识第一章 概 述1。
1 测量的概念测量是以确定被测对象量值为目的的全部操作.通常测量结果的量值由两部分组成：数值(大小及符号）和相应的单位名称。
1。
2 测量的分类测量可从不同的角度出发进行分类。
1。
2。
1 从获得测量结果的不同方式分类，可分为直接测量法、间接测量法和组合测量法。
1.2。
1.1 直接测量法—-从测量仪器上直接得到被测量量值的测量方法，直接测量的特点是简便.此时,测量目的与测量对象是一致。
例如用电压表测量电压、用电桥测量电阻值等。
1。
2。
1。
2 间接测量法——通过测量与被测量有函数关系的其它量，才能得到被测量量值的测量方法。
例如用伏安法测量电阻。
当被测量不能直接测量,或测量很复杂，或采用间接测量比采用直接测量能获得更准确的结果时,采用间接测量。
间接测量时，测量目的和测量对象是不一致的。
1。
2。
1.3 组合测量法——在测量中，若被测量有多个,而且它们和可直接（或间接）测量的物理量有一定的函数关系，通过联立求解各函数关系来确定被测量的数值，这种测量方式称为组合测量法。
例如，图1-1所示电路中测定线性有源一端口网络等效参数R eq 、U OC 。
调R L 为R 1时得到I 1，U 1 调R L 为R 2时得到I 2，U 2得⎪⎩⎪⎨⎧=+=+oc eq oc eq U I R U U I R U 2211解联立方程组可求得测量R eq 、U oc 的数值.1。
2。
2 根据获得测量结果的数值的方法不同，分为直读测量法和比较测量法。
1。
2。
2。
1 直读测量法（直读法）-—直接根据仪表(仪器）的读数来确定测量结果的方法。
测量过程中，度量器不直接参与作用。
例如用电流表测量电流、用功率表测量功率等。
直读测量法的特点是设备简单，操作简便，缺点是测量准确度不高。
1.2.2。
2 比较测量法——测量过程中被测量与标准量（又称度量器）直接进行比较而获得测量结果的方法.例如用电桥测电阻,测量中作为标准量的标准电阻参与比较.比较测量法的特点是测量准确，灵敏度高，适用于精密测量.但测量操作过程比较麻烦，相应的测量仪器较贵。
电工技术实验
电工技术实验目录1、电工测量和电路实验的基本知识认识实验、直流电路的电位测量2、EWB软件的使用与练习3、受控源的研究4、基尔霍夫定律的验证5、叠加定理的验证6、戴维南定理及负载获得最大功率条件的验证7、典型电信号的观察与测量8、交流串联电路、交流电路元件参数的测定9、日关灯电路和功率图数的提高10、电路故障查找11、互感线圈同名端判别和参数测定12、RLC串联谐振13、RL-C并联谐振14、三相电路负载实验15、三相电路功率测定16、非正弦周期电流电路的观测17、一阶线性电路过渡过程的观测18、二阶动态电路响应的研究19、线性无源二端网络20、负阻抗变换器及回转器的应用电工技术实验第一章 电工测量的基本知识一、测量的分类1、直接测量法、间接测量法（如伏安法测电阻）、组合测量法（如函数关系）2、直读法、比较测量法 电桥 二、测量误差 1、误差表示方式（1）绝对误差： △x = 被测得值-被测量实际值 （注意大小、正负） = x -x 0 （2）相对误差： 0x x∆=γ×100% 实际相对误差 xx∆=γ×100% 示值相对误差 （3）引用误差： mn x x∆=γ×100% x m --- 仪表量程 最大引用误差： mmnm x x ∆=γ×100%≤α % α --- 仪表准确度等级指数 m x ∆最大绝对误差 （准确度等级小准确度高） 仪表示值为x 时，可能最大示值相对误差为：x x m m ∆=γ×100%≤±α %×xxm ×100% x ↑→αm ↓，被测值愈接近量程，测量误差越小 2、误差性质（1）系统误差：同一条件下，多次测量，误差大小、正负号均不变 重复测量时，重复性 （2）随机误差：正态分布（3）粗大误差：粗心、仪表问题、干扰 3、测量结果的评定（1）正确度：系统误差引起的测得值与真值的偏离程度 （2）精密度：测量值重复一致的程度 （随机误差影响）（3）准确度：系统误差和随机误差同时引起的测量值与真值的偏离程度 只有正确度和精密度都高，才有准确度高 4、消除系统误差的基本方法（1）消除误差源（2）修正方法 温度、湿度、外界磁场 （3）有效测量方法 替代法、零示法 三、数字仪表1、显示位数：213位，其最高位只能显示0或1。
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第9章
电工测量
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9.1.2 电工测量仪表的型式
指示仪表的测量机构按其工作原理主要分为三种：磁电系、电 磁系。电动系。同一型式的测量机构配不同的附件，可组成多种用 途和多量程的仪表，例如磁电系测量机构可分别制成直流电流表和 电压表。测量机构可分为固定部分和可动部分，固定部分主要用来 产生磁场，可动部分用来产生电磁转矩
按防御外界磁场或电场的性能：I、II、III、IV四个等级。
外壳防护性能：普通式、防尘式、防溅式、防水式、水密式、 气密式、隔爆式等七种。
以上介绍的指示仪表七种分类方法，实际上是从不同角度来反 映仪表的技术性能。通常在指示仪表的标度盘上标有一些符号来说 明上述各种技术性能，常用的符号及含义可查阅有关资料。 6
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例9.2.2 一个满刻度偏转电流Ic等于500μA，内阻Rc等 于200Ω的表头，要制成量程为 300V的电压表，问应串联 多大的附加电阻Rfj？ 解：表头满刻度偏转时两端的电压
量程扩大倍数
则附加电阻
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9.2.2 电压的测量 电压的测量通常是用电压表来实现的。其测量方法是 将电压表并联在电路中被测元件的两端，如图（a）所示。
为了测量较高电压，通常在电压表回路中串联一个高 值的附加电阻（交流电路也可采用电压互感器）来扩大电 压表的量程，如图（b）、（C）。
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测量交流大电流扩大量程 在测量数值较大的交流电流时，常借助于电流互感 器来扩大电流表的量程。下图所示为电流互感器的接线 图。使被测电流通过电流互感器一次绕组，电流表串接 在电流互感器二次绕组电路中，但电流表的读数应乘以 电流互感器的变比，才是实际电流的数值。
电流来内阻对测量值的影响 为了减小电流表接入电 路后对电路原始状态的影响，要求电流表的内阻尽可能小。 电流表的内阻越小，测量结果就越接近于实际值。
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通常采用分流器来扩大电流表的量程，如图9.2.2所示。 其扩程步骤如下：
1．首先要知道表头的内阻和满刻度电流； 2．根据并联电路原理，求出分流系数n，n=IfL/Ie； （IfL为扩大量程，Ie为表头满偏转电流。） 3．求出分流器的阻值
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2）电动式仪表的工作原理 当定圈中通以电流时，在定圈中就建立了磁场，当动 圈中再通以另一电流时，则在定圈磁场中受到电磁力的作 用而转动。 3）电动式仪表的优缺点
电动系测量机构具有准确度高、使用范围广等优点，一般可制 成0.2－1.0级的仪表。它不仅可测量交直流的电流和电压，还可测 量交流电的功率。它的缺点是自身功耗较大，过载能力小，且价格 较贵。
1、磁电式仪表 1）磁电式仪表的结构 磁电系测量机构的固定部分由永久磁铁和处在磁极 中间的圆柱形铁心组成。圆柱形铁心的作用，一方面是 减少磁路中的磁阻，以增强磁感应强度B；另一方面是在 极掌与圆柱形铁心之间的气隙中形成均匀辐射的磁场。 磁电系测量机构如下图所示。
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无论电流互感器一次绕组电流 是多大，二次绕组的额定电流一般 均设计为 5 A，例如200A/5A。 600A/5A等，它们的变比分别为40和 120。与电流互感器配套使用的交流 电流表应选5A的量程。
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电流表使用注意事项 电流表测量时必须串联在待测支路中。注意极性不 要接错。 电流表量程的选择 选择电流表量程时，首先应根据 被测电流的大小，使所选的量程大于被测电流的大小。若 测量前无法判别电流大小，则应先选用电流表较大的量程 试测后，再换适当的量程。为了减小测量误差，在选择量 程时还应注意使指针尽可能接近于满刻度值，一般最好工 作在不小于满刻度值2/3的区域。
磁电系测量机构
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2）磁电系仪表的工作原理
当被测电流通过线圈时，线圈受到磁力矩的作用而转 动时，螺旋弹簧将产生一反抗力矩与之相平衡。其电流大 小与偏转的夹角成正比。 3）磁电式仪表的优缺点
磁电系测量机构具有灵敏度高、准确度高、刻度均匀、 阻尼强、结构精细与消耗能量小等优点，可制成0.1－0.5 级的仪表。它的缺点是只能用来测量直流，而且结构复杂， 价格较贵，过载能力小。 目前用来测量直流量的仪表，测量机构几乎全是磁电 系的。
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3、电动式仪表 1）电动式仪表的结构
电动系测量机构如图所示。 它的固定部分是两个平行排 列的固定线圈2，可动部分 由转轴动固定在转轴上的可 动线圈人指针1、阻尼翼片4 以及游丝7组成。固定线因 分成两个，是为了获得均匀 的磁场和便于改变电流量程。 可动线圈位于固定线圈内部， 可以在固定线圈内自由偏转。
指示仪表的分类
按被测量的性质: 电流表、电压表、功率表、电能表等。
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按动作原理:
磁电系、电磁系、电动系、感应系、整流系等。
按测量电流种类：直流表、交流表、交直流两用表等。
按准确度等级：0.l、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和5.0等七级。一 般0.l和0.2级仪表用作标准仪表，0.5级至1.5级的仪表用于实验、实 训时测量，1.5级至5.0级仪表用作工程测量。 按使用方式: 安装式仪表和可携式仪表。
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使用钳形表时应注意以下几点：
（1）选择合适的量程，不可用小量程档测量大电流。 如果被测电流较小，读数不明显，可将载流导线多绕几圈 放进钳口进行测量，但应将读数除以所绕的留数才是实际 的电流值。
（2）被测导线必须置于钳口中部，钳口必须闭紧。
（3）不要在测量过程中变换量程档。 （4）不允许用钳形表去测量高压电路的电流，以免 发生事故。
应用中要注意什么？
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一般电压表的扩程采用串联附加电阻的方法，如图 9.2.4点划线框内所示。这时，通过测量机构的电流Ic为 从式中可以看出，只要附加电阻Rfj不变，则Ic与两端 点电压U成正比。若将电压表量程扩大m倍时，则附加电 阻Rfj可通过下式求取
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一般电工测量仪表:
1 指示仪表
指示仪表是应用最为广泛的一类电工仪表。各 种交直流电流表和电压表以及万用表等都是指示仪 表。指示仪表的特点是，将被测电量转换为驱动仪 表可动部分偏转的转动力矩，以指针偏转的大小来 反映被测电量的大小，使操作者可从标度尺上直接 读数，所以指示仪表是一种直读式仪表。
9.3 功率测量 9.3.1 单相交流和直流功率的测量 功率的测量是基本的电测量之一。从电工基础可知， 直流电路和交流电路的功率计算公式分别为 直流功率 P=U· I 交流功率 P=U· Icosθ 通常我们采用电动式瓦特表来进行 交直流功率测量，其结构电路如图所示。 它有两组线圈，一组电流线圈为固定，另 一组串接一个附加电阻Rfj后为电压线圈， 是可动的。
例9.2.1 已知表头的内阻为1kΩ， 满偏转电流为500μA，如果将该表量 程扩大为5A，问应并联的RfL为多少？工测量
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补充：钳形电流表 测量电流时，有些场合不能断开电路，这时可以使用 钳形电流表（简称钳形表）。
钳形表是由电流互感器和整流 系电流表组成，其外形如图所示。 它的铁心如同钳子一样，用弹簧压 紧。测量时将钳子压开而套入被测 导线。这时该导线就是电流互感器 的一次绕组，电流互感器的二次绕 组绕在铁心上并与电流表接通。根 据电流互感器一次、二次绕组间的 一定变比关系，电流表的指示值就 是被测量的数值。
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9.2 电流与电压的测量 9.2.1 电流的测量 电流的测量通常是用电流表来实现的。其测量方法是 将电流表串联于被测电流支路中，如图（a）所示。由于 电流表的量程一般较小，为了测量更大的电流，就必须扩 大仪表的量程。其方法是采用分流器（见图（b））和电 流互感器（见图（C））来实现。
*2
较量仪器
较量仪器是将被测量与相应的标准量进行比较 的装置。例如，各类交、直流电桥，电位差计等。 较量仪器的灵敏度与准确度都很高，一般用于高精 度测量或校对指示仪表。
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其他电工仪表
除了指示仪表和较量仪器两大类外，常见的电工仪表还有数字 式仪表、记录式仪表以及用于扩大仪表量程装置的仪表，如分流器 测量用互感器等。
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9.1 电工测量仪表的分类与型式
9.1.1 常用电工测量仪表的分类
电工测量的主要任务是借助各种电工仪器仪表， 对电流、电压、电功率、电能等进行测量，以便了 解和掌握电气设备的特性或运行状况。 电工测量的方法可分为直读法和比较法两类。 直读法测量是利用指示仪表直接读取被测电量的值。 例如用电流表测量电流，用电压表测量电压等。这 种测量方法具有简单、迅速和方便等优点，但测量 准确度不高。比较法测量是将被测量和标准量在较 量仪器中进行比较，以确定被测量的值，例如用电 桥测量电阻等。这种测量方法准确度较高，但测量 时操作比较复杂，测量速度也比较慢。 3