电工仪表与测量(第五版)教案
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电子课件-《电工仪表与测量(第五版)》第一章教材
数字式电压表
第一章 基本知识
4.智能仪表
特点：利用微处理器的控制和计算功能，这种仪器可 实现程控、记忆、自动校正、自诊断故障、数据处理和 分析运算等功能。
分类：带微处理器的智能仪器；自动测试系统。 典型仪表：数字式存储示波器。
第一章 基本知识
数字式存储示波器
第一章 基本知识
二、电工指示仪表的型号
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
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
1.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？
2.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。
3.解释下列电工仪表型号的含义：
第一章 基本知识
第一节 第四节
第二节 第五节
第三节 第六节
第一章 基本知识
§1-1 常用电工测量方法
1.掌握电工测量的概念。 2.掌握常用电工测量方法。
第一章 基本知识
一、电工测量
测量结果准确与否，除了与所使用的电工仪表有关之 外，还与所选择的测量方法有关。
所谓电工测量就是把被测的电量、磁量或电参数与同 类标准量(即度量器)进行比较，从而确定被测量大小的过 程。
一、常用电工仪表的分类
在电工测量中，测量各种电量、磁量及电路参数的仪器 仪表统称为电工仪表。
电工仪表种类很多，按结构和用途不同，主要分为指示 仪表、比较仪表、数字仪表和智能仪表四大类。
第一章 基本知识
1.指示仪表
特点：能将被测量转换为仪表可动部分的机械偏转角， 并通过指示器直接指示出被测量的大小，故又称为直读 式仪表。
第一章 基本知识
4.智能仪表
特点：利用微处理器的控制和计算功能，这种仪器可 实现程控、记忆、自动校正、自诊断故障、数据处理和 分析运算等功能。
分类：带微处理器的智能仪器；自动测试系统。 典型仪表：数字式存储示波器。
第一章 基本知识
数字式存储示波器
第一章 基本知识
二、电工指示仪表的型号
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
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
1.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？
2.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。
3.解释下列电工仪表型号的含义：
第一章 基本知识
第一节 第四节
第二节 第五节
第三节 第六节
第一章 基本知识
§1-1 常用电工测量方法
1.掌握电工测量的概念。 2.掌握常用电工测量方法。
第一章 基本知识
一、电工测量
测量结果准确与否，除了与所使用的电工仪表有关之 外，还与所选择的测量方法有关。
所谓电工测量就是把被测的电量、磁量或电参数与同 类标准量(即度量器)进行比较，从而确定被测量大小的过 程。
一、常用电工仪表的分类
在电工测量中，测量各种电量、磁量及电路参数的仪器 仪表统称为电工仪表。
电工仪表种类很多，按结构和用途不同，主要分为指示 仪表、比较仪表、数字仪表和智能仪表四大类。
第一章 基本知识
1.指示仪表
特点：能将被测量转换为仪表可动部分的机械偏转角， 并通过指示器直接指示出被测量的大小，故又称为直读 式仪表。
电工仪表与测量(第五版)教案
第一章 基本知识
用间接测量法测量放大电路的直流静态工作点，虽 然准确度较低，但是由于其方便快捷，不易损坏电路 板，因此得到了广泛的使用。
用直接测量法和间接测量法测量放大电路的直流静态 工作点
第一章 基本知识
思考与练习
什么叫度量器？基准度量器和标准度量 器相比，谁的准确度更高一些？
常用的电工测量方法分哪几类？各自的 优缺点有哪些？各适合于哪些场合？
第一章 基本知识
3、电能表型号的编制规则
DD
282 系列代号中
DD—单相电能表
DS—三相电能表
系列
设计
代号
序号
DX—无功电能表
表示一块设计序号为282的单相电能表
第一章 基本知识
三、电工仪表的标志
不同的电工仪表具有不同的技术特性， 为方便选择和使用仪表，规定用不同的符 号来表示这些技术特性，并标注在仪表的 面板上，这些图形符号叫做仪表的标志。
解：先求出该表的最大绝对误差
m
K Am 100
5.0 500 25V 100
测量50V电流时产生的相对误差为
1
1 100 % A01
25 100 % 50% 50
测量500V电流时产生的相对误差为
2
2 A02
100 %
25 100 % 5% 500
第一章 基本知识
［例］
已知甲表测量200V电压时△l＝+2V， 乙表测量10V电压时△2＝+1V，试比较两表
的相对误差。
解：甲表相对误差为
1
1 A01
100 %
2 200
100 %
电工仪表与测量教案
电工仪表与测量教案一、教学目标：1. 让学生了解电工仪表的基本概念、种类和作用。
2. 培养学生掌握电工测量的基本方法和技术。
3. 使学生能够熟练操作电工仪表，进行各种电量测量。
二、教学内容：1. 电工仪表的基本概念：电工仪表的定义、分类和性能指标。
2. 电工仪表的种类：电流表、电压表、功率表、电能表等。
3. 电工测量的基本方法：直接测量法、间接测量法、比较测量法等。
4. 电工测量技术：测量误差、测量准确度、测量仪器的校准等。
5. 电工仪表的使用和维护：选用原则、操作方法、维护保养等。
三、教学重点与难点：1. 教学重点：电工仪表的基本概念、种类和作用；电工测量的基本方法和技术。
2. 教学难点：电工仪表的原理、测量误差分析及仪表的选用与维护。
四、教学方法与手段：1. 教学方法：讲授、实验、讨论、案例分析等。
2. 教学手段：多媒体课件、实验设备、电工仪表实物等。
五、教学安排：1. 第1课时：电工仪表的基本概念、种类和作用。
2. 第2课时：电工测量的基本方法和技术。
3. 第3课时：电工仪表的选用与使用。
4. 第4课时：电工仪表的维护保养。
5. 第5课时：综合练习与案例分析。
六、教学评价：1. 平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况、实验操作等，占总评的30%。
2. 考试成绩：包括笔试、实验操作考试等，占总评的70%。
七、教学反思：在授课过程中，教师应不断反思教学方法、教学内容和学生反馈，以便及时调整教学策略，提高教学质量。
八、教学拓展：1. 深入了解国内外电工仪表的发展趋势，掌握先进技术。
2. 学习电工仪表在其他领域的应用，如工业自动化、航空航天等。
九、课后作业：1. 查阅相关资料，了解电工仪表的原理及其应用。
2. 结合课堂所学，分析实际工程案例，掌握电工仪表的选择与使用。
十、课程资源：1. 教材：《电工仪表与测量》。
2. 参考书籍：《电工仪表技术手册》、《电工测量原理》。
3. 网络资源：相关学术论文、技术论坛、行业动态等。
电工仪表与测量教案
电工仪表与测量教案一、教学目标1. 了解电工仪表的基本概念、分类和作用。
2. 掌握各种电工仪表的测量原理、使用方法和注意事项。
3. 能够正确选择和使用电工仪表，进行电路参数的测量。
4. 培养学生的动手操作能力和实验技能。
二、教学内容1. 电工仪表的基本概念、分类和作用。
2. 电压表、电流表、万用表、电能表等常用电工仪表的使用方法。
3. 测量误差的概念和减小方法。
4. 电工仪表的维护和保养。
5. 实际操作练习：使用电工仪表进行电路参数的测量。
三、教学方法1. 采用讲授法，讲解电工仪表的基本概念、分类和作用。
2. 采用演示法，展示各种电工仪表的使用方法和测量过程。
3. 采用实验法，让学生亲自动手操作电工仪表，进行电路参数的测量。
4. 采用讨论法，让学生探讨测量误差的概念和减小方法。
四、教学准备1. 电工仪表实物：电压表、电流表、万用表、电能表等。
2. 实验器材：电线、灯泡、电源、开关等。
3. 教学PPT。
五、教学过程1. 导入新课：介绍电工仪表在电工技术和电气工程中的应用。
2. 讲解电工仪表的基本概念、分类和作用。
3. 演示各种电工仪表的使用方法和测量过程。
4. 讲解测量误差的概念和减小方法。
5. 讲解电工仪表的维护和保养。
6. 实际操作练习：学生分组，使用电工仪表进行电路参数的测量。
7. 总结本节课的主要内容和知识点。
8. 布置课后作业：让学生复习本节课的内容，并进行实际操作练习。
六、教学评估1. 课后收集学生的课后作业，检查学生对电工仪表的基本概念、使用方法和测量误差的掌握情况。
2. 在课堂上随机抽取学生进行电工仪表的实际操作演示，评估学生的操作技能和理解程度。
3. 针对学生的操作过程和测量结果，进行分析和评价，给出改进意见。
七、教学拓展1. 介绍电工仪表在实际工程中的应用案例，让学生了解电工仪表在电气工程中的重要性。
2. 讲解电工仪表的智能化发展，如数字式电工仪表、虚拟电工仪表等。
3. 引导学生关注电工仪表的最新技术动态，培养学生的学习兴趣和持续学习的能力。
《电工仪表与测量(第五版)第三章教案
• 万用表的灵敏度通常用电压灵敏度（Ω／ V）来表示。
第三章 模拟式万用表 二、测量线路
• 作用：是把各种不同的被测电量（如电 流、电压、电阻等）转换为磁电系测量 机构所能测量的微小直流电流（即过渡 电量）。
• 使用元器件：主要包括分流电阻、分压 电阻、整流元件、电容器等。
第三章 模拟式万用表
三、转换开关
测
测
量
量
量
电
电
电
路
路
路
直流电流测量电路
第三章 模拟式万用表
• 直流电流挡所用的电阻必须采 用电阻率较大，电阻温度系数 很小的锰铜丝绕制而成。
第三章 模拟式万用表
二、直流电压测量电路
• 实质上是一只多量程直流电压表。 • 采用共用式分压电路。 • 电路的接入点在50μA直流电流挡。 • 2500V挡专用一只10MΩ分压电阻。
• 万用表使用广泛，故障的发生率很高。 常见的故障主要包括测量机构的机械故 障和电路故障。本节主要介绍万用表内 部电路故障及排除方法。
• 熟练阅读电路图是维修万用表的前提。
第三章 模拟式万用表
直流电流挡的故障及排除
• 找一只准确度较高的毫安表或无故障的万用表作标 准表，与故障表串联后去测量一直流电流。若故障 表读数比标准表大得多，则为分流电阻开路。 • 若无读数，可将故障表转换开关置于直流电压最 低挡2.5V挡，直接去测量一节新干电池的电压，若 仍无读数，则为表头线路开路；若有读数且指示值 大于1.6V，则为分流电阻开路。 排除方法：若为表头线路开路，应找出其开路的原 因。若为分流电阻开路，则需打开仪表后盖，逐一 检查各分流电阻，并将损坏的分流电阻换掉。
第三章 模拟式万用表 一、模拟式万用表的使用
第三章 模拟式万用表 二、测量线路
• 作用：是把各种不同的被测电量（如电 流、电压、电阻等）转换为磁电系测量 机构所能测量的微小直流电流（即过渡 电量）。
• 使用元器件：主要包括分流电阻、分压 电阻、整流元件、电容器等。
第三章 模拟式万用表
三、转换开关
测
测
量
量
量
电
电
电
路
路
路
直流电流测量电路
第三章 模拟式万用表
• 直流电流挡所用的电阻必须采 用电阻率较大，电阻温度系数 很小的锰铜丝绕制而成。
第三章 模拟式万用表
二、直流电压测量电路
• 实质上是一只多量程直流电压表。 • 采用共用式分压电路。 • 电路的接入点在50μA直流电流挡。 • 2500V挡专用一只10MΩ分压电阻。
• 万用表使用广泛，故障的发生率很高。 常见的故障主要包括测量机构的机械故 障和电路故障。本节主要介绍万用表内 部电路故障及排除方法。
• 熟练阅读电路图是维修万用表的前提。
第三章 模拟式万用表
直流电流挡的故障及排除
• 找一只准确度较高的毫安表或无故障的万用表作标 准表，与故障表串联后去测量一直流电流。若故障 表读数比标准表大得多，则为分流电阻开路。 • 若无读数，可将故障表转换开关置于直流电压最 低挡2.5V挡，直接去测量一节新干电池的电压，若 仍无读数，则为表头线路开路；若有读数且指示值 大于1.6V，则为分流电阻开路。 排除方法：若为表头线路开路，应找出其开路的原 因。若为分流电阻开路，则需打开仪表后盖，逐一 检查各分流电阻，并将损坏的分流电阻换掉。
第三章 模拟式万用表 一、模拟式万用表的使用
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第四章 数字式万用表和数字式频率表
§4-2 数字式万用表
1.了解数字式万用表的组成。 2.熟悉数字式万用表直流电压测量电路的工作原理。 3.熟悉数字式万用表直流电流测量电路、交流电压 测量电路、电阻测量电路 以及晶体三极管hFE测量电路的工作原理。 4.掌握数字式万用表的使用方法。
• 整机组装方便。只要配实用上文档5个电阻、5个电容和 LCD显示器，就能组成一块数字式电压表。
第四章 数字式万用表和数字式频率表
三、数码显示器
• 数字式仪表所用的显示器一般采用发光二 极管式（LED）显示器和液晶（LCD）显 示器。
• LED数码显示器是用七个条状的发光二极 管组成。特点是发光亮度高，但驱动电流 较大（约5～10mA），功耗大。适用于 安装式的数字式仪表。
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第四章 数字式万用表和数字式频率表
CC7106型A／D转换器的主要特 • 采用单电源供电，电压点范围较宽，规定为7～
15V。
• 低功耗。一节9V叠层电池可使用半年以上。
• 输入阻抗高。对输入信号基本无衰减作用。
• 内部有异或门输出电路，能直接驱动LCD液晶显 示器工作。
• 具有自动调零功能，能自动判定被测电压的极性 。
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第四章 数字式万用表和数字式频率表
四、数字式电压基本表
由CC7106型A/D转换器组成的312位数字式电压基 本表的典型电路如图4—1—6所示。该表量程 Um=200mV，称为基准挡或基本表。图中各元件的作 用如下:
R1、C1为时钟振荡器的组成部分。 R2、R3组成基准电压源的分压电路。其中R2为可调 电阻，调整R2可使基准电压UREF=100mV。仪表调好 后不得再调整R2，因为整机测量的准确度就取决于R2 的调整。 R4、C3组成模拟输入端的阻容滤波电路，用于增强 仪表抗干扰和过载能力。 实用文档
电工仪表与测量第五版教案63页PPT
电工仪表与测量第五版教案
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
电子课件-《电工仪表与测量(第五版)》第二章 电流与电压的测量
.
9
第二章 电流与电压的测量
外磁式
内磁式
.
内外磁式
10
第二章 电流与电压的测量
2.磁电系测量机构的工作原理
磁电系测量机构是根据通电线圈在磁场中受到电磁 力矩而发生偏转的原理制成的。
磁电系测量机构的工作原理
.
11
第二章 电流与电压的测量
磁电系仪表的特点
优点
准确度高、灵敏度高 功率消耗小 刻度均匀
.
闭路式分流器
19
第二章 电流与电压的测量
三、直流电压表
1.直流电压表的组成
直流电压表的组成
.
20
第二章 电流与电压的测量
2.分压电阻的计算
第一步：先计算磁电系测量机构的额定电压 UC=IC·RC
第二步：计算电压量程扩大倍数
m U UC
第三步：计算所需串联的分压电阻
RV(m1)RC
.
21
第二章 电流与电压的测量
.
35
第二章 电流与电压的测量
电流正向
电流反向
吸引型测量机构工作原理
.
36
第二章 电流与电压的测量
电流正向
电流反向
排斥型测量机构工作原理
.
37
第二章 电流与电压的测量
2.电磁系测量机构的工作原理
利用通电流的固定线圈产生磁场，使铁芯磁化。然后 利用线圈与铁芯（吸引型）或铁芯与铁芯（排斥型）相 互作用产生转动力矩，带动指针偏转。
.
30
第二章 电流与电压的测量
思考与练习
1.简述磁电系测量机构的工作原理。 2.磁电系测量机构中游丝的作用是什么？ 3.磁电系仪表的优点和缺点有哪些？ 4.计算分流电阻的步骤有哪些？ 5.如何连接分流电阻？ 6.为什么多量程直流电流表多采用闭路式分流电路？ 7.检流计的特点是什么？主要用途是什么？
电子课件-《电工仪表与测量(第五版)》第四章数字式万用表和数字式频率表教材
模－数转换器，即A／D转换器。A／D转换器是数字式电
压基本表的核心。
第四章 数字式万用表和数字式频率表
CC7106型A/D转换器管脚排列图
第四章 数字式万用表和数字式频率表
TEST——测试端: 该端经内部500Ω电阻接至数字电路的公共端，故亦称 为“数字地”或“逻辑地”。此端可用来检查显示器有 无笔段残缺现象，具体检查方法是：将该端与V+短接后， LCD显示器的全部笔段点亮，显示值应为1888，否则表 示显示器有故障。
1.发光二极管式数码显示器
LED显示器笔段
第四章 数字式万用表和数字式频率表
2.液晶显示器
特点：工作时所需要的驱动电压低（3～10V），工作 电流小（μA级），可以直接用CMOS集成电路驱动。因 此被广泛应用于数字式仪表、电子表和计算器中。 液晶显示器属于无源显示器件。它本身不发光，只能 反射外界光线。液晶显示器必须用交流(频率在30～ 200Hz之间的方波)电压驱动。若采用直流驱动或用直流 成分较大的交流驱动，将会使液晶材料发生电解，出现 气泡而变质。
第四章 数字式万用表和数字式频率表
直流电压测量电路
第四章 数字式万用表和数字式频率表
2.直流电流测量电路
数字式直流电流表是由数字式电压基本表和分流电阻 并联组成的。
数字式直流电流表结构 由于数字式电压基本表的输入阻抗极高，可视为开 路，对电流的分流作用近似等于零。所以，这里的分 流电阻RA只起到将被测电流 I 转换为输入电压的作用。
第四章 数字式万用表和数字式频率表 ［例］ 已知数字式基本表的电压量程为Um＝200mV＝0.2V，若要求 将电流量程扩大为Im＝10A，求分流电阻的值。 解：分流电阻值为
RA U m 0.2 0.02 Ω I m 10
电子课件-《电工仪表与测量(第五版)》第四章-数字式万用表和数字式频率表PPT课件教学教材
AC/DC转换器 交流电压测量电路
4.电阻测量电路
比例法测电阻的原理
电阻测量电路
5.晶体三极管hFE测量电路
PNP型晶体管测量电路
NPN型晶体管测量电路
对于上述晶体三极管hFE测量电路，由于测量电源提供 的测试电压低，故仅适用于测量小功率晶体管。另外，
该测量电路尽管理论上可测得hFE＝1 999，但hFE值过大会 影响基准电压源的稳定性，故规定被测管的hFE值不宜超 过1 000，最好在500以下。
液晶显示器属于无源显示器件。它本身不发光，只能 反射外界光线。液晶显示器必须用交流(频率在30～ 200Hz之间的方波)电压驱动。若采用直流驱动或用直流 成分较大的交流驱动，将会使液晶材料发生电解，出现 气泡而变质。
液晶显示器
液晶显示器的外形图
液晶显示器的内部接线图
液晶显示器必须用交流(频率在30~200Hz的方波) 电压驱动。若采用直流驱动或用直流成分较大的交 流驱动，将会使液晶材料发生电解，出现气泡而变 质。
测量前，应校对量程开关位置及两表笔所插的插孔， 无误后再进行测量。
测量前若无法估计被测量大小，应先用最高量程挡测 量，再视测量结果选择合适的量程挡。
严禁测量高压或大电流时拨动量程开关，以防止产生 电弧，烧毁开关触点。
由于数字式万用表的频率特性较差，故只能测量45～500Hz 范围内的正弦波电量的有效值。
［例］
已知数字式基本表的电压量程为Um＝200mV＝0.2V，若要求 将电流量程扩大为Im＝10A，求分流电阻的值。 解：分流电阻值为
RA
Um Im
0.20.02Ω
10
3.交流电压测量电路
在数字式万用表中，为提高测量交流信号的灵敏度和准 确度，一般采用先将被测交流电压降压后，经线性AC（交 流）／DC（直流）转换器变换成微小直流电压，再送入电 压基本表中进行显示的方法。
电工仪表与测量第五版教案PPT课件市公开课一等奖省赛课微课金奖PPT课件
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四、电能表安装要求
➢ 通常要求电能表与配电装置装在一处。安装电能 表木板正面及四面围缘应涂漆防潮。木板应为实 板，且厚度不应小于20mm。木板必须坚实干燥， 不应有裂缝，拼接处要紧密平整。
➢ 电能表应安装在配电装置左方或下方。安装高度 应在0.6～1.8m范围内（表水平中心线距地面尺 寸）。
器两种。
22/52
2、乘法器
• 乘法器是电子式电能表关键，是一个能 将两个互不相关模拟信号进行相乘电子 电路，通常含有两个输入端和一个输出 端，是一个三端网络。
• 乘法器输出信号与两个输入信号乘积成 正比。
23/52
3、U／f 转换器
• U／f 转换器作用是将输入电压（电流） 转换成与之成正比频率输出。在模／数 （A／D）转换中，U／f 转换器是惯用 一个电子电路。
• 当所购电量用完后，表内继电器将自动切断供电回 路。
30/52
2、单相电子式预付费电能表安装方法
• 电能表在出厂前经检验合格并加以铅封，即可 安装使用。
• 安装表底板应固定在坚固耐火墙上，提议安装 高度为1.8m左右。要求环境温度在－25℃～ 70℃，相对湿度不超出85％，且周围空气中无 腐蚀性气体。
• 电能表应按照接线图接线，最好用铜线引入。
31/52
3、单相电子式预付费电能表使用方法
计度器 数码管
IC卡插座
接线盒
32/52
思索与练习
• 电子式电能表主要优点是什么？ • 电子式电能表由哪几部分组成？各部分
作用是什么？ • 简述电子式电能表工作原理。
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电卡内装有集成电路，为预防其静电损坏，电 卡一定要妥善保管，不应放入易产生静电物体中 (如纤维、塑料)，并应注意保持电卡插头清洁。如 电卡丢失应及时到售电部门申请补配。电能表在 运输与装卸过程中应防止受到猛烈冲击。
四、电能表安装要求
➢ 通常要求电能表与配电装置装在一处。安装电能 表木板正面及四面围缘应涂漆防潮。木板应为实 板，且厚度不应小于20mm。木板必须坚实干燥， 不应有裂缝，拼接处要紧密平整。
➢ 电能表应安装在配电装置左方或下方。安装高度 应在0.6～1.8m范围内（表水平中心线距地面尺 寸）。
器两种。
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2、乘法器
• 乘法器是电子式电能表关键，是一个能 将两个互不相关模拟信号进行相乘电子 电路，通常含有两个输入端和一个输出 端，是一个三端网络。
• 乘法器输出信号与两个输入信号乘积成 正比。
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3、U／f 转换器
• U／f 转换器作用是将输入电压（电流） 转换成与之成正比频率输出。在模／数 （A／D）转换中，U／f 转换器是惯用 一个电子电路。
• 当所购电量用完后，表内继电器将自动切断供电回 路。
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2、单相电子式预付费电能表安装方法
• 电能表在出厂前经检验合格并加以铅封，即可 安装使用。
• 安装表底板应固定在坚固耐火墙上，提议安装 高度为1.8m左右。要求环境温度在－25℃～ 70℃，相对湿度不超出85％，且周围空气中无 腐蚀性气体。
• 电能表应按照接线图接线，最好用铜线引入。
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3、单相电子式预付费电能表使用方法
计度器 数码管
IC卡插座
接线盒
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思索与练习
• 电子式电能表主要优点是什么？ • 电子式电能表由哪几部分组成？各部分
作用是什么？ • 简述电子式电能表工作原理。
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电卡内装有集成电路，为预防其静电损坏，电 卡一定要妥善保管，不应放入易产生静电物体中 (如纤维、塑料)，并应注意保持电卡插头清洁。如 电卡丢失应及时到售电部门申请补配。电能表在 运输与装卸过程中应防止受到猛烈冲击。
电子课件-《电工仪表与测量(第五版)》-A04-1149 绪论
绪论
目前,由于电子技术、计算机和信息处理技术的综合 应用,电工测量技术正向自动化、智能化的方向迅猛发 展,特别是传感器技术的快速发展,使得人们可以比较 方便地将各种非电量转换成电信号,再利用电工仪表进 行测量,从而进一步拓宽了电气测量的范围。仪表生产车间返回Fra bibliotek录绪论
三、本课程的学习内容及方法
本课程的学习内容: 常用电工仪表的结构、工作原理、选择及使用方法； 电工测量方法的选择,测量数据的处理； 常用电子仪器(信号发生器、示波器和晶体管特性图
绪论
高压变电站内部
工厂低压配电房
绪论
配电柜上的电工仪表
常见的电工仪表
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绪论
二、电工仪表的发展概况
19世纪20年代前后,随着“电流对磁针有力的作用”的 发现,人们相继制造出了检流计、惠斯登电桥等最早的电 工指示仪表。
1895年设计制造出了世界上第一台感应系电能表。 20世纪40~50年代,由于新材料的出现,使电工仪表在准 确度方面有了很大提高。20世纪60年代更是出现了0.1级 的磁电系和电动系仪表。 我国从1956年开始制造、生产大型先进仪表。到20世 纪70年代前后,国产电工指示仪表的准确度已达0.1级,品种 已经基本满足了国内的生产需要。
示仪)的原理及使用方法； 常用非电量(转速和温度)的测量方法等。
绪论
本课程的学习方法: 在学习本课程的过程中,要首先掌握各种测量机构的构 造、工作原理和特点,然后在其基础上配合适当的测量线 路,即可组成各种不同类型的电工仪表。应注意的是,在学 习本课程时,若能采取对比的方法来总结各种仪表和各种 测量线路的特点,将对学习本课程起到重要作用。对于电 子仪器,主要掌握其组成方框图,了解各部分的作用,在此基 础上学习电子仪器的使用方法会容易很多。另外,在学习 本课程的同时,除要重视课堂上的直观实物教学外,还要注 意本课程与生产实习课的密切结合。
电工仪表与测量(第五版)教案57768ppt课件
• 若估测电阻值为几千欧时，比例臂应选×1挡；
估测电阻值为几十欧时，比例臂选×0.01挡；估测
电阻值为几欧时，比例臂选×0.001挡。
.
19
第五章 电阻的测量
步骤3 接入被测电阻
• 接入被测电阻 时，应采用较 粗较短的导线 连接，并将接 头拧紧。
.
20
第五章 电阻的测量
步骤4 接通电路， 调节电桥比例臂使之平衡
• 注意：
（1）发现电桥电池电压不足 应及时更换，否则将影响 电桥的灵敏度。
（2）当采用外接电源时，必须注意电源的极性。 将电源的正、负极分别接到“+”、“－”端钮，且
不要使外接电源电压超过电桥说明书上的规定值。
.
18
第五章 电阻的测量 步骤2 估测被测电阻，选择比例臂
• 选择适当的比例臂，使比 例臂的四挡电阻都能被充 分利用，以获得四位有效 数字的读数。
间接法
先测量与电阻有关的量， 然后通过有关的公式计算 出被测电阻
.
伏安法测量电阻
3
第五章 电阻的测量 二、按所使用的仪表分类
测量方法 适用范围
优点
缺点
万用表法 中电阻 直接读数，使用方便 测量误差较大
伏安法
中电阻
能测量工作状态下元器 件的电阻值，尤其适用 于对非线性元件电阻的 测量
测量误差较大， 测量结果需计 算
步骤6 关闭电桥
• 先断开检流计按钮，再断开电源按钮。 然后拆除被测电阻，最后锁上检流计机 械锁扣。
• 对于没有机械锁扣的检流计，应将按钮 “G”按下并锁住。
.
23
第五章 电阻的测量
对于没有机械锁扣的检流计，应将按钮“G”按下 并锁住。
.
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第一章 基本知识
§1-3 电工仪表的误差和准确度
1.了解误差的三种表示方法。 2.掌握仪表的准确度及意义。
第一章 基本知识
误差：在电工测量中，无论哪种电工仪 表，也不论其质量多高，它的测量结果与 被测量的实际值之间总会存在一定的差值， 这个差值叫做误差。
准确度：是指仪表的测量结果与实际值 的接近程度。
第一常见的标准度量器
第一章 基本知识
二、常用的电工测量方法
特点：凡能用直接指示的仪器仪表读 取被测量数值，而无需度量器直接参与 的测量方法，叫做直接测量法。
适用范围：适用于准确度要求不太高 的场合。
第一章 基本知识
1、直接测量法的优缺点
优点：方法简便，读数迅速。 缺点：由于仪表接入被测电路后，会使 电路工作状态发生变化，因而这种测量方 法的准确度较低。
第一章 基本知识
实际中在测量同一被测量时， 我们可以用绝对误差的绝对值来比较 不同仪表的准确程度，越小的仪表越
准确。
第一章 基本知识
［例］
用一只标准电压表来校验甲、乙两只电压表，当 标准表的指示值为220V时，甲、乙两表的读数分别为
220.5V和219V，求甲、乙两表的绝对误差。
解：代入绝对误差的定义式得 甲表的绝对误差 △1＝Ax1－A0 ＝220.5－220＝0.5V 乙表的绝对误差 △2＝Ax2－A0 ＝219－220＝－1V
第一章 基本知识
二、误差的表示方法
绝对误差
相对误差
引用误差
第一章 基本知识 1、绝对误差△
仪表的指示值Ax与被测量实际值A0之间 的差值，叫做绝对误差。 △＝Ax－A0
在计算△值时，通常可用标准表的指示值作为 被测量的实际值。
将上式变形可得
A0＝Ax－△＝Ax+（－△）＝Ax +C 上式中的C＝－△称为仪表的校正值。
第一章 基本知识
用间接测量法测量放大电路的直流静态工作点，虽 然准确度较低，但是由于其方便快捷，不易损坏电路 板，因此得到了广泛的使用。
用直接测量法和间接测量法测量放大电路的直流静态 工作点
第一章 基本知识
思考与练习
什么叫度量器？基准度量器和标准度量 器相比，谁的准确度更高一些？
常用的电工测量方法分哪几类？各自的 优缺点有哪些？各适合于哪些场合？ 为什么要用间接测量法测量晶体管放大 器的静态工作点，而不用直接测量法？
第一章 基本知识
2、相对误差γ
绝对误差△与被测量实际值A0比值的百 分数，叫做相对误差γ，即
100 % A0
一般情况下实际值A0难以确定，而仪表 的指示值Ax≈A0，故可用以下公式计算
100% Ax
第一章 基本知识
实际测量中，相对误差不仅常用
来表示测量结果的准确程度，而且便 于在测量不同大小的被测量时，对其
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第一章 基本知识
§1-4 测量误差及消除方法
1.熟悉测量误差的概念。 2.掌握产生测量误差的原因及其消除方法。
第一章 基本知识
根据产生测量误差的原因不同，测量误 差可分为：
系统误差
偶然误差 疏失误差
第一章 基本知识
一、系统误差
定义：指在相同条件下多次测量
同一量时，误差的大小和符号均保
第一章 基本知识
指示仪表
特点：能将被测量转换为仪表可动部分的机 械偏转角，并通过指示器直接指示出被测量的大 小，故又称为直读式仪表。 按工作原理分类 ： 主要有磁电系仪表、电 磁系仪表、电动系仪表和感应系仪表。此外，还 有整流系仪表、铁磁电动系仪表等。 典型仪表：安装式仪表、便携式仪表
第一章 基本知识
第一章 基本知识
数字式存储示波器
第一章 基本知识
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
形 状 第 一 位 代 号
2
形 状 第 二 位 代 号
C
系
列 代 号
1 0 设
计 序 号
A
用 途 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
比 较 式 直 流 电 桥
第一章 基本知识
数字仪表
数字仪表的特点：采用数字测量技术， 并以数码的形式直接显示出被测量的大小。 数字仪表的分类：常用的有数字式电压 表、数字式万用表、数字式频率表等。 典型仪表：数字式电压表
第一章 基本知识
数字式电压表
第一章 基本知识
智能仪表
智能仪表的特点：利用微处理器的控制和计算 功能，这种仪器可实现程控、记忆、自动校正、 自诊断故障、数据处理和分析运算等功能。 智能仪表的分类：智能仪表一般分为两大类： 一类是带微处理器的智能仪器；另一类是自动测 试系统。 典型仪表：数字式存储示波器
2 25 2 100% 100% 5% A02 500
第一章 基本知识
由以上计算结果可以看出:
一般情况下，测量结果的准确度并不等 于仪表的准确度，只有当被测量正好等于仪 表量程时，两者才会相等。
实际测量时，为保证测量结果的准确性， 不仅要考虑仪表的准确度，还要选择合适的 量程。
±1.5 ±2.5
若已知仪表量程，可求出不同准确 度等级仪表所允许的最大绝对误差△m， 即
K Am m 100
第一章 基本知识
［例］用准确度等级为5.0级、量程为500V的电压表，分
别测量50V和500V的电压。求其相对误差各为多少?
解：先求出该表的最大绝对误差
K Am 5.0 500 m 25 V 100 100 测量50V电流时产生的相对误差为 1 25 1 100% 100% 50% A01 50 测量500V电流时产生的相对误差为
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
系 列 代 号
设 计 序 号
用
途 号
注意：便携式仪 表和安装式仪表 的区别在于其系 列代号前面是否 有数字！
表示一块设计序号为19的便携式电磁系电流表
第一章 基本知识
便携式指示仪表和安装式指示仪表型号的区别 主要是看其组别号前面是否有数字:无数字的是便 携式指示仪表，有数字的是安装式指示仪表。购买 安装式指示仪表时一定要选择形状代号符合安装要 求的仪表，否则购买的仪表可能安装不到开关柜上 去。
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。
比较仪表分类：直流比较仪表和交流比 较仪表。直流电桥和电位差计属于直流比 较仪表，交流电桥属于交流比较仪表。
典型仪表：比较式直流电桥
持不变，而在条件改变时遵从一定
规律变化的误差。
第一章 基本知识
系统误差产生的原因
测量仪表的误差。包括基本误差和 附加误差。 测量方法的误差。 仪表受外磁场的影响。 仪表本身不完善和外界因素影响造 成的误差。
第一章 基本知识
消除系统误差的方法
测量结果的准确程度进行比较。
第一章 基本知识
［例］
已知甲表测量200V电压时△l＝+2V， 乙表测量10V电压时△2＝+1V，试比较两表 的相对误差。 解：甲表相对误差为
1 2 1 100% 100% 1% A01 200
乙表相对误差为
2 1 2 100% 100% 10% A02 10
可见，仪表的准确度越高，误差越小。误差值 的大小可以用来反映仪表本身的准确程度。
第一章 基本知识
一、仪表的误差及分类
基本误差：仪表在正常工作条件下，由于 仪表本身的结构、制造工艺等方面的不完善而 产生的误差叫基本误差。基本误差是仪表本身 所固有的误差，一般无法消除。 附加误差：仪表因为偏离了规定的工作条 件而产生的误差叫附加误差。附加误差实际上 是一种因外界工作条件改变而造成的额外误差， 一般可以设法消除。
第一章 基本知识
在测量不同大小的被测量时，不 能简单地用绝对误差△来判断测量结 果的准确程度。只能用相对误差来比
较测量结果的准确程度。
第一章 基本知识
3、引用误差γm
绝对误差△与仪表量程（最大读数） Am比值的百分数，叫做引用误差γm，即
100% Am
m
工程中，一般采用引用误差来反映 仪表的准确程度。
第一章 基本知识
通常测量时要使仪表指针处在满刻度 的后三分之一段。
仪表指针的正确位置
第一章 基本知识 思考与练习
仪表的误差分哪几类？外磁场变化引起 的误差叫什么误差？能否消除？ 误差的表示方法有哪几种？各自适用于 哪些场合？ “仪表的准确度越高，测量准确度也越 高”这话对吗？为什么？ 什么叫“合适的仪表量程”？
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第一章 基本知识
§1-2常用电工仪表的分类、型号及标志
1.掌握常用电工仪表的分类方法。 2.能识别电工指示仪表的型号和标志。
第一章 基本知识
一、常用电工仪表的分类
在电工测量中，测量各种电量、磁量及电 路参数的仪器仪表统称为电工仪表。 电工仪表种类很多，按结构和用途不同， 主要分为指示仪表、比较仪表、数字仪表和 智能仪表四大类。
第一章 基本知识
引用误差实际上就是仪表在最大
读数时的相对误差，即满度相对误差。
因为绝对误差△基本不变，仪表量程
Am也不变，故引用误差γm可以用来表 示一只仪表的准确程度。
第一章 基本知识
三、仪表的准确度
国家标准中规定以最大引用误差 来表示仪表的准确度。
第一章 基本知识
第一章 基本知识
§1-3 电工仪表的误差和准确度
1.了解误差的三种表示方法。 2.掌握仪表的准确度及意义。
第一章 基本知识
误差：在电工测量中，无论哪种电工仪 表，也不论其质量多高，它的测量结果与 被测量的实际值之间总会存在一定的差值， 这个差值叫做误差。
准确度：是指仪表的测量结果与实际值 的接近程度。
第一常见的标准度量器
第一章 基本知识
二、常用的电工测量方法
特点：凡能用直接指示的仪器仪表读 取被测量数值，而无需度量器直接参与 的测量方法，叫做直接测量法。
适用范围：适用于准确度要求不太高 的场合。
第一章 基本知识
1、直接测量法的优缺点
优点：方法简便，读数迅速。 缺点：由于仪表接入被测电路后，会使 电路工作状态发生变化，因而这种测量方 法的准确度较低。
第一章 基本知识
实际中在测量同一被测量时， 我们可以用绝对误差的绝对值来比较 不同仪表的准确程度，越小的仪表越
准确。
第一章 基本知识
［例］
用一只标准电压表来校验甲、乙两只电压表，当 标准表的指示值为220V时，甲、乙两表的读数分别为
220.5V和219V，求甲、乙两表的绝对误差。
解：代入绝对误差的定义式得 甲表的绝对误差 △1＝Ax1－A0 ＝220.5－220＝0.5V 乙表的绝对误差 △2＝Ax2－A0 ＝219－220＝－1V
第一章 基本知识
二、误差的表示方法
绝对误差
相对误差
引用误差
第一章 基本知识 1、绝对误差△
仪表的指示值Ax与被测量实际值A0之间 的差值，叫做绝对误差。 △＝Ax－A0
在计算△值时，通常可用标准表的指示值作为 被测量的实际值。
将上式变形可得
A0＝Ax－△＝Ax+（－△）＝Ax +C 上式中的C＝－△称为仪表的校正值。
第一章 基本知识
用间接测量法测量放大电路的直流静态工作点，虽 然准确度较低，但是由于其方便快捷，不易损坏电路 板，因此得到了广泛的使用。
用直接测量法和间接测量法测量放大电路的直流静态 工作点
第一章 基本知识
思考与练习
什么叫度量器？基准度量器和标准度量 器相比，谁的准确度更高一些？
常用的电工测量方法分哪几类？各自的 优缺点有哪些？各适合于哪些场合？ 为什么要用间接测量法测量晶体管放大 器的静态工作点，而不用直接测量法？
第一章 基本知识
2、相对误差γ
绝对误差△与被测量实际值A0比值的百 分数，叫做相对误差γ，即
100 % A0
一般情况下实际值A0难以确定，而仪表 的指示值Ax≈A0，故可用以下公式计算
100% Ax
第一章 基本知识
实际测量中，相对误差不仅常用
来表示测量结果的准确程度，而且便 于在测量不同大小的被测量时，对其
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第一章 基本知识
§1-4 测量误差及消除方法
1.熟悉测量误差的概念。 2.掌握产生测量误差的原因及其消除方法。
第一章 基本知识
根据产生测量误差的原因不同，测量误 差可分为：
系统误差
偶然误差 疏失误差
第一章 基本知识
一、系统误差
定义：指在相同条件下多次测量
同一量时，误差的大小和符号均保
第一章 基本知识
指示仪表
特点：能将被测量转换为仪表可动部分的机 械偏转角，并通过指示器直接指示出被测量的大 小，故又称为直读式仪表。 按工作原理分类 ： 主要有磁电系仪表、电 磁系仪表、电动系仪表和感应系仪表。此外，还 有整流系仪表、铁磁电动系仪表等。 典型仪表：安装式仪表、便携式仪表
第一章 基本知识
第一章 基本知识
数字式存储示波器
第一章 基本知识
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
形 状 第 一 位 代 号
2
形 状 第 二 位 代 号
C
系
列 代 号
1 0 设
计 序 号
A
用 途 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
比 较 式 直 流 电 桥
第一章 基本知识
数字仪表
数字仪表的特点：采用数字测量技术， 并以数码的形式直接显示出被测量的大小。 数字仪表的分类：常用的有数字式电压 表、数字式万用表、数字式频率表等。 典型仪表：数字式电压表
第一章 基本知识
数字式电压表
第一章 基本知识
智能仪表
智能仪表的特点：利用微处理器的控制和计算 功能，这种仪器可实现程控、记忆、自动校正、 自诊断故障、数据处理和分析运算等功能。 智能仪表的分类：智能仪表一般分为两大类： 一类是带微处理器的智能仪器；另一类是自动测 试系统。 典型仪表：数字式存储示波器
2 25 2 100% 100% 5% A02 500
第一章 基本知识
由以上计算结果可以看出:
一般情况下，测量结果的准确度并不等 于仪表的准确度，只有当被测量正好等于仪 表量程时，两者才会相等。
实际测量时，为保证测量结果的准确性， 不仅要考虑仪表的准确度，还要选择合适的 量程。
±1.5 ±2.5
若已知仪表量程，可求出不同准确 度等级仪表所允许的最大绝对误差△m， 即
K Am m 100
第一章 基本知识
［例］用准确度等级为5.0级、量程为500V的电压表，分
别测量50V和500V的电压。求其相对误差各为多少?
解：先求出该表的最大绝对误差
K Am 5.0 500 m 25 V 100 100 测量50V电流时产生的相对误差为 1 25 1 100% 100% 50% A01 50 测量500V电流时产生的相对误差为
第一章 基本知识
2、便携式指示仪表型号的编制规则
T
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A
系 列 代 号
设 计 序 号
用
途 号
注意：便携式仪 表和安装式仪表 的区别在于其系 列代号前面是否 有数字！
表示一块设计序号为19的便携式电磁系电流表
第一章 基本知识
便携式指示仪表和安装式指示仪表型号的区别 主要是看其组别号前面是否有数字:无数字的是便 携式指示仪表，有数字的是安装式指示仪表。购买 安装式指示仪表时一定要选择形状代号符合安装要 求的仪表，否则购买的仪表可能安装不到开关柜上 去。
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。
比较仪表分类：直流比较仪表和交流比 较仪表。直流电桥和电位差计属于直流比 较仪表，交流电桥属于交流比较仪表。
典型仪表：比较式直流电桥
持不变，而在条件改变时遵从一定
规律变化的误差。
第一章 基本知识
系统误差产生的原因
测量仪表的误差。包括基本误差和 附加误差。 测量方法的误差。 仪表受外磁场的影响。 仪表本身不完善和外界因素影响造 成的误差。
第一章 基本知识
消除系统误差的方法
测量结果的准确程度进行比较。
第一章 基本知识
［例］
已知甲表测量200V电压时△l＝+2V， 乙表测量10V电压时△2＝+1V，试比较两表 的相对误差。 解：甲表相对误差为
1 2 1 100% 100% 1% A01 200
乙表相对误差为
2 1 2 100% 100% 10% A02 10
可见，仪表的准确度越高，误差越小。误差值 的大小可以用来反映仪表本身的准确程度。
第一章 基本知识
一、仪表的误差及分类
基本误差：仪表在正常工作条件下，由于 仪表本身的结构、制造工艺等方面的不完善而 产生的误差叫基本误差。基本误差是仪表本身 所固有的误差，一般无法消除。 附加误差：仪表因为偏离了规定的工作条 件而产生的误差叫附加误差。附加误差实际上 是一种因外界工作条件改变而造成的额外误差， 一般可以设法消除。
第一章 基本知识
在测量不同大小的被测量时，不 能简单地用绝对误差△来判断测量结 果的准确程度。只能用相对误差来比
较测量结果的准确程度。
第一章 基本知识
3、引用误差γm
绝对误差△与仪表量程（最大读数） Am比值的百分数，叫做引用误差γm，即
100% Am
m
工程中，一般采用引用误差来反映 仪表的准确程度。
第一章 基本知识
通常测量时要使仪表指针处在满刻度 的后三分之一段。
仪表指针的正确位置
第一章 基本知识 思考与练习
仪表的误差分哪几类？外磁场变化引起 的误差叫什么误差？能否消除？ 误差的表示方法有哪几种？各自适用于 哪些场合？ “仪表的准确度越高，测量准确度也越 高”这话对吗？为什么？ 什么叫“合适的仪表量程”？
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第一章 基本知识
§1-2常用电工仪表的分类、型号及标志
1.掌握常用电工仪表的分类方法。 2.能识别电工指示仪表的型号和标志。
第一章 基本知识
一、常用电工仪表的分类
在电工测量中，测量各种电量、磁量及电 路参数的仪器仪表统称为电工仪表。 电工仪表种类很多，按结构和用途不同， 主要分为指示仪表、比较仪表、数字仪表和 智能仪表四大类。
第一章 基本知识
引用误差实际上就是仪表在最大
读数时的相对误差，即满度相对误差。
因为绝对误差△基本不变，仪表量程
Am也不变，故引用误差γm可以用来表 示一只仪表的准确程度。
第一章 基本知识
三、仪表的准确度
国家标准中规定以最大引用误差 来表示仪表的准确度。
第一章 基本知识