电磁测量第一章
电工仪表与测量第一章教案.
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、教学目标掌握常用电工仪表的分类、型号和标志。
二、教学重点与难点重点：指示仪表的分类方法和型号的编制规则。
难点：指示仪表分类方法的介绍。
三、课时分配2课时四、教学过程及主要内容电工测量就是将被测的电量、磁量或电参数与同类标准量进行比较，从而确定出被测量大小的过程。
在电工测量中，除了应根据测量对象正确选择和使用电工仪表外，还必须采取合理的测量方法，掌握正确的操作技能，才能尽可能地减小测量误差。
（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。
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。
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2、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3、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4、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（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（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。
【测量学课件】第一章测量学的任务及其分支
海底地形测量——测定海底起伏、沉积物结构和地物的 测量工作
海洋专题测量——以海洋区域的地理专题要素为对象的 测量工作
海图编制——设计、编绘、整饰和印刷海图的工作
三、测绘学的现代发展
测绘学中的3S技术
◆ 全球定位系统（Global Positioning System, GPS）
在计算机软件和硬件支持下，把各种地理信息按照空间 分布及属性以一定的格式输入、存储、检索、显示和综 合分析应用的技术系统
我国地心坐标系参考框架
2008年7月1日起启用“2000国家大地坐标系”
➢ 国家高程基准
我国采用 1985 黄 海 高 程系统，基准 是青岛水准原 点及其高程值。 国家一、二等 水准网则为此 高程系统的参 考框架。
任务：
• 测绘科学是一门研究如何确定地球形状和大小 及地面、地下和空间中各物体的几何形态及其空
间位置的科学，为人类了解自然、认识自然和能 动的改造自然服务。
研究三维空间中各种物体的形状、大小、 位置、方向和其分布的学科。
• ⑴ 测量（精确测定点的位置，物的形状、大小） • ⑵ 标定（将图纸上设计好的位置标定在实地） • ⑶ 绘图（将所测数据根据需要展绘到图上）
运营管理阶段的测量——工程竣工后为监视工程状 况，保证安全，进行周期 性的重复测量，观测其变 形情况
高精度工程测量——采用非常规的测量仪器和方法， 使其测量的绝对精度达到毫米 以上要求的测量工作
4 地图制图学（地图学）
研究模拟和数字地图的基础理论、设计、 编绘、复制的技术方法及应用的学科 。
地图投影——依据数学原理将地球椭球面上的 经纬度线网描绘在平面上相应的 经纬线网
北京初中物理各区所用教材-推荐下载
北京初中物理各区所用教材-推荐下载《北师大实验版》（八上）第一章测量:一、长度和时间的测量二、质量及其测量三、用天平测量物体的质量四、密度密度知识的应用五、测量物质的密度第二章常见的运动一、机械运动二、比较运动的快慢三、测量平均速度四、声音的产生和传播五、音乐和噪声第三章运动和力一、力二、力的测量三、重力四、摩擦力五、同一直线上二力的合成六、二力平衡七、力和运动第四章压强与浮力一、压强与浮力二、液体内部的压强三、连通器四、大气压强五、液体的压强与流速的关系六、浮力七、物体的浮沉条件（八下）第五章人与机械一、杠杆二、滑轮三、机械传动四、机器人第六章功和能一、功二、功率三、机械功的原理四、测滑轮组的机械效率五、机械能第七章热现象一、温度、温度计二、熔化与凝固三、汽化和液化四、升华和凝华五、分子动理论的基本事实六、内能七、热量比热容八、燃料的利用和环境保护九、热机第八章光现象一、光的传播二、光的反射三、探究平面镜成像四、光的折射五、透镜六、探究凸透镜成像规律七、生活中的透镜八、眼睛和眼镜九、物体的颜色（九全）第九章简单电路一、认识电路二、探究不同物质的导电性能三、测量电流四、测量电压五、电阻六、探究怎样用变阻器改变灯泡的亮度第十章串联电路与并联电路一、串联电路与并联电路二、探究串联、并联电路中电流的关系和电压的关系三、探究电流与电压、电阻的关系四、欧姆定律的应用五、测量导体的电阻六、探究串、并联电路中电阻的关系第十一章电功和电功率一、电功和电能二、电功率三、电流的热效应四、探究影响小灯泡功率的因素五、简单实用电路第十二章磁现象一、磁场二、通电螺管的磁场三、探究影响电磁铁磁性强弱的因素四、电磁铁的应用五、磁场对电流的作用六、电动机七、电磁感应发电机第十三章怎样传递信息--通信技术简介一、电磁波二、广播和电视三、现代通信技术及发展前景第十四章粒子和宇宙一、探索微观世界的历程二、浩翰的宇宙三、能源：危机与希望北师大课标版第一章物质的状态及其变化。
电磁流量计操作说明书
电磁流量计操作说明书第一章引言电磁流量计是一种用于测量导电液体流量的仪器，其原理基于法拉第电磁感应定律。
本操作说明书旨在帮助用户正确操作电磁流量计，确保其正常运行并获得准确的流量测量结果。
在使用本仪器之前，请仔细阅读本说明书并按照其中的操作步骤进行操作。
第二章仪器概述2.1 外观与结构电磁流量计主体由流量传感器和转换器组成。
流量传感器通常由两个平行的电极和一对辅助电极构成，其中两个平行电极用于产生磁场，辅助电极用于测量电导率。
转换器则负责接收传感器信号并进行处理，最终将流量值输出到显示屏或其他记录设备。
2.2 规格与参数根据不同型号的电磁流量计，规格和参数会有所差异。
在使用前，请查看所购买的电磁流量计的技术手册，了解其具体规格和参数。
第三章安装与调试3.1 安装3.1.1 安装环境电磁流量计的安装环境应满足以下条件：- 温度范围：XX℃至XX℃- 相对湿度：不大于XX%- 安装位置：远离磁场干扰和强电磁波辐射源- 安装方向：尽量保持垂直安装3.1.2 安装步骤根据安装环境特点和流量计型号的不同，具体的安装步骤可能会有所差异。
请按照以下一般步骤进行操作：1) 确保安装环境符合要求。
2) 将流量计与管道连接，确保连接牢固并无泄漏。
3) 连接电磁流量计的电缆至转换器。
4) 检查安装是否正确，确保传感器与管道之间没有间隙或阻塞物。
5) 安装完成后，检查各连接部位是否紧固。
3.2 调试完成安装后，进行如下调试步骤：1) 检查电源线是否连接正确并插入可靠。
2) 按照转换器说明书设置各参数。
3) 打开阀门，使介质流经流量计。
4) 根据需要进行校准，并记录相关参数。
5) 检查转换器显示的流量值是否与实际值一致。
第四章使用与维护4.1 使用注意事项在正常使用电磁流量计时，需注意以下事项：1) 请勿撞击仪器或使用硬物敲打仪器外壳。
2) 请勿让电磁流量计接触强酸、强碱等腐蚀性物质。
3) 请勿将电磁流量计放置在温度过高或过低的环境中。
第一章磁学基础知识
向量微分算子，Nabla算子
f ( pM )B
=[（PMxi
PMy
j
PMz
k）(
x
i
y
j
z
k )](Bxi
By
j
Bzk )
=(PMx =(PMx
x
PMy
y
PMz
z
)(Bxi
By
j
Bzk )
Bx x
PMy
Bx y
PMz
Bx z
)i
H
j
D , t
(PMx
By x
PMy
By y
PMz
PJ 和 PM JM
分别描写同一个物理量，单位不同。引进 两种单位的量是因为在不同场合选用其中 一种单位的量更方便。
磁单极子学说由诺贝尔物理学奖获得者英国物理学家狄拉克于1931年提出以 来，到现在一直受到实验观测和理论研究的重视。这是因为磁单极子问题不 仅涉及物质磁性的一种来源，电磁现象的对称性，而且还同宇宙早期演化理 论及微观粒子结构理论等有关，故成为科学界关注的一个重要问题。但目前
nm
n
n 为每mol 物质的量
在文献中还常使用比磁化强度σ的概念：[A﹒m2﹒kg-1]
M
绝对磁导率 相对磁导率
B [H m] H
r
B 0 H
r
0
r
B
0 H
0 (M H ) 0 H
M H
1
1
表征材料对 磁场的响应
磁化率和磁导率 以不同方式表述了材料对外磁场的响应，反映了
材料最重要的性质。因为是两个矢量之间的关系，所以一般情况下它们都 是张量。
By z
)j
(PMx
赵凯华-电磁学-第三版-第一章-静电场-129-pages
rˆ
变形
F q0
(1)
4 0 r
q
2
rˆ
与试探电荷无关：
仅与q、空间位置有关 ，反映场的性质 单位正电荷所受的力
定义 E F q0
是描述场中各点电场强弱的 物理量即:电场强度 为矢量：大小、方向与单位 正电荷所受电场力的相同
量纲、单位
国际单位制量纲
E
F
则令： K=1(如牛顿第二定律中的K)a=F/m
库仑定律的k值确定 (两种方法) SI
第一种 国际单位制中
K 9 109m2 N / c2
第二种 高斯制中 电量的单位尚未确定
f
q1q2 r2
令 K = 1 库仑定律的常用形式
目前使用率低
有 理 化
令
K 1
4 0
0
8.85 1012
条形永久强磁体， 由外部磁场驱动）； ②能摄像: 通过微型摄像机， ③能图像传输：无线发射图像信号（直播）。
（5）优点：无创检查和小 损伤手术。 （比较：内窥镜透视、放射造影或手术检查）
3）电磁现象的普遍性
(a) 各种宏观接触力（如摩擦力、弹力等）
的微观本质是电、磁作用力；
(b) 电磁作用力是四种基本相互作用的一种：
E F q0
r
下页）
从源电荷指向场点
由上述 两式得
E
4
q
0r2
rˆ
场强方向： 正电荷受力方向
z
F q0
q
4 0r 2
rˆ
o
A
y 球对称！
j x
静电场基本 特性的原因
！！！
《电磁学答案》第一章
2
3
2
q2
4 0a
3q 2
a2
2 cos
2
30 0
| q0 3a
q
4 0
|
2
| (
q0 | 3a 3
)
2
4
3q | q0 | 3
3q q0 3
9. 电量都是Q的两个点电荷相距为l，连线中点为O；有另一 点电荷q，在连线的中垂面上距O为x处。(1)求q受的力；
（2）若q开始时是静止的，然后让它自己运动，它将如何运 动？分别就q与Q同号和异号情况加以讨论。
解：把p＝ql分解为：pθ＝psinθ，pr＝pcosθ,由电偶极子在延 长线，垂直平分线公式得：
Er
2 pr
4 0r 2
2 p cos 4 0r 2
E
p
4 0r 2
p sin 4 0r 2
P(r,θ)
E
Er 2
E
2
p
4 0r 2
p
4 0r 2
3cos2 3
r
4 cos2 sin2
lθ -q o +q
解：（1） 从上题中得知： α粒子受的万有引力可以忽略， 它受的库仑力为：
F
（42q）1q02rα2粒 子9.0的1加09速度(7为9 ：1.6
1019 ) (2 1.6 (6.9 1015 )2
1019
)
2
7.84 102 ( N )
a
F m
7.84 10 2 6.68 10 27
1.17 10 29 (m / s2 )
/r
x
2
2 1 l / r
( 1) x 2
2
取二级近似
电磁学笔记(全)
电磁学笔记（全）第一章 静电场库仑定律物理定律建立的一般过程观察现象； 提出问题； 猜测答案； 设计实验测量；归纳寻找关系、发现规律；形成定理、定律（常常需要引进新的物理量或模型，找出新的内容，正确表述）； 考察成立条件、适用范围、精度、理论地位及现代含义等 。
库仑定律的表述： (p5)在真空中，两个静止的点电荷q1和q2之间的相互作用力大小和q1 与q2的乘积成正比，和它们之间的距离r 平方成反比；作用力的方向沿着他们的联线，同号电荷相斥，异号电荷相吸。
电场强度电荷q 所受的力的大小为：场强 E = F/q场强叠加原理：点电荷组：连续带电体：的电量大小、正负有关激发的电场有关q Q r Qq F 与与2041πε=∑=iiE ∧⎰⎰⎰==r rdq d d 2041,πε受的力的方向一致方向：与单位正电荷所小场中受到的电场力的大大小：单位正电荷在电E高斯定理任意曲面：高斯定理：环路定理电荷间的作用力是有心力 —— 环路定理在任何电场中移动试探电荷时，电场力所做的功除了与电场本身有关外，只与试探电荷的大小及其起点、终点有关，与移动电荷所走过的路径无关 静电场力沿任意闭合回路做功恒等于零两点之间电势差可表为两点电势值之差静电场中的导体导体：导体中存在着大量的自由电子 电子数密度很大，约为1022个/cm3d EdS d S E ⋅==θcos Φ的通量通过d ∑⎰⎰=⋅=Φ内S iSE qS d E 01ε⎰⎰⋅=ΦSE Sd E 020204141επεπεqdS r qdS r qEdS S d E SS SS E ====⋅=⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰Φ)()(Q U P U l d E l d E l d E U QPQ PPQ -=⋅+⋅=⋅=⎰⎰⎰∞∞静电平衡条件电容和电容器第二章 恒磁场奥斯特实验奥斯特实验表明：长直载流导线与之平行放置的磁针受力偏转——电流的磁效应 磁针是在水平面内偏转的——横向力突破了非接触物体之间只存在有心力的观念——拓宽了作用力的类型毕奥—萨筏尔定律B-S 定律：电流元对磁极的作用力的表达式：由实验证实电流元对磁极的作用力是横向力整个电流对磁极的作用是这些电流元对磁极横向力的叠加由对称性，上述折线实验结果中，折线的一支对磁极的作用力的贡献是H 折的一半'0E E E +=内 0导体储能能力与q、U无关关与导体的形状、介质有⎪⎩⎪⎨⎧⎭⎬⎫=Uq C ⎰⎰∑∑==iS e ii n i i i e dSU U Q W σ2121构成的平面B 成反比与r 成正比与B 2r l d d Idl r l d I d ,sin )(413110⊥⨯=，、θπμ2tanαr I k H =折k k 21=磁感应强度B ：电场E 定量描述电场分布 磁场B 定量描述磁场分布 引入试探电流元安培环路定理表述：磁感应强度沿任何闭合环路L 的线积分，等于穿过这环路所有电流强度的代数和的0倍磁高斯定理 磁矢势,)ˆ(12212122112r r l d l d I I kF d ∧⨯⨯=⎰∧⨯⨯=112212122102)ˆ(4L r r l d l d I I F d πμ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⨯⨯=⎰∧112212110222)ˆ(4L r r l d I l d I F d πμ22l d I 11l d I ⎰∑=⋅L L I l d B 内0μ∑-=内L I II 212rIB I I R r πμ2,,0==>∑内∑==<20222,,R Ir B r R I I R r πμππ内磁场的“高斯定理” 磁矢势 ：磁通量任意磁场，磁通量定义为 ：磁感应线的特点：环绕电流的无头无尾的闭合线或伸向无穷远：磁高斯定理 ：通过磁场中任一闭合曲面S 的总磁通量恒等于零 证明：单个电流元Idl 的磁感应线：以dl 方向为轴线的一系列同心圆，圆周上B 处处相等；考察任一磁感应管(正截面为)，取任意闭合曲面S ，磁感应管穿入S 一次，穿出一次。
电磁学(赵凯华,陈熙谋第三版)第一章 习题解答
!!!!!"氢原子由一个质子（即氢原子核）和一个电子组成。
根据经典模型，在正常状态下，电子绕核作圆周运动，轨道半径是""#$#%&!%%!"已知质子质量$"%%"’(#%&!#(#$，电子质量$%%$"%%#%&!)%#$，电荷分别为&’%&%"’&#%&!%$&，万有引力常量(%’"’(#%&!%%’·!#(#$#"（%）求电子所受质子的库仑力和引力；（#）库仑力是万有引力的多少倍？（)）求电子的速度。
解：（%）!)&%%*!!&*%*#+#%%*#)"%*#+"+"#%&!%#（%"’&#%&!%$）#（""#$#%&!%%）#’%+"#)#%&!+’，!))%($%$#+#%’"’(#%&!%%#$"%%#%&!)%#%"’(#%&!#(（""#$#%&!%%）#’%)"’)#%&!*(’"!（#）)&))%+"#)#%&!+)"’)#%&!*(%#"#(#%&)$"!（)）$%,#+%)&，,,%) & + $!%%+"#)#%&!+#""#$#%&!%%$"%%#%&!!)%!(*%#"%$#%&’!(*"!!!!""卢瑟福实验证明：当两个原子核之间的距离小到"#!"$!时，它们之间的排斥力仍遵守库仑定律。
电磁学-第一章
物理学的发展已经经历了三次大突破
17、18世纪，由于牛顿力学的建立和热力学的 发展，引发了第一次工业革命（蒸汽机和发展机械 工业）；19世纪麦克斯韦电磁理论的建立，引发了 第二次工业革命（制造了电机、电器和电讯设备， 引起了工业电气化）；20世纪以来，爱因斯坦相对 论和量子力学的建立，人类进入了原子能、电子计 算机、自动化、激光、空间科学等高新技术时代。
一、对自然界中电磁现象的观察和认识；（定性研究） 二、库仑实验定律（电荷相互作用的定量研究）； 三、科学家伏打等人发现电流并制成伏打电堆 （从
静电的研究进入到研究动电的新阶段）； 四、奥斯特实验和法拉第电磁感应定律； （揭示了
电和磁的相互联系） 五、麦克斯韦电磁理论和电磁波（电磁理论的统一）。
内 容：
§1 静电场的基本现象和基本规律
一、电荷
1、摩擦起电 物体由于摩擦有了吸引轻小物体的性质，它就带了电，
有了电荷，这种带电叫摩擦起电。
2、两种电荷 实验表明，自然界中只存在两类电荷：正电和负电，
且同性电荷相斥、异性电荷相吸引。
规定：丝绸摩擦过的玻璃棒，棒上带电为正；毛皮摩擦 过的硬橡胶棒，棒上带电为负。
3、电荷测量
（1）电量的测量
验电器 （金属球）
（金属箔）
静电计
动 静
(a) 验电器：张开情况可定性 说明电量多少
(b) 静电计：弧度刻尺上读数， 可用于测量电位
（2）电荷正负判定
同性
张角变大
已带某种已知电荷
异性
张角变小
二、静电感应 电荷守恒定律
1、静电感应
另一种重要的起电方法是静电感应，静电 感应实质上为电荷转移的过程：
数学表达形式为： 写成等式形式则有：
电子测量第一章第一、二节
第1章 电子测量的基本概念
(5) 可以进行遥测。
如前所述， 电子测量依据的是电子的运动和电磁波的传播， 因此可以将现
场各待测量转换成易于传输的电信号， 用有线或无线的方式传送到测试控制台( 中心)， 从而实现遥测和遥控。 这使得对那些远距离的、 高速运动的或其他人们 难以接近的地方的信号进行测量成为可能。 (6) 易于实现测试智能化和测试自动化。
第1章 电子测量的基本概念
例如， 直流电压的准确度当前可达到10－6数量级， 音频电压为10－4数量 级， 射频电压仅为10－3数量级， 而品质因数Q值和电场强度的测量准确度只 有10－1数量级。 造成 这种现象的主要原因在于电磁现象本身的性质， 使得测量结果极易受到外部 环境的影响， 尤其在较高频率段， 待测装置和测量装置之间、 装置内部各元 器件之间的电磁耦合、 外界干扰及测量电路中的损耗等对测量结果的影响往 往不能忽略却又无法精确估计。
技 术 基 础
电 子 测 量
第1章 电子测量的基本概念
1.1 测量与电子测量
1.1.1 测量
测量是通过实验方法对客观事物取得定量信息即数量概念的过程。 人们通过对 客观事物的大量观察和测量形成定性和定量的认识， 归纳、 建立起各种定理和定 律， 而后又通过测量来验证这些认识、 定理和定律是否符合实际情况， 经过如此 反复实践， 逐步认识事物的客观规律， 并用以解释和改造世界。 因此可以说， 测 量是人类认识和改造世界的一种不可或缺的手段。 俄国科学家门捷列夫在论述测量 的意义时曾说过：“没有测量， 就没有科学”， “测量是认识自然界的主要工 具”。
第一章机械运动章节知识点
科学之旅1、物理学是一门学习有关力、热、声、光、电等知识的学科。
第一章机械运动第1节长度和时间的测量1、长度的测量：（1）长度的国际主单位是米，符号为m。
常用单位及换算：1km=1000m。
1m=10dm=100cm=1000mm=106μm=109nm。
光年是长度的单位。
（2）测长度的基本工具是刻度尺。
应用中还有其它种类的测量工具，如：游标卡尺、螺旋测微器等。
2、刻度尺的正确使用：（1）测量前首先要观察刻度尺的量程、分度值和零刻线是否磨损；（2）测量时方法：“0”刻线与被测物体对齐，且尺要与被测边平行，读数时视线与刻度面垂直，厚刻度尺有刻度的面要紧贴被测物体，读数时要估读到分度值的下一位，测量结果由数值和单位组成。
（3）测量长度时，还要多次测量取平均值作为测量结果。
这样可以减少误差。
3、一个中学生的身高为1.58m，一本书的厚度为10mm，一张纸的厚度为80μm。
4、某同学用刻度尺测出物理课本的宽度，结果是18.41cm。
结果由三部分组成，分别是准确值、估读值、单位，准确值是 18.4cm ，估读值是 0.01cm 。
5、正确估读：（1）如图，图中物体的长度为 2.31 cm，其中的估读值为 0.01 cm。
（2）如图，图中物体的长度为 1.70 cm。
（3）图中物体的长度记为 2.00 cm。
6、长度的特殊测量：（1）如图圆的直径为 1.90 cm。
（2）测得200页书纸的厚度为1cm，则一张书纸的厚度为 0.1 mm。
（3）把细铜丝紧密排绕在铅笔上，测得30圈的总宽度如图，则细铜丝的直径为 1.7 mm。
7、时间的测量：（1）时间的单位有秒、分、时。
其中国际制基本单位是秒。
1h= 3600 s。
（2）实验室测量时间的工具是停表。
（3）机械停表的读数：大表盘（外圈）指针读数表示多少秒，小表盘（内圈）指针读数表示多少分。
停表8、误差：（1）误差是测量值与真实值之间的差异。
误差只能减小，不能避免。
【2017年整理】电气测试技术复习
第一章 电磁量测试是指电学量和磁学量测量。
测量方式按测量结果的过程分为3类：直接测量（直接从实测数据中取得测量结果）、间接测量（通过测量一些与被测量有函数关系的量，通过计算得到测试结果）、组合测量（多次直接测量具有一定函数关系关系式的某些量的基础上，通过联立求解各函数的关系式，来确定被测量大小的方式）。
测量还可以分为：直读测量法、比较测量法。
电磁量测量的结果由测量单位和纯数组成。
量具：测量单位的整数倍或分数倍的复制体。
基准：最精密地复现或保存单位的物理现象或实物。
若基准是通过物理现象建立的称为自然基准；若基准是建立在实物上的称为实物基准。
基准器：保存基准值的实物体或装置。
标准电池：复现电压或电动势单位“伏特”的量具。
标准电阻：复现和保存电阻单位“欧姆”的量具。
两种主要电阻箱：接线式、开关式。
传感器：一种以一定精确度把被测量（主要是非电量）转换为与之有确定关系、便于应用的某种物理量（主要是电量）的测量装置。
3个组成部分：敏感元件、转换元件、转换回路。
传感器的特性是传感器的输入、输出关系。
分为静态特性和动态特性。
传感器的静态特性：被测量的值处于稳定状态时传感器的输出与输入关系。
静态性能指标有线性度、灵敏度、迟滞、重复性。
传感器的动态特性：在测量随时间变化的动态非电量时传感器输出与输入之间的关系。
等精度测量：在同一条件下所进行的一系列重复测量。
非等精度测量：在多次测量中，如对测量结果精确度有影响的一切条件不能完全维持不变的测量。
测量误差分为：系统误差（多次测量同一量值时绝对值和符号保持不变）、随机误差（偶然误差）（在同一测量条件下，多次测量同一量值时，绝对值和符号以不可预定的方式变化的误差）、粗大误差（超出规定条件下预期的误差）。
精度：反应测量结果与真值接近程度的量。
测量误差的表示方法：绝对误差（示值与被测量真值之间的差值）、相对误差（绝对误差与被测量的约定值之比）、粗大误差（最常用的统计判别法是3δ准则）第二章电测仪表按测量方式的不同，可分为直读式仪表和比较式仪表两大类。
第1章--电气测量的基本知识
与，并通过比较仪表来确定被测量数值的方法。
优点：准确度高。
缺点：设备复杂，价格高，操作麻烦
适用范围：准确度要求较高的场合。
举例：电桥测量
补充：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。
比较仪表
交流传动机车 中华人民共和国铁道部亦向西门子公司、阿尔 斯通、东芝、庞巴迪等引进交流传动技术，并 通过技术转移方式，在中国国内生产最高速度 120 km/h的“和谐”型大功率铁路机车车辆
在高新技术和国防现代化建设中则更是离不开 测量 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。
第一章 电气测量的基本知识
1-1 绪言 1-2 电气测量的方法 1-3测量误差及其消除 1-4测量数据的分析处理
1-1绪言
一、测量知识简介 测量是认识客观事物,用数量描绘客观事物, 进而掌握事物本质的手段。 门捷列夫说： “没有测量，就没有科学”
所谓测量,就是被测量和同类标准量进行比较 的一个实验过程。
标准电阻
标准电感
标准电容
常见的标准度量器
二、常用的电工测量方法
1.直接测量法
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。 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。
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y()
lim 1 n
n
i
i1
0
－
0
＋
偶然误差的分布
lim1 n n i1
Xi
XA
工程上常采用对被测量进行多次重复测量取其算术平均值作为测量结果以消除偶然误差。
3.疏失误差 测量结果与实际值明显不符所对应的误差称为疏失误差。产生这种误差的原因主要是读错数或记错数、 计算错误、仪表出现故障等。
3．标准电容 要求：准确度高、稳定性好、线性度好、损耗因数小。 损耗因数
tg 1 RC
式中的R 是电容的等值并联漏电阻。 制作标准电容时对介质的要求： 损耗小、膨胀系数尽量小。
保存和使用标准电容时注意的问题：
（1）应在规定的技术条件下使用，如温度、湿度等； （2）正确赋以屏蔽端电位； （3）不得超过额定电压； （4）注意引线电容带来的误差。
电磁测量第一章
1
第一章 电磁测量的基本知识
第一节 电磁测量的基本概念 第二节 仪表和测量方法的分类 第三节 测量误差 第四节 直读仪表的准确度等级 第五节 测量误差的合成与估计 第六节 系统误差的消除 第七节 测量结果的数据处理 第八节 直读仪表测量机构中的力矩
第一节 电磁测量的基本概念 一、表示测量仪表和测量结果性能的参数
举例：T62-V
设计序号为62的电磁系电压表
另有：系列代号前加一个汉语拼音字母 表示类别
如：Q 表示电桥
P 表示数字式
四、仪表中的符号
列表
五、度量器
度量器 ：测量单位的复制实体 分 类：基准器（基准量具）
标准பைடு நூலகம்（标准量具） 工作量具
电磁测量中的标准器： 标准电池、标准电阻、标准电容、标准电等。
高 准
列表
2．我国法定计量单位的构成
我国的法定计量单位由所有国际单位制中的单位和部分非国际单位制单位构成。
三、仪表的型号 1．安装式仪表的型号组成
用途号 设计序号 系列代号 形状第二位代号 形状第一位代号
形状第一位代号：按仪表面板形状最大尺寸编制
形状第二位代号：按仪表外壳形状尺寸编制
系列代号：按仪表的工作原理编制
确
低
度
１.标准电池
电动势一般为1.0185V～1.0195V 构成：硫酸镉溶液和电极 分类：饱和式和不饱和式 特点： 饱和式：准确度等级较高，电动势随温度变化较大 ，随 时间变化较小。 不饱和式：准确度等级较低，电动势随时间变化较大 ， 随温度变化较小。
图示
标准电池的结构如图所示。
硫酸镉饱和溶液
6 ．稳定度 在规定的工作条件保持不变的情况下，测量仪表的性能在一定时间内保持不变的能力。
7 ．可靠性 测量仪表受外界因素影响时，测量结果变化的程度。
二、单位制
1．国际单位制(SI)构成
国际单位制
SI基本单位（7个）
SI单位
SI导出单位
SI单位的十进倍数单位
列表
包括SI辅助单位在内的具有 专门名称的SI导出单位（21个） 组合形式的SI导出单位
第二节 仪表和测量方法的分类
一、仪表的分类 根据被测量的种类分类：
电压表、电流表、功率表、电能表 频率表、相位表、电阻表等 根据被测量是否随时间的变化而变化分类： 直流表、交流表、交直流两用表 根据使用方式分类： 便携式、安装式 根据仪表的测量方式分类： 直读式仪表和比较式仪表
1．直读式仪表 被测量通过仪表的测量电路和测量机构，直接反映在 仪表的指示机构上。这种仪表称为直读式仪表，它本身不包 含标准量，而是事先与标准量比较再进行刻度，如电压表、 电流表等。 优点：使用方便、造价低、测量省时。 缺点：准确度较低。 2．比较式仪表 用标准量与被测量直接进行比较而获得测量结果，这 种仪表称为比较式仪表。显然，比较式仪表本身必须包含标 准量，电桥、电位差计都属于此类仪表。 优点：准确度高。 缺点：造价高、测量费时。
4．标准电感
要求：准确度高、稳定性好、 线性度好、品质因数高。 品质因数
Q L
R
电感线圈的等值电阻
制作标准电感时要求： 等值电阻小、骨架材料绝缘性能好，膨胀系数小 。
保存和使用时应注意的问题 ： （1）应在规定的技术条件下使用，如温度、湿度等； （2）不得超过额定电流； （3）注意适应频率范围； （4）远离铁磁及金属物体。
y y fy ln x 1 f x 1 ln x 2 f x 2 ln x n f x n
＞＞返回
第六节 系统误差的消除
一、误差修正 二、消除误差源 三、特殊方法
1．替代法 2．正负误差抵消法 3．等时距对称消去法 4．差值法
为了消除接触电阻和引线电阻的影响，低值标准电阻一 般都制成四端形式，高值标准电阻一般都制成三端形式，如图所示。
P1
P2
P
R
R
C1
C2
R R
(a)
(b)
(c)
标准电阻 （a）两端电阻；（b）四端电阻；（c）三端电阻
低值标准电阻的电流端钮较大且在外侧；电压端钮较小且在内侧，使用时不得接错。
使用高值标准电阻时，屏蔽端钮应赋以合适的电位，以消除漏电阻的影响。
C: 表示磁电系 T: 表示电磁系
D: 表示电动系 G: 表示感应系
L: 表示整流式
Q: 表示静电系
用途号：按被测量编制
如： V: 电压表 A: 电流表 W: 功率表
举例：42C3-A 设计序号为3的磁电系电流表 ，形状代号42可在产品目录查得其外形尺寸和安装开孔尺寸。
２．便携式仪表的型号组成
与安装式仪表区别：无形状代号
A 根据国家标准规定：
m
电流表和电压表的准确度等级分为0.05、0.1、0.2、0.3、
0.5、1、1.5，2、2.5、3、5共11个等级；
功率表分为0.05、0.1、0.2、0.3、0.5、1、1.5、2、2.5、
3.5共10个等级； ……
＞＞返回
二、仪表准确度等级的确定 一般采用标准表与被确定等级的仪表在相同的条件下同 时测量同一个量，被测量的变化范围为0 ～Am，取标准表的 读数作为实际值，被确定等级的仪表的读数作为测量值，然 后逐点计算绝对误差，找出最大绝对误差，再计算最大引用 误差，根据值与国标对照，最后确定仪表的准确度等级。 三、仪表的修正值 绝对误差的负值称为仪表的修正值，即
系统误差是客观存在的，但有一定规律，可以采取必要的措施，将其消除或减小。
2.偶然误差 在一定的测量条件下，多次测量同一个量，误差的大小 和符号不定，不存在已知的变化规律，也不可预知，这种误 差称为偶然误差。产生偶然误差的原因主要是电源电压或频 率无规则波动和环境条件的瞬态变化。 偶然误差具有以下特征： （1）有界性；（2）单峰性；（3）对称性；（4）抵偿 性。
（2）交流标准电阻
低值标准电阻多采用双线并绕的方法，中值和高值电阻可 以采用交叉并绕的方法，如图。
i i
i
i
双线并绕
交叉并绕
双线并绕的方法减小了电感的效应，交叉并绕的方法既减小了电感效应又减小了电容效应。
保存和使用标准电阻时应注意以下几个问题： ① 标准电阻应在规定的技术条件下使用，如温度、湿度等。 ② 避免强烈振动，否则会导致电阻变形，引起电阻值的变化。 ③ 不得超过额定功率。 ④ 注意交流标准电阻的适应频率范围。
玻璃容器
硫酸镉不饱和溶液
硫酸镉结晶体 负极
硫酸亚汞 正极
（a）
（b）
标准电池的结构示意图
（a）饱和式；（b）不饱和式
使用和保存标准电池应注意以下几个问题： （1）标准电池在一分钟内允许通过的电流不超过10μs。 （2）饱和式标准电池的电动势在一年内允许的变化值只有几十微伏，不饱和式标准电池的电动势变化 值较在以上。
1．灵敏度 仪表输出信号的变化量与输入信号的变化量的比值
S
2．准确度
x
测量仪表的测量结果与被测量的真实值接近的程度。
3．精密度 多次测量时，各次测量值之间接近的程度。
4．精确度 准确度和精密度的综合概括，是全面衡量测量结果优劣的程度 。
5．不确定度 （1）标准不确定度。用概率分布的标准偏差表示的不确定度称为标准不确定度，用 u 表示。 （2）合成标准不确定度。用各不确定度分量合成的标准不确定度称为合成标准不确定度用 uC 表 示。 （3）扩展不确定度。用合成标准不确定度的倍数表示的不确定度称为扩展不确定度，用U 表示。
二、系统误差的表示 1．绝对误差
2．相对误差
3．引用误差 对于双向标度尺的仪表
XA
10 % 0 XA10 % 0
A
A
n
Am
100%
n
100%
|Am||Am|
对于无零位标度尺的仪表
n
100%
A1mA2m
三、偶然误差的表示
一系列直接测量值的算术平均值，就是该系列测量的最佳值
1 n
A n i1 ai
第三节 测量误差
一、误差的分类 按照误差来源分为工具误差和方法误差；按照工作条件分 为基本误差和附加误差； 按照误差性质分为系统误差、偶然 误差和疏失误差 。 1.系统误差 在一定的测量条件下，误差的大小和符号保持恒定或按 照某种已知的函数规律变化，这种误差称为系统误差。产生系 统误差的原因有以下几个方面： （1）仪表本身不完善； （2）测量方法不当；（3）使用 不当； （4）人身的影响；（5）环境条件的影响。
m
估计最大可能的相对误差
(Δx1 Δx2 Δxn)
y
单项项数较多时
2．减法 (Δx1)2(Δx2)2 (Δxn)2
y
3．乘法 合成误差为
y(x1 x2)
y
x1x2
Δy y
1
2
单项项数较少 单项项数较多