电工仪表与测量的基本知识ppt课件

第一节 测量方法的分类 第二节 电工仪表的分类 第三节 电工仪表的组成和基本原理 第四节 测量误差及其表示方法 第五节 工程上最大测量误差的估计及 系统误差的消除 第六节 随机误差的估计
本章要点
本章第一、二、三节主要介绍有关仪表的基本
概念与工作原理，掌握有关变换的概念，了解
各类仪表在测量过程中，都是通过变换，把被
(a) 天平直接比较
（b）弹簧称间接比较 图1－1 测量的比较原理
被测物体的重量等于标 准砝码的重量
2.广义测量的定义
广义地讲，测量不仅对被测的物理量进行定量的测量，而
且还包括对更广泛的被测对象进行定性、定位的测量。
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，



研究对象：
电 参 数 — — I 、 U 、 P 、 Q 、 等 电 测 量 电 磁 量 电 路 参 数 — — R 、 L 、 C 等 磁 测 量 — — 、 B 、 H 、 等
应用领域


电气测量技术对从事电气技术工作的人员来说 是十分必要的；不论是电气设备的安装、调试、 实验、运行、维修；还是对电气产品进行检验、 测试、鉴定都会涉及电磁测量方面的技术问题。 应用于工农业生产、生活、国防、科研等各领 域。如，变电所、配电室、发电厂、电力监控 网、火箭发射中心、家用电能计量表等。
测电磁量转换为可阅读的数字或机械偏移，以 达到测量的目的。
本章第四、五、六节主要是介绍产生误差的原
因、误差的估计、误差的表示方法，以及如何
在测量中减少误差。
测量总论
一、测量的基本概念
没有望远镜就没有 1、测量的意义 天文学，没有显微 镜就没有细胞学， 日常生活中处处离不开测量 没有指南针就没有 科学的进步和发展离不开测量， 航海事业 离开测量就不会有真正的科学。
设置仪器工作参 数 执行测量操 作 测试数据处 理 测量结果显 示 结 束
设计阶段
* 选择测试仪器，组建测试系统。
* 制定出测试策略（测量算法）和操作步骤（测试程序）
实施阶段
* 对仪器和系统实施测试操作（发控制命令），按照逻辑
和时序完成测量过程，取得测量数据;
* 分析测量误差并显示测量出结果。
开 始 测量任务要求
被测对象 论 证 阶 段
现有仪器设备
需求分析
拟定测量方案 实 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 C.需要测量仪器； B.间接比较；
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）
被测物体的重量从度盘上读数，因为，弹簧秤度盘 上的刻度是事先与标准量进行比较的结果。
电工仪表与测量 的基本知识
课程介绍

电气测量技术、电工测量、电磁测量、电工仪 表及测量、电工仪表 电气测量技术是研究各种电磁量（电量+磁量） 的测量方法，相应仪表的原理、结构、使用操 作技术以及测量误差与数据处理的技术。 课程＝电工仪表技术+测量技术； 与其它相关课程
电子测量技术、传感器原理与检测技术、非电量电 测技术、检测与转换、机械量电测量、现代测试技 术等。
学习《电气测量技术》这门课的目的：
掌握电气测量的基本原理和方法，认识新型 电气测量仪器的基本原理和应用技术。
1. 能够根据被测对象的特点制定合理的测量方案 2. 能够准确选择和使用测量仪器 3. 严格正确地处理测量数据，获取最佳的测量结果
要求：
了解基本概念、掌握基本原理、熟悉基本方法
部分电工仪表图片
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
信 息 显 示 测 量 人 员 测 试 仪 器 系 统 被 测 对 象 感 知 和 识 别
被测对象、测量仪器、测量技术、测量人员和测量环境
原理 方法 对象 属性 选择 仪器 被测信息 激励信号 影 响 影响 测量 环境 仪器 系统 决定 方法
测量策 略、算法
被测 对象
参数命令 数据状态
测量 人员
影响
图 1-3
测量的基本要素
2.测量过程——基本要素之间的互动关系
论证阶段
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。
发展趋势

数字化 网络化 智能化 小型化
目
第1章 知识 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第9章
录
电工仪表与测量的基本
电流与电压的测量 功率与电能的测量 频率与相位的测量 电路参数的的测量 磁的测量 电子电压表 电子示波器 智能仪器与虚拟仪器
第一章 电工仪表与测量的基本知识
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。
{ x } x 测量结果＝测量数值.测量单位，即： x 0
测量的内涵
①测量对象：被测客体中的相应的量值信息；
生产发展离不开测量
农业社会中，需要丈量土地、衡量谷物，就产生了长度、
面积、容积和重量的测量；掌握季节和节候，出现了原
始的时间测量器具，并有了天文测量。现代化的工业生 产中，处处离不开测量。例如，一个大型钢铁厂需要约2 万个测量点。
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。
部分电工仪表图片
电气测量仪器的发展的阶段
1.
2.
3.
4.
20世纪50年代以前，机械式的模拟指示仪器 （如指针式万用表、晶体管电压表等）； 20世纪50年代左右，电子式的模拟指示仪器 （如数字式电压表、数字频率计等）； 20世纪70年代初，智能仪器； 20世纪80年代以后，虚拟仪器（检测技术与 计算机技术有机结合）；