《电气测量》PPT课件
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《电气测量技术》课件
以家庭用电系统为例，通过电流、电压和功率的测量，分析家庭用电负荷和能效，以提供节能和安全建议。
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
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
电气测量仪表
由于测量中的疏失所引起，是一种明显地歪曲测量结 果的误差。
电工基础
2．测量误差的消除方法 （1）系统误差的消除 对测量仪器仪表进行修正；采用合理的测量方法和配置适 当的测量仪表，改善仪表安装质量和配线方式；采用特殊
电工基础
3．比较测量法 将被测量与同种类标准量进行比较后才能得出被测量 的数值，这样的测量方法，称为比较测量法。常用比较 测量法分为以下三种： （1）零值法 在测量过程中，通过改变标准量使它和被测量相等， 当两者差值为零时，确定出被测量数值的测量方法叫做零 值法。 （2）差值法 在测量过程中，通过测出被测量与已知量的差值， 从而确定被测量数值的测量方法叫做差值法。
A V
测量 对象
mA uA kV kW
W
kW·h
V f
Ω
MΩ
电工基础
分类 符号 名称
磁电系仪表 电磁系仪表 工作 原理 整流系仪表 感应系仪表 准确度 等级 绝缘等级 工作 位置 ∠60° + － 端钮 ±或 ┴或 ┴ 1.0 1.0 级电表 1.5 级电表 绝缘强度试验电压 仪表水平放置 仪表垂直放置 仪表倾斜 60°放置 正端钮 负端钮 公共端钮 接地端钮 电动系仪表
电工基础
（三） 电气仪表常用面板符号
常用的电气测量符号和仪表表面标志见下表
分类 符号 － 电流 种类 ～ ～ 或 3～ 名称 直流电表 交流电表 交直流两用表 三相交流电表 安培表、毫安表、微安表 伏特表、千伏表 瓦特表、千瓦表 千瓦时表 相位表 频率表 欧姆表、兆欧表 被测量的种类 直流电流、电压 交流电流、电压、功率 直流电量或交流电量 三相交流电流、电压、功率 电流 电压 功率 电能量 相位差 频率 电阻、绝缘电阻
电工基础
电气安全检测讲义课件
要点一
总结词
未正确使用电气设备是常见的电气安全隐患之一，可能导 致设备损坏、人员触电和电气火灾。
要点二
详细描述
不正确地使用电气设备可能会导致设备损坏、过载、短路 等问题，这些问题都可能引发电气火灾。例如，将电气设 备放置在不适当的环境中、超负荷使用电气设备、使用不 合适的电缆或插头等都可能引发电气火灾。因此，正确使 用电气设备非常重要，需要在使用前了解设备的规格和要 求，并遵循安全操作规程。
总结词
电位检测是评估电气设备电位分布的重要手段，通过测量电 位分布来判断设备是否存在电位异常。
详细描述
电位检测通常使用电位测试笔或电位测试仪进行测量，测试 时需要将被测设备的导电部分与测试仪器相连，测量其电位 大小。根据测量结果，可以判断出设备的电位分布是否正常 ，是否存在电位异常等安全隐患。
剩余电流检测
漏电保护失效
总结词
漏电保护失效是电气安全隐患之一，可能导 致人员触电和电气火灾。
详细描述
漏电保护器是防止人员触电和电气火灾的重 要设备之一。如果漏电保护器失效，它就不 能在发生漏电时及时切断电源，导致人员触 电和电气火灾的风险增加。因此，需要定期 检查漏电保护器的功能，并确保其正常工作 。
未正确使用电气设备
手套、护目镜等。
检测工具与设备的使用
01
02
万用表
用于测量电压、电流和电阻等 电气参数。
钳形电流表
用于测量交流电流。
03
兆欧表
用于测量绝缘电阻。
04
漏电检测仪
用于检测设备是否漏电。
检测流程与步骤
初步检查
检查设备的外观，查看是否有 明显的损坏或异常。
故障诊断
根据测量结果，判断设备是否 存在故障或隐患。
总结词
未正确使用电气设备是常见的电气安全隐患之一，可能导 致设备损坏、人员触电和电气火灾。
要点二
详细描述
不正确地使用电气设备可能会导致设备损坏、过载、短路 等问题，这些问题都可能引发电气火灾。例如，将电气设 备放置在不适当的环境中、超负荷使用电气设备、使用不 合适的电缆或插头等都可能引发电气火灾。因此，正确使 用电气设备非常重要，需要在使用前了解设备的规格和要 求，并遵循安全操作规程。
总结词
电位检测是评估电气设备电位分布的重要手段，通过测量电 位分布来判断设备是否存在电位异常。
详细描述
电位检测通常使用电位测试笔或电位测试仪进行测量，测试 时需要将被测设备的导电部分与测试仪器相连，测量其电位 大小。根据测量结果，可以判断出设备的电位分布是否正常 ，是否存在电位异常等安全隐患。
剩余电流检测
漏电保护失效
总结词
漏电保护失效是电气安全隐患之一，可能导 致人员触电和电气火灾。
详细描述
漏电保护器是防止人员触电和电气火灾的重 要设备之一。如果漏电保护器失效，它就不 能在发生漏电时及时切断电源，导致人员触 电和电气火灾的风险增加。因此，需要定期 检查漏电保护器的功能，并确保其正常工作 。
未正确使用电气设备
手套、护目镜等。
检测工具与设备的使用
01
02
万用表
用于测量电压、电流和电阻等 电气参数。
钳形电流表
用于测量交流电流。
03
兆欧表
用于测量绝缘电阻。
04
漏电检测仪
用于检测设备是否漏电。
检测流程与步骤
初步检查
检查设备的外观，查看是否有 明显的损坏或异常。
故障诊断
根据测量结果，判断设备是否 存在故障或隐患。
检测技术及仪表第5章 电气量测量
检测技术及仪表
一、电流互感器
电流互感器是一种将高电压系统中的电流或低电压系 统中的大电流，变换成低电压标准小电流的电流变换 装置。电力系统中广泛采用的是电磁式电流互感器。
1.工作原理和工作特性 它的工作原理和变压器相似。
电流互感器 的电流比
一次绕组
二次绕组
I1 N 2 KI I 2 N1
式中，I1——一次线圈的额定电流 I2——二次线圈的额定电流
检测技术及仪表
注意
60kV及以下系统，一次侧一般经过隔离开关和熔断器 接入高压电网。 电压互感器一次侧熔断器的作用： 1）保护电压互感器本身，当电压互感器本身故障时， 熔断器迅速熔断，防止事故扩大； 2）防止高压电网受电压互感器本身及其引线的影响。 110kV及以上系统，电压互感器一次侧不装熔断器
检测技术及仪表
工作特性： 1）与测量系统并联 2）一次电压的大小取决于一次侧电力网电压，不受 二次侧影响； 3）正常运行时，二次侧绕组近似于开路工作状态； 4）二次回路不允许短路；
检测技术及仪表
2. 电磁式电压互感器测量误差 1）比差 K U U
fU
U 2 1
2）角误差 U 二次电压相量旋转180°后与一次电压相量之间的 夹角 3）准确度等级 用互感器所容许的比差表示 （表5-1-2） 4）额定容量 指在额定电压和额定负载下运行时，二次侧的输出 容量
检测技术及仪表
注意
电流互感器在接线中应注意以下内容： 1）电流互感器的二次侧在使用时绝对不可开路。 使用过程中拆卸仪表或继电器时，应事先将二次侧短 路。安装时，接线应可靠，不允许二次侧安装熔丝； 2）二次侧必须有一端接地。 防止一、二次侧绝缘损坏，高压窜入二次侧，危及人 身和设备安全； 3 ）一次侧串接在线路中，二次侧与继电器或测量仪 表串接。
电气测量-1 直接测量法、间接测量法-精选文档
4L
3.2 异时比较法
被测量与标准量之间的比较并非同一时刻 进行，而是分别与另外的同一个媒介进行 比较，再根据两次比较的结果来确定被测 量的值，这样的比较测量法称为异时比较 法。 例如，常用的替代测量法就是典型的异时 比较法。
3.3 替代测量法
所谓替代测量法，就是选择一个同种类的已知 量代替被测量值，并使此二者对测量仪器的效 应相同的一种比较测量法。 执行过程：先将被测量x接入测量装置，调整 测量装置并使之处于一定的状态，然后以一个 已知量A代替x，并通过改变A的值使得测量装 置恢复到x接入时的状态，于是x=A。因此， 这种测量方法实际上是被测量x与已知量A通 过测量装置实现了异时、间接的比较测量。
首先将电阻Rx接入电桥，并调节R使电桥达到某 种状态（如平衡状态）。以Rn代替Rx接入电桥， 保持其它电阻阻值不变，调节Rn使得电桥再次达 到上次的状态（如平衡状态）。则Rx=Rn。 Rx R Rn
R2
R1
3.4 零值法(零示法)
将被测量和一个同种类的已知量进行比较，并使它们的 差值为零，这样的测量方法称为零值法或零示法。 在实际测量过程中，使得被测量对指示仪表的作用与某 已知标准量对仪表的作用相互平衡（相同），以使指示 仪表的指示为零，这时被测量就等于已知的标准量。 Vx为被测电压，E是标准电池， R1和R2构成标准可调分压器， G为检流计。 测量时，通过调节R1和R2构 成的标准可调分压器的分压 比，使得检流计G的指针指 向零位，则检流计中没有电 流流过，此时其两端电位必 然相等，即有 Vx =V0=ER2/(R1+R2)。
直接测量法、间接测量法
从方法论的角度来分类
1 定义
在众多被测量之中，有的量可以用相应的仪器直 接测量出来，而有些量则要用间接的方法才能测 量出来。 直接测量法——不需进行辅助计算即能直接得到 被测量值的一种测量方法称为直接测量（法）。 间接测量法——对另一个或几个与被测量有确定 的已知关系的中间量进行直接测量，再通过计算 得到被测量量值的测量方法。
3.2 异时比较法
被测量与标准量之间的比较并非同一时刻 进行，而是分别与另外的同一个媒介进行 比较，再根据两次比较的结果来确定被测 量的值，这样的比较测量法称为异时比较 法。 例如，常用的替代测量法就是典型的异时 比较法。
3.3 替代测量法
所谓替代测量法，就是选择一个同种类的已知 量代替被测量值，并使此二者对测量仪器的效 应相同的一种比较测量法。 执行过程：先将被测量x接入测量装置，调整 测量装置并使之处于一定的状态，然后以一个 已知量A代替x，并通过改变A的值使得测量装 置恢复到x接入时的状态，于是x=A。因此， 这种测量方法实际上是被测量x与已知量A通 过测量装置实现了异时、间接的比较测量。
首先将电阻Rx接入电桥，并调节R使电桥达到某 种状态（如平衡状态）。以Rn代替Rx接入电桥， 保持其它电阻阻值不变，调节Rn使得电桥再次达 到上次的状态（如平衡状态）。则Rx=Rn。 Rx R Rn
R2
R1
3.4 零值法(零示法)
将被测量和一个同种类的已知量进行比较，并使它们的 差值为零，这样的测量方法称为零值法或零示法。 在实际测量过程中，使得被测量对指示仪表的作用与某 已知标准量对仪表的作用相互平衡（相同），以使指示 仪表的指示为零，这时被测量就等于已知的标准量。 Vx为被测电压，E是标准电池， R1和R2构成标准可调分压器， G为检流计。 测量时，通过调节R1和R2构 成的标准可调分压器的分压 比，使得检流计G的指针指 向零位，则检流计中没有电 流流过，此时其两端电位必 然相等，即有 Vx =V0=ER2/(R1+R2)。
直接测量法、间接测量法
从方法论的角度来分类
1 定义
在众多被测量之中，有的量可以用相应的仪器直 接测量出来，而有些量则要用间接的方法才能测 量出来。 直接测量法——不需进行辅助计算即能直接得到 被测量值的一种测量方法称为直接测量（法）。 间接测量法——对另一个或几个与被测量有确定 的已知关系的中间量进行直接测量，再通过计算 得到被测量量值的测量方法。
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。
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张丝
四、低功率因数功率表的使用
➢ 要正确接线； ➢ 要正确读数：低功率因数功率表提供三个额定值， 即额定电压、额定电流和额定功率因数。使用时除电 压、电流不得超过额定值外，还应注意：
若被测功率因数大于额定功率因数，要注意指针是否超过
满度； 若被测功率因数小于额定功率因数，要注意指针虽未超过 满度，电流圈的电流可能超过额定值。为此测量功率时最好 再用一个电流表监视电流状态。
KI1
U Rad
cos
cos(
)
上式与无感抗的功率表
指针偏转角相比其误差为
补偿电容
cos
cos( - ) - cos cos
(cos
tg
sin ) cos
1
功率因数越低 ，tg 越大，造成的误差就越大，对于测量低功率因
数的功率，十分不利，加接补偿电容后，可消除感抗影响，使 减少，
误差下降。
D34—W型功率表
同时，要采取措施消除
示值中的表耗功率部分。
解决办法是在电压电路
中，串联一个补偿线圈
产生附加力矩以抵消表
耗功率。使得所减少的
读数值正好等于表耗功
率读数的增加值。
二、带补偿电容的低功率因数功率表
由于功率表的电压线圈存
在感抗，通过电压线圈的电
流与电压的相位差为 ，功
率表指针偏转角为
KI1I2 cos
三表法
适用于三相四线制，电压、负载不对称的系 统，被测三相总功率为三表读数之和，即
P P1 P2 P3
二、用三相功率表测三相功率
将两只或三只或 单相功率表的可动线 圈装在一个公共转轴 上即组成两元件或三 元件的三相功率表， 分别用于三相三线制 与三相四线制。其公 共转轴的转矩直接反 映三相总功率，因此 可从标尺上直接读出 三相功率。
三、采用张丝结构低功率因数功率表
1.采用张丝结构低功率因数功率表，是从提高灵敏度 方面着眼，解决功率示值力小，灵敏度高。在同样电流条件下，能得到较大的 偏转角度。
2.采用张丝结构之后，如果使用光指示装置，则可得 到更高的仪表灵敏度。
一、带补偿线圈的低功率因数功率表
这种功率表主要着眼于解决表耗问题。本来功率表的读数
中就包含有表耗功率，但一般功率表，表耗功率比功率示
值小很多，可以忽略，而低功率因数功率表，因为采用大
额定电流，表耗功率较大，又采用小功率示值，使得示值
中所含的表耗功率所占比例
加大，造成读数的误差，
补偿线圈
因此在加大额定电流的
例：若选用一只功率表，它的电压量程为300V、电 流量程为5A，标度尺满刻度格数为150格，用它测 量某负载消耗的功率时，指针偏转80格。求负载 消耗的功率。
解： 先求功率表的分格常数
C U N I N 300 5 10W / 格
m
150
被测功率
P C 1080 800W
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主要用于直流电路中测量小功率或交流50赫兹 电路中测量功率。
（1）该表准确度等级为0.5级，额定功率因数cosφ＝0.2。 基本技术特性如下：
a）仪表串联电路的额定电流为双量限， 供应下列五种规格： 0.25－0.5A；0.5－1A；1－2A； 2.5－5A；5－10A。 b）仪表并联电路的额定电压为三量限， 供应下列各种规格： 25/50/100V；50/100/200V；75/150/300V； 150/300/600V。 （2）连接方法
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第四节 三相功率的测量
一、用单相功率表测三相功率 一表法
适用于电压、负载对称的系统。三相负载的总功率， 等于功率表读数的三倍。
P 3 P
对于三相三线完全对称电路来说，则可按上图接线方 式测量；但如果被测电路的中点不便于接线，或负载不 能断开，则应按下图所示的线路进行测量。图中，电压 支路的非发电机端所接的是人工中点，即由两个与电压 支路阻抗值相同的阻抗接成丫形，作为人工中点。
Electrical Measure
第三章 功率和电能的测量
• 第一节 功率和电能的测量方法 • 第二节 电动系功率表 • 第三节 低功率因数功率表 • 第四节 三相功率的测量 • 第五节 感应系电能表及电能的测量 • 第六节 三相有功电能表 • 第七节 三相无功电能表和无功电能的测量 • 第八节 电子式单相电能表 • 第九节 电子式三相电能表 • 第十节 电子式单相复费率电能表 • 第十一节 集中抄表与电子式IC卡预付费电能表
串联，反映负载电流 I ，可动线圈与 负载并联，反映负载电压 U ，按电动
系仪表工作原理，可推出可动线圈的
偏转角正比于负载功率P。
KI1 I 2
KI
U R2
KPP
如果U、I 为交流，同样可推出可动线
圈的偏转角正比于交流负载功率P。
K i1i2 K
2I sin(t )
2U sin t
R
KPU I cos KP P
本章要点
• 本章介绍电动系功率表、低功率因数功率表、 三相功率表、感应系电能表的原理与使用方法,其 中工作原理可作一般了解，测量方法以及测量时 的电路连线，包括单相与三相，有功与无功的功 率表、有功与无功电能表都必须熟练掌握。
• 本章第八、九节介绍电子式电能表的原理与电 路结构，由于电测仪表广泛应用电子电路，通过 电子电能表的电路结构，进一步了解仪表中电子 器件的使用方法。
两元件三相功 率表结构
三、三相无功功率表的测量
1、一表跨相法
2、两表跨相法
3、三表跨相法
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第五节 感应系电能表及电能的测量
一、电能表的概述
1、电能表的分类 我国电能表的标准体系可以有以下几种分类。 (1)按使用电源的性质分：交流电能表与直流电能表； (2)按用途分：有功电能表、无功电能表和复费率电能表及多功能电能表； (3)按精度等级分：
例: 有一感性负载，额定功率为600W，额定电压 为220V，cos＝0.8。现要用功率表去测量它实际 消耗的功率，试选择所用功率表的量程。
解 因为负载额定电压为220V，应选功率表电压 量程为300V。
负载额定电流为 I P 600 3A.4
U cos 220 0.8
故确定选用电流量程为5A，电压量程为300V，功 率量程为300×5=1500W的功率表。
二表法
适用于三相三线制，通过电流线圈的电流为线电流， 加在电压线圈上的电压为线电压，三相总功率等于 两表读数之和。考虑它们的相位关系，当三相电路 对称时，由图所示相量图可以看出，三相负载的总 功率等于
P U AC I A cos(U AC I A ) UBC I B cos(UBC I B ) P1 P2
四、变换式功率表的工作原理
变换式功率表先通过由两个互感器组成的取样电路，检
测负载的电压与电流，由于两个互感器的一次绕组接法相
反，使得互感器二次绕组的电流与负载的u、i关系如下式
所示。
i1
N1 N2
u (
RA
i)
i2
N1 N2
u (
RA
i)
半导体二极管是一个非线性元件，适当调整R0和R1 然后利用半导体二极管的平方律特性，使得磁电系指示
功率表的选择和使用方法
二、扩大功率表电流量程
扩大功率表量程可分别为扩大电流量程或扩 大电压量程，扩大电流量程可将两个固定线圈 从串联改为并联，量程可相应扩大一倍。
固定线圈串联
固定线圈并联
但功率表的固定线圈只有两个，因此这种办 法只能扩大量程一倍。
三、扩大功率表电压量程
扩大电压量程可改变可动线圈的串联附加电 阻，阻值不同时，可得到不同的电压量程，但 工程上使用的电压等级都是按标准规定的， 所 以功率表的电压量程也都取标准值。
如果功率表中没有附加的分格常数表，其分格常数C也可按下式计算
C UNIN m
求得功率表的分格常数C后，便可求出被测功率 P＝C·α
1
V 150 300 600
I
2
I
3
4 5
1——电压接线端子 2——电流接线端子 3——标度盘
4——指针零位调整器
5——转换功率正负的旋钮
图 功率表前面板示意图
图 D26型仪表
图 两表法测量三相三线制负载功率 (a )对称三相负载相量图 ( b) 两表法接线图
两表法测量的注意事项： （1）接线时应使两个功率表的电流线圈串联接入电路任 意两相线上（如分别串接在A、B相线上），使其通过的 电流为三相电路的线电流，两只功率表的电压支路的发 电机端必须接至电流线圈所在相线，而另一端则必须接 至没有接电流线圈的第三相上,如图(b)。 （2）读数时必须把符号考虑在内： 1）负载对称为纯阻性时，两表读数相等。 2）负载对称且功率因数为0.5，有一只功率表读数为0。 3）负载对称且功率因数小于0.5，一只功率表读数为负值。
*号表示“电源端”
功率表的正确接线
(a)电压线圈前接
( b)电压线圈后接
五、功率表的错误接线
电源端*不接同 一极性的错误
可动线圈与固 定线圈间存在 电位差的错误
六、功率表的读数
便携式功率表一般都有几种电流和电压量程，但标度尺却只有一 条，因此功率表的标度尺上只标有分格数，而不标瓦特数。当选用不 同的量程时，功率表标度尺的每一分格所表示的功率值不同。通常把 每一分格所表示的瓦特数称为功率表的分格常数。
第一节 功率和电能的测量方法
一、功率测量方法
1.直接法：用电动系或数字的单相功率表测量单相功
率。用单相功率表接成两表法或三表法或用三相功率表 测量三相功率，两表法或三表法虽然有求和过程，但一 般仍将它归为直接法。
2.间接法：直流通过测量电压、电流间接求得功率。
交流则需要通过电压、电流和功率因数求得功率。
例：D26－W型便携式单相功率表的电流量程为 5／10A，电压量程为150／300／600 V，其功率 量程有：
四、低功率因数功率表的使用
➢ 要正确接线； ➢ 要正确读数：低功率因数功率表提供三个额定值， 即额定电压、额定电流和额定功率因数。使用时除电 压、电流不得超过额定值外，还应注意：
若被测功率因数大于额定功率因数，要注意指针是否超过
满度； 若被测功率因数小于额定功率因数，要注意指针虽未超过 满度，电流圈的电流可能超过额定值。为此测量功率时最好 再用一个电流表监视电流状态。
KI1
U Rad
cos
cos(
)
上式与无感抗的功率表
指针偏转角相比其误差为
补偿电容
cos
cos( - ) - cos cos
(cos
tg
sin ) cos
1
功率因数越低 ，tg 越大，造成的误差就越大，对于测量低功率因
数的功率，十分不利，加接补偿电容后，可消除感抗影响，使 减少，
误差下降。
D34—W型功率表
同时，要采取措施消除
示值中的表耗功率部分。
解决办法是在电压电路
中，串联一个补偿线圈
产生附加力矩以抵消表
耗功率。使得所减少的
读数值正好等于表耗功
率读数的增加值。
二、带补偿电容的低功率因数功率表
由于功率表的电压线圈存
在感抗，通过电压线圈的电
流与电压的相位差为 ，功
率表指针偏转角为
KI1I2 cos
三表法
适用于三相四线制，电压、负载不对称的系 统，被测三相总功率为三表读数之和，即
P P1 P2 P3
二、用三相功率表测三相功率
将两只或三只或 单相功率表的可动线 圈装在一个公共转轴 上即组成两元件或三 元件的三相功率表， 分别用于三相三线制 与三相四线制。其公 共转轴的转矩直接反 映三相总功率，因此 可从标尺上直接读出 三相功率。
三、采用张丝结构低功率因数功率表
1.采用张丝结构低功率因数功率表，是从提高灵敏度 方面着眼，解决功率示值力小，灵敏度高。在同样电流条件下，能得到较大的 偏转角度。
2.采用张丝结构之后，如果使用光指示装置，则可得 到更高的仪表灵敏度。
一、带补偿线圈的低功率因数功率表
这种功率表主要着眼于解决表耗问题。本来功率表的读数
中就包含有表耗功率，但一般功率表，表耗功率比功率示
值小很多，可以忽略，而低功率因数功率表，因为采用大
额定电流，表耗功率较大，又采用小功率示值，使得示值
中所含的表耗功率所占比例
加大，造成读数的误差，
补偿线圈
因此在加大额定电流的
例：若选用一只功率表，它的电压量程为300V、电 流量程为5A，标度尺满刻度格数为150格，用它测 量某负载消耗的功率时，指针偏转80格。求负载 消耗的功率。
解： 先求功率表的分格常数
C U N I N 300 5 10W / 格
m
150
被测功率
P C 1080 800W
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主要用于直流电路中测量小功率或交流50赫兹 电路中测量功率。
（1）该表准确度等级为0.5级，额定功率因数cosφ＝0.2。 基本技术特性如下：
a）仪表串联电路的额定电流为双量限， 供应下列五种规格： 0.25－0.5A；0.5－1A；1－2A； 2.5－5A；5－10A。 b）仪表并联电路的额定电压为三量限， 供应下列各种规格： 25/50/100V；50/100/200V；75/150/300V； 150/300/600V。 （2）连接方法
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第四节 三相功率的测量
一、用单相功率表测三相功率 一表法
适用于电压、负载对称的系统。三相负载的总功率， 等于功率表读数的三倍。
P 3 P
对于三相三线完全对称电路来说，则可按上图接线方 式测量；但如果被测电路的中点不便于接线，或负载不 能断开，则应按下图所示的线路进行测量。图中，电压 支路的非发电机端所接的是人工中点，即由两个与电压 支路阻抗值相同的阻抗接成丫形，作为人工中点。
Electrical Measure
第三章 功率和电能的测量
• 第一节 功率和电能的测量方法 • 第二节 电动系功率表 • 第三节 低功率因数功率表 • 第四节 三相功率的测量 • 第五节 感应系电能表及电能的测量 • 第六节 三相有功电能表 • 第七节 三相无功电能表和无功电能的测量 • 第八节 电子式单相电能表 • 第九节 电子式三相电能表 • 第十节 电子式单相复费率电能表 • 第十一节 集中抄表与电子式IC卡预付费电能表
串联，反映负载电流 I ，可动线圈与 负载并联，反映负载电压 U ，按电动
系仪表工作原理，可推出可动线圈的
偏转角正比于负载功率P。
KI1 I 2
KI
U R2
KPP
如果U、I 为交流，同样可推出可动线
圈的偏转角正比于交流负载功率P。
K i1i2 K
2I sin(t )
2U sin t
R
KPU I cos KP P
本章要点
• 本章介绍电动系功率表、低功率因数功率表、 三相功率表、感应系电能表的原理与使用方法,其 中工作原理可作一般了解，测量方法以及测量时 的电路连线，包括单相与三相，有功与无功的功 率表、有功与无功电能表都必须熟练掌握。
• 本章第八、九节介绍电子式电能表的原理与电 路结构，由于电测仪表广泛应用电子电路，通过 电子电能表的电路结构，进一步了解仪表中电子 器件的使用方法。
两元件三相功 率表结构
三、三相无功功率表的测量
1、一表跨相法
2、两表跨相法
3、三表跨相法
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第五节 感应系电能表及电能的测量
一、电能表的概述
1、电能表的分类 我国电能表的标准体系可以有以下几种分类。 (1)按使用电源的性质分：交流电能表与直流电能表； (2)按用途分：有功电能表、无功电能表和复费率电能表及多功能电能表； (3)按精度等级分：
例: 有一感性负载，额定功率为600W，额定电压 为220V，cos＝0.8。现要用功率表去测量它实际 消耗的功率，试选择所用功率表的量程。
解 因为负载额定电压为220V，应选功率表电压 量程为300V。
负载额定电流为 I P 600 3A.4
U cos 220 0.8
故确定选用电流量程为5A，电压量程为300V，功 率量程为300×5=1500W的功率表。
二表法
适用于三相三线制，通过电流线圈的电流为线电流， 加在电压线圈上的电压为线电压，三相总功率等于 两表读数之和。考虑它们的相位关系，当三相电路 对称时，由图所示相量图可以看出，三相负载的总 功率等于
P U AC I A cos(U AC I A ) UBC I B cos(UBC I B ) P1 P2
四、变换式功率表的工作原理
变换式功率表先通过由两个互感器组成的取样电路，检
测负载的电压与电流，由于两个互感器的一次绕组接法相
反，使得互感器二次绕组的电流与负载的u、i关系如下式
所示。
i1
N1 N2
u (
RA
i)
i2
N1 N2
u (
RA
i)
半导体二极管是一个非线性元件，适当调整R0和R1 然后利用半导体二极管的平方律特性，使得磁电系指示
功率表的选择和使用方法
二、扩大功率表电流量程
扩大功率表量程可分别为扩大电流量程或扩 大电压量程，扩大电流量程可将两个固定线圈 从串联改为并联，量程可相应扩大一倍。
固定线圈串联
固定线圈并联
但功率表的固定线圈只有两个，因此这种办 法只能扩大量程一倍。
三、扩大功率表电压量程
扩大电压量程可改变可动线圈的串联附加电 阻，阻值不同时，可得到不同的电压量程，但 工程上使用的电压等级都是按标准规定的， 所 以功率表的电压量程也都取标准值。
如果功率表中没有附加的分格常数表，其分格常数C也可按下式计算
C UNIN m
求得功率表的分格常数C后，便可求出被测功率 P＝C·α
1
V 150 300 600
I
2
I
3
4 5
1——电压接线端子 2——电流接线端子 3——标度盘
4——指针零位调整器
5——转换功率正负的旋钮
图 功率表前面板示意图
图 D26型仪表
图 两表法测量三相三线制负载功率 (a )对称三相负载相量图 ( b) 两表法接线图
两表法测量的注意事项： （1）接线时应使两个功率表的电流线圈串联接入电路任 意两相线上（如分别串接在A、B相线上），使其通过的 电流为三相电路的线电流，两只功率表的电压支路的发 电机端必须接至电流线圈所在相线，而另一端则必须接 至没有接电流线圈的第三相上,如图(b)。 （2）读数时必须把符号考虑在内： 1）负载对称为纯阻性时，两表读数相等。 2）负载对称且功率因数为0.5，有一只功率表读数为0。 3）负载对称且功率因数小于0.5，一只功率表读数为负值。
*号表示“电源端”
功率表的正确接线
(a)电压线圈前接
( b)电压线圈后接
五、功率表的错误接线
电源端*不接同 一极性的错误
可动线圈与固 定线圈间存在 电位差的错误
六、功率表的读数
便携式功率表一般都有几种电流和电压量程，但标度尺却只有一 条，因此功率表的标度尺上只标有分格数，而不标瓦特数。当选用不 同的量程时，功率表标度尺的每一分格所表示的功率值不同。通常把 每一分格所表示的瓦特数称为功率表的分格常数。
第一节 功率和电能的测量方法
一、功率测量方法
1.直接法：用电动系或数字的单相功率表测量单相功
率。用单相功率表接成两表法或三表法或用三相功率表 测量三相功率，两表法或三表法虽然有求和过程，但一 般仍将它归为直接法。
2.间接法：直流通过测量电压、电流间接求得功率。
交流则需要通过电压、电流和功率因数求得功率。
例：D26－W型便携式单相功率表的电流量程为 5／10A，电压量程为150／300／600 V，其功率 量程有：