现代电气检测技术4、5、6次作业讲评

第四次作业

2.用量程为10A 的电流表，测量实际值为8A 的电流，若读数为8.1A ，求测量的绝对误差和相对误差。若所求得的绝对误差被视为最大绝对误差，问该电流表的准确度等级可定为哪一级？

答：绝对误差0A A x -=∆=（8.1-8）A=0.1A 相对误差%1%10010

1.0%1000=⨯=⨯∆

=A γ 准确度：查表得该电流表的准确度等级为1级。

3.用准确度为1级，量程为300V 的电压表测量某电压，若读数为300V ，则该读数可能的相对误差和绝对误差为多大？若读数为200V ，则该读数可能的相对误差和绝对误差有多大？

答：若读数为300V 时，

绝对误差V V A K m 330001.0%±=⨯±=±=∆ 相对误差%1%1003003%100%±=⨯±=⨯±=V

V A A K x m γ 若读数为200V 时

绝对误差V V A K m 330001.0%±=⨯±=±=∆ 相对误差%5.1%1002003%100%±=⨯±=⨯±=V

V A A K x m γ 7.测量95V 左右的电压，实验室有0.5级和0~300V 量程（甲表）和1级0~100V 量程（乙表）的两台电压表供选用，为了能使测量值尽可能准确，应选用哪一个？

答：用甲表测量95V 电压时，

最大绝对误差V A m m m 5.1%)5.0(300±=±⨯=⨯=∆γ 最大相对误差%57.1%100955.1%100±=⨯±=⨯∆=V

V A x m γ 用乙表测量95V 电压时，

最大绝对误差V A m m m 1%)0.1(100±=±⨯=⨯=∆γ 最大相对误差%05..1%100951%100±=⨯±=⨯∆=V

V A x m γ 乙表的相对误差小，故应选用乙表。

5.磁电系仪表测量机构的工作原理是什么？特点是什么？为什么不能用于交流量的测量？

答：（1）磁电系仪表工作原理：磁电系仪表主要有固定磁铁和可动线圈组成。是利用带电导体（线圈）处于磁场中受到到电磁力矩作用而使可动部分旋转的原理而制成的。它有转动力矩、反作用力矩和阻尼力矩三种力矩组成。转动力矩是当电流流入线圈时，载流导体在磁场中受到力的作用，产生转动力矩。反作用力矩有游丝产生，它的反作用力矩和指针偏转的大小成正比。阻尼力矩由线圈铝合金框架和线圈与外电路闭合成回路时时产生，作用总是阻止线圈运动，能使线圈尽快的稳定下来。

（2）其特点是：刻度均匀，准确度高，灵敏度高，功率消耗小，过载能力小，只能用于测量直流。

（3）不能用于交流测量的原因：固定永久磁铁产生的磁场是固定的，当可动线圈通入交流电时，可动线圈力矩的方向也随之改变，当交流电的频率小于可动线圈固有频率时，指针随电流方向的变化左右摆动，当交流电频率大于可动部分的固有频率时，指针偏转将与一个周期内平均力矩有关，如平均力矩为零，指针将停留在原处不动，所以不能测量交流电。

6、简述电动系仪表测量机构的工作原理？

答：电动系仪表由固定线圈和可动线圈组成。当固定线圈通过电流I1时，将建立一个磁场，通过电流I2的可动线圈处于固定线圈的磁场中，将受到磁场作用的电磁力，结果使仪表的可动部分在转动力矩作用下发生偏转，反作用力矩由游丝产生，当转动力矩与游丝产生的反作用力矩相平衡为止，指针停在某一刻度上，可读出指示值。阻尼力矩采用空气阻尼，能是指针快速的停下来。

7、有一只磁电系仪表，其内阻为150Ω，额定压降为45mV ，现将它改为500mA 的电流表，求分流器的阻值？

答：由题意知：

Ω=-Ω=

-=====Ω

=09.01

1667150116673.05003.015045n R R I I n mA mV I c sh c c

故分流器的阻值为0.09Ω

第五次作业

1、在测量电功率中，电动系仪表接线应遵循哪些原则？如何选择功率表的量程？

答：（1）功率表的正确接线 。即电动系功率表应遵循“电源端”守则。“电源端”用符号“*”或“±”表示，接线时要使两线圈的“电源端”接在电源的同一极性上，以保证两线圈电流都能从该端子流入。功率表接线时应区别线圈绕组的“始端”与“终端”，通常功率表绕组的“始端”用“*”号标出，称为“*”端。功率表接线时，有电压线圈前接和电压线圈后接两种连接形式。 电压线圈前接时，应把电压线圈和电流线圈的“*”端联在一起，并使电流线圈串联在负载支路中，流过电流线圈的电流等于负载电流。电压线圈后接时，此时电流线圈

的电流等于负载电流与电压线圈支路的电流之和，它适用于负载为低阻抗的情况。

（2）量程的选择。功率表量程包括功率、电压、电流三个因素。功率量程表示负载功率因素cos φ=1，电流和电压均为额定值时的乘积。若cos φ＜1，即使电压电流均达额定值，功率也不会达到额定值。可见功率表的量程选择，实则就是选择电流和电压的额定值。在实际测量中，为保护功率表，应该接入电流表和电压表，以监视负载电流和电压使之不超过额定电压和额定电流。

2、有一单相用电器，上标cos ψ=0.5，P=99w,I=0.9A,当用量程为1/2A,75/500/300V 的D26W 型功率表测时，应如何选择量程？该表的标尺分格为150，按你选用的量程测量时，若标示为49，则实际消耗功率为多少？ 解：（1）由公式ψcos UI P =得V V I P

U 2205

.09.099cos =⨯==ψ 可知应选择电压量程300V,电流量程为1A 的功率表；

（2）功率表常数div W div

I U C m H H /21501300=⨯==α 则实际消耗功率W div div W C P 9849/2=⨯==α

补充：有一单相用电器，上标cos ψ=0.25，P=99w,I=1.8A,当用量程为1/2A,75/500/300V ，25.0cos =H ϕ功率表测时，应如何选择量程？该表的标尺分格为150，按你选用的量程测量时，若标示为49，则实际消耗功率为多少？

（1）由公式ψcos UI P =得V V I P

U 22025

.08.199cos =⨯==ψ 可知应选择电压量程300V,电流量程为2A 的功率表；

（2）功率表常数div W div

I U C m H H H /115025.02300cos =⨯⨯==αϕ 则实际消耗功率W div div W C P 4949/1

=⨯==α

3、有一电器属感性负载，已知P=100W 时，I=0.9A,cos ψ=0.5。若可供选择的功率表分别为2.5A ／150V 、2.5A ／300V 、5A ／300V 、10A ／300V ，问选哪一种较为适合。若以上功率表刻度盘都是150格，则测量时指针偏转多少格。 解：（1）由公式ϕcos UI P =得V V I P U 22.2225.09.0100cos =⨯==

ϕ 可知应选择2.5A/300V 量程的功率表较为合适。

（2）功率表常数div W div I U C m H H /51505.2300=⨯==α