实验一 基本电工仪表使用及测量误差分析
基本电工仪表及测量误差
操作误差
操作不当
操作顺序错误
在操作电工仪表时,不正确的操作方 法可能导致测量误差。
在多步骤的测量过程中,操作顺序的 错误可能导致测量误差。
连接不良
仪表与被测电路的连接不良可能导致 测量误差。
环境误差
温度影响
温度变化可能影响电工仪表的元件性能,从而导 致测量误差。
湿度影响
湿度过高可能导致电工仪表内部短路或元件性能 下降,从而产生误差。
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正确使用电工仪表
严格按照电工仪表的 使用说明书进行操作, 避免误操作影响测量 结果。
正确连接测量线路, 确保接触良好,防止 虚接、断路等现象。
在测量前确保电工仪 表的开关处于正确位 置,量程选择合适。
定期校准电工仪表
按照规定周期对电工仪表进行校 准,确保测量准确性。
在使用过程中如发现误差较大或 异常情况,应及时进行校准或维
不同规格的电工仪表有不 同的测量范围和精度,超 出其测量范围可能导致误 差。
读数误差
视觉误差
读取仪表刻度时,由于视 觉角度或刻度线不清晰, 可能导致读数误差。
估读误差
由于人的主观判断,对刻 度值进行估读时会产生一 定的误差。
习惯误差
长期使用某种特定类型的 电工仪表可能导致读数习 惯的偏差,从而产生误差。
万用表
类型
模拟万用表、数字万用表。
精度等级
根据不同型号和功能有所不同,一般为0.5级或1.0级。
03 电工仪表的测量误差来源
仪器误差
01
02
03
仪器设计缺陷
由于设计和制造过程中的 限制,电工仪表可能存在 固有的误差。
仪器老化
基本电工仪表的使用实验报告
基本电工仪表的使用实验报告基本电工仪表的使用实验报告引言:电工仪表是电力行业中常见的工具,用于测量电流、电压、电阻等电学量。
本次实验旨在通过使用基本电工仪表,掌握其使用方法和原理,进一步了解电学知识。
实验一:电流表的使用电流表是用来测量电流的仪表。
在实验中,我们使用了直流电路进行测量。
首先,将电流表的两个接线端与电路中的测量位置相连接。
然后,打开电路,读取电流表的示数。
需要注意的是,电流表的接线应符合电路的正负极性,并且选择适当的量程,以保证测量的准确性。
实验二:电压表的使用电压表是用来测量电压的仪表。
在实验中,我们使用了直流电路进行测量。
首先,将电压表的两个接线端与电路中的测量位置相连接。
然后,打开电路,读取电压表的示数。
需要注意的是,电压表的接线应符合电路的正负极性,并且选择适当的量程,以保证测量的准确性。
实验三:电阻表的使用电阻表是用来测量电阻的仪表。
在实验中,我们使用了直流电路进行测量。
首先,将电阻表的两个接线端与电路中的测量位置相连接。
然后,打开电路,读取电阻表的示数。
需要注意的是,电阻表的接线应符合电路的正负极性,并且选择适当的量程,以保证测量的准确性。
实验四:万用表的使用万用表是一种多功能的电工仪表,可以测量电流、电压、电阻等多种电学量。
在实验中,我们使用了万用表进行多种测量。
首先,选择合适的测量模式和量程。
然后,将万用表的接线端与电路中的测量位置相连接。
最后,打开电路,读取万用表的示数。
需要注意的是,万用表的接线应符合电路的正负极性,并且选择适当的量程,以保证测量的准确性。
实验五:测量误差的分析在实验中,我们发现测量结果与理论值之间存在一定的误差。
这是由于仪表本身的误差、接线不准确、电路中的其他元件等因素所导致的。
为了减小误差,我们应该选择合适的量程、仔细接线,并进行多次测量取平均值。
结论:通过本次实验,我们掌握了基本电工仪表的使用方法和原理。
电流表、电压表、电阻表和万用表在电路测量中起到了重要的作用。
基本电工仪表的你使用及测量误差的计算
、实验目的1.熟悉实验台上各类电源及各类测量仪表的布局和使用方法。
2.掌握指针式电压表、电流表内阻的测量方法。
3.熟悉电工仪表测量误差的计算方法。
二、原理说明1.为了准确地测量电路中实际的电压和电流,必须保证仪表接入电路后不会改变被测电路的工作状态。
这就要求电压表的内阻为无穷大;电流表的内阻为零。
而实际使用的指针式电工仪表都不能满足上述要求。
因此,当测量仪表一旦接入电路,就会改变电路原有的工作状态,这就导致仪表的读数值与电路原有的实际值之间出现误差。
这种测量误差值的大小与仪表本身内阻值的大小密切相关。
只要测出仪表的内阻,即可计算出由其产生的测量误差。
以下介绍几种测量指针式仪表内阻的方法。
2.用“分流法”测量电流表的内阻如图3-1-1所示。
为被测内阻()的直流电流表。
测量时先断开开关,调节电流源的输出电流使表指针满偏转。
然后合上开关,并保持值不变,调节电阻箱的阻值,使电流表的指针指在满偏转位置,此时有为固定电阻器之值,可由电阻箱的刻度盘上读得。
3.用分压法测量电压表内阻。
如图3-1-2所示。
为被测内阻()的电压表。
测量时先将开关闭合,调节直流稳压电源的输出电压,使电压表的指针为满偏转。
然后断开开关,调节使电压表的指针值减半。
此时有:电压表的灵敏度为:。
式中为电压表满偏时的电压值。
4.仪表内阻引入的测量误差(通常称之为方法误差,而仪表本身结构引入的误差称为仪表基本误差)的计算。
(1)以图3-1-3所示电路为例,上的电压为,若,则现用一内阻为的电压表来测量值,当与并联后,,以此来替代上式中的,则得绝对误差为化简后得若,则得相对误差由此可见,当电压表的内阻与被测电路的电阻相近时,测得值的误差是非常大的。
(2)伏安法测量电阻的原理为:测出流过被测电阻的电流及其两端的电压降,则其阻值。
图3-1-4()、()为伏安法测量电阻的两种电路。
设所用电压表和电流表的内阻分别为,,电源,假定的实际值为。
现在来计算用此两电路测量结果的误差。
基本电工仪表的使用及测量误差的计算实验报告
基本电工仪表的使用及测量误差的计算实验报告一、实验目的1.了解基本电工仪表的种类、使用方法和特点;2.掌握测量仪表电压、电流、电阻的方法和技巧;3.熟练掌握测量误差的计算方法。
二、仪器和材料1.万用表、电表、电阻箱、标准电池;2.电源、导线、电阻器。
三、实验原理1.万用表的使用(1)万用表测量电压安装测量电压的插头,选择直流或交流电压档位,将插头分别接在测量的电路两点上,读出示数。
(2)万用表测量电流将测量电流的插头从电压/电阻插座转移到电流插座上,用导线将电路分别串接,读出示数。
(3)万用表测量电阻选择测量电阻挡位,将电阻器两端接在测量的电路两点上,读出示数即为电路的电阻值。
2.电表的使用电表一般用于测量电流和电压,使用时需注意测量的电量是否符合电表的量程。
3.电阻箱的使用电阻箱一般用于校正和调节电路中的电阻,可以通过调整电阻箱的电阻值来控制电路的电阻值。
4.测量误差的计算方法测量误差是指测量结果与真实值之间的偏差,通常用相对误差和绝对误差来表示。
相对误差:e_r =\dfrac{\left V_1 -V_2 \right }{V_1}\times 100\%绝对误差:e_a =\left V_1 -V_2 \rightV1为实际测量值,V2为标准值。
四、实验过程1.万用表的测量(1)用万用表测量直流电压连接直流电源和标准电阻,选择万用表直流电压档位,将红表笔接在正极,黑表笔接在负极,读出示数。
(2)用万用表测量交流电压连接交流电源和标准电阻,选择万用表交流电压档位,将红表笔接在电源阳极,黑表笔接在电源阴极,读出示数。
(3)用万用表测量电流连接直流电源、标准电阻和电流表,选择万用表直流电流档位,将红表笔接在电源正极,黑表笔接在电流表的接纳处,读出示数。
2.电表的使用用电表测量交流电压和直流电流,读出示数。
3.电阻箱的使用连接电源、电阻箱和万用表,选择万用表电阻挡位,通过调节电阻箱电阻值,将电路中的电阻值控制在一定范围内。
实验一基本电工仪表的使用与测量误差的计算资料讲解
实验一基本电工仪表的使用与测量误差的计算资料讲解电工电子实验指导理工组:张延鹏实验一基本电工仪表的使用与测量误差的计算一、实验目的1.熟悉实验台上仪表的使用和布局;2.熟悉恒压源与恒流源的使用和布局;3.掌握电压表、电流表内电阻的测量方法;4.掌握电工仪表测量误差的计算方法。
二、实验原理通常,用电压表和电流表测量电路中的电压和电流,而电压表和电流表都具有一定的内阻,分别用R V 和R A 表示。
如图1-1所示,测量电阻R 2两端电压U 2时,电压表与R 2并联,只有电压表内阻R V 无穷大,才不会改变电路原来的状态。
如果测量电路的电流I ,电流表串入电路,要想不改变电路原来的状态,电流表的内阻R A 必须等于零。
但实际使用的电压表和电流表一般都不能满足上述要求,即它们的内阻不可能为无穷大或者为零,因此,当仪表接入电路时都会使原来的状态发生变化,使被测的读数值与电路原来的实际值之间产生误差,这种由于仪表内阻引入的测量误差,称之为方法误差。
显然,方法误差值的大小与仪表本身内阻值的大小密切相关,我们总是希望电压表的内阻越接近无穷大越好,而电流表的内阻越接近零越好。
可见,仪表的内阻是一个十分关键的参数。
通常用以下方法测量仪表的内阻。
1.用“分流法”测量电流表的内阻设被测电流表的内阻为R A ,满量程电流为I m ,测试电路如图1-2所示,首先断开开关S ,调节恒流源的输出电流I ,使电流表指针达到满偏转,即I =I A =I m 。
然后和上开关S ,并保持I 值不变,调节电阻箱R 的阻值,使电流表的指针在1/2满量程位置,即I A = I S = I m / 2 则电流表的内阻R A =R 。
2.用“分压法”测量电压表的内阻设被测电压表的内阻为R V ,满量程电压为U m ,测试电路如图1-3所示,首先闭合开关S ,调节恒压源的输出电压U ,使电压表指针达到满偏转,即U =U V =U m 。
然后断开开关S ,并保持U值不变,调节电阻箱R 的阻值,使电压表的指针在1/2满量程位置,即U V = U m = U m / 2 可调恒压源 R V Um图1-3图1-2 可调恒流源R 1则电压表的内阻R V = R 。
电工仪表的使用与测量误差实验报告
电工仪表的使用与测量误差实验报告示例文章篇一:《电工仪表的使用与测量误差实验报告》嘿,亲爱的小伙伴们!今天我要跟你们讲讲我做的这个超有趣的电工仪表使用与测量误差实验,那可真是让我大开眼界呀!实验开始前,老师就像个指挥官一样,站在讲台上给我们仔细地讲解各种电工仪表的用途和使用方法。
“同学们,这万用表啊,就像是个神奇的魔法棒,能测出电路中的各种数据!”老师一边说,一边拿起万用表给我们演示。
我心里直犯嘀咕:“真有这么神奇?”终于轮到我们自己动手啦!我和同桌小明兴奋得不行。
我拿起万用表,小心翼翼地摆弄着,感觉自己就像个小电工。
“哎呀,我这怎么测不出来啊?”小明着急地叫了起来。
我看了看他,笑着说:“你是不是没调对挡位啊?”小明挠挠头:“可能是吧,这也太难搞啦!”我赶紧帮他检查,还真被我发现了问题。
我们接着测量电阻,我眼睛紧紧盯着万用表的显示屏,心里紧张得要命,生怕出错。
“哇,测出来啦!”我高兴地喊了起来。
再看看旁边的小组,小红和小刚也在为测量电压的问题争论不休。
小红说:“我觉得应该是这样读数!”小刚却反驳道:“不对不对,你看清楚啦!”这实验过程中啊,真是状况百出,可把我们忙坏啦。
经过一番努力,我们终于完成了所有的测量任务。
但是,当我们对比测量结果的时候,却发现了一个大问题——测量误差!这可把我们愁坏了。
“为啥会有误差呢?”我自言自语道。
小明想了想说:“是不是我们操作不熟练呀?”我摇摇头:“也许是仪表本身就有一定的误差呢?”这时候老师走了过来,听到我们的讨论,笑着说:“孩子们,测量误差的产生有很多原因哦。
比如仪表的精度、环境的影响,还有你们的测量方法等等。
”经过老师这么一解释,我们恍然大悟。
通过这次实验,我深深地感受到,电工仪表的使用可不是一件简单的事情。
它需要我们认真仔细,还得掌握好多知识和技巧。
就像盖房子一样,每一块砖都要放对地方,才能建成牢固的大厦。
我们在使用电工仪表的时候,每一个操作步骤都不能马虎,不然就会得到不准确的结果。
基本电工仪表的使用与测量误差的计算
基本电工仪表的使用与测量误差的计算一、实验目的1、熟悉实验装置上各类测量仪表的布局。
2、熟悉实验装置上各类电源的布局及使用方法。
3、掌握伏安法测量内阻的方法。
4、熟悉电工仪表测量误差的计算方法。
二、原理说明为了准确地测量电路中实际的电压和电流,必须保证仪表接入电路后不会改变被测电路的工作状态,这就要求电压表的内阻为无穷大, 电流表的内阻为零。
而实际使用的电工仪表都不能满足上述要求。
因此,当测量计仪表一旦接入电路,就会改变电路原有的工作状态,这就导致仪表的读数值与电路原有的实际值之间出现误差,这种测量误差值的大小与仪表本身内阻值的大小密切相关。
1 理想表为了准确地测量电路中实际的电压和电流,必须保证仪表接入电路后不会改变被测电路的工作状态。
这就要求电压表的内阻为无穷大;电流表的内阻为零。
2 仪表内阻模型电压表相当于理想电压表并联一只电阻 电流表相当于理想电流表串联一只电阻3 测量误差当测量仪表一旦接入电路,就会改变电路原有的工作状态,这就导致仪表的读数值与电路原有的实际值之间出现误差。
这种测量误差值的大小与仪表本身内部等效阻值(内阻)的大小密切相关。
只要测出仪表的内阻,即可计算出由其产生的测量误差。
4. 伏安法测电阻伏安法测电阻是电学的基础实验之一。
它的原理是欧姆定律IR U =。
根据欧姆定律的变形公式IUR =可知,要测某一电阻x R 的阻值,只要用电压表测出x R 两端的电压,用电流表测出通过x R 的电流,代入公式即可计算出电阻x R 的阻值。
图1 电路图但是,由于所用电压表和电流表都不是理想电表,即电压表的内阻并非趋近无穷大,电流表也在内阻,因此实验测量出的电阻值与真实值不同,存在误差。
为了减少测量过程中的系统误差,通常伏安法测电阻的电路有两个基本连接方法:内接法和外接法(如图1所示)。
那么对于这两个基本电路该如何选择呢?下面从误差入手进行分析。
外接法:在图2的外接法中,考虑电表内阻的存在,则电压表的测量值U 为R 两端的电压,电流表的测量值为干路电流,即流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和,此时测得的电阻为R 与v R 的并联总电阻,即:RR RR I U v v+⨯==测R <R (电阻的真实值) 此时给测量带来的系统误差方根来源于v R 的分流作用,系统的相对误差为:100%RR 11100%RR v ⨯⨯=+=-测R E (1)内接法:在图3内接法中,电流表的测量值为流过待测电阻和电流表的电流,电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和,即:R R IUA +==测R >R (电阻的真实值)此时给测量带来的系统误差主要来源于A R 的分压作用,其相对误差为:100%RR RR R E A⨯=-=测 (2) 综上所述,当采用电流表内接法时,测量值大于真实验值,即“内大”;当采用电流表外接法时,测量值小于真实值,即“外小”。
电工实验
实验一,常用电工仪表的测量与误差分析一.实验目的1.掌握系统误差和随机误差的概念2.学会分析系统误差和随机误差的方法二.实验原理与说明(一)测量方法根据获得测量结果的方法不同,测量可以分为两大类:直接测量和间接测量。
1.直接测量法直接测量法是指被测量与其单位量作比较,被测量的大小可以直接从测量的结果得出。
例如:用电压表测量电压,读数即为被测电压值,这就是直接测量法。
直接测量法又分直接读数法和比较法两种。
上述用电压表测量电压,就是直接读数法,被测量可直接从指针指示的表面刻度读出。
这种测量方法的设备简单,操作方便,但其准确度较低,测量误差主要来源于仪表本身的误差,误差最小约可达±0.05%。
比较法是指测量时将被测量与标准量进行比较,通过比较确定被测量的值。
例如用电位差计测量电压源的电压,就是将被测电压源的电压与已知标准电压源的电压相比较,并从指零仪表确定其作用互相抵消后,即可以刻度盘读得被测电压源的电压值。
比较法的优点是准确度和灵敏度都比较高,测量误差主要决定于标准量的精度和指零仪表的灵敏度,误差最小约可达±0.001%,比较法的缺点是设备复杂,价格昂贵,操作麻烦,仅适用于较精密的测量。
2.间接测量法间接测量法是指测量时测出与被测量有关的量,然后通过被测量与这些量的关系式,计算得出被测量。
例如用伏安法测量电阻,首先测得被测电阻上的电压和电流,再利用欧姆定律求得被测电阻值。
间接测量法的测量误差较大,它是各个测量仪表和各次测量中误差的综合。
(二)测量误差测量中,无论采用什么样的仪表,仪器和测量方法,都会使测量结果与被测量的真实值(即实际值或简称真值)之间存在着差异,这就是测量误差。
测量误差可分为三类,即系统误差,偶然误差和疏忽误差。
1.系统误差系统误差的特点是测量结果总是向某一方向偏离,相对于真实值总是偏大或偏小,具有一定的规律性,根据其产生的原因可分为:仪表误差,理论或方法误差,个人误差。
电工原理实验-基本电工仪表的使用与测量误差的计算
停止 启动
停止 启动
告警 复位复位Fra bibliotek电源总开关
关 开
电源总开关
三相调压输出
直流稳压电源,恒流源
上半部分是直流稳压 电源,分左,右两路. 下半部分是恒流源
UA输出
显示切换
UB输出
输出粗调 输出细调 稳压电源开关
输出粗调 输出细调
稳压电源开关
恒流输出粗调 恒流输出
恒流输出细调 恒流源开关
元件箱
上合 开关S 下合 十进制可变电阻箱 2 1 3
电工原理实验
电源控制屏
1,启动过程 告警 将电源总开关置于"开" 位置,"停止"按钮红灯亮. 按下"启动"按钮,绿灯 亮,红灯灭,控制屏启动过程 结束. 2,关闭过程 按下"停止"按钮,红灯 亮,绿灯灭. 将电源总开关置于"关" 位置,红灯灭,关闭过程结束. 3,当由于故障导致告警指示灯 亮并伴随告警声时,应先按一 下"复位"按钮,排除故障后, 才能重新启动控制屏.
RA - A+ RB R1 IA SI
S
I
图1—1
3,采用"分压法"测量电压表的内 阻
如图1-2所示.V为 被测内阻(RV)的电压表, 测量时先将开关S闭合, 调节直流稳压电源的输 出电压,使电压表V的 指针为满偏转.然后断 开开关S,调节RB使电 压表V的指示值减半. 此时有 RV=RB+R1,电 压表的灵敏度为 S=RV/U (Ω/V)
S RV V RB R1 + 图1-2
-
4,仪表内阻引入的测量误差的计算.
+ U -
R2 A R1 B 图1-3 V
电工仪表测量误差的实验研究
电工仪表测量误差的实验研究1. 引言1.1 背景介绍电工仪表是电工工程领域中常用的测量工具,用于测量电压、电流、电阻等电学量。
在实际工程应用中,准确的测量结果对于保证电气设备的安全运行和性能正常发挥至关重要。
由于各种因素的影响,电工仪表在测量过程中往往会产生一定的误差。
误差来源可能包括仪表本身的精度、外部环境条件的影响、操作人员的技术水平等。
为了深入了解电工仪表测量误差的产生机理及影响因素,本实验将通过针对常见电工仪表的测量原理和误差来源分析,设计并实施一系列针对性的实验,探讨各种因素对测量结果的影响程度,以及如何正确地修正误差,提高测量精度和准确性。
通过本次实验的研究,将有助于加深对电工仪表测量原理和误差产生机理的理解,为工程实践提供可靠的测量参考。
结合实验结果得出的结论和建议,有望为电工仪表的性能优化和精度提升提供有效的指导和借鉴。
1.2 研究目的研究目的是为了探究电工仪表测量误差的原因及影响因素,进一步分析测量误差的大小和分布规律。
通过实验研究,深入了解测量误差的产生机制,为提高电工仪表的测量精度和准确性提供科学依据。
通过对误差修正方法的探讨,探索降低误差、提高测量准确性的途径,为电工仪表的设计改进和性能优化提供有效的参考。
通过本研究,可以为电工仪表的应用和研发提供支持和指导,促进电工领域测量技术的进步和发展。
【200字】1.3 研究方法研究方法是本实验的重要组成部分,首先我们需要选择合适的电工仪表进行测量,确保仪表的准确性和稳定性。
在实验过程中,我们将对比不同类型的电工仪表在测量中的表现,以便分析其测量误差的来源。
我们将采用多次重复测量的方法,以减小实验误差,提高实验结果的可靠性。
为了控制实验条件的稳定性,我们将在实验过程中严格遵守操作规程,防止人为因素对实验结果产生影响。
在数据处理的过程中,我们将采用适当的统计方法对实验数据进行分析,以获得准确的实验结论。
通过以上研究方法的综合应用,我们将能够全面深入地研究电工仪表测量误差的产生原因和修正方法,为提高电工测量的准确性和可靠性提供参考依据。
电工仪表的测量误差及消除方法探析
电工仪表的测量误差及消除方法探析摘要:随着我国科学技术飞速发展,为电工电气领域技术革新创造条件,继而推动该领域稳健发展,在电气工作中通过应用电工仪表,可以有效测量设备数据,在相关数据加持下,可以为电气设备的安装、调修和检测工作提供了专业的设备指导。
关键词:电工仪表;测量误差;消除办法电工实验是一门实验测试及测量技巧都相对要求较高的学科。
作为使用安全的前提,那就是合理使用电工仪器,减少测量误差。
本文将简单介绍电工仪表的误差来源以及避免误差的相关措施。
1电工仪表测量误差来源以及相关介绍1.1工具误差所谓的工具误差也就是测试仪器本身存在着一定的故障或者缺陷,继而产生的误差。
尤其是各种电表,例如电压表、电流表会由于出厂质量不合格,或者没有正确校表而产生的实验误差,这类误差的误差对实验的结果有着很大的影响。
1.2装置误差装置误差是由于电路安装或者是测量设备的安装与装配出现问题,导致产生了不佳的影响效果,进而影响实验的测量准确性,也会给实验结果带来较大误差。
1.3外界误差外界误差,又名环境误差。
往往在实验过程中,会受到周围环境的影响,诸如温度、湿度、电场强度、磁场强度等。
都会对实验有着一定的影响。
1.4方法误差又名理论误差,就是指测量方法的应用不当或者测量过程不严密,此类误差经常出现于学生的实验当中。
都源于对实验原理以及测量仪器的使用方法掌握不足所导致的。
1.5附件误差人们在试验中有时会为了创造一些必要条件,会借助各种辅助物来进行测量过程。
如电表中经常用到的转换开关、电源连接导线等所引起的实验误差即属于附件误差。
2电工仪表测量误差及其消除办法分析2.1人为疏忽误差电力工作者作为保障电力工程稳定、安全的“主力军”,时刻参与到电力系统运行与维护工作中,然而基于电力工作者电工仪表使用能力、操作规范性、工作认真程度等个性化工作因素存在偏差,很容易在工作进程中发生失误,有些工作上的疏忽将直接影响电工仪表测量精度,有些工作上的失误将在电工仪表应用进程中逐渐显现出来,无论何种认为疏忽造成的误差,均会对电工仪表测量带来消极影响,无法确保电工仪表测量精准、有效。
基本电工仪表的使用及测量误差的计算
1.熟悉实验台上各类电源及各类测量仪表的市局和使用力法。
2.掌握指针式电压表、电流表内阻的测量方法。
3.熟悉电工仪表测量误差的计算方法。
二、原理说明1.为了准确地测量电路中实际的电压和电流.必须保证仪表接入电路后不会改变被测电路的工作状态。
达就要求电压表的内阻为无文大;电流表的内阻为零。
册实际使用的指针式电工仪表都不能满足上述要求。
因此,当测量仪表一旦接入电路,就会改变电路原有的工作状态,这就导致仪表的读数值与电路原有的实际值之间出现误差G误差的大小与仪表本身内阻的大小密切相关。
只要测出仪表的内阻,即可计算出由其严生的测量误差。
以下介绍几种测量指针式仪表内的方法。
2.用”分流法”测量电流走的内阻如图1.11—1所示。
A为被测内阻(RA)的直流电流表。
测量时先断开开关s.调节电流源的输出电流I使A表指针满偏转c然后合上开关5,并保持I值不变.调竹电阻箱R的阻值,使电流(2)伺服电机伏安法测量电阻的原理为:测出流过被测电阻Rx的电流IH及其两端的电压降u11,则其阻值日x=uJ卜实际测量时,有两种测量线路,即:相对于电源而言,①LU 流表A(内阻为RA)接在电压表v(内阻为RY)的内侧;⑨A接在v的外测:两种线路见图I.L1—4(a)、(b)。
由线路(a)可知.只有当Rx‘‘RY时,Rv的分流作用才可忽略不计,A的读数接近于实际流过Rx的电流值。
阁(a)的接法称为电流表的内接法:内线路(b)可知,只有当11x,,RA时,比的分压作用才可忽略不汁,v的读数接近于Hx两端的电压值。
图(b)的接法称为电流表的外接法t:实际应用时,败根据不同情况选用合适的测旦线路,才能获得铰难确的测量结果。
以下举一实例;在闯1.1.1—4中,设:U=20v,Rn=10061,Rv=20x几。
假定Rx的实际值为10K0。
如果采用线路(a)测量,经计算,A、v的读数分别为2.96fnA和19.73V,改Rx=39.73=2.96=6.667(KOL 相对误差为:(6.667—lo):10xloo=—33.3(%)。
实验一工程实际中基本电工仪表的使用及测量误差的计算
实验一:工程实际中基本电工仪表的使用及测量误差的计算一、实验目的:1.熟悉实验台上各类电源及各类测量仪表的布局和使用方法;2.掌握指针式电压表、电流表内阻的测量方法;3.熟悉工程实际中电工仪表测量误差的计算方法。
二、原理说明:1.为了准确地测量电路中实际的电压和电流,必须保证仪表接入电路后不会改变被测电路的工作状态。
这就要求电压表的内阻为无穷大;电流表的内阻为零。
而实际使用的指针式电工仪表都不能满足上述要求。
因此,当测量仪表一旦接入电路,就会改变电路原有的工作状态,这就导致仪表的读数值与电路原有的实际值之间出现误差。
误差的大小与仪表本身内阻的大小密切相关。
只要测出仪表的内阻,即可计算出由其产生的测量误差。
以下介绍几种测量指针式仪表内阻的方法。
2.用“分流法”测量电流表的内阻如图1—1所示。
A为被测内阻(R A)的电流表。
测量时先断开开关S,调节电流源的输出电流I使A表指针满偏转;然后合上开关S,并保持I值不变,调节电阻箱R B的电阻值,使电流表的指针指在1/2满偏转位置,此时有I A=I S=I/2...R A=R B〃R13.用“分压法”测量电压表的内阻图1—24.仪表内阻引起的测量误差(通常称之为方法误差,而仪表本身结构引起的误差称之为仪表的基本误差)的分析(1)以图1—3所示为例,R上的电压为U = S%U,若R =R,则Us=」U。
1 R1R1+R2 1 2 R12现用一内阻为R V的电压表来测量U R1值,当R V与R1并联后,R AB=「R v RR—,以此来替代上式中的R],则得V 1RvR^U,==+R^R1E+R 绝对误差为^U= U 'R1—U R1=UR V R^R V+R1 _______________ R^)尧+R R1+R2 RV+R12简化后得^U=—R/R2UR、,(R 2+2R R+R 2) +R R (R+R ) V 1 1 2 2 1 2 1 2若R]=R2=R V,则得^U= —U/6U —U相对误差^ U%= ------- R1——R1—X 100%=U R1—U/6----------- X 100%= —33%U/2实验一:基本电,工仪表的使用及测量误差的计算如图1—2所示。
基本电工仪表的使用及测量误差的计算
、实验目的1.熟悉实验台上各类电源及各类测量仪表的布局和使用方法。
2.掌握指针式电压表、电流表内阻的测量方法。
3.熟悉电工仪表测量误差的计算方法。
二、原理说明1.为了准确地测量电路中实际的电压和电流,必须保证仪表接入电路后不会改变被测电路的工作状态。
这就要求电压表的内阻为无穷大;电流表的内阻为零。
而实际使用的指针式电工仪表都不能满足上述要求。
因此,当测量仪表一旦接入电路,就会改变电路原有的工作状态,这就导致仪表的读数值与电路原有的实际值之间出现误差。
这种测量误差值的大小与仪表本身内阻值的大小密切相关。
只要测出仪表的内阻,即可计算出由其产生的测量误差。
以下介绍几种测量指针式仪表内阻的方法。
2.用“分流法”测量电流表的内阻图3-1-1如图3-1-1所示。
冼为被测内阻(为)的直流电流表。
测量时先断开开关S,调节电流源的输出电流』使』表指针满偏转。
然后合上开关咨并保持/值不变,调节电阻箱鸵的阻值,使电流表的指针指在满偏转位置,此时有图3-1-1&为固定电阻器之值,&可由电阻箱的刻度盘上读得。
3.用分压法测量电压表内阻。
图3-1-2如图3-1-2所示。
/为被测内阻(耳)的电压表。
测量时先将开关咨闭合,调节直流稳压电源的输出电压,使电压表^的指针为满偏转。
然后断开开关£,调节氏B使电压表片的指针值减半。
此时有:&=& + & 电压表的灵敏度为:f。
式中。
为电压表满偏时的电压值。
4.仪表内阻引入的测量误差(通常称之为方法误差,而仪表本身结构引入的误差称为仪表基本误差)的计算。
U - u(1)以图3-1-3所示电路为例,《上的电压为以艮+鸵,若成1 二鸵则七=\登现用一内阻为&的电压表来测量耳】值,当耳与&并联后,R _ &艮虻玲 + R】,以此来替代上式中的,则得T7艮V +艮口知—W +艮十A-! Ry + R.绝对误差为您如没汶' -上)"1 +珞为+耳R v + R r化简后得AU = -耳㈤+ 2衣+ & ) +成肉(艮+ &)5 u若艮1 =珞=耳,则得7T相对误差AU% = Uri -^xlOO% = Z£Z^X100%=-33.3%汀散U/2由此可见,当电压表的内阻与被测电路的电阻相近时,测得值的误差是非常大的。
基本电工仪表的使用及测量误差的计算11页
实验一 基本电工仪表的使用及测量误差的计算一、实验目的1. 熟悉实验台上各类电源及各类测量仪表的布局和使用方法。
2. 掌握指针式电压表、电流表内阻的测量方法。
3. 熟悉电工仪表测量误差的计算方法。
二、原理说明1. 为了准确地测量电路中实际的电压和电流,必须保证仪表接入电路后不会改变被测电路的工作状态。
这就要求电压表的内阻为无穷大;电流表的内阻为零。
而实际使用的指针式电工仪表都不能满足上述要求。
因此,当测量仪表一旦接入电路,就会改变电路原有的工作状态,这就导致仪表的读数值与电路原有的实际值之间出现误差。
误差的大小与仪表本身内阻的大小密切相关。
只要测出仪表的内阻,即可计算出由其产生的测量误差。
以下介绍几种测量指针式仪表内阻的方法。
2. 用“分流法”测量电流表的内阻如图1-1所示。
A 为被测内阻(R A )的直流电流 表。
测量时先断开开关S ,调节电流源的输出电流I 使A 表指针满偏转。
然后合上开关S ,并保持I 值不 变,调节电阻箱R B 的阻值,使电流表的指针指在1/2满偏转位置,此时有I A =I S =I/2∴ R A =R B ∥R 1 可调电流源R 1为固定电阻器之值,R B 可由电阻箱的刻度盘上读得。
图 1-1 3. 用分压法测量电压表的内阻。
如图1-2所示。
V 为被测内阻(R V )的电压表。
测量时先将开关S 闭合,调节直流稳压电源的 输出电压,使电压表V 的指针为满偏转。
然后 断开开关S ,调节R B 使电压表V 的指示值减半。
此时有:R V =R B +R 1电压表的灵敏度为:S =R V /U (Ω/V) 。
式中U 为电压表满偏时的电压值。
4. 仪表内阻引起的测量误差(通常称之为方 可调稳压源 法误差, 而仪表本身结构引起的误差称为仪表基 图 1-2 本误差)的计算。
(1)以图1-3所示电路为例,R 1上的电压为 R 1 1U R1=─── U ,若R 1=R 2,则 U R1=─ U 。
电工仪表测量误差的实验研究
电工仪表测量误差的实验研究作为电工领域中不可或缺的一部分,测量仪器是日常工作中非常重要的一部分。
在电力行业中电器测量误差的影响因素复杂,包括物理因素、操作因素、仪器因素等等,因此针对不同的误差产生原因和特点需要不同的测量方法和技巧。
本文通过对电工仪表进行实验研究,分析不同因素对测量误差的影响,探讨测量误差的减小方法与技巧。
一、电器测量误差的影响因素1. 物理环境的影响:测量环境中的温度、湿度、气压等因素会对仪器的显示产生影响。
通常情况下,所使用的电器仪表的工作温度范围应该在0-50摄氏度之间,这样才能保证仪器的测量精度。
另外,在野外进行电器测量时,由于环境的不同,精度可能会有所下降。
2. 仪器的使用方法:在使用仪器过程中,如放置角度的不同和内部元器件之间的电荷积累等因素,也会对仪器测量产生影响。
就像多用途万用表在使用时旋转选择旋钮,如果不准确旋转,可能会导致误差增加。
3. 仪器自身的特点:仪器的自身特点是另一个影响误差的因素,包括仪器本身的灵敏度、噪声、非线性、滞后等。
二、误差的测量方法1. 基本误差:基本误差是指测量值和真实值之间的差异,通常以标准差的形式来描述,其大小与仪器本身的精度以及所测量样品的特征有关。
在实验研究中,可以通过比较多台同型号的测量仪器的测量想,评估其基本误差的大小,比如同时使用两台数字万用表,测量同一电路的电压大小。
这样可以通过比较两款电表读数的分布直方图来评估误差大小。
2. 系统误差:系统误差是指对测量值的一种持续或常态性的扭曲,通常由于仪器或样品的固有特征所致。
在实验过程中,应该通过设计合适的实验方案来尽可能减小系统误差的影响,比如在测量电流时,可以对测量线路进行计算,以确定电流的大小,并使用带有合适阻值的电阻器进行校准。
通过这种方法可以消除基本误差产生的影响。
3. 随机误差:随机误差是由于实验条件的变化而产生的误差,包括温度、材料的变化等。
在实验操作过程中,应该采取适当的措施,尽量减小随机误差,比如适当控制实验过程中的温度,使用更多的数据采集和统计方法来提高数据的稳定性。
电工仪表测量误差的实验研究
电工仪表测量误差的实验研究随着我国现代化的步伐不断加快,电力、电子等行业的发展越来越迅猛。
在这些领域中,电工仪表是关键的测量工具之一。
电工仪表有着准确、快速、稳定等特点,可以在工业生产和实验研究中起到至关重要的作用。
然而,由于各种因素的影响,电工仪表的测量结果会出现误差,而误差的大小往往直接关系到仪器的使用效果。
因此,在实践中研究电工仪表的误差分析和处理方法,对于提高测量准确度和保障生产安全具有非常重要的意义。
本文将对电工仪表测量误差的实验研究进行探讨,并从误差产生的原因、误差的种类、误差检测以及对误差进行消除等方面进行详细阐述。
一、误差产生的原因电工仪表的测量误差主要来源于以下几个方面:1. 仪器本身的误差电工仪表在生产和使用过程中,由于加工精度、元器件的品质、电路的质量等原因,可能存在一定的偏差。
这些有限的偏差被称为仪器本身的误差。
这种误差主要是由于制造和组装过程中的工艺差异引起的。
2. 环境温度、湿度等因素由于温度、湿度等环境因素的变化,电子元器件的特性参数会发生一定的变化,进而影响电工仪表的测量结果。
这种误差主要是由环境条件的变化引起的。
3. 人为使用误差操作人员的误操作和不良的测量态度,也会影响电工仪表的测量结果。
这种误差主要是由于仪器使用的人不熟练或者疏忽引起的。
4. 测试环境不规范如果测试过程中,被测电器和电工仪表之间的电源、接线和接地等存在问题,也会影响电工仪表的测量结果。
这种误差主要是由于测试环境不规范引起的。
二、误差的种类1. 绝对误差仪表测量的结果与被测量的实际值之间的差值称为绝对误差,用△X表示。
相对误差是指测量结果与被测量实际值之比所得到的误差值,即相对误差=(△X/X)×100%。
相对误差主要用于比较不同测量对象相对的测量误差的大小。
3. 分辨力误差分辨力误差是指仪表最小刻度值的一半,它体现了仪表的精度。
在实际测量中,如果被测量的值较小或与分辨力误差相当,则会使测量结果产生误差。
电工仪表测量误差的分析与计算探究
电工仪表测量误差的分析与计算探究摘要电工仪表测量在使用过程中,由于要接入电路,就会在读取数值的时候与实际数值之间产生误差,为了保证电工仪表测量误差的减少,需要计算出测量误差,并通过有效的减少电工仪表测量误差,提高其应用的准确性。
关键词电工仪表测量分析计算一、电工仪表测量的误差分析电工仪表在测量的过程中,无论用什么样的测量仪器和测量方法,都会产生不同程度的测量误差,这种情况是不可避免的,存在这种原因主要是由于:现代的电工仪器还不够先进和准确;在测量实验过程中环境随时变化;在测量过程中测量者的经验和方法不足等。
这些都会导致电工仪表测量的误差产生,下面通过具体的实验为例,就电工仪表的直接测量和间接测量方法进行误差分析:1、电工仪表直接测量的误差分析。
电工仪表直接测量是最基本的测量方法,这种测量方法主要是将被测对象与作为标准的测量直接进行比较,或者是应用有刻度的仪表进行直接的测量,直接测出被测对象的测量数值,下面举例进行分析:用两个电压表分别对两个不同的电压进行测量,测量的误差如图所示:根据图标所示,甲表的绝对误差大于乙表的绝对误差,从仪表的相对误差来却刚好相反,所以,由此可见乙表的绝对误差虽然小于甲表的绝对误差,但是乙表的误差对测量结果的影响比甲表要大上许多;相对误差反映了误差的方向;在测量不同电压的过程中,不能够简单的认为用绝对误差就能够判断出直接测量准确度。
2、电工仪表间接测量的误差分析。
电工仪表间接测量也是基本的测量方法,主要是通过直接测量量与被测量有已知关系的几个独立物理量,然后再按照已知的函数关系计算出被测量的数值。
电工仪表间接测量的方法的应用一般是在不能够使用直接测量方法的时候应用的,但是也有两者可以共同应用的时候,在实际运用过程中行进行相应的选择。
下面对电工仪表间接测量的误差分析如下:a、和与差的合成相对误差如图所示,安培表测量出并联支路的电流,通过的电流为305毫安,测量的相对误差为r1=±1.5%,通过I2的电流为650毫安,测量的相对误差为r2=±2.5%。
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实验一 基本电工仪表使用及测量误差分析
一、实验目的
1. 掌握电压表、电流表等使用方法。
2. 会测定电压表、电流表准确度。
3. 学会减少电表对测量结果的影响及测量误差的计祘。
二、实验原理
用电工测量仪表测量一个电量时,仪表的指示值Ax 与被测量的实际值Ao 之间,不可避免地存在一定的误差,它可用两种形式表示:
绝对误差:△=Ax -Ao
相对误差:ν=
o
A ∆
×100% 用仪表测量会影响测量误差的因素很多(可参阅“附录一”或相关书籍),下面仅讨论其中的两个主要因素及处理方法。
1. 仪表准确度对测量误差的影响:
仪表准确度关系到测量误差的大小。
目前,我国直读式电工测量仪表准确度分为0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5和5.0七个等级。
这些数字表示仪表在正常工作条件下进行测量时产生的最大相对误差的百分数。
仪表准确度等级通常标在仪表面板上。
仪表使用过程中应定期进行校验,最简单的校验方法是比较法。
按仪表校验规定,必须选取比被校表的准确度等级至少高2级的仪表作为标准表,校验可用图1-1所示电路。
图1-1 比较法校验电路
在仪表的整个刻度范围内,逐点比较被校表与标准表的差值△,根据△最大值的绝对值
m ∆与被校表量程Am 之比的百分数%100m
m m A ∆=
ν,可以确定被校表的准确度等级。
如
测得结果
%1.2=ν
m
,则被校表的准确度等级νn 为2.5级。
例:有一准确度为2.5级的电压表,其量程为100V ,在正常工作条件下,可产生的最大绝对误差(即:由于仪表本身结构的不精确所产生的基本误差)为:
m n U U ⨯=∆ν=±2.5%×100=±2.5(V )
对于量程相同的仪表,
ν
n
越小,所产生的U ∆就越小。
恒压源
被测
表
恒压源被测
表
(a)校验电压表
(b)校验电流表
另外,用上述电压表分别测量实际值U 为5V 和100V 的电压时,测量结果的相对误差分别为:
%
5.2%1001005
.2%50%1005
5
.2%1008020±=⨯±=±=⨯±=⨯∆=
ννU U
可见,在选用仪表量程时,被测量程值愈接近仪表满量程值,相对测量误差越小。
2.表内阻对测量误差的影响:
实际电路测量中,需将电压表与被测电压的支路并联,电流表与被测电流的支路串联。
而电压表的内阻不可能为无穷大,电流表的内阻可能为零。
所以当仪表接入被测电路时,会改变被测电路的工作状态,使测得的结果与被测电路的实际值产生误差。
如测量未知电阻R X ,可采用图1-2中的两种接法。
图1-2 用伏安法测电阻的两种方法
图1-2中,R V 为电压表内阻,R A 为电流表内阻。
根据电路基本定律,从图1-2(a )可得
A X R I
U
R -=
(1-1) 从图1-2(b )可得
U I R U
R R I U R V V V
X -=-
=
(1-2) 从式(1-1)或(1-2)可看出,电表内阻R A 、R V 对测量结果有影响。
如果我们能测得电压表、电流表的内阻,被测电阻R X 就可通过式(1-1)或式(1-2)得到修正。
另外,根据误差理论,间接测量R X 的相对误差,可用下列公式求得: 对应式(1-1)的公式为
%100%100⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆∙∂∂+∆∙∂∂+∆∙∂∂±=⨯∆X A A X X X X
X X X
R R R R R I I R R U U R R R %100⨯⎥⎦
⎤
⎢
⎣⎡∆-+∆-+∆-±=A A A A A A R R IR U IR I I IR U U U U IR U U (1-3)
对应式(1-2)的公式为
U R X
U R X
(a) (b)
%100%100⨯⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡∆∙∂∂+∆∙∂∂+∆∙∂∂±=⨯∆X V V X X X X X X X
R R R R R I I R R U U R R R
%10011⨯⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡∆⎪⎭⎫ ⎝⎛∙-+∆⎪⎭⎫ ⎝⎛∙+∆⎪
⎭⎫ ⎝⎛+±=V V X X V X R R U I R I I U I R U
U R R (1-4) 式(1-3)和(1-4)式中
U U ∆、I I ∆分别为电压表、电流表读数的相对误差,V V R R ∆、A
A
R R ∆分别为电压表内阻R V 、电流表内阻R A 测量值的相对误差。
三、实验内容
1. 用实验台上数字式直流电压表校验一个MF 型万用表5V 档的准确度等级;用实验台上数字式直流毫安表校验另
一个MF 型万用表50mA 档的准确度等级。
校验方法:例如用图1-1电路(a )校验电压表调节
恒压源输出电压U S ,使被校表指针依次指在标尺的大刻度
值上,如图1-3所示的a 、b 、c 、d 、e 、f 位,分别记下被校表标准表相应的读数U X 、U O (参数表1-1),则U X 、U O 分别为测量值和真值,则在每一大刻度值上的绝对误差为 △U =U X -U O ,根据
Um
U max ∆值确定被校表等级。
2.用被校验5V 、50mAMF 型电表,按图1-2两种接法测标称值为100Ω的电阻值。
用数字万用表电阻档测量被测电阻,将该测量值视为被测电阻的真值。
表1-3 内接法、外接法测电阻
3.数字式万用表分别测出MF 型5V 电压档、50mA 电流档的内阻R V 、R A 。
(△R V 、△R A 的计祘方法见万用表使用说明书)
四、主要仪器 1.直流恒压源
2.数字式直流电压表、毫安表 3.MF 型万用表2只 4.数字式万用表1只
5.被测电阻(用三相交流负载箱上100Ω可调电阻的最大值)
五、实验注意事项
1. 实验台上的恒压源、恒流源均可通过粗调(分段调)波动开关 和细调(连续调)旋钮调节其输出量,并由该组件上数字电压表、 数字毫安表显示其输出量的大小。
在启动这二个电源时,先应使 其输出电压调节或电流调节旋钮置零位,待实验时慢慢增大。
2. 恒压源输出不允许短路,恒流源输出不允许开路。
3. 电压表并联测量,电流表串入测量,并且要注意极性与量程的合理选择。
六、思考
1. 用量程为100 mA 、1.5级电流表测量电流,电流表读数为89.5mA ,求测量的绝对误差和相对误差。
2.式(1-3)、(1-4)中的
U U ∆与I
I
∆求法? 七、实验报告要求
1.根据表1-1和1-2的数据,计算各被测仪表的的准确度等级。
2.根据表1-3的数据,按式(1-3)和式(1-4)计祘两种电路测量误差,并进行比较。