电工测量基本知识
电工测量
电工测量电工测量的过程,是将被测的电量或磁量与同类标准量相比较的过程,根据比较的方法不同,测量的方法也不一样,所以在测量中除了应正确选择仪表和正确使用仪表之外,还要掌握正确的测量方法.电工仪表基本知识一.电工仪表种类(1)按照工作原理,电工仪表分为磁电式,电磁式,电动式,感应式等仪表.磁电式仪表由固定的永久磁铁,可转动的线圈的转轴,游丝,指针,机械调零机构等组成.线圈位于永久磁铁的极靴之间。
当线圈中流过直流电流时，线圈在永久磁铁的磁场中受力，并带动指针，转轴克服游丝的反作用力而偏转。
当电磁作用力与反作用力平衡时，指针停留在某一确定位置，刻度盘上给出一相应的读数。
机械调零机构用于校正零位误差，在没有测量讯号时借以将仪表指针调到指向零位。
磁电式仪表的灵敏度和准确度较高，刻度盘分度均匀。
磁电式仪表必须加上整流器才能用于交流测量，而且过载能力较小。
磁电式仪表多用来制作携带式电压表，电流表等表计。
电磁式仪表由固定的线圈，可转动的铁芯及转轴，游丝，指针，机械调零机构等组成。
铁芯位于线圈的空腔内。
当线圈中流过电流时，线圈产生的磁场使铁芯磁化。
铁芯磁化后受到磁场力的作用并带动指针偏转。
电磁式仪表过载能力强，可直接用于直流和交流测量。
电磁式仪表的精度较低；刻度盘分度不均匀；容易受到外磁场干扰，结构上应有抗干扰设计。
电磁式仪表常用来制作配电柜用电压表，电流表等表计。
电动式仪表由固定的线圈，可转动线圈及转轴，游丝，指针，机械调零机构等组成。
当两个线圈中都流过电流时，可转动线圈受力并带动指针偏转。
电动式仪表可直接用于交，直流测量；精度较高。
电动式仪表制作电压表或电流表时，刻度盘分度不均匀（制作功率表时，刻度盘分度均匀）；结构上也应有抗干扰设计。
电动式仪表常用来制作功率表。
功率因数表等设计。
感应式仪表由固定的开口电磁铁，永久磁铁，可转动铝盘及转轴，计数器等组成。
当电磁铁线圈中流过电流时，铝盘力产生涡流，涡流与磁场互相作用使铝盘受力转动，计数器计数。
电工仪表与测量基本知识
能量（功、热） 焦［耳］
J
功率（辐射通量） 瓦［特］
W
国际单位制（SI）的导出单位
电荷量 电位（电压、电动势） 电容 电阻 电导 磁通量 磁通量密度磁感应强度 电感
库［仑］ 0C 伏［特］ V 法［拉］ F 欧［姆］ Ω 西［门子］ S 韦［伯］ Wb 特［斯拉］ TH 亨［利］ H
✓ 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。
测量仪器系统包括量具、测试仪器、测试系统及附件等
5.测量的主体——测量人员
手动：由测量主体（测量人员）直接参与完成 自动：测量主体交给智能设备（计算机等）完成，但测
量策略、软件算法、程序编写需由测量人员事先设计好。
6.测试技术
测量中所采用的原理、方法和技术措施，总称为测试技
术。
四、单位和单位制
部分电工仪表图片
部分电工仪表图片
电气测量仪器的发展的阶段
1. 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）；
2. 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）；
3. 20世纪70年代初，智能仪器； 4. 20世纪80年代以后，虚拟仪器（检测技术与
二、测量的定义
1.狭义测量的定义
电工测量的基本知识-文华学院信息与机械综合应用技术教学中心
定义：在相同条件下，多次测量同一测量值时，绝对值和符号均以不可预知的方式进行变化的误差。 产生原因：由很多复杂因素的微小变化而引起的，难以分析，既不可控制又无法预测和消除。 特点：就个体而言，随机误差是不可确定和预测的，但其总体的分布服从一定的统计规律，数学上称为具有一定的概率分布。最常见的是正态分布规律，如图2-1所示，它具有如下特性： ①有界性：在一定测量条件下，随机误差绝对值不会超过一定的界限。 ②对称性：绝对值相等的正误差和负误差出现的概率相同。 ③抵偿性：测量次数足够多时，误差的算术平均值趋于零。 ④单峰性：绝对值小的误差出现的概率大，绝对值大的误差出现的概率小。 ⑤随机误差决定了测量的精密度，平均值愈小，精密度愈高。
绝对误差
测量值x与被测量的真值x0间的偏差称为绝对误差（△x），即
绝对误差：
用ΔX表示，即： ΔX=X-X0 其中X为测量值，X0为真值（实际值），ΔX为绝对误差。 在测量时，往往通过引进修正值对误差进行修正，修正值用C表示，定义为：绝对误差的负值，所以C值可正可负，即： C=-ΔX= X0 –X 当ΔX为正时，C为负，反之，C为正。 绝对误差ΔX和修正值C都是具有大小，正负和量纲（单位）的数值。
例1、用电压表测量两个大小不同的电压，测量200V时，ΔU1=2V；测10V时，ΔU2=0.5V，问哪个测量的准确度高些？
解：绝对误差 ΔU1=2V ΔU2=0.5V 相对误差 γ1=ΔU1/200×100%=2/200×100%=1% γ2=ΔU2/10×100%=0.5/10×100%=5% 因为用相对误差评价测量结果：γ1<γ2， 所以测量200V时准确度高些。
最大引用误差：测量指示仪表的最大绝对误差△xm与仪表的量程xm的比值。常用百分数表示，即
电工测量基本知识
电工测量基本知识自然界中的物理量，都可以使用特定的工具来进行测量。
测量各种电量的仪器仪表，统称为电工测量仪表。
电工测量仪表种类繁多，最常见的是测量基本电量的仪表。
电工仪表依据测量方法、仪表结构、仪表用途来分，有很多种。
概括来说，电工仪表用来测量电路中的电流、电压、电功率、电功、功率因数、电量的频率{电阻、绝缘状况等物理量。
由此就有用各种被测物理量冠名的仪表，如电流表、电压表等。
其中一些电量要在后续课程中介绍。
本书简单介绍电工应用中最常用的仪表——万用表。
万用表是一种便携式仪表。
由于其能够测量交流、直流电压或电流参数：以及电路中的电阻等；被称为万用表。
根据万用表内部结构、工作原理的不同，可以把万用表分为：机械指针式万用表(简称机械表)笼和电子数显式万用表(简称电子表)两类。
本节重点介绍机械表。
一、习题1．电流是用来表示_________的物理量，常用的单位是_________。
2．电阻是用来表示_________的物理量，常用的单位是_________。
3．电压是用来表示_________的物理量，常用的单位是_________。
4．分别用公式来表示下面各组量之间的关系：(1) 电量、电流、时间(2) 电流、电压、电阻(3) 电功、电功率、时间5．电流通过导体的发热现象叫__________，发热的多少与_________的平方成正比，与电阻的阻值成_________，与时间成正比，这个关系写成公式是__________。
6．导体中电流的方向规定是__________的方向。
电流方向与电子流方向___________。
7．简单描述电路各组成部分的作用。
8．画图表示电路的3种状态。
9．镍铬电炉丝的电阻率是1.1×610-Ω·m，炉丝截面积0.62mm。
如果将电炉接在220 V的电源上，使炉丝通过3 A的电流，应选用多长的电炉丝?10．有两只灯泡，一只110 V 110 W，另一只110 V 60 W，试问哪只灯泡的电阻大?若将两只灯泡串联接在220 V 的线路中，是否可以正常使用，通电后有什么现象。
电工测量基本知识
0
A 100% A0
Ax A0 A0
100%
x
A 100% Ax
Ax A0 Ax
100%
01
A 100% A0
0.5
100 0.5
100%
0.502%
02
A 100% A0
0.5
10 0.5
100%
5.263%
03
A 100% A0
1
0.5
0.5
100%
100%
引用误差:绝对误差与仪表量程旳比值
系统误差反应了测量值偏离真值旳程度。 凡误差旳数值固定或按一定规律变化者，均属 于系统误差。
系统误差是有规律性旳，所以能够经过试 验旳措施或引入修正值旳措施计算修正，也能 够重新调整测量仪表旳有关部件予以消除。
系统误差旳消除和减小
（1）从产生系统误差旳起源上考虑 （2）利用特殊旳测量措施消除系统误差 互换法；替代法；对称测量法；补偿法
1.4 电工测量基本知识
测量：是指人们用试验旳措施，借助于一定旳仪
器或设备，将被测量与同性质旳单位原则量进行 比较，并拟定被测量对原则量旳倍数，从而取得 被测量旳定量信息。
测量成果：数值大小(涉及符号）和测量单位
测量过程涉及：比较、示差、平衡和读数
电工测量
电工测量：借助于测量设备，将被测量旳电量与 作为测量单位旳同类原则进行比较，从而拟定 被测电量旳过程。
作业
P333：2、9、12、13
2、测量误差及分类
测量误差旳基本概念
误差公理:一切测量都具有误差，误差自始至终存在 于全部科学试验之中
客观真值:被测量本身所具有旳真正值称之为真值 ❖三角形内角之和等于180度
约定真值:由国家设置多种尽量维持不变旳实物原则（或 基准），以法令旳形式指定其所体现旳量值作为计量单 位旳约定值
电工测量的基本知识
电工测量的基本知识知识要点：1、了解电工测量的概念及三个方面2、掌握测量方法的分类知识整理：一、电工测量1、电工测量就是借助于_________，把未知的电量或磁量与作为测量单位的同类_________________进行________，从而确定测量结果的过程。
2、测量过程（1）电工测量的对象主要是：反映________特征的物理量，如电压、电流等；反映_________特征的物理量，如电阻、电容、电感；反映_________变化规律的非电量，如频率、功率因数等。
（2）电工测量中使用的________________是__________________的复制体，称为电学度量器。
常用的电学度量器有_____________、____________、_________、_________________。
二、测量方法的分类1按被测量的测量方式分类（1）在测量过程中，能够直接将__________与___________进行比较，或能够直接用_______________对被测量进行测量，从而_______获得被测量数值的测量方式，称为直接测量。
（2）通过直接测量与__________有一定______关系的物理量，然后按_____关系_________出___________的数值，这种间接获得测量结果的方式称为间接测量。
2按度量器参与测量过程的方式分类（1）度量器的参与方式有：____________、_____________。
（2）用___________被测量大小的电工仪表进行测量，能够直接从仪表_______上读取被测量数值的测量方法，称为直读法，度量器__________测量过程。
（3）直读法测量过程_________，操作________，读数________，准确度_______。
（4）将被测量与度量器在比较仪器中直接______，从而获得被测量数值的方法，称为比较法，比较法能获得_______的准确度，但操作比较________，相应的设备比较_________。
电工测量基本基础知识
第一篇 电工测量的基本知识第一章 概 述1.1 测量的概念测量是以确定被测对象量值为目的的全部操作。
通常测量结果的量值由两部分组成：数值（大小及符号）和相应的单位名称。
1.2 测量的分类测量可从不同的角度出发进行分类。
1.2.1 从获得测量结果的不同方式分类，可分为直接测量法、间接测量法和组合测量法。
1.2.1.1 直接测量法——从测量仪器上直接得到被测量量值的测量方法，直接测量的特点是简便。
此时，测量目的与测量对象是一致。
例如用电压表测量电压、用电桥测量电阻值等。
1.2.1.2 间接测量法——通过测量与被测量有函数关系的其它量，才能得到被测量量值的测量方法。
例如用伏安法测量电阻。
当被测量不能直接测量，或测量很复杂，或采用间接测量比采用直接测量能获得更准确的结果时，采用间接测量。
间接测量时，测量目的和测量对象是不一致的。
1.2.1.3 组合测量法——在测量中，若被测量有多个，而且它们和可直接（或间接）测量的物理量有一定的函数关系，通过联立求解各函数关系来确定被测量的数值，这种测量方式称为组合测量法。
例如，图1-1所示电路中测定线性有源一端口网络等效参数R eq 、U OC 。
调R L 为R 1时得到I 1，U 1 调R L 为R 2时得到I 2，U 2得⎪⎩⎪⎨⎧=+=+oc eq oc eq U I R U U I R U 2211解联立方程组可求得测量R eq 、U oc 的数值。
1.2.2 根据获得测量结果的数值的方法不同，分为直读测量法和比较测量法。
1.2.2.1 直读测量法（直读法）——直接根据仪表（仪器）的读数来确定测量结果的方法。
测量过程中，度量器不直接参与作用。
例如用电流表测量电流、用功率表测量功率等。
直读测量法的特点是设备简单，操作简便，缺点是测量准确度不高。
1.2.2.2 比较测量法——测量过程中被测量与标准量（又称度量器）直接进行比较而获得测量结果的方法。
例如用电桥测电阻，测量中作为标准量的标准电阻参与比较。
第一讲 电工测量的基本知识
第一讲电工测量的基本知识复习目标1.理解电工测量的基本概念。
2.了解电工测量对象、设备、步骤、电学度量器。
3.理解电工测量方法。
4.了解测量单位制。
知识梳理知识点1：电工测量一、电工测量概念电工测量就是借助于测量设备，把未知的电量或磁量与作为测量单位的同类标准电量或标准磁量进行比较，从而确定这个未知电量或磁量（包括数值和单位）的过程。
二、测量过程1.测量对象（1）反映电和磁特征的物理量，如电流（I）、电压（U）、电功率（P）、电能（W）、磁感应强度（B）等。
（2）反映电路特征的物理量，如电阻（R）、电容（C）、电感（L）等。
（3）反映电和磁变化规律的非电量，如频率（f）、相位移（φ）、功率因数（λ）等。
2.测量设备（1）测量设备概念：对被测量与标准量进行比较的测量设备（测量仪器和度量器）。
（2）电工仪表：进行电量或磁量测量所需的仪器仪表，统称电工仪表。
（3）电学度量器：电工测量中使用的标准电量或磁量是电量或磁量测量单位的复制体。
（4）常见电学度量器：标准电阻、标准电池、标准电容、标准电感等。
3.测量步骤（1）准备阶段：确定测量对象，选择测量方法、测量设备、测量条件等。
（2）测量阶段：科学、规范、慎重操作，认真记录。
（3）数据处理阶段：根据测量条件对数据进行处理，确定测量结果和测量误差。
知识点2：测量方法的分类一、按被测量的测量方式分类1.直接测量。
在测量过程中，能够直接将被测量与同类标准量进行比较，或能够直接用事先刻度好的测量仪器对被测量进行测量，从而直接获得被测量数值的测量方式。
例：电压表测量电压、电能表测量电能、直流电桥测量电阻等特点：测量对象就是被测量。
优点：直接测量出被测量、速度快，广泛应用于工程测量中。
2.间接测量。
当被测量由于某种原因不能直接测量时，可以通过直接测量与被测量有一定函数关系的物理量，然后按函数关系计算出被测量的数值的方式。
例：伏安法测电阻等。
特点：测量对象不是被测量，被测量不能直接测量，间接测量过程中包含直接测量。
电工测量
测量方式分类
• 直接测量：直接测量指的是被测量与度量器 直接进行比较，或者采用事先刻好刻度数的 仪器进行测量，从而在测量过程中直接求出 被测量的数值。这种方式称为直接测量。 • 间接测量：如被测量不便于直接测定，或直 接测量该被测量的仪器不够准确，那么就可 以利用被测量与某种中间量之间的函数关系， 先测出中间量，然后通过计算公式，算出被 测量的值，这种方式称为间接测量。如测长、 宽求面积；测电流电压求功率等。
二、直流电流的测量
1、直流电流表的构成 例如： 有一只内阻为200Ω， 满刻度为500μA的磁电系测 量机构，若要将其改制成 量程为1A的直流电流表， 应并联多大的分流电阻？ 解： 1 I = n= =2000（倍） 电流量程扩大倍数： -6 Ic 500×10 rc 200 应并联分流电阻： RfL= n-1 = ≈0.1 Ω 2000-1
解： 测量机构额定电压： 电压量程扩大倍数： 应串联的分压电阻： Uc= Ic rc=100 × 10-6 ×500 =0.05V m=
U 50 = = 1000(倍) Uc 0.05
Rv=(m-1)rc=(1000-1) × 500=499500 (Ω)
三、直流电压的测量
1、直流电压表的构成 直流电压表由磁电系测量机构与分压电阻串联而成， 通过选择不同的分压电阻即可得到不同量程的电压表。
四、交流电流的测量
1、交流电流表的构成 交流电流表一般由电磁系或电动系测量机构构成。 电动系电流表构成： 在量程较小时，把 定圈和动圈串联构成。 在量程较大时，动 圈和定圈并联。通过分 流电阻使流过定圈电流 较大而流过动圈的电流 较小（因动圈允许通过 的电流小）。
电动系电流表改变量程的 方法也可以通过把固定线圈分 段，改变其串并联连接方式来 实现。
电气测量技术 项目1 电工仪表与测量的基本知识
学习任务1.1
学习任务1.1认识电工仪表的分类、型号和标志
（1）指示仪表指示仪表是将被测量转换为仪表可动部分的机械偏转角，通过指示器直接指示
出被测量数值的仪表。因此是可以携带的仪表，其准确
度较高，价格较贵，适用于电气试验、精密
测量及仪表检定。
学习任务1.1
学习任务1.1认识电工仪表的分类、型号和标志
（1）指示仪表指示仪表是将被测量转换为仪表可动部分的机械偏转角，通过指示器直接指示 出被测量数值的仪表。因此，指示仪表又称为直读或机械式仪表。它可以按以下方法分类。
1）按结构和工作原理分类，可分为磁电系、电磁系、电动系、感应系、静电系及整流系仪表等。 2）按被测量的名称分类，可分为电流表（安培表、毫安表和微安表）、电压表（伏特表、毫伏 表）、功率表、电能表、频率表、相位表、功率因数表、绝缘电阻表以及其他多种用途的仪表，如 万用表等。 3）按被测电流的种类分类，可分为直流表、交流表和交直流两用表。 4）按使用方法分类，可分为安装式、便携式仪表。安装式仪表通常固定安装在开关板或电气设 备面板上，一般测量误差较大，价格也较低，适用于一般工业测量。
6）按外壳防护性能分类，可分为普通式、
防尘式、防溅式、防水式、气密式、水密式、
隔爆式等类型。
7）按仪表对电磁场的防御能力分类，可
分为I、II、III、IV四个等级。 8）按仪表使用条件分类，可分为A、B和C
安装式仪表
便携式仪表
三组。
学习任务1.1
学习任务1.1认识电工仪表的分类、型号和标志
（2）比较仪表比较仪表是将被测量与同类标准量进行比 较来得到被测量数值的仪表。按照电流性质不同，比较仪表 可分为直流比较仪表和交流比较仪表两大类，直流电桥和直 流电位差计属于直流比较仪表。交流电桥属于交流比较仪表。
电工仪表与测量知识点
电工仪表与测量知识点电工仪表和测量技术是电力行业中至关重要的一部分。
它们用于测量、监控和控制电力系统中的电流、电压、功率等参数。
本文将介绍一些与电工仪表和测量相关的知识点。
一、电流测量电流是电力系统中常见的一种参数，被广泛用于各种电气设备和电路中。
电流的测量可以使用电流表实现。
电流表通常分为模拟电流表和数字电流表两种。
模拟电流表采用指针示数方式，适用于直流和交流电流的测量。
数字电流表采用数字显示方式，可以实时显示电流数值，并且具有更高的精确度和稳定性。
二、电压测量电压是电力系统中另一个重要参数。
它用于测量电力设备和电路的电压水平。
电压的测量可以使用电压表实现。
电压表分为模拟电压表和数字电压表两种。
模拟电压表适用于直流和交流电压的测量，可以通过指针示数方式显示电压值。
数字电压表具有更高的精度和稳定性，可以实时显示电压数值。
三、功率测量功率是电力系统中衡量电能消耗和转换效率的重要参数。
功率的测量可以使用功率表实现。
功率表可以测量交流电路中的有功功率、无功功率和视在功率。
功率表通常采用数字方式显示功率的数值，并具有较高的精度和稳定性。
在电力系统中，功率测量对于确保电能的有效使用和安全供应至关重要。
四、频率测量频率是电力系统中衡量电力供应稳定性的重要指标。
频率的测量可以使用频率表来实现。
频率表通常采用模拟指针或数字显示方式，可以实时测量交流电源的频率，并且具有高精度和稳定性。
频率的测量对于电力系统运行的正常性和稳定性具有重要意义。
五、电阻测量电阻是电力系统中常见的参数，用于测量电路和设备的电阻值。
电阻的测量可以使用电阻表来实现。
电阻表通常具有模拟指针或数字显示方式，可以快速准确地测量电阻值。
在实际应用中，电阻测量常用于判断电路连接是否正常、设备是否损坏等。
六、温度测量温度是电力系统中需要监测和控制的另一个重要参数。
温度测量可以使用温度仪表来实现。
温度仪表分为接触式和非接触式两种。
接触式温度仪表适用于接触式温度测量，如测量导线、设备表面的温度。
电工测量知识点总结
电工测量知识点总结在电工行业中，测量是非常重要的一环，它涉及到电路的参数、设备的工作状态、电压、电流、电阻等各项重要参数的测量。
正确的测量可以保障电气工程的质量和安全，因此掌握电工测量知识是非常重要的。
本文将就电工测量的常用仪器、测量基本原理、测量步骤等方面进行总结，以便读者能够系统地了解电工测量知识。
一、电工测量常用仪器1. 万用表万用表是电工测量中最常用的仪器之一，它能够测量电压、电流、电阻等参数，同时还具备对直流、交流信号进行测量的功能。
使用万用表需要注意接线的正确性，遵循正确的测量步骤，以及注意对电路中的元件进行正确的取样测量。
2. 示波器示波器是用于观测信号波形的仪器，在电工测量中也有着非常重要的作用。
示波器能够直观地显示电路中信号的波形，例如正弦波、方波、脉冲波等，通过观察波形可以了解信号的频率、幅值、相位差等参数。
使用示波器需要注意对接线的正确性，选用正确的测量探头，以及对示波器的操作和调节。
3. 电能表电能表是用于测量电能的仪器，它能够记录电路中的电能消耗量，是评价电路能效的重要指标。
电能表有电子电能表和机械电能表两种，各有优缺点，选择适合的电能表是非常重要的。
4. 钳形电流表钳形电流表是一种能够测量电路中电流的特殊仪器，它能够通过感应原理实现对电路中电流的测量，同时具备高精度、不需要断开电路就能够进行测量等优点。
使用钳形电流表需要注意对电流传感器的正确使用和选用，以及对测量值的准确读取。
5. 绝缘电阻测试仪绝缘电阻测试仪是用于检测电器设备和电气设备的绝缘性能的仪器，它能够测量设备的绝缘电阻、泄漏电流等参数，以评估设备的绝缘状况。
使用绝缘电阻测试仪需要注意对测试之前设备的准备和启动，以及对测试结果的正确判读。
以上列举的仪器是电工测量中最常用的几种，除此之外还有功率计、电流表、电压表、电源参数测试仪等仪器。
对于不同的测量场景和要求，选择合适的仪器是非常重要的。
二、电工测量基本原理1. 电压、电流、电阻的基本原理电压是电路中的电压差，通常用符号称为“V”，单位是伏特。
电工测量的方法
电工测量的方法在电路实验中，离不开电工测量，因此必须首先了解电工测量的基本知识，包括电工测量的测量方法，电工仪表的准确度等级，测量误差和测量准确度的评定，消除测量误差的方法，电工仪表的分类、标记和型号，对电工仪表的一般要求等。
以便在实验中正确选择和使用仪表，掌握正确的测量方法，获得最佳的实验效果。
1、电工测量的预备知识电工测量通常采用的方法有直接测量法和间接测量法两种。
（1）直接测量法直接测量是指被测量与其单位量进行比较，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，即可从刻度盘读得被测电源的电压值。
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先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。
2、有效数字在测量和数字计算中，该用几位数字来代表测量或计算结果是很重要的，它涉及有效数字和计算规则问题，不是取得位数越多越准确。
（1）有效数字的概念在记录测量数值时，该用几位数字来表示呢？下面通过一个具体例子来说明。
电工测量
第6章电工测量基本概念基本知识技术发展测量6. 1 测量的基本概念6.1.1 测量的基本概念测量是借助专门的设备，通过实验的方法，将被测对象直接或间接地与同性质的标准量进行比较的过程。
X x v——标准量x v——比值X ——被测量测量方法直接测量——指用仪表对被测量进行测量，直接获取测量数据的方法。
间接测量——是对几个与被测量有确定函数关系的物理量进行直接测量，然后通过一定函数关系求出未知量。
6.1.2 测量仪表的技术指标1. 测量误差(1)绝对误差0∆=-x A X —某一物理量的测量值A 0—真值∆—绝对误差（6.1.2）∆=-x A（6.1.3） A —被测量的实际值X —仪表指示值(2)相对误差100%∆γ=⨯m A （6.1.4）误差分类1)系统误差：在相同条件下多次测量同一量时，误差的绝对值和符号保持恒定，或在条件改变时，服从某一确定规律的误差称为系统误差。
(2)随机误差：在实际相同条件下，多次测量同一量时，误差的绝对值和符号以不可预定的方式变化着的误差称为随机误差，即服从大多数统计规律的误差。
仪表的准确度从误差的定义中可以看出，绝对误差，只说明测量过程中产生的误差，不足以衡量仪表本身的准确性能；相对误差能够衡量仪表性能，但用同一只电压表测量不同的电压时，其绝对误差和相对误差都不相同，所以无法用仪表指示的各测量点的绝对误差和相对误差来表示仪表的准确度。
为了能从全局的观点反映仪表的误差情况，采用最大引用误差来表示仪表的准确度。
100%∆γ=⨯mm m A —绝对误差m ∆A m —仪表满量程（6.1.5）仪表在规定条件下工作时，在它的标尺工作部分所有刻度上，可能出现的基本误差的百分值，称为仪表的准确度等级。
仪表准确度等级0.10.20.5 1.0 1.5 2.5 5.0基本误差（%）±0.1 ±0.2 ±0.5 ±1.0 ±1.5 ±2.5 ±5.0流种类、工作位置符号以及绝缘强度符号列于表6.1.2中。
电工仪表与测量的基本知识
电工仪表与测量的基本知识一、引言电工仪表与测量是电力系统中非常重要的一环，它们用于测量和监控电力系统中的电压、电流、功率等参数，为电力系统的安全运行提供了必要的数据支持。
本文将介绍电工仪表与测量的基本知识，包括常见的电压表、电流表、电能表以及测量原理和注意事项等内容。
二、电压表电压表是一种用于测量电路中电压的仪表。
在电力系统中，常见的电压表有指针式电压表和数字式电压表。
指针式电压表通过指针的偏转角度来表示电压值，而数字式电压表则以数字的形式显示电压值。
无论是哪种类型的电压表，都需要根据测量范围选择合适的量程，并注意保护电压表的安全，避免超过其额定电压。
三、电流表电流表是一种用于测量电路中电流的仪表。
同样，常见的电流表也有指针式电流表和数字式电流表两种类型。
电流表的连接方式有串联和并联两种。
在测量电流时，应根据电路的特性和电流表的量程选择合适的连接方式，并注意保护电流表的安全，避免超过其额定电流。
四、电能表电能表是一种用于测量电路中电能消耗的仪表。
电能表通常采用电磁式测量原理，通过电流和电压的乘积来计算电能消耗。
电能表分为单相电能表和三相电能表两种类型，用于测量不同类型的电路。
在使用电能表时，要注意选择合适的额定电流和电压，并进行正确的接线，以确保测量结果准确可靠。
五、测量原理电工仪表的测量原理主要涉及电流、电压和电阻的关系。
根据欧姆定律，电流等于电压与电阻的比值，即I=U/R。
在测量过程中，通常采用电压法、电流法和电桥法等方法进行测量。
其中，电压法是利用电压表测量电路中的电压；电流法是利用电流表测量电路中的电流；电桥法是通过平衡电桥来测量电阻值。
六、注意事项在使用电工仪表进行测量时，需要注意以下几点：1. 选择合适的量程和额定值，避免超过仪表的测量范围；2. 正确接线，确保测量电路的连通性；3. 防止误差和干扰，避免外界因素对测量结果的影响；4. 保持仪表的良好状态，定期校准和维护；5. 遵守安全操作规程，注意电路的带电状态和防护措施。
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3
( ) × 100 % = (± 3 )× 100 % = ± 2 % 150 × 100 % = (± 3 )× 100 % = ± 1 .5 % 200
例5：用指针式万用 表的10V量程测量一 表的10V量程测量一 只1.5V干电池的电压， 1.5V干电池的电压 干电池的电压， 示值如图所示， 示值如图所示，问： 选择该量程合理吗？ 选择该量程合理吗？ 此时的绝对误差和示 值相对误差分别为多 少？
解：求被测电流的实际值： A0 = Ax + c = −0.02 + 0.78 = 0.76mA
求绝对误差： ∆A = Ax − A0 = 0.78 − 0.76 = 0.02mA
例2：
假设你分别在三家商店购买100kg大米、 假设你分别在三家商店购买100kg大米、 大米 10kg苹果、1kg巧克力 10kg苹果、1kg巧克力，发现均缺少约 巧克力， 苹果 0.5kg，你对哪个商店意见最大，为什么？ 0.5kg，你对哪个商店意见最大，为什么？
例6：用2.5V量程测 2.5V量程测 量同一只1.5V干电 量同一只1.5V干电 池的电压，绝对误 池的电压， 差、示值相对误差 分别为多少？与例5 分别为多少？与例5 比较， 比较，用哪个量程 测量该电池更好一 些？
测量误差的分类： 测量误差的分类：
随机误差、粗大误差和系统误差 随机误差、
随机误差 ： 又称偶然误差，在相同条件下，多次测量同一 量时，其误差的大小和符号以不可预见的方式变化 粗大误差： 粗大误差： 粗大误差是指在一定条件下测量结果显著地偏 离其实际值所对应的误差 系统误差： 系统误差： 在相同条件下，多次重复测量同一量时，误差 保持为常数或按一定规律变化
例3：某指针式万 用表的面板如图所 示，问：用它来测 量直流、交流（~） 直流、交流（ ） 电压时， 电压时，可能产生 的最大引用误差分 别为多少？ 别为多少？
例4：某1.5级电压表，量程为300V， ：某1.5级电压表，量程为300V， 当测量值别为60V、150V、200V时， 当测量值别为60V、150V、200V时， 试求这些测量值的最大绝对误差和 示值相对误差。
测量误差的来源
测量误差：测量值与真值之间的差值
测量误差的来源： 测量误差的来源： 工具误差 环境误差 方法误差 人员误差
测量误差的表示：
绝对误差 相对误差 引用误差
绝对误差：被测量的示值与其真值之差。 绝对误差：被测量的示值与其真值之差。
∆A = Ax − A0 ∆A — — 测量结果的绝对误差 Ax — — 示值 A0 — — 被测测量的真值，通常 标准表的指示值代替
随机误差的正态分布规律
次 数 统 计
长度相对测量值
粗大误差
产生原因： 产生原因：测量人员的粗心大意及电子测量 仪器受到突然而强大的干扰所引起的。 仪器受到突然而强大的干扰所引起的。如测 读错、记错、 错、读错、记错、外界过电压尖峰干扰等造 成的误差。 成的误差。 处理：就数值大小而言，粗大误差明显超过 处理：就数值大小而言， 正常条件下的误差。当发现粗大误差时， 正常条件下的误差。当发现粗大误差时，应 予以剔除 剔除。 予以剔除。
电工测量
电工测量：借助于测量设备，将被测量的电量与 电工测量：借助于测量设备， 作为测量单位的同类标准进行比较， 作为测量单位的同类标准进行比较，从而确定 被测电量的过程。 被测电量的过程。 电工测量关键： 电工测量关键： 测量方法的选择； 测量方法的选择； 数据的分析和处理； 数据的分析和处理； 测量设备的选用。 测量设备的选用。
例7：用万用表 测量一只干电池 的电压如图所示， 的电压如图所示， 则绝对误差、 则绝对误差、示 值相对误差分别 为多少？ 为多少？
随机误差
它反映了测量值离散性的大小。 它反映了测量值离散性的大小。随机误差是测量 过程中许多独立的、微小的、偶然的因素引起的综合 过程中许多独立的、微小的、偶然的因素引起的综合 结果。 结果。 存在随机误差的测量结果中，虽然单个测量值误 差的出现是随机的，既不能用实验的方法消除，也不 能修正，但是就误差的整体而言，多数随机误差都服 能修正，但是就误差的整体而言，多数随机误差都服 正态分布规律 从正态分布规律。
仪表使用时所产生的最大可能误差： 仪表使用时所产生的最大可能误差：
某指针式电压表的精度为2.5级 某指针式电压表的精度为2.5级，用它来测量电压时 2.5 可能产生的最大引用误差为2.5% 2.5%。 可能产生的最大引用误差为2.5%。
∆Am = ± Am × s Am × s γ x = ± A x
1、电工测量方法
一种是直接测量法， 一种是直接测量法 ， 即用电工仪表直接测出被测量 的大小，所用的仪表称为直读式仪表； 的大小，所用的仪表称为直读式仪表； 另一种是比较测量法， 即把被测量与“ 较量仪器” 另一种是比较测量法 ， 即把被测量与 “ 较量仪器 ” 中的已知标准量进行比较而确定未知量的大小。 中的已知标准量进行比较而确定未知量的大小。 还有一种是间接测量法， 还有一种是间接测量法 ， 即根据被测量和其它量的 函数关系， 先测得其它量， 函数关系 ， 先测得其它量 ， 然后按函数式把被测量 计算出来的一种方法叫间接测量法。 计算出来的一种方法叫间接测量法。
γ γ
02
03
引用误差: 引用误差:绝对误差与仪表量程的比值
Ax − A0 ∆A γn = × 100% = × 100% Am Amax − Amin
γ nm
∆ Am = × 100 % Amax − Amin
仪表的精度等级S 仪表的精度等级S
− 1.0% ≤ γ n m ≤ +1.0%
则仪表的精度等级为1.0级 则仪表的精度等级为1.0级 1.0 电测量仪表的精度等级有： 电测量仪表的精度等级有： 0.1级 0.2级 0.5级 1.0级 1.5级 0.1级、0.2级、0.5级、1.0级、1.5级、 2.5级 5.0级 2.5级、5.0级
2、测量误差及分类
测量误差的基本概念 误差公理:一切测量都具有误差， 误差公理:一切测量都具有误差，误差自始至终存在 于所有科学实验之中 客观真值: 客观真值:被测量本身所具有的真正值称之为真值 三角形内角之和等于180度 三角形内角之和等于 度 约定真值: 约定真值:由国家设立各种尽可能维持不变的实物标准 或基准）， ），以法令的形式指定其所体现的量值作为计 （或基准），以法令的形式指定其所体现的量值作为计 量单位的约定值 水的沸点为100℃ 水的沸点为 ℃ 指示值: 指示值:由测量器具指示的被测量值称为测量器具的指示值 标称值:计量或测量器具上标注的量值。 标称值:计量或测量器具上标注的量值。
系统误差的消除和减小
（1）从产生系统误差的来源上考虑 （2）利用特殊的测量方法消除系统误差 交换法；代替法；对称测量法；补偿法 交换法；代替法；对称测量法；
作业
P333： P333：2、9、1的比值 与被测量的真值 相对误差：绝对误差与被测量的真值的比值
A x − A0 ∆A γ0 = × 100 % = × 100 % A0 A0 A x − A0 ∆A γx = × 100 % = × 100 % Ax Ax
γ 01
∆A 0 .5 = × 100 % = × 100 % = 0 . 502 % (100 − 0 . 5 ) A0 ∆A 0 .5 = × 100 % = × 100 % = 5 . 263 % (10 − 0 . 5 ) A0 ∆A 0 .5 = × 100 % = × 100 % = 100 % (1 − 0 . 5 ) A0
系统误差： 系统误差：
系统误差反映了测量值偏离真值的程度。 系统误差反映了测量值偏离真值的程度。 数值固定或 凡误差的数值固定 按一定规律变化者 凡误差的数值固定或按一定规律变化者，均属 于系统误差。 于系统误差。 系统误差是有规律性的， 系统误差是有规律性的，因此可以通过实 验的方法或引入修正值的方法计算修正， 验的方法或引入修正值的方法计算修正，也可 以重新调整测量仪表的有关部件予以消除。 以重新调整测量仪表的有关部件予以消除。
1.4 电工测量基本知识
测量：是指人们用实验的方法， 测量：是指人们用实验的方法，借助于一定的仪
器或设备， 器或设备，将被测量与同性质的单位标准量进行 比较，并确定被测量对标准量的倍数， 比较，并确定被测量对标准量的倍数，从而获得 被测量的定量信息。 被测量的定量信息。
测量结果：数值大小(包括符号 包括符号） 测量结果：数值大小 包括符号）和测量单位 测量过程包括 比较、示差、 测量过程包括：比较、示差、平衡和读数 过程
被测量可表示为： 被测量可表示为：
A0 = A x − ∆ A = Ax + c
修正值C 与绝对误差大小相等，方向相反的量： C=修正值C：与绝对误差大小相等，方向相反的量： C=-∆A 绝对误差愈小，说明指示值越接近真值，测量越准确。 绝对误差愈小，说明指示值越接近真值，测量越准确。
例1：某电流表的量程为1mA。通过检定知其 ：某电流表的量程为1mA。通过检定知其 修正值为-0.02mA。用该电流表测量某一电流， 修正值为-0.02mA。用该电流表测量某一电流， 示值为0.78mA，问被测电流的实际值和测量 示值为0.78mA，问被测电流的实际值和测量 中存在的绝对误差各位多少？
解：最大绝对误差为： 示值相对误差为： ∆ U m = ± 300 × 1 . 0 % = ± 3V
γ u 1 = ± ∆ U m U × 100 % = ± 3 60 × 100 % = ± 5 % 1 γ u 2 = ± ∆U m U
2
γ u3 = ± ∆U m U