电工学第七章电工测量
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A mA A V kV W kW
测量单位 安培 毫安 微安
电压
电压表
千伏表 功率表 千瓦表 电度表
伏特
千伏 瓦 千瓦 千瓦时
电功率 电能
kW· h
2. 根据测量仪表的结构形式分类 磁电式、电磁式、电动式、感应式等
3. 根据测量仪表的电流种类分类 直流仪表： 测直流量。 交流仪表： 测交流量。 （用 或DC表示）
7-2 电流和电压的测量
一、电流的测量 二、电压的测量
一、电流的测量
电流表应串联在被测电路中。 1.直流电流的测量
I
A
负 载 I I0 R0 负 载
被测电流由电流表的“+”端流入。 为了扩大它的量程，应在测量 机构上并联一个称为分流器的 低值电阻RA。
RA I0 I R0 RA
+ U -
测得负载功率为： P=Ca=2W/格×30格=60W
二、三相交流电路有功功率的测量
1. 一表法
* A B C
2. 二表法
A
B C * *
W1 W1
*
* *
W2
三相 对称 负载
Z
N
Z Z
两表法测三相功率
可以证明：三相对称 负载，三相功率应是两个 P 3P1（三相对称负载） 功率表读数的代数和。 一表法测三相功率
功率表的读数
每一分格所代表的瓦特数称为功率表的仪表常数。 P-被测功率的瓦数(瓦) n - 指针偏转的格数 C -功率表仪表常数(瓦/格) 如：D26-W电动式功率表，额定功率因数为1，其 仪表常数为
U N IN C nm
P=Cn
UN-所使用功率表电压量程值 IN-所使用功率表的电流量程值
nm-功率表标度尺满刻度的格数
0.5级, 1.0级, 1.5级, 2.5级，实验室常用。 准确度是电工测量仪表的主要特性之一。仪表 的准确度与其误差有关。一种是基本误差，另一种 是附加误差。 基本误差：仪表固有的原因产生的误差。
附加误差：由外界各种因素引起的误差。
仪表的准确度是根据仪表的相对额定误差来分 级的。相对额定误差是指仪表在正常工作条件下进 行测量可能产生的最大基本误差与仪表的最大量程 （满标值）之比，用百分数表示，则为
结论: 指针偏转的角 度与两个电流(对交 流为有效值)的乘积 成正比。
F
B
固定线圈
B
F
结构示意图
在功率表中，并联 线圈 电路串有高阻值的倍压器， 可认为电流i2与u同相。
* + *
i2
i1 i
负 载
kI1 I 2 cos
可以写成 k UI cos k P
u
_
指针偏转角与电路的平均功率成正比。 功率表的接线： 功率表两个线圈的始端（标以“”或“*”号）均 应联在电源的同一端。
2.交流电压的测量 电磁式电压表也可采用倍压器扩大量程。 测量供电线路高电压时，常用电压互感器扩大量程。
7-3 功率测量
一、电动式功率表及其应用
二、三相交流电路有功功率的测量
一、电动式功率表及其应用
指针
可动线圈
线圈通入交流时，电动式 仪表指针偏转的角度
= kI1I2 cos
i1和i2之间 的相位差
若改用准确度为1.5级，其最大量程为5A的电流 表，则可能产生的最大基本误差为
Amax 1 .5 % 5 0 .075A
则相对测量误差为
Amax 0.075 γ 100% 100% 1.88% Am 4
因此，在选用仪表 的量程时，应使被测量的值 接近满标值。一般应使被测量值超过仪表的满标值的 三分之二以上。
2.交流电流的测量
工程中常用的钳形电流表
测量供电线路大电 流时，常用电流互 感器扩大量程。
负 载
A
电源
二、电压的测量
电流表应并联在被测电路中。 1.直流电压的测量 被测电压高电位点与电压 表的“+”端相连。 磁电式电压表实际上 是串联较大电阻的毫安表， 所串电阻RV称为倍压器， 改变RV的阻值就可改变电 压表的量程。
D26-W电动式功率表部分仪表常数见表7-2
例 7-1 有一 D26-W 功率表，电流线圈量程 1 ～ 2A, 电压 量程为150/300/600V，满刻度格数为150div(格),实验 时选用 1A,300V 的量程，读数为 30格 , 问被测电路的功 率。
解： 功率表的仪表常数为：
U N I N 300 1 C W/div 2W/div nm 150
A
RA 分流器
即
R0 RA I 1 k 1 I0
R0
式中R0是测量机构的电阻
k是量程扩大倍数
例: 有一磁电式表头，表头的 满标值电流为5mA。表 头电阻为20。今欲使其量程为1A，问分流器的电 阻应为多大？ 解
20 RA 0.1005 I 1 1 1 I0 0.005 R0
+ U –
V
负 载
电压表直接接入
例: 有一磁电式毫安表，其满值为I0=1mA,内阻为 100。欲改装成量程为10V的电压表，试求倍压器RV 的阻值。
解 测量10V的电压时，流过表头的电流 I0=1mA U I0 R0 RV
U 10 RV R0 ( 100 ) 9900 3 I0 1 10
γ Amax 100% Am
例如有一准确度为1.5级的电流表，其最大量程 为10A，则可能产生的最大基本误差为 Amax 1 .5 % 1 0 0 .1 5A
用它测量实际为4A的电流时，则相对测量误差为
Amax 0.15 γ 100% 100 % 3.75% Am 4
（用~ 或AC表示）
交直流仪表： 测交、直流量均可。（用 ~ 表示）
4. 根据测量仪表的准确度分类 5. 常用电工仪表的标记 符号 （表7-1）
二、电工仪表的准确度等级
0.1级, 0.2级, 0.5级, 1.0级, 1.5级, 2.5级和5.0级七级。 0.1级, 0.2级作标准仪表，用来校准其他仪表。
第七章 电工测量
7-1 概述
7-2 电流和电压的测量 7-3 功率测量 7-4 电度表及电能测量
7-5 万用表
本章小结
第七章 电工测量
7-1 概述Fra Baidu bibliotek
一、常用电工测量仪表的分类 二、电工仪表的准确度等级
一、常用电工测量仪表的分类
1. 根据被测量的性质分类
被测量 电流 仪表名称 电流表 毫安表 微安表 符号
测量单位 安培 毫安 微安
电压
电压表
千伏表 功率表 千瓦表 电度表
伏特
千伏 瓦 千瓦 千瓦时
电功率 电能
kW· h
2. 根据测量仪表的结构形式分类 磁电式、电磁式、电动式、感应式等
3. 根据测量仪表的电流种类分类 直流仪表： 测直流量。 交流仪表： 测交流量。 （用 或DC表示）
7-2 电流和电压的测量
一、电流的测量 二、电压的测量
一、电流的测量
电流表应串联在被测电路中。 1.直流电流的测量
I
A
负 载 I I0 R0 负 载
被测电流由电流表的“+”端流入。 为了扩大它的量程，应在测量 机构上并联一个称为分流器的 低值电阻RA。
RA I0 I R0 RA
+ U -
测得负载功率为： P=Ca=2W/格×30格=60W
二、三相交流电路有功功率的测量
1. 一表法
* A B C
2. 二表法
A
B C * *
W1 W1
*
* *
W2
三相 对称 负载
Z
N
Z Z
两表法测三相功率
可以证明：三相对称 负载，三相功率应是两个 P 3P1（三相对称负载） 功率表读数的代数和。 一表法测三相功率
功率表的读数
每一分格所代表的瓦特数称为功率表的仪表常数。 P-被测功率的瓦数(瓦) n - 指针偏转的格数 C -功率表仪表常数(瓦/格) 如：D26-W电动式功率表，额定功率因数为1，其 仪表常数为
U N IN C nm
P=Cn
UN-所使用功率表电压量程值 IN-所使用功率表的电流量程值
nm-功率表标度尺满刻度的格数
0.5级, 1.0级, 1.5级, 2.5级，实验室常用。 准确度是电工测量仪表的主要特性之一。仪表 的准确度与其误差有关。一种是基本误差，另一种 是附加误差。 基本误差：仪表固有的原因产生的误差。
附加误差：由外界各种因素引起的误差。
仪表的准确度是根据仪表的相对额定误差来分 级的。相对额定误差是指仪表在正常工作条件下进 行测量可能产生的最大基本误差与仪表的最大量程 （满标值）之比，用百分数表示，则为
结论: 指针偏转的角 度与两个电流(对交 流为有效值)的乘积 成正比。
F
B
固定线圈
B
F
结构示意图
在功率表中，并联 线圈 电路串有高阻值的倍压器， 可认为电流i2与u同相。
* + *
i2
i1 i
负 载
kI1 I 2 cos
可以写成 k UI cos k P
u
_
指针偏转角与电路的平均功率成正比。 功率表的接线： 功率表两个线圈的始端（标以“”或“*”号）均 应联在电源的同一端。
2.交流电压的测量 电磁式电压表也可采用倍压器扩大量程。 测量供电线路高电压时，常用电压互感器扩大量程。
7-3 功率测量
一、电动式功率表及其应用
二、三相交流电路有功功率的测量
一、电动式功率表及其应用
指针
可动线圈
线圈通入交流时，电动式 仪表指针偏转的角度
= kI1I2 cos
i1和i2之间 的相位差
若改用准确度为1.5级，其最大量程为5A的电流 表，则可能产生的最大基本误差为
Amax 1 .5 % 5 0 .075A
则相对测量误差为
Amax 0.075 γ 100% 100% 1.88% Am 4
因此，在选用仪表 的量程时，应使被测量的值 接近满标值。一般应使被测量值超过仪表的满标值的 三分之二以上。
2.交流电流的测量
工程中常用的钳形电流表
测量供电线路大电 流时，常用电流互 感器扩大量程。
负 载
A
电源
二、电压的测量
电流表应并联在被测电路中。 1.直流电压的测量 被测电压高电位点与电压 表的“+”端相连。 磁电式电压表实际上 是串联较大电阻的毫安表， 所串电阻RV称为倍压器， 改变RV的阻值就可改变电 压表的量程。
D26-W电动式功率表部分仪表常数见表7-2
例 7-1 有一 D26-W 功率表，电流线圈量程 1 ～ 2A, 电压 量程为150/300/600V，满刻度格数为150div(格),实验 时选用 1A,300V 的量程，读数为 30格 , 问被测电路的功 率。
解： 功率表的仪表常数为：
U N I N 300 1 C W/div 2W/div nm 150
A
RA 分流器
即
R0 RA I 1 k 1 I0
R0
式中R0是测量机构的电阻
k是量程扩大倍数
例: 有一磁电式表头，表头的 满标值电流为5mA。表 头电阻为20。今欲使其量程为1A，问分流器的电 阻应为多大？ 解
20 RA 0.1005 I 1 1 1 I0 0.005 R0
+ U –
V
负 载
电压表直接接入
例: 有一磁电式毫安表，其满值为I0=1mA,内阻为 100。欲改装成量程为10V的电压表，试求倍压器RV 的阻值。
解 测量10V的电压时，流过表头的电流 I0=1mA U I0 R0 RV
U 10 RV R0 ( 100 ) 9900 3 I0 1 10
γ Amax 100% Am
例如有一准确度为1.5级的电流表，其最大量程 为10A，则可能产生的最大基本误差为 Amax 1 .5 % 1 0 0 .1 5A
用它测量实际为4A的电流时，则相对测量误差为
Amax 0.15 γ 100% 100 % 3.75% Am 4
（用~ 或AC表示）
交直流仪表： 测交、直流量均可。（用 ~ 表示）
4. 根据测量仪表的准确度分类 5. 常用电工仪表的标记 符号 （表7-1）
二、电工仪表的准确度等级
0.1级, 0.2级, 0.5级, 1.0级, 1.5级, 2.5级和5.0级七级。 0.1级, 0.2级作标准仪表，用来校准其他仪表。
第七章 电工测量
7-1 概述
7-2 电流和电压的测量 7-3 功率测量 7-4 电度表及电能测量
7-5 万用表
本章小结
第七章 电工测量
7-1 概述Fra Baidu bibliotek
一、常用电工测量仪表的分类 二、电工仪表的准确度等级
一、常用电工测量仪表的分类
1. 根据被测量的性质分类
被测量 电流 仪表名称 电流表 毫安表 微安表 符号