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1、在电能的生产、传输、变配以及使用过程中，必须通过各种电工仪表对电能的质量及负载运行情况进行测量，并对测量结果进行分析，以保证供电、用电设备和线路可靠、安全、经济地运行。,1-1常用电工测量方法,1-2 常用电工仪表的分类、型号及标志,1-4 测量误差及消除方法,1-3 电工仪表的误差和准确度,1-5 测量结果的数据处理,1-6 电工指示仪表的基本组成,1-7 电工指示仪表的技术要求,返回目录,常用电工测量方法,1-1 常用电工测量方法,1建立电工测量的概念。,2熟悉常见的度量器。,3掌握常用电工测量方法及各自的适用范围。,一、电工测量,测量是以确定某一物理量的量值为目的的操作。,电工测量则是将
2、被测的电量或电参数与同类标 准量进行比较，从而确定出被测量大小的过程。,测量结果的量值是由数值和计量单位共同组 成的，没有计量单位的数值是没有任何意义的。,二、度量器,在测量中实际使用的标准量是测量单位的复制体，称为度量器。,分类：按精度和用途的不同，分为基准度量器和标准度量器。,基准度量器是现代科学技术所能达到的精度最高的度量器，通常由各国最高的计量部门保存。,常见的标准度量器,标准电阻器 标准电感器 标准电容器,在电工测量中，除了应根据测量对象正确选择和使用电工仪表外，还要选取合理的测量方法，掌握正确的操作技能，才能尽可能地提高测量准确度。,三、常用电工测量方法,优点：操作简便、读数迅速。
3、 缺点：准确度较低。,1.直接测量法,适用范围：适用于准确度要求不太高的场合。,凡能用直接指示的仪器仪表读取被测量值，而无需度量器直接参与的测量方法，称为直接测量法。,举例：电流表测量电流，电压表测量电压，功率表测量功率等。,测量时先测出与被测量有关的电量，然后通过计算求得被测量数值的方法，称为间接测量法。,2.间接测量法,适用范围：在准确度要求不高的特殊场合。,例如，伏安法测量电阻；通过测量晶体三极管发射极电压求得放大器静态工作点IC的方法。 优点：在准确度要求不高的一些特殊场合应用十分方便。 缺点：准确度低，误差较大。,用直接测量法和间接法测量 晶体管放大器的直流静态工作点,凡在测量过程中
4、需要度量器的直接参与，并通过比较仪表来确定被测量数值的方法称为比较测量法。,3.比较测量法,适用范围：适用于测量要求准确度较高的场合。,举例：电桥测量电阻。 （1）零值法（平衡法） （2）差值法 （3）代替法 优点：准确度高。 缺点：设备复杂，价格较高，操作麻烦。,本节小结,1电工测量是将被测的电量或电参数与同类标准量进行比较，从而确定出被测量大小的过程。 2在测量中实际使用的标准量是测量单位的复制体，称为度量器。 3常用的电工测量方法主要有3种：直接测量法、间接测量法和比较测量法。,返回目录,常用电工测量方法,1-2 常用电工仪表的分类、型号及标志,1熟悉常用电工仪表的分类方法。,2掌握识别
5、电工指示仪表型号的方法。,3初步识别电工指示仪表的标志。,一、常用电工仪表的分类,在电工测量中，测量各种电量、磁量及电路参数的仪器仪表统称为电工仪表。 按结构和用途不同，电工仪表主要分为4类：指示仪表、比较仪表、数字仪表和智能仪表。,1. 电工指示仪表,能将被测量转换为仪表可动部分的机械偏转角，并通过指示器直接指示出被测量的大小，故又称为直读式仪表。 （1）按工作原理分类 主要有磁电系仪表、电磁系仪表、电动系仪表和感应系仪表。 此外还有整流系仪表、铁磁电动系仪表等。,安装式仪表,（2）按使用方法分类 安装式仪表、便携式仪表。 （3）按被测电流种类分类 直流仪表、交流仪表和交直流仪表。,便携式仪
6、表,2. 电工比较仪表,在测量过程中，通过被测量与同类标准量进行比较，然后根据比较结果才能确定被测量的大小。 分类：直流比较仪表和交流比较仪表。直流电桥和电位差计属于直流比较仪表，交流电桥属于交流比较仪表。 典型仪表：比较式直流电桥,比较式直流电桥,3. 电工数字仪表,采用数字测量技术，并以数码的形式直接显示出被测量的大小。 分类：常用的有数字式电压表、数字式万用表、数字式频率表等。 典型仪表：数字式电压表,数字式电压表,4. 电工智能仪表,利用微处理器的控制和计算功能，这种仪器可实现程控、记忆、自动校正、自诊断故障、数据处理和分析运算等功能。 分类：带微处理器的智能仪器；自动测试系统。 典型
7、仪表：数字式存储示波器,数字式存储示波器,二、电工指示仪表的型号,1.安装式指示仪表型号的编制规则,（1）形状第一位代号 （2）形状第二位代号 （3）系列代号 （4）设计序号 （5）用途号,4,2,C,10,A,形状第二位代号,形 状 第 一 位 代 号,系列代号,设计序号,用途号,安装式仪表型号的编制规则,51型、65型、99型仪表,85型、69型仪表,44型仪表,62型仪表,42型、46型仪表,51型广角度仪表,2.便携式指示仪表型号的编制规则,便携式仪表没有形状代号，其他编制规则与安装式仪表相同。,便携式仪表与安装式仪表的区别：系列号前面是否有数字。无数字表示便携式仪表，有数字表示安装式
8、仪表。 购买安装式仪表时，一定要选择形状代号符合要求的仪表。,便携式仪表型号的编制规则,（1）系列代号 （2）设计序号,3.电能表型号的编制规则,电能表型号的编制规则,系列代号中 DD单相电能表 DS三相电能表 DX无功电能表,三、电工仪表的标志,不同的电工仪表具有不同的技术特性，为方便选择和使用仪表，规定用不同的符号来表示这些技术特性，并标注在仪表面板的显著位置上，这些图形符号称为仪表的标志。,常用的测量单位的符号,仪表工作原理的符号,准确度等级的符号,电流种类的符号,绝缘强度的符号,放置位置的符号,按外界条件分组的符号,续表,端钮的符号,仪表面板上的型号符号及图形符号的含义是什么？,想一想
9、,本节小结,电工指示仪表按工作原理分类，主要有磁电系仪表、电磁系仪表、电动系仪表和感应系仪表4大类。,返回目录,1-3 电工仪表的误差和准确度,1了解仪表误差的分类及产生原因。,3熟悉准确度的概念，掌握准确度数字的含义。,2熟悉误差的表示方法及适用场合。,在电工测量中，无论哪种电工仪表，也不论其质量多高，它的测量结果与被测量的实际值之间总会存在一定的差值，这个差值称为误差。 准确度是指仪表的测量结果与实际值的接近程度。 可见，仪表的准确度越高，误差越小。误差值的大小可以用来反映仪表本身的准确程度。,一、仪表误差及分类,仪表在正常工作条件下，由于仪表本身的结构、制造工艺等方面的不完善而产生的误差
10、称为基本误差。基本误差是仪表本身所固有的误差，一般无法消除。 仪表因为偏离了规定的工作条件而产生的误差称为附加误差。附加误差实际上是一种因外界工作条件改变而造成的额外误差，一般可以设法消除。,误差的表示方法通常分为三种：绝对误差、相对误差和引用误差。三者的定义各不相同，各自适用于不同的场合。,二、误差的表示方法,仪表的指示值Ax与被测量实际值A0之间的差值，称为绝对误差。 AXA0 在计算值时，通常可用标准表的指示值作为被测量的实际值。 将上式变形可得 A0AXAX+（）AX +C 上式中的C称为仪表的校正值。,1. 绝对误差,实际中在测量同一被测量时，我们可以用绝对误差的绝对值 来比较不同仪
11、表的准确程度， 越小的仪表越准确。,解：代入绝对误差的定义式得 甲表的绝对误差 1AX1A0 220.6220+0.6V 乙表的绝对误差 2AX2A0 2192201V,【例11】用一只标准电压表来校验甲、乙两只电压表，当标准表的指示值为220V时，甲、乙两表的读数分别为220.6V和219V，求甲、乙两表的绝对误差。,绝对误差与被测量实际值A0比值的百分数，称为相对误差，即 一般情况下实际值A0难以确定，而仪表的指示值AXA0，故可用以下公式计算,2.相对误差,实际测量中，相对误差不仅常用来表示测量结果的准确程度，而且便于在测量不同大小的被测量时，对其测量结果的准确程度进行比较。,解：甲表相
12、对误差为 乙表相对误差为,【例1-2】已知甲表测量200V电压时l+2V，乙表测量10V电压时2+1V，试比较两表的相对误差。,在测量不同大小的被测量时，不能简单地用绝对误差来判断测量结果的准确程度。 实际测量中，相对误差不仅常用来表示测量结果的准确程度，而且便于在测量不同大小的被测量时，对其测量结果的准确程度进行比较。,绝对误差与仪表量程（最大读数）Am比值的百分数，称为引用误差m，即,工程中，一般采用引用误差来反映仪表的准确程度。,3.引用误差,引用误差实际上就是仪表在最大读数时的相对误差，即满度相对误差。因为绝对误差基本不变，仪表量程Am也不变，故引用误差m可以用来表示一块仪表的准确程度
13、。,三、仪表的准确度,国家标准中规定：以最大引用误差来表示仪表的准确度。,仪表的最大绝对误差m与仪表量程Am比值的百分数，称为仪表的准确度（K）。即,表l2 仪表的基本误差,K表示仪表的准确度等级，它的百分数表示仪表在规定条件下的最大引用误差。 最大引用误差越小，仪表的基本误差越小，准确度越高。,若已知仪表量程，可求出不同准确度等级仪表所允许的最大绝对误差m，即,例13用准确度等级为5.0级、量程为500V的电压表，分别测量50V和500V的电压。求其相对误差各为多少?,解：先求出该表的最大绝对误差 测量50V电压时产生的相对误差为 测量500V电压时产生的相对误差为,由以上计算结果可以看出:
14、 一般情况下，测量结果的准确度并不等于仪表的准确度，只有当被测量正好等于仪表量程时，两者才会相等。 实际测量时，为保证测量结果的准确性，不仅要考虑仪表的准确度，还要选择合适的量程。,通常测量时要使仪表指针处在满刻度的后三分之一段。,本节小结,1.按产生误差的原因不同，仪表的误差主要分为基本误差和附加误差两大类。 2.误差的表示方法通常分为绝对误差、相对误差和引用误差。国家标准中规定以最大引用误差来表示仪表的准确度。 3.实际测量时，为保证测量结果的准确性，不仅要考虑所用仪表的准确度，还要选择合适的量程，通常测量时要使仪表指针处在满刻度的后三分之一段。,返回目录,1-4 测量误差及消除方法,1熟
15、悉测量误差的种类及产生原因。,2了解消除测量误差的方法。,系统误差是指在相同条件下多次测量同一量时，误差的大小和符号均保持不变，而在条件改变时遵从一定规律变化的误差。,一、系统误差,根据产生测量误差的原因不同，测量误差可分为：系统误差、偶然误差、疏失误差。,种类：基本误差和附加误差。 原因：仪表本身不完善；工作条件改变。 消除方法：重新配置合适仪表；校正仪表；满足仪表要求的工作条件。,系统误差产生的原因和消除的方法：,1.测量仪表的误差,2.测量方法的误差,原因：测量方法不完善。 消除方法：重新选用合适的测量方法。,4.仪表本身不完善和外界因素影响造成的误差,3.仪表受外磁场的影响,原因：外磁
16、场影响仪表内部的工作磁场。 消除方法：采用正负误差补偿法。,消除方法：采用替代法；引入校正值。,二、偶然误差,偶然误差是一种大小和符号都不固定的误差，又称为“随机误差”。,产生原因：偶然误差主要由外界环境的偶发性变化引起。,消除方法：采用增加重复测量次数取算术平均值的方法来消除偶然误差对测量结果的影响。,产生原因：主要由于操作者的粗心和疏忽造成。另外也包括由于操作者素质太差，不懂正确读数而造成的误差。,消除方法：加强操作者的工作责任心，倡导认真负责的工作态度，同时要提高操作者的素质和技能水平。,疏失误差是一种严重歪曲测量结果的误差。,三、疏失误差,以前学过的各种误差小结 基本误差 仪表误差 附加误差 绝对误差 误差的表示方法 相对误差 引用误差 系统误差 测量误差 偶然误差 疏失误差,本节小结,根据
