第12章---电工测量《电工技术》(课堂PPT).ppt
《第12章---电工测量《电工技术》(课堂PPT).ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第12章---电工测量《电工技术》(课堂PPT).ppt(31页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、电工技术电工技术电工技术电工技术主编主编 李中发李中发制作制作 李中发李中发2005年年1月月1第第12章章 电工测量电工测量掌握电流、电压、电功率、电阻的测量方法掌握电流、电压、电功率、电阻的测量方法掌掌握握电电流流表表、电电压压表表、功功率率表表、万万用用表表的的使使用用方法方法了了解解磁磁电电式式、电电磁磁式式及及电电动动式式仪仪表表的的结结构构和和工工作原理作原理了解磁电式、电磁式和电动式仪表的结构了解磁电式、电磁式和电动式仪表的结构了解电度表的接线方法和电能的测量原理了解电度表的接线方法和电能的测量原理学习要点学习要点2第第12章章 电工测量电工测量12.1 12.1 电工仪表的类型
2、、误差和准确度电工仪表的类型、误差和准确度12.2 12.2 指针式仪表的结构及工作原理指针式仪表的结构及工作原理12.3 12.3 电流、电压、功率及电能的测量电流、电压、功率及电能的测量12.4 12.4 电阻的测量电阻的测量312.1 电工仪表的类型、误差和准确度电工仪表的类型、误差和准确度电电工工仪仪表表是是实实现现电电工工测测量量过过程程所所需需技技术术工具的总称。工具的总称。电电工工仪仪表表的的测测量量对对象象主主要要是是电电学学量量与与磁磁学量。电学量又分为电量与电参量。学量。电学量又分为电量与电参量。通通常常要要求求测测量量的的电电量量有有电电流流、电电压压、功功率率、电电能能
3、、频频率率等等;电电参参量量有有电电阻阻、电电容容、电感等。电感等。通通常常要要求求测测量量的的磁磁学学量量有有磁磁感感应应强强度度、磁导率等。磁导率等。4n按按测测量量方方法法分分为为比比较较式式和和直直读读式式两两类类。比比较较式式仪仪表表需需将将被被测测量量与与标标准准量量进进行行比比较较后后才才能能得得出出被被测测量量的的数数量量,常常用用的的比比较较式式仪仪表表有有电电桥桥、电电位位差差计计等等。直直读读式式仪仪表表将将被被测测量量的的数数量量由由仪仪表表指指针针在在刻刻度度盘盘上上直直接接指指示示出出来来,常常用用的的电电流流表表、电电压压表表等等均均属属直直读读式式仪仪表表。直直
4、读读式式仪仪表表测测量量过过程程简简单单,操操作作容容易易,但但准准确确度度不不可可能能太太高高;比比较较式式仪仪表表的的结结构构较较复复杂杂,造造价价较较昂昂贵贵,测测量量过过程程也也不不如如直直读读法法简单,但测量的结果较直读式仪表准确。简单,但测量的结果较直读式仪表准确。n按按被被测测量量的的种种类类分分为为电电流流表表、电电压压表表、功功率率表表、频频率率表表、相相位位表等。表等。n按电流的种类分为直流、交流和交直流两用仪表。按电流的种类分为直流、交流和交直流两用仪表。n按工作原理分为磁电式、电磁式、电动式仪表等。按工作原理分为磁电式、电磁式、电动式仪表等。n按按显显示示方方法法分分为
5、为指指针针式式(模模拟拟式式)和和数数字字式式。指指针针式式仪仪表表用用指指针针和和刻刻度度盘盘指指示示被被测测量量的的数数值值;数数字字式式仪仪表表先先将将被被测测量量的的模模拟拟量量转化为数字量,然后用数字显示被测量的数值。转化为数字量,然后用数字显示被测量的数值。n按准确度分为按准确度分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和和5.0共共7个等级。个等级。12.1.1 电工仪表的分类电工仪表的分类5常用电工仪表的符号和意义常用电工仪表的符号和意义常用电工仪表的符号和意义常用电工仪表的符号和意义6常用电工仪表的符号和意义常用电工仪表的符号和意义常用电工仪表的符号和意义常用电工仪表
6、的符号和意义712.1.2 电工仪表的误差和准确度电工仪表的误差和准确度电电工工仪仪表表的的准准准准确确确确度度度度是是指指测测量量结结果果(简简称称示示值值)与与被被测测量量真真实实值值(简简称称真真值值)间间相相接接近近的的程程度度,是是测测量量结结果果准准确确程程度度的的量量度度。误误误误差差差差是是指指示示值值与与真真值值的的偏偏离离程程度度。准准确确度度与与误误差差本本身身的的含含义义是是相相反反的的,但但两两者者又又是是紧紧密密联联系系的的,测测量量结结果果的的准准确确度度高高,其其误误差差就就小小,因因此此,在在实实际际测测量量中中往往往往采采用用误误差差的的大大小小来来表表示示
7、准准确确度的高低。度的高低。由由于于制制造造工工艺艺的的限限制制及及测测量量时时外外界界环环境境因因素素和和操操作作人人员员的的因因素素,误误差差是是不不可可避避免免的的。根根据据引引起起误误差差的的原原因因不不同同,仪仪表表误误差差可可分分为为基基本本误误差差和和附附加加误误差差。基基基基本本本本误误误误差差差差是是在在规规定定的的温温度度、湿湿度度、频频率率、波波形形、放放置置方方式式以以及及无无外外界界电电磁磁场场干干扰扰等等正正常常工工作作条条件件下下,由由于于仪仪表表本本身身的的缺缺点点所所产产生生的的误误差差。附附附附加加加加误误误误差差差差是是由由于于外外界界因因素素的的影影响响
8、和和仪仪表表放放置置不不符符合合规规定定等等原原因因所所产产生生的的误误差差。附附加加误误差差有些可以消除或限制在一定范围内,而基本误差却不可避免。有些可以消除或限制在一定范围内,而基本误差却不可避免。8误差的表示方法误差的表示方法误差的表示方法误差的表示方法(1)绝对误差:)绝对误差:(2)相对误差:)相对误差:(3)引用误差:)引用误差:仪表的准确度:仪表的准确度:示值误差:示值误差:Ax:示值:示值Ao:真值真值Am:满标度值即量限满标度值即量限 Am:最大绝对误差最大绝对误差示值误差用于误差很示值误差用于误差很小或要求不高的场合。小或要求不高的场合。直直读读仪仪表表的的准准确确度度用用
9、最最大大引引用用误误差差来来分分级级,分分 为为 0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和和5.0共共7个个等等级级。如如准准确确度度为为2.5级级的的仪仪表表,其其最最大大引用误差为引用误差为2.5。最大相对误差:最大相对误差:9例例例例如如如如:用用一一量量程程为为150V的的电电压压表表在在正正常常条条件件下下测测某某电电路路的的两两点点间间电电压压U,示示值值为为100V,绝绝对对误误差差为为1V。这这时时U的的真真值值为为1001=99V,相相对对误误差差r=1%。如如果果示示值值为为10V,绝绝对对误误差差为为0.8V。则则其其真真值值为为10.8V,相相对对误误差差8%。
10、如如果果已已知知该该电电压压表表可可能能发发生生的的最最大大绝绝对对误误差差为为1.5V,则则仪仪表表的的最最大引用误差为:大引用误差为:注意注意注意注意:被测量比仪表量程小得越多,测量结果可能出现的:被测量比仪表量程小得越多,测量结果可能出现的最大相对误差值也越大。例如用最大相对误差值也越大。例如用1.0级量程为级量程为150V的电压的电压表测量表测量30V的电压,可能出现的最大相对误差为的电压,可能出现的最大相对误差为5,而,而改用改用1.0级量程为级量程为50V的电压表测量的电压表测量30V的电压,可能出现的电压,可能出现的最大相对误差为的最大相对误差为1.67。所以选用仪表的量程时应使
11、读。所以选用仪表的量程时应使读数在数在23量程以上。量程以上。所以该仪表的准确度等级为所以该仪表的准确度等级为1.0级。级。1012.2 指针式仪表的结构及工作原理指针式仪表的结构及工作原理电电工工测测量量中中常常用用的的指指针针式式仪仪表表有有磁磁电电式式、电电动动式式、电电磁磁式式3种种。这这些些仪仪表表的的结结构构虽虽然然不不同同,但但工工作作原原理理却却是是相相同同的的,都都是是利利用用电电磁磁现现象象使使仪仪表表的的可可动动部部分分受受到到电电磁磁转转矩矩的的作作用用而而转转动动,从从而而带带动动指指针针偏偏转转来来指指示被测量的大小。示被测量的大小。1112.2.1 磁电式仪表磁电
12、式仪表直直流流电电流流I通通过过可可动动线线圈圈时时,线线圈圈与与磁磁场场相相互互作作用用使使线线圈圈产产生生转转动动力力矩矩,带带动动指指针针偏偏转转。指指针针偏偏转转后后扭扭紧紧弹弹簧簧游游丝丝,使使游游丝丝产产生生反反抗抗力力矩矩。当当反反抗抗力力矩矩和和转转动动力力矩矩相相平平衡衡时时,线线圈圈和和指指针针便便停停止止偏偏转转。由由于于在在线线圈圈转转动动的的范范围围内内磁磁场场均均匀匀分分布布,因因此此线线圈圈的的转转动动力力矩矩与与电电流流的的大大小小成成正正比比。又又由由于于游游丝丝的的反反抗抗力力矩矩与与线线圈圈的的偏偏转转角角度度成成正正比比,所所以以仪仪表表指指针针的的偏偏
13、转转角角度度与与流流过过线线圈圈的的电电流流的的大大小小成成正正比比,即即:=KI。可可见见磁磁电电式式仪仪表标尺上的刻度是均匀的。表标尺上的刻度是均匀的。磁磁电电式式仪仪表表的的优优优优点点点点:刻刻度度均均匀匀、灵灵敏敏度度高高、准准确确度度高高、消消耗耗功率小、受外界磁场影响小等。功率小、受外界磁场影响小等。磁磁电电式式仪仪表表的的缺缺缺缺点点点点:结结构构复复杂杂、造造价价较较高高、过过载载能能力力小小,而而且只能测量直流,不能测量交流。且只能测量直流,不能测量交流。使使使使用用用用注注注注意意意意事事事事项项项项:电电表表接接入入电电路路时时要要注注注注意意意意极极极极性性性性,否否
14、则则指指针针反反打打会会损损坏坏电电表表。通通常常磁磁电电式式仪仪表表的的接接线线柱柱旁旁均均标标有有+、记记号号,以防接错。以防接错。1212.2.2 电磁式仪表电磁式仪表线线圈圈通通入入电电流流时时产产生生磁磁场场,使使其其内内部部的的固固定定铁铁片片和和可可动动铁铁片片同同时时被被磁磁化化。由由于于两两铁铁片片同同一一端端的的极极性性相相同同,因因此此两两者者相相斥斥,致致使使可可动动铁铁片片受受到到转转动动力力矩矩的的作作用用,从从而而通通过过转转轴轴带带动动指指针针偏偏转转。当当转转动动力力矩矩与与游游丝丝的的反反抗抗力力矩矩相相平平衡衡时时,指指针针便便停停止止偏转。偏转。由于作用
15、在铁心上的电磁力与空气隙中磁感应强度的平方成正由于作用在铁心上的电磁力与空气隙中磁感应强度的平方成正比,磁感应强度又与线圈电流成正比,因此仪表的转动力矩与比,磁感应强度又与线圈电流成正比,因此仪表的转动力矩与电流的平方成正比。又由于游丝的反抗力矩与线圈的偏转角度电流的平方成正比。又由于游丝的反抗力矩与线圈的偏转角度成正比,所以仪表指针的偏转角度与线圈电流的平方成正比,成正比,所以仪表指针的偏转角度与线圈电流的平方成正比,即:即:=KI2。可见电磁式仪表标尺上的刻度是不均匀的。可见电磁式仪表标尺上的刻度是不均匀的。推推斥斥型型电电磁磁式式仪仪表表也也可可以以测测量量交交流流,当当线线圈圈中中电电
16、流流方方向向改改变变时时,它它所所产产生生磁磁场场的的方方向向随随之之改改变变,因因此此动动、静静铁铁片片磁磁化化的的极极性性也也发发生生变变化化,两两铁铁片片仍仍然然相相互互排排斥斥,转转动动力力矩矩方方向向不不变变,其其平平均均转转矩矩与与交交流流电电流有效值的平方成正比。流有效值的平方成正比。1312.2.3 电动式仪表电动式仪表固固定定线线圈圈中中通通入入直直流流电电流流I1时时产产生生磁磁场场,磁磁感感应应强强度度B1正正比比于于I1。如如果果可可动动线线圈圈通通入入直直流流电电流流I2,则则可可动动线线圈圈在在此此磁磁场场中中就就要要受受到到电电磁磁力力的的作作用用而而带带动动指指
17、针针偏偏转转,电电磁磁力力F的的大大小小与与磁磁感感应应强强度度B1和和电电流流I2成成正正比比。直直到到转转动动力力矩矩与与游游丝丝的的反反抗抗力力矩矩相相平平衡衡时时,才才停停止止偏偏转转。仪仪表表指指针针的的偏偏转转角角度度与与两两线线圈圈电电流流的的乘乘积成正比,即:积成正比,即:=KI1I2。对对于于线线圈圈通通入入交交流流电电的的情情况况,由由于于两两线线圈圈中中电电流流的的方方向向均均改改变变,因因此此产产生生的的电电磁磁力力方方向向不不变变,这这样样可可动动线线圈圈所所受受到到转转动动力力矩矩的的方方向向就就不不会会改改变变。设设两两线线圈圈的的电电流流分分别别为为i1和和i2
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电工技术 12 电工 测量 技术 课堂 PPT
限制150内