《电工测量》PPT课件.ppt

1、第13章电工测量，13.4电压测量，13.1电工测量仪器的分类，13.2电工测量仪器的类型，13.3电流测量，13.6功率测量，13.7兆欧表，13.5万用表，13.8用电桥测量电阻、电容和电感，13.9非电的电气测量方法。本章要求：1 .了解常用的电工测量仪器。掌握常用电气测量仪器的用法。3.了解用电桥测量电阻、电容和电感的方法。4.了解非电量常用的电量测量方法。在第13章电测量中，电路中各种物理量的大小(如电压、电流、功率、电能和电路参数等)。)除了分析和计算方法之外，通常还通过电气测量仪器进行测量。电测量技术的应用有以下优点：第十三章电测量。1.该电测仪表结构简单，使用方便，准确度足够。

2、2.该电测仪表可灵活安装在需要进行测量的地方，并可实现自动记录。3.电气测量仪器可以实现远距离测量。4.能够通过电气测量的方式测量非电量。电气测量仪器的分类1。根据要测量的类型进行分类。根据工作原理分类3。按电流类型分类(见上表)4。按准确度、最大基本误差和仪器最大量程(满标准值)分类目前，我国直读式电气测量仪器按准确度分为0.1、0.2、0.5和1.0。准确度是电气测量仪器的主要特性之一。高精度(0.1、0.2、0.5)的仪器通常用于其他仪器的精确测量或校准。相对额定误差和准确度是电气测量仪器的主要特性之一。仪器的准确度根据仪器的相对额定误差进行分级。例如，准确度为2.5的电压表的最大量程为

3、50 V。在正常情况下，最大基本误差可以认为是恒定的，因此测量值小于全标准值，相对测量误差就越大。如果用电压表测量实际值为10V的电压，相对误差为：测量实际值为40V的电压时，相对误差为：选择仪器的测量范围时，测量值应大于仪器满量程值的一半。可能出现的最大基本误差是电测量仪表上的几个符号、电测量仪表的类型以及用直读仪表测量各种电量的基本原理，这使得在电流被引入仪表后，可移动部件由于利用电磁作用的转矩而旋转。在转动力矩和电流之间有一个T=f(1)，1)产生转动力矩T的部分使仪器的可移动部分在力矩下转动。3)阻尼器是一种能产生制动力(阻尼力)的装置，使仪器的可动部分能迅速停在平衡位置。直读仪表的基

4、本部件，2)产生阻力矩的部件当阻力矩等于转动力矩时，仪表的活动部件在某一位置平衡。电气测量仪表类型，14.2.1磁电仪表，1。结构、螺旋弹簧，(1)马蹄形永磁体、极掌和圆柱形铁芯等的固定部分。(2)活动部件的铝框架和线圈、两个半轴O and O、螺旋弹簧和指针。极掌和铁芯之间的气隙长度是均匀的，其中在辐射方向上产生均匀的磁场。工作原理：(1)转动扭矩t的产生和(2)阻力扭矩TC的产生。当线圈和指针旋转时，螺旋弹簧被拧紧以产生阻力扭矩TC。线圈接收扭矩T=k1I，线圈接收扭矩T，指针旋转。弹簧的温度系数与指针的偏转角成正比，即温度系数=k2。当弹簧的阻力扭矩t和线圈接收的扭矩TC达到平衡时，可移

5、动部件停止旋转。此时，当弹簧的阻力扭矩和旋转扭矩达到预定值时，即指针的偏转角。结论：指针的偏转角与流经线圈的电流成正比。使用5个优点：规模均匀；高灵敏度和准确性；强阻尼；电能消耗低；它受外部磁场的影响较小。缺点：只有DC可以测量；价格更高；承受不了大的过载。测量DC电压、DC电流和电阻。1.结构主要部分是一个固定的圆形线圈，内部有一个固定的铁片和一个固定在转轴上的活动铁片。工作原理：仪器的转动力矩T=k I，弹簧的阻力矩TC=k2，弹簧的阻力矩TC与指针的偏转角成正比，即当T=TC时，活动部分停止转动，即指针的偏转角。结论：指针的偏转角与DC电流或交流电流有效值的平方成正比。将电流1磁场引入线

6、圈，固定和可移动铁片都被磁化(同一端的极性相同)。活动片因排斥而带动指针旋转，交流为有效值。因为指针的偏转角与DC电流的平方或交流有效值成正比，所以仪表刻度上的刻度是不均匀的。与轴连接的活塞在腔室内运动，产生阻尼力。3。使用，4。优点：结构简单；低价；可用于空调和DC；能测量大电流；允许大过载。缺点：规模不均衡；它易受外部磁场和铁片磁滞、涡流的影响(测量交流时)，所以精度不高。测量交流电压和交流电流。1.结构有两个线圈：固定线圈和活动线圈。空气阻尼器的动圈、指针和活塞都固定在轴上。工作原理：固定线圈中的电流I1 (i1)活动线圈中的电流I1(i1)与磁场相互作用；电磁力f线圈由扭矩t线圈和指针

7、旋转；当仪器的旋转力矩引入DC时，T=k1I1i2当引入交流时，t=K1I1i2cos，I1和I2的有效值，I1和I2之间的相位差，弹簧的阻力矩TC=k2与指针的偏转角成正比，即当T=TC时，可动部分停止转动，即指针的偏转角。结论：指针的偏转角与两个电流的乘积成正比。当将仪器的转动力矩引入DC时，T=K1I1i2cos，T=k1i 2 cos(DC)，T=k1i 2 cos(交流)，I1和I2之间的相位差为4。优点：可用于空调和DC；准确度高。缺点：受外部磁场影响很大；承受不了大的过载。3。用于测量交流/DC电压、电流和功率。对于电流测量，电流表的内阻应该很小。磁电安培计通常用于测量DC电流。

8、为了扩大电流表的范围，分流电阻RA可以与测量机构并联。电流表应串联在电路中，其中：R0测量机构RA分流器的电阻，磁电式电流表常用于测量DC电流，电磁式电流表常用于测量交流电流。从可用分流电阻可以看出，要扩大的范围越大，分流电阻应该越小。示例：有一个磁电安培计。无分流时，表头满量程电流为5mA，表头电阻为20。今天，如果测量范围(满量程值)是1A，分流器的电阻是多少？在电压测量中，仪表的内阻应该很高。磁电伏特计通常用于测量DC电压。为了扩大电压表的量程，可以将一个倍压电阻RV与测量机构串联。电压表应并联在被测电路的两端，其中：R0测量机构RV的电阻和倍压器的电阻。磁电式电压表通常用于测量DC电压

9、，电磁式电压表通常用于测量交流电流。从可用的串联电阻可以看出，要扩大的范围越大，串联电阻就应该越大。示例：有一个范围为50V、内阻为2000的电压表。现在，如果我们想把它的测量范围扩大到300伏，应该串联多少电阻倍压器？磁电式万用表用于测量DC电流范围越大，分流电阻越小。万用表、DC调节电位器、万用表、磁电式万用表都用来测量DC电流、DC电压、交流电压和电阻等。2.对于DC电压测量，RV1 RV3构成倍压器的电阻，改变转换开关的位置会改变倍压器的电阻，从而改变电压范围。测量范围越大，倍压器的电阻越大。对于交流电压测量，磁电仪器只能测量DC。如果你想测量交流，你需要添加整流器组件，如图中的D1和

10、D2。在正半周，电流流经D1，部分电流流经微安。在负半周，电流直接流经D2，并从“”端子流出。可以看出，半波电流通过微安计，读数应该是电流的平均值。可以看出，半波电流通过微安计，读数应该是电流的平均值。因此，增加了一个交流调节电位器(图中的600)来改变刻度盘。指示读数被转换为正弦电压有效值。可以看出，半波电流通过微安计，读数应该是电流的平均值。因此，增加了一个交流调节电位器(图中的600)来改变刻度盘。指示读数被转换为正弦电压有效值。普通万用表只适合测量频率为451000赫兹的电压。4.电阻测量。测量电阻时，有必要连接电池。待测电阻越小，电流越大，指针的偏转角越大。注：(1)测量前，将 和-

11、两端短路，看指针是否在零，否则，调整调零电位器(图中1.7k电阻)进行校正。(2)切勿测量带电线路上的电阻。使用后，将转换开关转到高压位置。MF-30万用表、万用表、零欧姆调整、机械调零、转换开关、数字万用表等的面板图。现在以DT-830数字万用表为例，说明其量程和使用方法。1.测量范围：(1)DC电压分为五个等级：200mv、2v、20v、200v和1000v。(3)交流电压分为五个等级： 200毫伏、2v、20v、200伏和750伏。(2)DC电流分为五档： 200a、2ma、20ma、200ma和10a。(4)交流电流分为五档： 200a、2ma、20ma、200ma和10a。(5)电阻

12、分为六档： 200，2k，20k，200k，2M，20M，数字万用表，DT-830万用表面板图，2。面板说明，(2)电源开关：使用时将开关转到“开”的位置；使用后将其设置到“关闭”位置。(3)转换开关：用于选择功能和范围。根据测量的电量(电压、电流、电阻等)选择相应的功能位。)；根据测量范围的大小选择合适的范围。(4)输入插座：将黑色测试笔插入“通讯”插座。红色测试笔有以下三种插入方法：测量电压和电阻时，将其插入“V”型插座；当测量电流小于200毫安时，插入“毫安”插座；当测量电流大于200毫安时，插入“10A”插座。(1)显示：显示四位数字，最高的数字只能显示1位或不显示，被认为是半位数字，

13、所以称为三位半数字()。最大指示是1999年或-1999年。当测量值超过最大指示值时，显示“1”或“-1”。功率测量，单相交流和DC功率测量，功率通常用电气仪表、功率计接线图、负载和固定线圈测量：匝数少，导线粗，与负载串联为一个电流线圈。可动线圈：多匝细线，作为电压线圈与负载并联。工作原理：i2与u成正比，I2和u可以认为是同相的，所以：功率测量，三相功率测量，在三相三线制中，两个功率计被广泛用于测量三相功率。两个功率计测量三相功率，工作原理：三相瞬时功率：所以p=ua ia UB UC(iA IB)IC=(ua UC)iA(UB UC)IB=UAC iA UB IB=p1p 2，p=pa P

14、b PC=ua ia UB IB UC IC，因为iA iB iC=0，所以可以看出三个，其中是UAC和iA之间的相位差。其中是uBC和iB之间的相位差。，两个功率表读数的总和是P=P1 P2=UAC IA cos UBC IB cos。当负载对称时，P1=UAC ia cos，=UL IL cos (30)，P2=UBC IB cos，=UL IL cos (30)。根据相量图，两个功率计的读数之和为P=P1P2=Ul Il cos(30)Ul Il cos(30)，这表明三相功率可以用两表法测量。60岁的P1和P2都是正值，P=P1P2；60岁时，P1是积极的，P2是消极的，P=P1P2；

15、三相功率应该是两个功率计读数的代数和，任何一个功率计的读数都没有意义。在实践中，通常使用三相功率计(二进制功率计)来代替两个单相功率计来测量功率。兆欧表、兆欧表：用于检查电机、电器和线路的绝缘，测量高阻值电阻。1.结构，兆欧表结构示意图，两个线圈固定在同一轴上并相互垂直。一个线圈与电阻R串联，另一个线圈与被测电阻Rx串联，被测电阻Rx与DC电源并联。永磁体，线圈，手动DC发电机，磁场不均匀，2。工作原理，当测量通过线圈的电流时，线圈受到磁场的影响，并产生两个相反方向的转矩，f1()和f2()是磁感应强度和两个线圈所在的偏转角之间的函数关系。T1=k1 I1 f1()，T2=k2 I2 f2()

16、，仪器的可移动部分在扭矩的作用下偏转，直到两个线圈产生的扭矩平衡。工作原理：当两个线圈产生的力矩平衡时，有T1=T2，即k1 I1 f1 ()=k2 I2 f2()。上述公式表明，偏转角与两个线圈中的电流之比有关，因此称之为电流比计。结论：1 .偏转角与测得的电阻Rx有一定的函数关系，因此该角度可以反映测得的电阻。2.仪器的偏转角与电源电压u无关，所以手摇发电机的转速不影响读数。用电桥测量电阻、电容和电感，DC电桥，2。工作原理，1。电路中，最常用的单臂DC电桥(惠斯通电桥)用来测量大约1至0.1M的电阻。当没有电流流过检流计时，电桥达到平衡。电桥平衡的条件是，R1R4=R2R3，让R1=Rx为被测电阻，然后，在测量时，首先将比率臂调整到某一比率，然后调整比率臂，直到电桥平衡。交流