电气测量1.ppt

电气测量,柳赟luoye861228,电工电子实验教学中心,课程目的：,课程内容：,1、电气测量常用仪器、仪表的原理和使用方法。,2、电量、电参量的测量方法。,3、测量误差估算。,掌握电气测量的基本知识，能胜任电力工作岗位的基本测量任务。,教学安排：,32学时，最后一次课考试。,电气测量对象,电压、电流、功率、频率、相位、直流电阻、交流阻抗、品质因数、介质损耗。,电气测量的发展过程,机械式的模拟指示仪表,电子式的模拟指示仪表（电子测量仪表）,数字仪表,智能仪器,虚拟仪器,各有特点，使用在不同的场合，满足不同的需要。,第一章电工仪表与测量的基本知识,重点,测量方法的分类。模拟指示仪表的基本工作原理。表面标记。绝对误差、相对误差、最大引用误差、仪表的准确度等级。计算、相互关系和意义。系统误差的估算。随机误差的估算。,1,第一节测量方法的分类,第二节电工仪表的组成,第三节电工仪表的组成和基本原理,第四节测量误差及其表示方法,第五节工程上最大测量误差的估计,第一章电工仪表与测量的基本知识,1、直接测量：,2、间接测量：,3、组合测量：,第一节测量方法的分类,直接读出被测量的数值。,测出中间量，用公式算出被测量。例如伏安法测电阻，三表法测交流参数。,改变测量条件，测出不同条件下的中间量，联立方程组算出被测量。,例：,一、根据测量方式分类,测电阻温度系数和。,1,1、直读法：直接读取测量数据（包括中间量）。,2、比较法,二、根据测量方法分类,(1)零值法：,(2)较差法：,(3)替代法：,指针示数为零。如电桥测电阻。,测待测量与标准量的微小差值。如电位差计测量待测电压与标准电池的差值。,两次测量，标准量完全替代被测量。要求：标准量最好是连续可调的，测量仪表灵敏度高。例如，替代法测电阻。可选用电流表指示状态。,1,1、模拟指示仪表：基于电磁作用，可动部分偏转，根据指针位置读出被测量数值。（一般为直读仪表）,2、数字仪表：把被测量转换为数字量进行测量和显示。（一般为直读仪表）,第二节电工仪表的分类,一、电工仪表分类,基于电磁原理测量各种电磁量的仪器仪表称为电测量仪表，习惯称为电工仪表。,1,A组：工作环境为0+40，相对湿度在85%以下B组：工作环境为-20+50，相对湿度在85%以下C组：工作环境为-40+60，相对湿度在98%以下,模拟指示仪表,按工作原理,磁电系仪表,电磁系仪表,电动系仪表,感应系仪表,按使用方式,安装式和便携式两类,按准确度等级,有0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0级,按被测对象,有电流表、电压表、功率表、电能表等,按使用条件,分A、B、C三组仪表,常见的安装式仪表,便携式仪表,模拟指示仪表和数字仪表的对比：,（1）不能笼统地说哪类仪表好，每类仪表中都有准确/不准确的仪表，需根据仪表特性、测量对象进行具体分析和选择。,（2）一般说来，数字仪表读数方便，测量速度和精度可做到很高，数字量便于保存和远距离传送。,（3）模拟指示仪表便于估值，能从指针的摆动观察待测量的变化趋势。模拟指示仪表不需电池，性能更稳定。,1,3、比较仪器：基于比较法（零值法）原理。,例如，交直流电桥，电位差计。,比较仪器的基本特点：,（1）仪器中采用了标准元件。,（2）用指零仪示值。,所以，比较仪器的测量准确度一般高于直读仪表。,1,二、模拟指示仪表的表面标记,表面标记：在电工仪表的刻度盘或面板上，通常用各种不同的符号来说明仪表的各种技术性能，称为表面标记。,电工仪表的表面标记包括：测量对象的单位、工作电流的种类、测量机构工作原理的系列、准确度等级、仪表使用条件、工作位置、绝缘强度等。在电工测量中，应按指示仪表的表面标记正确选用仪表，并符合仪表的正常工作条件。,1,2.仪表工作原理的图形符号,3准确度等级的符号,4端钮及调零器的符号,5工作位置的符号,6电流种类的符号,7绝缘强度的符号,传统指示仪表的表面标记,电工仪表常见的表面标记符号,1,识别电表表盘上的符号,1,1,上面仪表面板上的型号符号及图形符号的含义是什么？,1,1,三、模拟指示仪表的技术要求,准确度灵敏度：通入单位被测量时仪表的偏转角，S=d/dx。仪表的功耗：接入被测电路时，仪表自身消耗的功率。取决于仪表的内阻和被测电路两方面。仪表的标尺特性：线性和非线性（均匀和不均匀）。阻尼时间交流仪表还应具有较宽的频率范围抗干扰能力过载能力,1,第三节电工仪表的组成和工作原理,一、模拟指示仪表的组成,被测量y,中间量x,指针偏转角,1,作用是把被测量转换为可被测量机构接受的中间量,作用是把中间量转换为指针偏转角，是模拟指示仪表的核心,模拟指示仪表测量机构的组成,固定部分：,固定线圈，框架等。,可动部分：,动圈，指针，游丝等。,二、模拟指示仪表中的三大部件1.产生转动力矩的装置：利用电磁力的有磁电式、电磁式、电动式、感应式、振动式等。利用电荷作用力的有静电式等。2.产生反作用力矩的装置：主要有游丝、悬丝等。3.产生阻尼力矩的装置：可以利用电磁阻尼、空气阻尼、油阻尼等。,三、模拟指示仪表测量机构的基本原理,1、作用力矩（转动力矩）M（驱动部分）,作用力矩与被测量的大小、可动部分所处的位置有关。,磁电系：,不同系列的仪表产生作用力矩的原理不同。,1,2、反作用力矩Ma（控制部分）,若没有反作用力矩，则不论作用力矩M多大，可动部分都会在它的作用下偏转到尽头。,反作用力矩可由游丝、张丝、电磁力矩等产生。,游丝、张丝产生的反作用力矩：,偏转角越大，反作用力矩越大。,，可得到指针的平衡位置。,1,3、阻尼力矩Md（阻尼部分）,阻尼力矩使可动部分尽快稳定在平衡位置。,阻尼力矩的一种动态力矩。它的大小与运动速度成正比，方向与运动方向相反。可动部分稳定后，阻尼力矩消失，所以它不改变由作用力矩和反作用力矩所确定的偏转角。,1,指示仪表测量机构的基本原理小结,作用力矩一般与待测量和偏转角有关。反作用力矩与偏转角有关。