检测技术论文.doc

仪表检测与转换技术姓名： 潘彦丽 班级： 过化102班 学号： 2011年12月18 日一、电测量指示仪表的组成和基本原理（一）仪表的组成框图： 中间量Y与被测量X应有一定的函数关系，即： Y=f(X)测量线路的作用：由于测量机构中允许通过的电流很小，故必须通过一定的电路将被测量转化为测量机构能够接受的中间量 （二）测量机构的工作原理1、测量机构的作用： 测量机构是电测量指示仪表的核心，它的任务是将与被测量呈一定函数关系的中间量Y变换为活动部分的角位移，并能准确而迅速地指示出被测量的大小 2、测量机构的四个基本组成部分（1）驱动装置： 作用：在测量机构中接受中间量，并使活动部分产生转动力矩。 它由磁路系统，可动线圈或电磁元件组成（2）控制装置：作用：测量机构中，对活动部分产生反作用力矩的装置称之为控制装置。反作用力矩一般由弹性元件游丝或张丝产生。游丝实际上是一盘形弹簧，将它的一端固定在支架上，另一端与活动部分的转轴相连接。反作用力矩公式：M=D*D为反作用力矩系数，为偏转角。作用力矩M=反作用力矩M时，轴受力平衡，指针稳定。（3）阻尼装置： 作用：产生阻尼力矩，使活动部分快速稳定。只影响动态性，对结果无影响。 通常阻尼装置处于临界状态，使活动部件达到稳定偏转时间最短。（4）指示装置： 作用：显示处理结果 组成：指示器与标度盘。二、指示仪表的误差和准确度误差可以用绝对误差和相对误差来表示，但它们都难以表示某一只指示仪表的准确度。仪表的准确度等级只表示仪表本身的基本误差，因此，仪表的基本误差就是仪表的最大引用误差。仪表的准确度等级只是从整体上反映仪表的误差情况，在使用仪表进行测量时，其测量准确度往往低于仪表的准确度，而且如果被测量的值离仪表的量限愈远，其测量的准确度愈低。三、指示仪表的主要技术特性（一）仪表的灵敏度和仪表常数 1、灵敏度定义： S=L/x=m（分格）/x L-仪表指针的偏转 x-被测量的变化 m-仪表指示器的偏转分格数 2、常数：仪表常数愈小，被测量的分辨力愈强（二）仪表的误差和准确度（三）仪表本身所消耗的功率（四）仪表的阻尼时间（五）过载能力（六）抗外界干扰能力（七）其它四、指示仪表的分类（一）按仪表的结构和工作原理分主要有：磁电系、电动系、铁磁电动系、整流系、感应系等，此外还有静电系、热电系、电子系等。（二）按被测量的种类分电流表、电压表、功率表、电度表、频率表、相位表、欧姆表、兆欧表，以及多种用途的仪表，如万用表等。如：多费率式电能表手摇式指针兆欧表单相电压数显表单相数字+光柱显示仪表三相数字+光柱显示仪表多功能监测仪（可监测三相电压，三相电流，功率因数，有功功率，无功功率）指针式功率表指针式功率因数表 指针是电压表指针是电流表指针式万用表数字式嵌形表（三）按被测量变化规律分有直流表、交流表、交直流两用表。（四）按使用方式分有安装式和可携式仪表。可携式仪表例如：数字式万用表安装式仪表例如：三相电压数显表此外，还可按仪表的准确度等级、对外电场、外磁场防御能力和显示是否是数字式以及使用条件等分类。电量和电路参数的测量一、电流、电压的直读测量（一）测量电流的方法误差 用电流表直接测量某支路中的电流的接线方法，图中电源电压为U，支路中的总电阻为R。当电流表未接入时，支路中电流的实际值为：现接入内阻为RA的电流表，电流值变为：由于电流表接入而产生的方法误差，用相对误差表示为：上式表明，如果电流表的内阻RA越小于支路总电阻R，则方法误差愈小。式中的负号表示接入电流表以后，被测电流变小了。(二)测量电压的方法误差当电压表未接入时，电阻R上的实际电压值为：现接入内阻为RV的电压表，电压值变为：由于电压表接入引起的方法误差为二、功率的直读测量直流电路中负载吸收的电功率为：因此，可以用间接测量法测出P，即分别测出U和I，然后算出P，但这种方法往往会引入较大的方法误差，不如用功率表直接测量准确。在交流电路中，负载吸收的有功功率为： （一）三相电路有功功率的测量三相电路有功功率直接测量法可有一功率表法、二功率表法和三功率表法。 1三功率表法式中，PA、PB、PC分别为A、B、C项负载所吸收的有功功率。用三功率表法测量三相负载有功功率的接线方法。b图和c图中只画出功率表在一相中的接法，其余两相类似。 2、一功率表法如果三相电路对称，则各相负载吸收的有功功率必然相等。因此，只要用功率表测出任一相负载的有功功率，然后乘以3就得出三相负载的总有功功率。这种方法在同时能测量出相电流和相电压时才适用。3二功率表法 二功率表法是测量三相三线制电路总有功功率的最方便的方法。按功率表的原理，PW1和PW2的读数应分别是：式中，为AC与A的相位差；2为BC与B的相位差。显然，P1和P2都不代表哪一相负载所消耗的有功功率，但可以证明，P1与P2之和却代表了三相负载消耗的总有功功率P，即有：现证明如下：设负载为星形接法(若为三角形接法，也可化为星形接法)，则三相瞬时功率为： 根据基尔霍夫电流定律，可写成：上式两边在一个周期中求平均值，得到三相平均功率为： 三、测量用互感器在交流测量中，都是利用测量（仪用）互感器来扩大仪表的量程。互感器是利用铁心变压器能够变压和变流的特性，把高电压变成低电压，大电流变成小电流，因而可用普通低、中量程的仪表进行测量，其明显的优点是：受频率的影响小；损耗小；可以实现多功能测量；测量仪表可以标准化；安全可靠。 （一）测量用互感器的结构和工作原理按照变压器的原理，当变压器为理想情况时，一、二次电压（l、2）、电流（l、2）间的关系为： 式中，l、2为一次绕组、二次绕组的匝数。电压互感器一般为降压变压器。 高压电流互感器 高压电压互感器 低压电流互感器（二）测量用互感器的误差和准确度等级1误差实际互感器不是理想的，因而互感器的额定电压（电流）比与实际值之间存在一定误差，这种误差叫做电压（电流）比误差，如用相对误差表示，则称为比值差或比差。 2角误差由于互感器一次、二次阻抗以及负载的影响，使电压互感器