电气测量技术复习题-专升本 期末考试复习题及参考答案

电气测量技术复习题专升本期末考试复习题及参考答案一、选择题1.以下关于测量误差的描述，正确的是（）A.随机误差具有单向性，可通过多次测量取平均消除B.系统误差由偶然因素引起，无法修正C.粗大误差是由于测量者操作失误导致的，应剔除D.引用误差是绝对误差与被测量真值的比值2.某电压表的准确度等级为1.0级，量程为0~500V，测量200V时的最大绝对误差为（）A.±1VB.±2VC.±5VD.±10V3.电流互感器的主要作用是（）A.将高电压转换为低电压，供仪表测量B.将大电流转换为小电流，供仪表测量C.隔离高电压，保障人员安全D.提高测量精度，减少误差4.使用万用表测量直流电压时，若误将表笔接反，可能导致（）A.指针反向偏转，损坏表头B.测量值为负，不影响读数C.烧断保险丝D.无显示，需重新调整量程5.兆欧表（摇表）测量绝缘电阻时，其输出电压为（）A.直流电压B.工频交流电压C.高频交流电压D.脉冲电压6.测量三相三线制电路有功功率时，通常采用（）A.一表法B.两表法C.三表法D.四表法7.电能表的常数为1200r/kWh，表示（）A.每消耗1kWh电能，转盘转1200圈B.每转1圈，消耗1200kWh电能C.额定电压下，转盘转1200圈为1kWhD.额定电流下，转盘转1200圈为1kWh8.示波器测量信号频率时，主要调节的旋钮是（）A.垂直灵敏度（VOLTS/DIV）B.水平时基（TIME/DIV）C.触发电平D.聚焦调节9.测量接地电阻时，通常采用（）A.伏安法B.电桥法C.三极法D.兆欧表直接测量10.数字式仪表与模拟式仪表相比，主要优点是（）A.直观显示变化趋势B.抗干扰能力强C.测量精度高D.无需外部电源二、填空题1.测量结果由（）、（）和（）三部分组成。2.绝对误差是（）与（）的差值；相对误差是（）与（）的比值。3.仪表的准确度等级是指在规定条件下，仪表的（）与（）的百分比。4.电流互感器运行时二次侧严禁（），电压互感器二次侧严禁（）。5.兆欧表测量绝缘电阻时，L端接（），E端接（），G端接（）。6.功率表的量程选择需同时考虑（）和（）的量程。7.电能表按接入方式分为（）和（），按相数分为（）和（）。8.示波器显示波形时，需满足（）信号与（）信号的同步。9.接地电阻测量时，辅助接地极应与被测接地极保持（）以上距离，且三者呈（）布置。10.数字万用表的分辨率是指（），通常用（）表示。三、判断题1.系统误差具有重复性和可测性，可通过修正值消除。（）2.电流互感器的变比为一次电流与二次电流的比值，通常二次侧额定电流为5A或1A。（）3.万用表电阻档测量时，若指针接近满偏，说明被测电阻值远大于量程。（）4.兆欧表测量时，若被测设备短路，指针应指向“0”；若开路，指针应指向“∞”。（）5.功率表的电压线圈应并联在被测电路中，电流线圈应串联在被测电路中。（）6.电能表接线错误会导致计量误差，例如电压线圈断线会导致停转。（）7.示波器测量交流电压时，需将耦合方式设置为“直流”以观测直流分量。（）8.接地电阻测量时，辅助电压极应靠近被测接地极，辅助电流极应远离。（）9.数字仪表的A/D转换位数越多，分辨率越高，但抗干扰能力可能下降。（）10.测量两个同频率正弦信号的相位差时，可通过示波器的双踪显示法或李萨如图形法。（）四、简答题1.简述测量误差的主要来源。2.电流表与电压表在电路中的接入方式有何不同？为什么？3.电流互感器使用时需注意哪些事项？4.用兆欧表测量设备绝缘电阻的主要步骤有哪些？5.功率表正确接线的“发电机端”原则是什么？为什么要遵循该原则？6.电能表出现“潜动”（无负载时转盘转动）的可能原因及处理方法。7.用示波器测量正弦信号电压幅值的操作步骤。8.接地电阻测量时，对辅助接地极的位置和布置有何要求？9.数字式仪表与模拟式仪表的主要优缺点比较。10.列举两种测量两个同频率正弦信号相位差的方法，并说明其适用场景。五、计算题1.用准确度等级1.5级、量程0~100V的电压表测量某电压，读数为80V，求：（1）最大绝对误差；（2）示值相对误差；（3）引用误差。2.需测量220V交流电压，要求测量误差不超过±1%，现有两块电压表：A表量程0~300V，准确度1.0级；B表量程0~500V，准确度0.5级。应选用哪块表？3.一台电流互感器的变比为1000/5A，若一次侧电流为800A，求二次侧电流；若二次侧接一个内阻为0.2Ω的电流表，求二次侧电压。4.用功率表测量三相三线制电路有功功率，采用两表法，功率表1读数为1200W，功率表2读数为400W，求总功率；若电流互感器变比为100/5A，电压互感器变比为10000/100V，求实际总功率。5.某电能表常数为1800r/kWh，转盘在10分钟内转了90圈，求负载的有功功率（单位：kW）。6.用示波器测量正弦信号，垂直灵敏度为2V/DIV，波形在垂直方向占3.5格（峰峰值），时基为0.5ms/DIV，波形在水平方向占4格（一个周期）。求：（1）电压有效值；（2）信号频率。参考答案一、选择题1.C2.C（500V×1.0%=5V）3.B4.A5.A6.B7.A8.B9.C10.C二、填空题1.数值、单位、测量不确定度2.测量值、真值；绝对误差、真值（或测量值）3.最大引用误差、量程上限4.开路、短路5.被测设备导体、被测设备外壳、被测设备屏蔽层6.电压量程、电流量程7.直接接入式、经互感器接入式；单相、三相8.被测信号、扫描信号9.20m、直线10.能显示的最小变化量、位数（如3½位）三、判断题1.√2.√3.×（指针接近满偏说明电阻小）4.√5.√6.√7.×（交流耦合观测交流分量）8.×（电压极在中间，电流极最远）9.√10.√四、简答题1.误差来源：（1）测量装置误差（仪表精度、老化等）；（2）环境误差（温度、湿度、电磁场干扰）；（3）方法误差（测量原理近似、公式误差）；（4）人员误差（读数习惯、操作失误）。2.电流表串联接入电路（因内阻小，分压可忽略）；电压表并联接入电路（因内阻大，分流可忽略）。若电流表并联会短路，电压表串联会断路，均导致测量错误或设备损坏。3.注意事项：（1）二次侧严禁开路（否则感应高电压危及安全）；（2）二次侧必须接地（防止高压窜入低压侧）；（3）接线时极性正确（确保测量方向一致）；（4）负载阻抗不超过额定值（否则误差增大）。4.步骤：（1）断电并放电被测设备；（2）清洁被测设备表面（避免表面泄漏影响）；（3）接线：L接导体，E接外壳，G接屏蔽；（4）匀速摇动摇柄（120r/min），待指针稳定后读数；（5）测量后先拆线再停摇，避免反充电。5.“发电机端”原则：功率表电流线圈和电压线圈的同名端（标记）应接至电源侧。遵循该原则可确保功率表指针正向偏转，避免因相位差导致的读数错误，同时减小互感干扰。6.潜动原因：（1）电压线圈未加电压时，电流线圈有漏电流；（2）电磁元件安装不当（如铁芯倾斜）；（3）轻载补偿过当。处理方法：检查接线是否松动，调整补偿装置，校验电磁元件位置。7.步骤：（1）校准示波器（用标准信号调整垂直和水平系统）；（2）选择合适的垂直灵敏度（使波形高度适中）；（3）耦合方式设为“交流”（测交流电压）或“直流”（测含直流分量）；（4）调节触发电平使波形稳定；（5）测量峰峰值格数（V_pp=格数×VOLTS/DIV）；（6）有效值V_rms=V_pp/(2√2)。8.要求：（1）辅助电流极（C）与被测接地极（E）距离≥40m，辅助电压极（P）与E距离≥20m；（2）三者呈直线布置，避免接地极间电流场重叠；（3）辅助极应埋入潮湿土壤，降低接触电阻。9.数字式优点：精度高、读数直观、可存储传输；缺点：抗干扰差（高频易受影响）、无法显示连续变化。模拟式优点：实时性好、抗干扰强；缺点：精度低、读数误差大（视差）。10.方法1：双踪示波器法。将两信号分别接入CH1、CH2，调节时基使波形稳定，测量两波形同相位点的水平距离Δt，相位差φ=Δt/T×360°（适用于低频信号，直观）。方法2：李萨如图形法。将两信号分别接X、Y通道，图形为椭圆，相位差φ=arcsin(a/b)（a为椭圆在Y轴截距，b为Y轴峰值），适用于频率严格相同的信号（需频率已知）。五、计算题1.（1）最大绝对误差Δ=±100V×1.5%=±1.5V；（2）示值相对误差γ=±1.5V/80V×100%≈±1.875%；（3）引用误差=±1.5V/100V×100%=±1.5%。2.A表最大绝对误差ΔA=±300V×1.0%=±3V，相对误差γA=±3V/220V≈±1.36%（超1%）；B表ΔB=±500V×0.5%=±2.5V，γB=±2.5V/220V≈±1.14%（仍超）。但实际应选B表（误差更小），或题目可能假设允许按引用误差计算，此时B表引用误差0.5%≤1%，应选B。3.二次电流I2=800A×(5/1000)=4A；二次电压U2=4A×0.2Ω=0.8V。4.总功率P=1200W+(400W)=800W；实际总功率=