电气测量技术总结和试卷及答案

电气测量 总结

一、课程的目的

掌握基本电量(电压、电流、功率、电能、频率、相位差、功率因数)和电路参数(直流电阻、交流阻抗,包括电感的品质因数、电容的介质损耗)的测量方法。

了解电工仪表、仪器的基本工作原理,能够正确选择和使用。

掌握误差估算方法,能够在工程测量中估算直接测量和间接测量的系统误差。 为从事电气方面的工作和科研奠定工程测量方面的基础。

二、学习方法

掌握原理,理解特点,能够正确使用。 主要资料:教材,课件,习题。 辅助资料:电路,电磁场。

三、主要内容

u,i。 直流,交流,大,中,小。

功率。 直流,交流;单相,三相;有功,无功。 f,T,?,cos?。 数字测量方法。

直流电阻,交流阻抗。 大,中,小。

附件:采样电阻,分流器,分压器。互感器。 误差分析及传递。

重点:

各量的模拟测量方法、数字测量方法、间接测量方法、其它测量方法。各方法的适用情况、原理、特点、误差分析。

四、具体内容(依据 陈立周 电气测量(第5版)) (一) 电工仪表与测量的基本知识 1、模拟指示仪表的组成和基本原理

测量机构是核心。一种测量机构和不同的测量线路可以组成不同功能的电工仪表,例如,磁电系测量机构接分流器可构成直流电流表,接分压器可构成直流电压表,接电源可构成欧姆表,接整流电路可构成交流的电压或电流表,接传感器可用于测量非电量。

不同类型的测量机构其具体结构不同,但基本原理是相同的,即必然有三个基本力矩:作用力矩,反作用力矩,阻尼力矩。这三个力矩是各种测量机构中必不可少的,它们决定了测量机构特性。当作用力矩和反作用力矩相等时,决定了指针的平衡位置。阻尼力矩改善可动部分的运动特性,使指针尽快静止在平衡位置。不同的测量机构产生着三个力矩的方式是不同的。 2、数字仪表的组成和基本原理

核心是直流数字电压表,将直流电压进行A/D转换和处理。不同的测量线路将各种待测量转换为允许输入的直流电压。

数字法测量频率和周期不需要A/D转换。相位差可转换为时间测量,因而数字法测相位差和功率因数也不用A/D转换。

3、测量误差及其表示方法

分类:系统误差,随机误差,疏忽误差。各自的特点,产生的原因,处理的方法。工程测量中因系统

误差比较大,湮没了随机误差。

表示方法:绝对误差,相对误差,引用误差。计算,特点,意义。根据最大引用误差确定仪表准确度等级。重点。

4、工程上最大测量误差的估计(系统误差)

重点。包括直接测量和间接测量误差。能计算直接测量误差。对于各电量电参量的间接测量方法,能计算其误差传递,即根据直读量计算所得的待测量中所包含的系统误差。 5、系统误差的消除方法

比较法。因引入了标准元件和/或指零仪,比较法可消除元件或仪表所造成的误差,可测量得更准确。 校正值(更正值)。仪表出厂时附有更正值曲线,或校表时记录更正值。 (二) 电流电压的测量

1Tidt,反映电流的平均值,刻度均匀。上式中,i可为直流量、T?0任意的周期量(正弦或非正弦)。但通过正弦电流是指针指示为零,可电流仍旧会使可动部分发热。配合外电路可构成直流电流表、直流电压表、欧姆表等。加整流电路可构成整流系仪表,测量正弦量。

1、磁电系测量机构的基本测量量是

1T2idt,反映电流的有效值,刻度不均匀。上式中,i可为直流?0T量、任意的周期量(正弦或非正弦)。配合外电路可构成交直流电流表、交直流电压表。

2、电磁系测量机构的基本测量量是3、电动系测量机构的基本测量量是

1Ti1i2dt,式中i1表示固定线圈电流,i2表示可动线圈电流,TT?0为基波周期。上式中,i1和i2可为直流量、任意的周期量(正弦或非正弦)。若i1和i2为正弦量,则基本测量量表达式可简化为I1I2cos?,式中I1表示固定线圈电流i1的有效值,I2

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