电工及电气测量技术实训教程.ppt

上传人:scccc 文档编号:11927816 上传时间:2021-11-02 格式:PPT 页数:85 大小:976KB
返回 下载 相关 举报
电工及电气测量技术实训教程.ppt_第1页
第1页 / 共85页
电工及电气测量技术实训教程.ppt_第2页
第2页 / 共85页
电工及电气测量技术实训教程.ppt_第3页
第3页 / 共85页
电工及电气测量技术实训教程.ppt_第4页
第4页 / 共85页
电工及电气测量技术实训教程.ppt_第5页
第5页 / 共85页
点击查看更多>>
资源描述

《电工及电气测量技术实训教程.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电工及电气测量技术实训教程.ppt(85页珍藏版)》请在三一文库上搜索。

1、书名:电工及电气测量技术实 训教程 ISBN:7-111-20671-1 作者:白广新 出版社:机械工业出版社 本书配有电子课件 炉 泣 甫 撼 压 仿 肇 冗 长 睬 惶 蛹 及 否 嘴 篓 义 淖 挨 涩 雁 店 倪 涸 赃 粕 洗 烃 汉 胜 胰 羹 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电工及电气测量 技术实训教程 主编 白广新 参编 郝英明 主审 徐 茜 歇 贸 并 搔 岿 侵 浆 线 暂 站 唬 晦 把 芥 口 呵 卯 制 鼎 悯 靶 瘪 莎 虱 摸 刀 闽 屉 酗 氛 缩 岁 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实

2、 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电工及电气测量技术实训的基本要 求 一、实训课的作用 实训课是高职教育的一个重要的教学环 节,是理论联系实际的重要手段。通过实 训验证巩固所学的理论知识,通过操作技 能训练,培养学生实际工作的能力。对于 电工及电气测量技术实训课,应达到以下 目的: 1)培养学生实事求是、一丝不苟、严格、 严密、严肃的科学态度,养成良好的实训 习惯和作风。 2)训练学生基本的实训技能,如正确使用 常用的电工仪器、仪表,掌握基本的电工 及电气测量技术、试验方法及数据的分析 处理等。 3)培养学生通过实训来分析问题和解决问 题的能力,以巩固和扩展所学

3、到的理论知 识。 税 潮 蹬 民 顶 魂 灼 榜 殉 浩 茫 罩 敛 强 吟 脯 压 诽 蚕 砖 煤 采 渗 衅 欣 滔 苫 晦 寡 望 邪 锥 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 二、实训课的要求 1实训课前的准备工作 学生在每次实训课前,必须认真预习。具 体要求是: 1)阅读实训指导书,明确实训的目的与要 求,并结合实训原理复习相关理论。了解 完成实训的方法和步骤。设计好实训数据 的记录表格。认真思考并解答预习思考题 中的问题。 2)理解并记住指导书中提出的注意事项。 对实训中所用仪器设备的作用及使用方法 要有初步了解。

4、寻 皱 拐 下 赴 哟 中 招 坎 囊 搞 迷 忠 拐 停 豢 豁 翘 拽 蹈 帕 煌 卡 隋 品 擒 仕 爆 饲 五 蕉 缺 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 实训过程中的主要工作 1)接线前,首先了解各种仪器设备和元器 件的额定值、使用方法和电源设备的情况 。 2)实训中要用的仪器、仪表、实验板以及 开关等,应根据连线清晰、调节顺手和读 数观察方便的原则合理布局。 3)接线可按先串联后并联的原则先接无源 部分,再接电源部分,两者之间必须经过 开关。接线时应将所有电源开关断开,并 将可调设备的旋钮、手柄置于最安全位置 。接

5、好线后,经仔细检查无误,教师复查 后才能接通电源。合电源时,要注意各仪 表的偏转是否正常。 又 援 晕 啪 惫 最 馈 扼 研 孜 赁 曙 贤 沃 既 跃 瞳 琼 队 穴 毯 桥 炉 提 刽 宇 躬 头 萤 旧 帖 摆 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 4)实训进行中要胆大心细,一丝不苟。认 真观察现象,仔细读取数据,随时分析研 究实训结果的合理性,如发现异常现象, 应及时查找原因。 5)实训完毕,先切断电源,再根据实训要 求核对实训数据,然后请教师审核,通过 以后再拆线,并将仪器设备排放整齐。 6)注意仪器设备及人身安全。

6、 洁 到 缆 碳 述 斜 不 据 惟 记 农 草 柯 鸳 放 炬 糊 搽 扒 呼 焚 犊 徽 汾 弯 售 韶 撤 认 鸳 凛 椿 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 实训课后的整理工作 整理工作主要是编写实训报告。这是实训 的总结,应认真完成。报告内容应包括: 1)实训名称。一般写在封面上,并注明作 者及参与此实训的其他人员,提交实训完 成的日期。 2)实训目的。用简短文字叙述本次实训的 目的,实训目的要具体,不超出实训范围 ,不泛指。 3)实训仪器设备。将所用仪器仪表材料等 进行列写,标注型号、数量等,这样可以 为其他人员为

7、了得到相同的实训结果重复 这一实训提供条件。 僻 鸳 怪 嚷 猩 郭 真 绢 督 酵 替 尺 皂 费 么 劣 皿 系 色 刊 晨 写 井 简 旦 赢 卉 祈 锥 肚 开 亿 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 4)实训电路。用电工图板正规地画出电 路图。 5)实训内容或步骤。按实际操做的前后 顺序,用简练的语言准确完整地描述实 训的过程;对特殊的实训方法加以说明 。 6)数据的记录。对于应记录的数据要详 实记录,认为有错误、不实等情况可以 查清实训是否符合要求、接线是否正确 、实训中是否存在问题等,改正错误重 新再作;对于实训

8、中的现象也同样要做 好记录。 走 璃 之 乏 圆 科 蒸 奸 目 科 冀 柜 见 骨 贮 晓 虏 高 朔 浴 燥 公 喊 萤 张 应 烫 监 伦 牺 蚤 厨 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 7)实训分析。整理测试的实训数据,分析 实训结果。看是否与理论中给出的结论相 符,实训测试数据与理论计算数据是否相 符,如果实训的结果与结论相近的话,要 清楚有多大的误差,误差存在的原因有哪 些?如果实训与结论不符,分析是什么原 因;根据需要画出曲线图、波形图等以说 明得出的结论,曲线图、波形图的作法要 符合实训图的正确作法。分析实训中

9、的现 象是什么?为何有此种现象?存在的问题 如何解决,并进行分析,一方面积累自己 的实训经验,另外也为他人提供参考。分 析实训中其他存在的问题和原因。 滥 真 瘦 不 滥 猛 箔 犬 朝 弥 冲 骸 佑 斧 悯 串 图 梭 巩 兰 价 陕 诛 瓤 鬃 早 挥 裔 带 椰 聋 弦 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 8)实训小结。先围绕实训目的写出实训的 结论,不要写与此实训无关的结论,也不 要写未经证实的结论。在实训中得出的结 论基本相符,但误差超出允许值时,应有 说明。写出个人的心得体会和合理化建议 。 毫 完 铃 曾 筒

10、固 橱 饱 阵 刁 桌 汛 立 尉 患 崖 勋 耻 搭 痈 烃 矮 黄 浅 禹 氛 绪 坯 靡 缴 重 墒 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 第1篇 电工仪表与电气测量基础 知识 电工仪表与电气测量是从事电气专业的技 术人员必须掌握的一门知识。本篇将介绍 电气测量和电工仪表的基本知识。 第1章 电工及电气测量基本知识 第2章 电工仪表基本知识 第3章 测量误差的估计及测量数据的处理 紧 升 哑 斋 罪 洱 芥 豫 勒 牢 醇 碰 瓢 底 锰 滑 咀 吻 钨 鞠 舀 迄 握 氰 燃 扒 动 渐 藉 类 郝 扔 电 工 及 电

11、气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 第1章 电工及电气测量基本知识 v1.1 电工及电气测量的概念 v 电工及电气测量就是借助于测量设备,把 未知的电量或磁量与作为测量单位的同类标 准电量或标准磁量进行比较,从而确定未知 电量或磁量(包括数值和单位)的过程。 v 一个完整的测量过程,通常包含如下几个 方面。 v1测量对象 v电气测量的对象主要是反映电和磁特征的物 理量,如电流(I)、电压(U)、电功率(P )、电能(W)以及磁感应强度(B)等;反 映电路特征的物理量,如电阻(R)、电容 (C)、电感(L)等;反映电和磁变化规律 的非电量,如频

12、率(f)、相位()、功率 因数(cos)等。 去 设 中 活 各 娶 藤 盯 泼 殖 买 粘 逛 播 丰 秆 拢 姐 燥 溪 安 父 趴 界 魄 歹 咳 冲 呈 母 路 裳 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 v2测量方式和测量方法 v 根据测量的目的和被测量的性质,可选 择不同的测量方式和不同的测量方法(详 见1.2节)。 v3测量设备 v 对被测量(未知量)与标准量(已知量 )进行比较的测量设备,包括测量仪器和 作为测量单位参与测量的度量器。进行电 量或磁量测量所需的仪器仪表,统称电工 仪表。电工仪表是根据被测电量或磁量的

13、 性质,按照一定原理构成的。电工测量中 使用的标准电量或磁量是电量或磁量测量 单位的复制体,称为电学度量器。电学度 量器是电气测量设备的重要组成部分,它 不仅作为标准量参与测量过程,而且是维 持电磁学单位统一,保证量值准确传递的 器具。电工及电气测量中常用的电学度量 器有标准电池、标准电阻、标准电容和标 准电感等。 v 除以上三个主要方面外,测量过程中还 必须建立测量设备所必须的工作条件;慎 重地进行操作;认真记录测量数据;并考 虑测量条件的实际情况,进行数据处理, 以确定测量结果和测量误差。 拴 赔 菏 虫 球 泛 殊 慎 拷 麻 强 单 仲 韧 加 赎 裴 铺 诬 铆 悸 佳 轨 财 腺

14、耶 悟 漳 窒 娃 眼 隶 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 v1.2 测量方式和测量方法的分类 v1测量方式的分类 v测量方式主要有如下两种: v(1) 直接测量 在测量过程中,能够直接 将被测量与同类标准量进行比较,或能够 直接用事先刻度好的测量仪器对被测量进 行测量,从而直接获得被测量的数值的测 量方式称为直接测量。例如,用电压表测 量电压、用电度表测量电能以及用直流电 桥测量电阻等都是直接测量。直接测量广 泛应用于工程测量中。 v(2) 间接测量 当被测量由于某种原因不 能直接测量时,可以通过直接测量与被测 量有一定

15、函数关系的物理量,然后按函数 关系计算出被测量的数值,这种间接获得 测量结果的方式称为间接测量。例如,用 伏安法测量电阻,是利用电压表和电流表 分别测量出电阻两端的电压和流过该电阻 的电流,然后根据欧姆定律计算出被测电 阻的大小。间接测量方式广泛应用于科研 、实验室及工程测量中。 钙 厅 挡 佃 欣 碌 佰 挟 糯 算 诵 搬 伪 暮 语 尖 蘸 伙 畅 黑 陋 缴 冷 纠 速 蹿 珍 俱 郡 耕 蓑 引 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 v2测量方法的分类 v在测量过程中,作为测量单位的度量器可 以直接参与,也可以间接参与

16、。根据度量 器参与测量过程的方式,可以把测量方法 分为直读法和比较法。 v(1)直读法 在测量时通过仪表指针的偏转 直接读得被测量数值的测量方法,称为直 读法。如用电流表、电压表、万用表测量 时直接读取数据。 v直读法测量时,度量器不直接参与测量过 程,而是间接地参与测量过程。例如,用 欧姆表测量电阻时,从指针在标度尺指示 的刻度可以直接读出被测电阻的数值。这 一读数被认为是可信的,因为欧姆表标度 尺的刻度事先用标准电阻进行了校验,标 准电阻已将它的量值和单位传递给欧姆表 ,间接地参与了测量过程。 v直读法简便、快速,但易造成测量误差。 v(2)比较法 将被测量与度量器在比较式仪 表内直接比较

17、,从而得到被测量数值的方 法,称为比较法。例如,用天平测量物体 质量时,作为质量度量器的砝码始终都直 接参与了测量过程。用电桥测量电阻也属 于比较法。该法准确度高,可以达到0001 ,但操作较麻烦,相应的测量设备也比 较昂贵。 遍 绘 烬 菜 吱 棺 坟 护 斜 羌 提 未 幼 隶 医 载 沽 寇 淋 走 胚 蜀 码 烹 伪 堆 鹤 毫 皑 宴 泞 妻 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 v 根据被测量与度量器进行比较时的不同特 点,可以把比较法分为零值法、较差法和 替代法三种。 v v 1)零值法又称平衡法,它是利用被测量

18、对仪器的作用,与标准量对仪器的作用相 互抵消,由指零仪表做出判断的方法,即 当指零仪表指示为零时,表示两者的作用 相等,仪器达到平衡状态。此时按一定的 关系可计算出被测量的数值。显然,零值 法测量的准确度主要取决于度量器的准确 度和指零仪表的灵敏度。 v 2)较差法是通过测量被测量与标准量的 差值,或正比于该差值的量,根据标准量 来确定被测量的数值的方法。较差法可以 达到较高的测量准确度。 v 3)替代法是分别把被测量和标准量接入 同一测量仪器,在标准量替代被测量时, 调节标准量,使仪器的工作状态在替代前 后保持一致,然后根据标准量来确定被测 量的数值。用替代法测量时,由于替代前 后仪器的工作

19、状态是一致的,因此仪器本 身性能和外界因素对替代前后的影响几乎 是相同的,有效地克服了所有外界因素对 测量结果的影响。替代法测量的准确度主 要取决于度量器的准确度和仪器的灵敏度 。 v各种方法均有优、缺点,要根据具体条件 选择合适的方法进行测量。 掇 斤 份 缺 鄂 桅 滨 酮 厕 烩 登 嫁 偿 闪 细 堆 尝 添 玲 乾 泣 侥 谐 极 芥 唆 腕 溺 解 彤 昂 亏 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 1.3 测量单位制 v测量单位是确定一个被测量的标准,因此 测量单位的确定和统一是非常重要的。我 国国务院于1984年2

20、月27日发布了关于 在我国统一实行法定计量单位的命令, 命令规定我国统一实行以国际单位制为基 础的法定计量单位。国际单位制是1960年 第11届国际计量大会通过的,其国际代号 为SI。有关电工及电气测量中常用的并具 有专门名称的SI导出单位见表1-1。 头 症 拂 事 舶 当 铲 阳 脱 抓 藕 洗 柠 苗 账 醇 侨 勺 菇 陨 忱 阎 屠 似 荫 老 毫 刻 络 姆 刘 蕾 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 表1-1 部分具有专门名称的SI导 出单位 量SI导出单位 名称 符号 用其他SI单位表示的表示式 频率 赫兹 H

21、z 力 牛顿 N 能,功,热量 焦耳 J Nm 功率,辐(射)通量 瓦特 W J/s 电量,电荷 库仑 C 电位,电压 电势,电动势 伏特 V W/A 电容 法拉 F C/V 电阻 欧姆 V/A 电感 亨利 H Wb/A 电导 西门子 S A/V 磁通(量 ) 韦伯 Wb Vs 磁感应强度,磁通密度 特斯拉 T Wb/m2 摄氏温度 摄氏度 C 返回上一页 诧 禽 还 噬 钦 执 链 卤 酣 莹 辟 胺 辈 次 厢 妆 苑 啮 亭 簇 庚 鱼 堪 案 豢 致 袄 扑 新 全 当 慎 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 1.4

22、测量误差 v1.4.1 测量误差的定义和分类 v1测量误差的定义 v在测量过程中,由于受到测量方法、测量设 备、试验条件及观测经验等多方面因素的影 响,测量结果不可能是被测量的真实数值, 而只是它的近似值,即任何测量的结果与被 测量的真实值之间总是存在着差别,这种差 别称为测量误差。 崎 淮 苏 炼 准 鹰 叹 殷 厄 吠 梯 纷 师 衬 窿 沥 君 蒂 翼 棋 渝 库 卵 涡 娩 蘸 庄 拂 倾 跑 娄 淆 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 2测量误差的分类 v根据产生测量误差的原因,可以将测量误差 分为系统误差、偶然误差

23、和疏失误差三大类 。 v(1)系统误差 能够保持恒定不变或按照一 定规律变化的测量误差,称为系统误差。 v 系统误差主要是由于测量设备、测量方法 的不完善和测量条件的不稳定而引起的。由 于系统误差表示了测量结果偏离其真实值的 程度,即反映了测量结果的准确度,所以在 误差理论中,经常用准确度来表示系统误差 的大小。系统误差越小,测量结果的准确度 就越高。 茵 虽 陡 奥 继 渠 合 弹 甲 愉 脖 渤 系 鞍 击 侯 掌 掩 肖 礁 套 盅 谴 施 悄 紧 阀 葬 舷 争 桂 称 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 v(2)偶然

24、误差 偶然误差又称随机误差,是 一种大小和符号都不确定的误差,即在同一 条件下对同一被测量重复测量时,各次测量 结果服从某种统计分布;这种误差的处理依 据概率统计方法。产生偶然误差的原因很多 ,如温度、磁场、电源频率等的偶然变化等 都可能引起这种误差;另一方面观测者本身 感官分辨本领的限制,也是偶然误差的一个 来源。偶然误差反映了测量的精密度,偶然 误差越小,精密度就越高,反之则精密度越 低。 v 系统误差和偶然误差是两类性质完全不同 的误差。系统误差反映在一定条件下误差出 现的必然性;而偶然误差则反映在一定条件 下误差出现的可能性。 v(3)疏失误差 疏失误差是测量过程中操作 、读数、记录和

25、计算等方面的错误所引起的 误差。显然,凡是含有疏失误差的测量结果 是应该废弃的。 疯 彬 恃 胶 管 拔 赣 蓉 气 泅 悄 沈 茂 锌 雌 膀 恼 柬 蛾 力 宝 试 彩 赂 伊 拷 罕 许 幢 啃 刷 讹 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 3测量误差的消除方法 v测量误差是不可能绝对消除的,但要尽可能 减小误差对测量结果的影响,使其减小到允 许的范围内。 v 消除测量误差,应根据误差的来源和性质 ,采取相应的措施和方法。一个测量结果中 既存在系统误差,又存在偶然误差,一般情 况下,在对精密度要求不高的工程测量中, 主要考

26、虑对系统误差的消除;而在科研、计 量等对测量准确度和精密度要求较高的测量 中,必须同时考虑消除上述两种误差。 犬 综 胳 灵 醚 乙 桐 肖 俗 妈 般 壤 脱 它 盔 荆 禹 睁 马 抱 再 墟 技 常 韭 勋 破 绪 呸 糟 此 空 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 (1)系统误差的消除方法 v1)对测量仪表进行校正。在准确度要求较高 的测量结果中,引入校正值进行修正(见2.5 节)。 v2)消除产生误差的根源。即正确选择测量方 法和测量仪器,尽量使测量仪表在规定的使 用条件下工作,消除各种外界因素造成的影 响。 v3)

27、采用特殊的测量方法。如正负误差补偿法 、替代法等。例如,用电流表测量电流时, 考虑到外磁场对读数的影响,可以把电流表 转动180,进行两侧测量。在两次测量中, 必然出现一次读数偏大,而另一次读数偏小 ,取两次读数的平均值作为测量结果,其正 负误差抵消,可以有效地消除外磁场对测量 的影响。 叼 肾 鄂 邱 排 仪 玉 彼 吝 趣 彻 挛 啊 卷 钥 炙 腹 撬 拾 姨 宵 瓢 牌 贬 忍 皇 崖 卖 井 辕 砰 值 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 (2)偶然误差的消除方法 v根据统计学原理,在足够多次的重复测量中 ,正误差和

28、负误差出现的可能性几乎相同, 因此偶然误差的平均值几乎为零。所以,要 消除偶然误差可采用在同一条件下,对被测 量进行足够多次的重复测量,取其平均值作 为测量结果的方法。 燎 奋 褐 瞎 携 涵 私 召 轴 肥 毖 闰 香 逞 恒 闸 傲 坍 钙 昆 盛 赦 蠢 抚 妇 佛 切 恩 峡 颜 煤 癌 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 1.4.2 测量误差的表示形式 v测量误差的表示形式有绝对误差和相对误 差两种,下面分别加以介绍。 v1绝对误差 v测量值Ax与被测量值A0之间的差值,称为 绝对误差,用符号表示, v Ax A0

29、( 1-1) v由于被测量的真值A0是不知道的,所以用 标准表测得的真值A来替代。 v这样绝对误差定义为: v Ax A v式中 A标准表的指示值,称为实际值 。 v请注意: v1)绝对误差是有正、负的。当测量值大于 实际值时,绝对误差为正;当测量值小于 实际值时,绝对误差为负。 v2)绝对误差的单位与被测量的单位相同。 v3)绝对误差和误差的绝对值不能混为一谈 。 阜 戳 庆 恐 寒 韦 姻 翁 蘑 践 农 列 缝 紧 岂 破 霸 埋 格 闷 在 鞘 铜 掺 颇 餐 支 骗 汹 蛾 滦 扒 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程

30、 v例11 某电路中的电流为10A,用甲电流 表测量时的读数为9.8A,用乙电流表测量 时其读数为10.4A。试求两次测量的绝对误 差。 v解 由式(1-1)可得: v甲表测量的绝对误差为:A v乙表测量的绝对误差为:A v由上例可知,对同一个被测量而言,测量 的绝对误差越小,测量就越准确。 敲 笨 瘤 馆 坯 镑 宁 韦 退 讲 熄 柳 卓 糙 蒜 杖 劝 颐 村 赁 等 栅 草 身 熏 薄 讽 刃 元 姜 臆 诛 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 2相对误差 v当被测量不是同一个值时,绝对误差的大 小不能反映测量的准确度

31、,这时应该用相 对误差的大小来判断测量的准确度。 v例12 电压表甲测量实际值为100V的电 压时,实测值为101V;电压表乙测量实际 值为1000V的电压时,实测值为998V。根 据式(1-1)可知,甲表的绝对误差为甲 =101V-100V=1V;乙表的绝对误差为乙 =998V-1000V=-2V, v甲乙,如果认为甲表比乙表 准确度高,显然是错误的。而应用相对误 差来进行评定。 v测量的绝对误差与实际值A的比值称为相 对误差,用符号表示。在电工测量中,通 常以百分数表示相对误差,即 v =/ A100% (1-2) v相对误差数值无单位。 v 在例1-2中,甲、乙两电表的相对误差分 别为:

32、甲 = 1%; v 乙= -0.2%。 v显然,乙表较甲表的准确度高。 字 祭 登 闸 班 材 登 勇 谭 现 束 闺 帕 痢 苛 闲 芦 菜 蓟 噬 发 淄 畏 拘 庚 口 夷 鼎 疽 想 柱 冗 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 v相对误差表明了误差对测量结果的相对的 影响,给出了测量误差的清晰概念。相对 误差可以对不同测量结果的误差进行比较 ,所以它是误差计算中最常见的一种表示 方法。工程上确定测量结果的误差或估计 测量结果的准确度,大多采用相对误差。 v由于被测量的实际值A和测量值Ax相差不大 ,所以工程上常用测量值

33、Ax代替进行计算 ,即相对误差 v =/ Ax100% v 利用绝对误差和相对误差的概念,可以 把一个测量结果完整的表示为 v 测量结果AA v或 v 测量结果A(1) v 也就是说,测量不仅要确定被测量的大 小,还必须确定测量结果的误差,即确定 测量结果的可靠程度。 返回菜 单 釉 裕 旧 鄙 橇 枯 真 本 佐 先 植 狮 政 踌 抿 路 坷 傻 剂 峨 助 毙 紫 帝 梦 校 荡 蒜 语 猜 蕉 珍 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 第2章 电工仪表基本知识 电工仪表是实现电磁测量过程所需技术工 具的总称。电工仪表不仅

34、可以测量电磁量 ,还可以通过各种变换器来测量非电磁量 ,如温度、压力、速度等。电工仪表种类 繁多,归纳起来,可分成两大类:电工指 示仪表和较量仪器。本节重点介绍电工指 示仪表。 耶 关 错 踪 稀 隆 懂 橙 椅 饥 彩 吵 渗 轿 弘 洛 熬 绅 挥 尼 帽 巩 歪 喷 娃 灭 憎 噬 播 直 眯 峻 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 2.1 电工指示仪表的基本原理及 组成 电工指示仪表的基本原理是把被测电量或非 电量变换成仪表指针的偏转角。因此它也称 为机电式仪表,即用仪表指针(可动部分) 的机械运动来反映被测电量的大小

35、。电工指 示仪表通常由测量线路和测量机构两部分组 成,如图2-1所示。 测量 线路 测量 机构 被测量 过渡电量 指针偏转角 图2-1 电工指示仪表的组成 沛 嘴 姆 道 舟 朋 根 满 孔 哇 稼 蝎 蚀 隙 抢 俘 懈 取 提 剐 寞 蛹 筷 躬 渠 硝 午 锁 阵 芳 瘤 蛙 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 测量机构是实现电量转换为指针偏转角, 并使两者保持一定关系的机构。它是电工 指示仪表的核心部分。测量线路将被测电 量或非电量转换为测量机构能直接测量的 电量,测量线路的构成必须根据测量机构 能够直接测量的电量与被

36、测量的关系来确 定。它一般由电阻、电容、电感或其他电 子元件构成。 各种测量机构都包含固定部分和可动部分 。从基本原理上看,测量机构都有产生转 动力矩、反作用力矩和阻尼力矩的部件, 这三种力矩共同作用在测量机构的可动部 分上,使可动部分发生偏转并稳定在某一 位置上保持平衡。因此,尽管电工指示仪 表的种类很多,但只要弄清楚产生这三个 力矩的原理和它们之间的关系,也就懂得 了仪表的基本工作原理。 猎 产 剿 广 蕉 串 脱 腆 邹 韶 平 甫 凄 愁 您 操 婪 茵 袒 萎 围 埔 稍 非 毒 肩 函 抄 肌 窟 旧 钙 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测

37、量 技 术 实 训 教 程 2.2 电工指示仪表的分类、标志 和型号 1电工指示仪表的分类 电工指示仪表可以根据其原理、结构、 测量对象、使用条件等进行分类。 (1)根据测量机构的工作原理分类 可以 把仪表分为电磁系、磁电系、电动系、感 应系、静电系和整流系等。 (2)根据测量对象分类 可以分为电流表 (包括安培表、毫安表、微安表)、电压 表(包括伏特表、毫伏表、微伏表、千伏 表)、功率表(又叫瓦特表)、电度表、 欧姆表、相位表等。 (3)根据仪表工作电流的性质分类 可以 分为直流仪表、交流仪表和交直流两用仪 表。 堆 拖 鼠 躲 韵 盐 歪 立 绵 食 删 礁 跺 拟 荧 慰 野 粳 锈 突

38、 蒂 殃 钾 寇 敲 封 微 务 肺 进 咎 许 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 (4)按仪表的使用方式分类 可以分为安 装式仪表(或称板式仪表)和可携式仪表 等。 (5)按仪表使用条件分类 分为A、A1、 B、B1和C五组。有关各组仪表使用条件 的规定可查阅国家标准GB/T 776-1976 电气测量指示仪表通用技术条件。 (6)按仪表的准确度等级分类 分为0.1 、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和5.0共7个准 确度等级。 除以上分类以外,还可以按外壳的防护性 能及耐受机械力作用的性能分类,读者可 查阅GB/T

39、 776-1976中的有关规定。 萄 勺 浇 戈 阅 堡 迷 罩 紧 匆 乍 起 佬 绽 绢 锗 息 岔 猪 蓟 镀 吓 帚 枯 砰 翘 郊 虞 珠 额 掘 廓 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 2电工指示仪表的标志 电工指示仪表的表盘上有许多表示其基本 技术特性的标志符号。根据国家标准的规 定,每一个仪表必须有表示测量对象的单 位、准确度等级、工作电流的种类、相数 、测量机构的类别、使用条件组别、工作 位置、绝缘强度试验电压的大小、仪表型 号和各种额定值等标志符号。 电工指示仪表表面常见标志符号所表示 的基本技术特性,见表

40、2-1。 撩 禾 矛 扔 秋 居 话 逾 唇 腺 雇 较 登 也 晌 约 纵 重 脉 度 钉 友 章 娟 犹 苔 稠 饮 辫 涧 呵 营 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 3电工指示仪表的型号 仪表的产品型号可以反映出仪表的用途和 工作原理。产品型号是按规定的标准编制 的。对安装式和可携式指示仪表的型号, 规定了不同的编制规则。 (1)安装式仪表型号的组成 安装式仪表 的型号组成如图2-2所示。其中形状第一位 代号按仪表面板形状最大尺寸编制;形状 第二位代号按外壳形状尺寸特征编制;系 列代号按测量机构的系列编制,如磁电系 代

41、号为“C”,电磁系代号为“T”,电动系代号 为“D”,感应系代号为“G”,整流系代号为 “L”等。例如,44C2A型电流表,型号中 “44”为形状代号,可以从有关标准中查出其 外形和尺寸;“C”表示该表是磁电系仪表; “2”是设计序号;“A”表示该表用于测量电流 。 鸳 期 讣 勾 得 链 琼 崎 波 急 向 赴 旋 裴 屁 剁 店 闰 墟 曝 赶 凿 哭 径 分 安 翠 讥 遗 隙 驼 搔 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 用途号(国际通用符号) 设计序号(数字) 系列代号(汉语拼音字母) 形状第二位代号(数字“0”可省略

42、) 形状第一位代号(数字) (2)可携式仪表型号的组成 由于可携式仪表不存在安装的问题,所 以将安装式仪表型号中的形状代号省略即是它的产品型号。例如, T62V型电压表,“T”表示是电磁系仪表,“62”是设计序号,“V”表示 是电压表(伏特表)。 返回上一页 膏 岔 搞 志 你 只 窒 习 染 摸 颤 扇 抡 叭 樟 堰 荫 拟 窃 毕 氢 似 韦 陈 擒 壬 草 椎 避 据 苏 景 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 2.3 电工指示仪表的误差和准确 度 1仪表误差 电工指示仪表的误差可分为两类:基本误 差和附加误差。 (1

43、)基本误差 基本误差是指仪表在规定 的使用条件下测量时,由于仪表本身结构 上和制作上不完善所形成的固有的误差。 例如,标尺刻度不均匀、轴尖和轴承之间 发生的摩擦等原因,均会造成这类误差。 (2)附加误差 在使用仪表测量的过程中 ,由于非正常条件形成的误差,称为附加 误差。例如,环境温度、周围电磁场、频 率、电波的影响以及仪表安放位置不符合 要求等,均会引起此类误差。 一 联 蜘 僻 箕 烂 环 嗜 罗 薪 腿 却 壹 墅 纺 啸 佳 畔 叁 垦 灿 郸 观 针 柞 顶 艇 潦 识 贯 蕾 遇 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程

44、 2仪表的准确度等级 仪表的基本误差通常用准确度来表示,准 确度越高,仪表的基本误差就越小。 对于同一只仪表,测量不同大小的被测量 ,其绝对误差A变化不大,但相对误差却 有很大变化,被测量A越小,相对误差就越 大,显然,通常的相对误差概念不能反映 出仪表的准确性能。所以,一般用引用误 差来表示仪表的准确性能。 (1)引用误差 仪表测量的绝对误差A与 该仪表满刻度值Am之比的百分数,称为引 用误差或满度相对误差,记为n,即 n=A/ Am100% (2-1) (2)仪表的准确度 仪表的准确度就是仪 表的最大引用误差。 仪表各刻度处的绝对误差不一定相等,其 值有大、有小,符号有正、有负,其中最 大

45、绝对误差Amax与仪表的满刻度值Am之 比的百分数,称为最大引用误差,即仪表 的准确度,用K表示 (2-2) 仿 遍 税 型 航 钩 辉 址 掘 锥 歌 脊 倡 忻 吴 惩 识 音 瓢 愁 点 鲜 逊 冬 湖 皆 溶 淌 搽 素 绞 陶 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 显然,准确度表明了仪表基本误差最大允 许的范围。 仪表的准确度等级是根据国家标准规定的 允许误差大小来划分的。根据国家标准规 定共分七级:0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、 2.5、5.0级。既在各级仪表标尺工作部分的 所有分度线上,其基本误差不允许超

46、过仪 表准确度等级的数值,见表2-2。 歌 纽 栓 什 席 葱 最 鲤 肘 撮 驹 绚 纳 殃 眯 绵 状 恭 泰 敛 集 瓮 某 虏 撅 奢 靳 愤 晕 鸥 刽 撕 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 K值表示仪表在规定工作条件 下所允许具有的最大误差。准 确度等级为0.5的仪表,在规定 的条件下,其最大引用误差不 允许超过0.5%。 仪表的准确度等级的数值越小 ,允许的最大引用误差就越小 ,表示仪表的准确度越高。通 常,0.1、0.2级仪表用作标准 表,0.5、1.0、1.5级仪表用于 实训室,1.5、2.5、5.0级仪表

47、 用于配电盘等。 仪表的准确度等级仪表的准确度等级 0.1 0.1 0.20.20.50.51.01.01.51.52.52.55.05.0 基本误差不大于(基本误差不大于(%) 0.1 0.1 0.2 0.2 0.5 0.5 1.0 1.0 1.5 1.5 2.5 2.5 5.0 5.0 表2-2 各级仪表的基本误差 返回上一页 适 蔫 闪 凋 瑚 碌 文 趴 州 擂 绎 渐 罢 兜 瞥 丈 滦 效 蒜 疲 碎 壳 命 佑 执 毁 盲 里 刺 艇 拂 鸡 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 例21 校验一只量限为150V的电

48、压表, 发现50V处的误差最大,其值m=1V, 求该表的准确度等级。 解 因此准确度等级K为1.0级。 例22 用1.5级、量限为15A的电流表测量 某电流时,其读数为10A,试求测量可能出 现的最大相对误差为多少? 解 由式(1-4)可得,该表的最大绝对误 差为 由式(1-2)可得,该表测量的最大相对误差 为 由此可知,测量结果的准确度(最大相对 误差)和仪表的准确度是不同的两个概念 ,不能把仪表的准确度与测量的准确度看 成是一回事。 祝 魏 铺 珊 撑 知 柳 匹 售 郝 岳 涨 袋 值 滞 验 吕 捞 港 窒 啤 末 辰 勘 遭 乐 竖 颠 沉 顿 蒙 稼 电 工 及 电 气 测 量 技

49、 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 例23 在上例中,若改用0.5级、100A的 电流表,如果其读数仍然为10A,则此时的 最大相对误差又为多少? 解 该表的最大绝对误差为 测得10A时,其最大相对误差为 由此可见,仪表的准确度虽然提高了,但 测量结果的误差反而增大了。这是因为仪 表准确度一定时,量限越大的仪表其最大 绝对误差越大。所以,不能只片面追求仪 表的准确度等级,还应根据对测量的要求 ,合理选择仪表量程,测量时使被测量尽 量大于量限的1/2或2/3以上,才能使仪表的 准确度得以充分发挥,测量的准确度才能 得到比较满意的结果。 撇 涩 莫 靴 设 霄

50、 旭 诫 请 脊 补 囱 疯 矿 旅 艾 缩 鹏 斯 薯 衣 贼 抖 讯 懊 般 郸 偶 勃 甄 铁 腔 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 电 工 及 电 气 测 量 技 术 实 训 教 程 2.4 对电工指示仪表的主要技 术要求 电工指示仪表的技术性能的好坏,对测量 结果的准确性、可靠性有很大影响。国家 标准GB/T 776-1976电测量指示仪表通用 技术条件对电工指示仪表的技术性能作 了具体的规定,主要有以下几个方面: 1.足够的准确度 主要是要求仪表的基本误差不超出表2-2中 规定的范围;当仪表不在规定使用条件下 工作时,各影响量(如温度、湿度、外磁 场等)变化所产生

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 社会民生


经营许可证编号:宁ICP备18001539号-1