模块一：电工仪表与测量的基本知识

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1、1课程名称：电工仪表与测量课程性质：专业选修课考核方式：考查期末成绩依据=点名30%+作业30%+考试40%2模块一模块一 电工仪表与测量的基本知识电工仪表与测量的基本知识n1电磁现象看不见，听不见，摸不着，只能依靠仪表才能发现，控制和调节，测量仪表是电力工业的眼睛。n2在电能的生产、传输、分配和使用等环节中，只有通过测量，才能对电能质量、负荷情况等加以监视，才能保证生产的安全和经济运行，如：n1）发电机并入电网 （监视电压，相位和频率）n2）发电机出力及用户负荷控制 （监视功率）n3）电气设备的安装调试运行检修 （绝缘测量）n4）用户用电计量 （电能计量）n4变电检修工，电器维修工必备知识。

2、一、电工（电气）测量的意义一、电工（电气）测量的意义课题一课题一 电工测量的基本知识电工测量的基本知识4二、测量的基本概念二、测量的基本概念1.1.测量的定义测量的定义电工测量（或电气测量）：电工测量（或电气测量）： 将被测量的各种电量（如电压、电流、电容等）和各种磁量（如磁感应强度、磁通量等）与作为测量单位的同类电磁量进行比较，以确定其大小的过程。n电工仪表：电工仪表：用来测量各种电磁量的仪器仪表测量各种电磁量的仪器仪表，统称为电工仪表。52.测量的过程（三个阶段）测量的过程（三个阶段）n准备阶段：准备阶段：正确选择测量仪器与设备，确定具体接线方案、测量步骤。n测量阶段：测量阶段：要按事先设

3、计的接线方案正确接线，并严格按规范进行操作按规范进行操作，正确记录测量数据，同时要注意人身安全安全和设备安全。n数据处理阶段：数据处理阶段：通过对测量数据或曲线的处理、分析，求出被测量的大小及测量误差，以便为解决工程实际问题提供可靠依据。6三、测量方法的分类三、测量方法的分类n根据测量过程的特点测量过程的特点分为2 2类类： 1.直读测量法：直读测量法：通过仪表直接读数 2.比较测量法：比较测量法：将被测量与已知的同类量具或标准直接进行比较，得到被测量数据的测量方法，如用电桥测量电阻、天平称质量等。7比较测量法分比较测量法分3类：类：n即：零值法、差值法和替代法零值法、差值法和替代法。n（1

4、1）零值法：）零值法：被测量与已知量进行比较时，通过调节已知量，使仪器的指零仪指零指零仪指零，从而得到测量结果的测量方法，又称为零位测量法或平衡法。n例：用天平称物体质量8（2）差值法）差值法n差值法也叫微差法差值法也叫微差法，是通过测量被测量与已知量的差值，来求得被测量大小的一种测量方法。n采用这种方法进行测量时，一般要求较小，在实际实际测量中较少采用测量中较少采用此法。9（3）替代法）替代法n将被测量与已知量先后接入同一测量仪器或设同一测量仪器或设备备，在不改变测量仪器或设备的工作状态及外不改变测量仪器或设备的工作状态及外部测量条件部测量条件的情况下，由已知标准量的数值来替代被测量大小的方

5、法，称为替代法。n例：曹冲称象例：曹冲称象。10n根据测量结果的获得方式可分为三种三种： 直接测量法直接测量法 间接测量法间接测量法 组合测量法组合测量法111.1.直接测量法直接测量法如：如：电压表-测电压电流表-测电流直接测量法的特点特点：简便、快捷、不需要进行辅助计算。2.2.间接测量法间接测量法n举例：伏安法测量电阻伏安法测量电阻。n特点：测量方法灵活、多样，但测量误差较大，而且要经过计算才能得到被测量的数值。0.6 3A153V任务任务1：画：画：伏安法测量电阻的电路图；想：想：消除仪表内阻误差的方法。133.组合测量法组合测量法n定义：定义：在不同条件不同条件下,多次测量多次测量某

6、一中间量某一中间量（如（如R Rt1t1 ），然后列方程并解方程组列方程并解方程组，得到多个未知多个未知量量数值的测量方法。n性质：也是一种间接测量被测量的方法。n举例：举例：用组合测量法测量电阻的温度系数nRt1= R201+ （t1-20）+ （t1-20）2 nRt2= R201+ （t2-20）+ （t2-20）2 14n一、电工仪表的分类一、电工仪表的分类 根据得到被测量数值的方式不同分三类三类： 数字仪表、比较式仪表、 电测量指示仪表（指针或光标指示读数） n课题二课题二 电工仪表的分类及表面标志电工仪表的分类及表面标志15161.1.电测量指示仪表分类电测量指示仪表分类n（1 1

7、）按用途分为：）按用途分为： 电流表（包括微安表、毫安表、安培等）、电压表（包括伏特表和毫伏表等）、功率表、电能表、功率因数表、频率表、相位表、欧姆表、绝缘电阻表（兆欧表或摇表）及万万用表用表等。171.1.电测量指示仪表分类电测量指示仪表分类n(2)(2)按被测电流种类分为：按被测电流种类分为：直流表、交流表及交直流两用表等。n(3)按使用环境条件分为：A、A1、B、B1、C五个组。n各组的具体使用条件在国家标准GB776-76中都有详细的说明。如：A组的使用条件是环境温度应为0+400C，在250C时的相对湿度为95%；nC组环境条件最差。181.1.电测量指示仪表分类电测量指示仪表分类n

8、(4)按仪表防御外界电场或磁场的性能分为：、四个等级。 如：I级仪表在外磁场或外电场的影响下，允许其指示值改变0.5；级仪表允许改变5.0。 n（5）按仪表外壳的防护性能分为：普通、防溅、防水、防爆等类型。191.1.电测量指示仪表分类电测量指示仪表分类n(6)按仪表的使用方式分为：安装式（配电盘式）、便携式等。 (7)(7)按仪表工作原理为：按仪表工作原理为：磁电系、电磁系、电动系、感应系、静电系、热电系、整流系、电子式等。（8 8）按准确度等级分为：）按准确度等级分为：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0等七级。注意：数字越小，仪表的准确度等级越高。 202.2.比较式仪

9、表比较式仪表n分类：直流比较式、交流比较式两类。 如：直直/ /交流电桥交流电桥、电位差计等。n比较仪器测量准确度比较高，但操作过程复杂，测量速度较慢。213.3.数字式仪表数字式仪表n数字式仪表：是指在显示器在显示器上能用数字直上能用数字直接显示被测量接显示被测量值值的仪表。22二、电工仪表的表面标志二、电工仪表的表面标志n常见电工测量符号及常见仪表的表面标志如下： 次次 序序 被测量的种类被测量的种类 仪表名称仪表名称 符符 号号 电流表电流表 毫安表毫安表 电压表电压表 千伏表千伏表 功率表功率表 千瓦表千瓦表 电度表电度表 相位表相位表 频率表频率表 欧姆表欧姆表 兆欧表兆欧表1 电电

10、 流流2 电电 压压3 电功率电功率4 电电 能能5 相位差相位差 6 频频 率率7 电电 阻阻Am mAVkVkVWkWkWf M M kWhkWh意意 义义 直直 流流交交 流流交直流交直流三相交流三相交流仪表绝缘试验电压仪表绝缘试验电压2000V仪表垂直放置仪表垂直放置仪表水平放置仪表水平放置符符 号号2 2仪表准确度等级为仪表准确度等级为2.0级级型型 式式符符 号号被测量种类被测量种类磁电系磁电系整流系整流系电磁系电磁系电动系电动系电流种类与频率电流种类与频率电流、电压、电流、电压、电阻电阻电流、电压电流、电压电流、电压电流、电压电流、电压、电电流、电压、电功率、功率因数、功率、功率

11、因数、电能量电能量直直 流流工频和较高频率的交工频和较高频率的交流流直流和工频交流直流和工频交流直流及工频与较高频直流及工频与较高频率的交流率的交流任务任务3：会认各种仪表的表面标志会认各种仪表的表面标志26课题三课题三 电工仪表的组成及其作用电工仪表的组成及其作用n一、电工仪表的组成电工仪表的组成n测量机构是电测量指示仪表的核心，测量机构是电测量指示仪表的核心，27一、测量线路一、测量线路测量线路的构成方式：测量线路的构成方式：（1）电耦合 串联(电流表)、 并联(电压表)、 混联(功率表)（2）磁耦合 电流互感器、电压互感器测量线路的工作原理：测量线路的工作原理：n （1)并联分流原理(电