《電工測(cè)量》PPT課件.ppt

1、第13章電工測(cè)量，13.4電壓測(cè)量，13.1電工測(cè)量?jī)x器的分類，13.2電工測(cè)量?jī)x器的類型，13.3電流測(cè)量，13.6功率測(cè)量，13.7兆歐表，13.5萬(wàn)用表，13.8用電橋測(cè)量電阻、電容和電感，13.9非電的電氣測(cè)量方法。本章要求：1 .了解常用的電工測(cè)量?jī)x器。掌握常用電氣測(cè)量?jī)x器的用法。3.了解用電橋測(cè)量電阻、電容和電感的方法。4.了解非電量常用的電量測(cè)量方法。在第13章電測(cè)量中，電路中各種物理量的大小(如電壓、電流、功率、電能和電路參數(shù)等)。)除了分析和計(jì)算方法之外，通常還通過電氣測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量。電測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用有以下優(yōu)點(diǎn)：第十三章電測(cè)量。1.該電測(cè)儀表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，準(zhǔn)確度足夠。

2、2.該電測(cè)儀表可靈活安裝在需要進(jìn)行測(cè)量的地方，并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記錄。3.電氣測(cè)量?jī)x器可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測(cè)量。4.能夠通過電氣測(cè)量的方式測(cè)量非電量。電氣測(cè)量?jī)x器的分類1。根據(jù)要測(cè)量的類型進(jìn)行分類。根據(jù)工作原理分類3。按電流類型分類(見上表)4。按準(zhǔn)確度、最大基本誤差和儀器最大量程(滿標(biāo)準(zhǔn)值)分類目前，我國(guó)直讀式電氣測(cè)量?jī)x器按準(zhǔn)確度分為0.1、0.2、0.5和1.0。準(zhǔn)確度是電氣測(cè)量?jī)x器的主要特性之一。高精度(0.1、0.2、0.5)的儀器通常用于其他儀器的精確測(cè)量或校準(zhǔn)。相對(duì)額定誤差和準(zhǔn)確度是電氣測(cè)量?jī)x器的主要特性之一。儀器的準(zhǔn)確度根據(jù)儀器的相對(duì)額定誤差進(jìn)行分級(jí)。例如，準(zhǔn)確度為2.5的電壓表的最大量程為

3、50 V。在正常情況下，最大基本誤差可以認(rèn)為是恒定的，因此測(cè)量值小于全標(biāo)準(zhǔn)值，相對(duì)測(cè)量誤差就越大。如果用電壓表測(cè)量實(shí)際值為10V的電壓，相對(duì)誤差為：測(cè)量實(shí)際值為40V的電壓時(shí)，相對(duì)誤差為：選擇儀器的測(cè)量范圍時(shí)，測(cè)量值應(yīng)大于儀器滿量程值的一半?？赡艹霈F(xiàn)的最大基本誤差是電測(cè)量?jī)x表上的幾個(gè)符號(hào)、電測(cè)量?jī)x表的類型以及用直讀儀表測(cè)量各種電量的基本原理，這使得在電流被引入儀表后，可移動(dòng)部件由于利用電磁作用的轉(zhuǎn)矩而旋轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和電流之間有一個(gè)T=f(1)，1)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩T的部分使儀器的可移動(dòng)部分在力矩下轉(zhuǎn)動(dòng)。3)阻尼器是一種能產(chǎn)生制動(dòng)力(阻尼力)的裝置，使儀器的可動(dòng)部分能迅速停在平衡位置。直讀儀表的基

4、本部件，2)產(chǎn)生阻力矩的部件當(dāng)阻力矩等于轉(zhuǎn)動(dòng)力矩時(shí)，儀表的活動(dòng)部件在某一位置平衡。電氣測(cè)量?jī)x表類型，14.2.1磁電儀表，1。結(jié)構(gòu)、螺旋彈簧，(1)馬蹄形永磁體、極掌和圓柱形鐵芯等的固定部分。(2)活動(dòng)部件的鋁框架和線圈、兩個(gè)半軸O and O、螺旋彈簧和指針。極掌和鐵芯之間的氣隙長(zhǎng)度是均勻的，其中在輻射方向上產(chǎn)生均勻的磁場(chǎng)。工作原理：(1)轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩t的產(chǎn)生和(2)阻力扭矩TC的產(chǎn)生。當(dāng)線圈和指針旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺旋彈簧被擰緊以產(chǎn)生阻力扭矩TC。線圈接收扭矩T=k1I，線圈接收扭矩T，指針旋轉(zhuǎn)。彈簧的溫度系數(shù)與指針的偏轉(zhuǎn)角成正比，即溫度系數(shù)=k2。當(dāng)彈簧的阻力扭矩t和線圈接收的扭矩TC達(dá)到平衡時(shí)，可移

5、動(dòng)部件停止旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，當(dāng)彈簧的阻力扭矩和旋轉(zhuǎn)扭矩達(dá)到預(yù)定值時(shí)，即指針的偏轉(zhuǎn)角。結(jié)論：指針的偏轉(zhuǎn)角與流經(jīng)線圈的電流成正比。使用5個(gè)優(yōu)點(diǎn)：規(guī)模均勻；高靈敏度和準(zhǔn)確性；強(qiáng)阻尼；電能消耗低；它受外部磁場(chǎng)的影響較小。缺點(diǎn)：只有DC可以測(cè)量；價(jià)格更高；承受不了大的過載。測(cè)量DC電壓、DC電流和電阻。1.結(jié)構(gòu)主要部分是一個(gè)固定的圓形線圈，內(nèi)部有一個(gè)固定的鐵片和一個(gè)固定在轉(zhuǎn)軸上的活動(dòng)鐵片。工作原理：儀器的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩T=k I，彈簧的阻力矩TC=k2，彈簧的阻力矩TC與指針的偏轉(zhuǎn)角成正比，即當(dāng)T=TC時(shí)，活動(dòng)部分停止轉(zhuǎn)動(dòng)，即指針的偏轉(zhuǎn)角。結(jié)論：指針的偏轉(zhuǎn)角與DC電流或交流電流有效值的平方成正比。將電流1磁場(chǎng)引入線

6、圈，固定和可移動(dòng)鐵片都被磁化(同一端的極性相同)?；顒?dòng)片因排斥而帶動(dòng)指針旋轉(zhuǎn)，交流為有效值。因?yàn)橹羔樀钠D(zhuǎn)角與DC電流的平方或交流有效值成正比，所以儀表刻度上的刻度是不均勻的。與軸連接的活塞在腔室內(nèi)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生阻尼力。3。使用，4。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；低價(jià)；可用于空調(diào)和DC；能測(cè)量大電流；允許大過載。缺點(diǎn)：規(guī)模不均衡；它易受外部磁場(chǎng)和鐵片磁滯、渦流的影響(測(cè)量交流時(shí))，所以精度不高。測(cè)量交流電壓和交流電流。1.結(jié)構(gòu)有兩個(gè)線圈：固定線圈和活動(dòng)線圈?？諝庾枘崞鞯膭?dòng)圈、指針和活塞都固定在軸上。工作原理：固定線圈中的電流I1 (i1)活動(dòng)線圈中的電流I1(i1)與磁場(chǎng)相互作用；電磁力f線圈由扭矩t線圈和指針

7、旋轉(zhuǎn)；當(dāng)儀器的旋轉(zhuǎn)力矩引入DC時(shí)，T=k1I1i2當(dāng)引入交流時(shí)，t=K1I1i2cos，I1和I2的有效值，I1和I2之間的相位差，彈簧的阻力矩TC=k2與指針的偏轉(zhuǎn)角成正比，即當(dāng)T=TC時(shí)，可動(dòng)部分停止轉(zhuǎn)動(dòng)，即指針的偏轉(zhuǎn)角。結(jié)論：指針的偏轉(zhuǎn)角與兩個(gè)電流的乘積成正比。當(dāng)將儀器的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩引入DC時(shí)，T=K1I1i2cos，T=k1i 2 cos(DC)，T=k1i 2 cos(交流)，I1和I2之間的相位差為4。優(yōu)點(diǎn)：可用于空調(diào)和DC；準(zhǔn)確度高。缺點(diǎn)：受外部磁場(chǎng)影響很大；承受不了大的過載。3。用于測(cè)量交流/DC電壓、電流和功率。對(duì)于電流測(cè)量，電流表的內(nèi)阻應(yīng)該很小。磁電安培計(jì)通常用于測(cè)量DC電流。

8、為了擴(kuò)大電流表的范圍，分流電阻RA可以與測(cè)量機(jī)構(gòu)并聯(lián)。電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中，其中：R0測(cè)量機(jī)構(gòu)RA分流器的電阻，磁電式電流表常用于測(cè)量DC電流，電磁式電流表常用于測(cè)量交流電流。從可用分流電阻可以看出，要擴(kuò)大的范圍越大，分流電阻應(yīng)該越小。示例：有一個(gè)磁電安培計(jì)。無(wú)分流時(shí)，表頭滿量程電流為5mA，表頭電阻為20。今天，如果測(cè)量范圍(滿量程值)是1A，分流器的電阻是多少？在電壓測(cè)量中，儀表的內(nèi)阻應(yīng)該很高。磁電伏特計(jì)通常用于測(cè)量DC電壓。為了擴(kuò)大電壓表的量程，可以將一個(gè)倍壓電阻RV與測(cè)量機(jī)構(gòu)串聯(lián)。電壓表應(yīng)并聯(lián)在被測(cè)電路的兩端，其中：R0測(cè)量機(jī)構(gòu)RV的電阻和倍壓器的電阻。磁電式電壓表通常用于測(cè)量DC電壓

9、，電磁式電壓表通常用于測(cè)量交流電流。從可用的串聯(lián)電阻可以看出，要擴(kuò)大的范圍越大，串聯(lián)電阻就應(yīng)該越大。示例：有一個(gè)范圍為50V、內(nèi)阻為2000的電壓表?，F(xiàn)在，如果我們想把它的測(cè)量范圍擴(kuò)大到300伏，應(yīng)該串聯(lián)多少電阻倍壓器？磁電式萬(wàn)用表用于測(cè)量DC電流范圍越大，分流電阻越小。萬(wàn)用表、DC調(diào)節(jié)電位器、萬(wàn)用表、磁電式萬(wàn)用表都用來(lái)測(cè)量DC電流、DC電壓、交流電壓和電阻等。2.對(duì)于DC電壓測(cè)量，RV1 RV3構(gòu)成倍壓器的電阻，改變轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置會(huì)改變倍壓器的電阻，從而改變電壓范圍。測(cè)量范圍越大，倍壓器的電阻越大。對(duì)于交流電壓測(cè)量，磁電儀器只能測(cè)量DC。如果你想測(cè)量交流，你需要添加整流器組件，如圖中的D1和

10、D2。在正半周，電流流經(jīng)D1，部分電流流經(jīng)微安。在負(fù)半周，電流直接流經(jīng)D2，并從“”端子流出?？梢钥闯?，半波電流通過微安計(jì)，讀數(shù)應(yīng)該是電流的平均值?？梢钥闯?，半波電流通過微安計(jì)，讀數(shù)應(yīng)該是電流的平均值。因此，增加了一個(gè)交流調(diào)節(jié)電位器(圖中的600)來(lái)改變刻度盤。指示讀數(shù)被轉(zhuǎn)換為正弦電壓有效值?？梢钥闯?，半波電流通過微安計(jì)，讀數(shù)應(yīng)該是電流的平均值。因此，增加了一個(gè)交流調(diào)節(jié)電位器(圖中的600)來(lái)改變刻度盤。指示讀數(shù)被轉(zhuǎn)換為正弦電壓有效值。普通萬(wàn)用表只適合測(cè)量頻率為451000赫茲的電壓。4.電阻測(cè)量。測(cè)量電阻時(shí)，有必要連接電池。待測(cè)電阻越小，電流越大，指針的偏轉(zhuǎn)角越大。注：(1)測(cè)量前，將 和-

11、兩端短路，看指針是否在零，否則，調(diào)整調(diào)零電位器(圖中1.7k電阻)進(jìn)行校正。(2)切勿測(cè)量帶電線路上的電阻。使用后，將轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到高壓位置。MF-30萬(wàn)用表、萬(wàn)用表、零歐姆調(diào)整、機(jī)械調(diào)零、轉(zhuǎn)換開關(guān)、數(shù)字萬(wàn)用表等的面板圖?，F(xiàn)在以DT-830數(shù)字萬(wàn)用表為例，說明其量程和使用方法。1.測(cè)量范圍：(1)DC電壓分為五個(gè)等級(jí)：200mv、2v、20v、200v和1000v。(3)交流電壓分為五個(gè)等級(jí)： 200毫伏、2v、20v、200伏和750伏。(2)DC電流分為五檔： 200a、2ma、20ma、200ma和10a。(4)交流電流分為五檔： 200a、2ma、20ma、200ma和10a。(5)電阻

12、分為六檔： 200，2k，20k，200k，2M，20M，數(shù)字萬(wàn)用表，DT-830萬(wàn)用表面板圖，2。面板說明，(2)電源開關(guān)：使用時(shí)將開關(guān)轉(zhuǎn)到“開”的位置；使用后將其設(shè)置到“關(guān)閉”位置。(3)轉(zhuǎn)換開關(guān)：用于選擇功能和范圍。根據(jù)測(cè)量的電量(電壓、電流、電阻等)選擇相應(yīng)的功能位。)；根據(jù)測(cè)量范圍的大小選擇合適的范圍。(4)輸入插座：將黑色測(cè)試筆插入“通訊”插座。紅色測(cè)試筆有以下三種插入方法：測(cè)量電壓和電阻時(shí)，將其插入“V”型插座；當(dāng)測(cè)量電流小于200毫安時(shí)，插入“毫安”插座；當(dāng)測(cè)量電流大于200毫安時(shí)，插入“10A”插座。(1)顯示：顯示四位數(shù)字，最高的數(shù)字只能顯示1位或不顯示，被認(rèn)為是半位數(shù)字，

13、所以稱為三位半數(shù)字()。最大指示是1999年或-1999年。當(dāng)測(cè)量值超過最大指示值時(shí)，顯示“1”或“-1”。功率測(cè)量，單相交流和DC功率測(cè)量，功率通常用電氣儀表、功率計(jì)接線圖、負(fù)載和固定線圈測(cè)量：匝數(shù)少，導(dǎo)線粗，與負(fù)載串聯(lián)為一個(gè)電流線圈。可動(dòng)線圈：多匝細(xì)線，作為電壓線圈與負(fù)載并聯(lián)。工作原理：i2與u成正比，I2和u可以認(rèn)為是同相的，所以：功率測(cè)量，三相功率測(cè)量，在三相三線制中，兩個(gè)功率計(jì)被廣泛用于測(cè)量三相功率。兩個(gè)功率計(jì)測(cè)量三相功率，工作原理：三相瞬時(shí)功率：所以p=ua ia UB UC(iA IB)IC=(ua UC)iA(UB UC)IB=UAC iA UB IB=p1p 2，p=pa P

14、b PC=ua ia UB IB UC IC，因?yàn)閕A iB iC=0，所以可以看出三個(gè)，其中是UAC和iA之間的相位差。其中是uBC和iB之間的相位差。，兩個(gè)功率表讀數(shù)的總和是P=P1 P2=UAC IA cos UBC IB cos。當(dāng)負(fù)載對(duì)稱時(shí)，P1=UAC ia cos，=UL IL cos (30)，P2=UBC IB cos，=UL IL cos (30)。根據(jù)相量圖，兩個(gè)功率計(jì)的讀數(shù)之和為P=P1P2=Ul Il cos(30)Ul Il cos(30)，這表明三相功率可以用兩表法測(cè)量。60歲的P1和P2都是正值，P=P1P2；60歲時(shí)，P1是積極的，P2是消極的，P=P1P2；

15、三相功率應(yīng)該是兩個(gè)功率計(jì)讀數(shù)的代數(shù)和，任何一個(gè)功率計(jì)的讀數(shù)都沒有意義。在實(shí)踐中，通常使用三相功率計(jì)(二進(jìn)制功率計(jì))來(lái)代替兩個(gè)單相功率計(jì)來(lái)測(cè)量功率。兆歐表、兆歐表：用于檢查電機(jī)、電器和線路的絕緣，測(cè)量高阻值電阻。1.結(jié)構(gòu)，兆歐表結(jié)構(gòu)示意圖，兩個(gè)線圈固定在同一軸上并相互垂直。一個(gè)線圈與電阻R串聯(lián)，另一個(gè)線圈與被測(cè)電阻Rx串聯(lián)，被測(cè)電阻Rx與DC電源并聯(lián)。永磁體，線圈，手動(dòng)DC發(fā)電機(jī)，磁場(chǎng)不均勻，2。工作原理，當(dāng)測(cè)量通過線圈的電流時(shí)，線圈受到磁場(chǎng)的影響，并產(chǎn)生兩個(gè)相反方向的轉(zhuǎn)矩，f1()和f2()是磁感應(yīng)強(qiáng)度和兩個(gè)線圈所在的偏轉(zhuǎn)角之間的函數(shù)關(guān)系。T1=k1 I1 f1()，T2=k2 I2 f2()

16、，儀器的可移動(dòng)部分在扭矩的作用下偏轉(zhuǎn)，直到兩個(gè)線圈產(chǎn)生的扭矩平衡。工作原理：當(dāng)兩個(gè)線圈產(chǎn)生的力矩平衡時(shí)，有T1=T2，即k1 I1 f1 ()=k2 I2 f2()。上述公式表明，偏轉(zhuǎn)角與兩個(gè)線圈中的電流之比有關(guān)，因此稱之為電流比計(jì)。結(jié)論：1 .偏轉(zhuǎn)角與測(cè)得的電阻Rx有一定的函數(shù)關(guān)系，因此該角度可以反映測(cè)得的電阻。2.儀器的偏轉(zhuǎn)角與電源電壓u無(wú)關(guān)，所以手搖發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速不影響讀數(shù)。用電橋測(cè)量電阻、電容和電感，DC電橋，2。工作原理，1。電路中，最常用的單臂DC電橋(惠斯通電橋)用來(lái)測(cè)量大約1至0.1M的電阻。當(dāng)沒有電流流過檢流計(jì)時(shí)，電橋達(dá)到平衡。電橋平衡的條件是，R1R4=R2R3，讓R1=Rx為被測(cè)電阻，然后，在測(cè)量時(shí)，首先將比率臂調(diào)整到某一比率，然后調(diào)整比率臂，直到電橋平衡。交流