电工仪表与测量课件.ppt

电工仪表与测量的基本知识;本章要点;测量总论;生产发展离不开测量 农业社会中，需要丈量土地、衡量谷物，就产生了长度、面积、容积和重量的测量；掌握季节和节候，出现了原始的时间测量器具，并有了天文测量。现代化的工业生产中，处处离不开测量。例如，一个大型钢铁厂需要约2万个测量点。 在高新技术和国防现代化建设中则更是离不开测量 例如，每种新设计的飞机，需要测试飞机高速飞行中受气流冲击作用下的性能，通过风洞试验测定机身、机翼的受力和振动分布情况，以验证和改进设计。 ;1.狭义测量的定义 测量是为了确定被测对象的量值而进行的实验过程。 在测量过程中，人们借助专门的设备，把被测对象直接或间接地与同类已知单位进行比较，取得用数值和单位共同表示的测量结果。 ;测量的内涵 ①测量对象：被测客体中的相应的量值信息； 测量目的：从被测对象取得一个定量的认识； ②测量过程: 通过实验去认识对象的过程 ③测量方法：比较； A.直接比较 B.间接比较； C.需要测量仪器； ④测量标准：同类已知单位。 ⑤测量结果：最终能表示给测量主体（人） ;被测物体的重量等于标准砝码的重量;2.广义测量的定义 广义地讲，测量不仅对被测的物理量进行定量的测量，而且还包括对更广泛的被测对象进行定性、定位的测量。 例如故障诊断、无损探伤、遥感遥测、矿藏勘探、地震源测定、卫星定位等。 而测量结果也不仅仅是由量值和单位来表征的一维信息，还可以用二维或多维的图形、图像来显示被测对象的属性特征、空间分布、拓朴结构等。 广义测量原理可以从信息获取过程来说明，包括信息的感知和信息识别两个环节。 ;1.测量的基本要素 ;;2.测量过程——基本要素之间的互动关系 论证阶段 测量的主体（测量人员）根据测试任务的要求、被测对象的特点、属性，及现有仪器设备状况，拟定合理的测试方案。 设计阶段 * 选择测试仪器，组建测试系统。 * 制定出测试策略（测量算法）和操作步骤（测试程序）;实施阶段 * 对仪器和系统实施测试操作（发控制命令），按照逻辑和时序完成测量过程，取得测量数据; * 分析测量误差并显示测量出结果。;;3.被测对象——信息 广义的测量是信息的获取，信息反映了事物的运动的状态及其变化方式。信息又可分为自然信息和社会信息两大类。 4.测量仪器系统——量具和仪器 测量仪器系统包括量具、测试仪器、测试系统及附件等 5.测量的主体——测量人员 手动：由测量主体（测量人员）直接参与完成 自动：测量主体交给智能设备（计算机等）完成，但测量策略、软件算法、程序编写需由测量人员事先设计好。;6.测试技术 测量中所采用的原理、方法和技术措施，总称为测试技术。 ;根据定义而令系数为1的量称为单位。 单位是表征测量结果的重要组成部分，又是对两个同类量值进行比较的基础。;第一节 测量方法的分类;二、测量方法(即数据读取方法)分类 ;第二节 电工仪表的分类 ;指使用电桥、补偿等方法，将标准度量器与被测量置于比较仪器中进行比较，从而求得被测量。这类仪器除需要仪表本体外（如电桥、电位差计等）还需要检流设备、度量器等参与。 ;第三节 电工仪表的组成和基本原理; 2.产生反作用力矩的装置：主要有游丝、悬丝等。 3.产生阻尼力矩的装置：可以利用电磁阻尼、空气阻尼、油阻尼等。;二、数字仪表的组成 ;第四节 测量误差及其表示方法 ;1. 绝对误差 用测量值与被测量真值之间的差值所表示的误差称为绝对误差。 △=Ax－A0 2.相对误差 绝对误差⊿与被测量真值之比，称为相对误差。 ;3. 引用误差 以绝对误差Δ与仪表上量限的比值所表示的误差称为引用误差，其中绝对误差若取可能出现的最大值则称为最大引用误差，可以用来评价仪表性能,即仪表的准确度等级。 ; 4.正确度、精密度、准确度 正确度:表征系统误差的大小。 精密度:指在多次精密测量中，测量读数重复一致的程度，表征即随机误差的大小。 准确度:表示测量中系统误差和随机误差两者的综合影响，系统误差小称之为正确度高，随机误差小称之为精密度高，准确度高则是指系统误差和随机误差都比较小。指既“正确”又“精密”的测量。可见准确度可以表示测量结果与被测真值的一致程度。 ;第五节 工程上最大测量误差的估计及系统误差的消除;1、被测量y为n个中间量之和 设x1 , x2 , x3为被测量有关的中间量，被测量y为x1 , x2 , x3之和，γ1, γ 2,γ 3…为测量中间量可能产生的相对误差则y可能产生的相对误差为： 最大误差出现在各中间量的相对误差符号相同时，即：; 2.被测量y为两个中间量