电工测量课件.ppt

電工測量6.1電工儀錶的類型、誤差和準確度電工儀錶是實現電工測量過程所需技術工具的總稱。電工儀錶的測量對象主要是電學量與磁學量。電學量又分為電量與電參量。通常要求測量的電量有電流、電壓、功率、電能、頻率等；電參量有電阻、電容、電感等。通常要求測量的磁學量有磁感應強度、磁導率等。按測量方法可分為比較式和直讀式兩類。比較式儀錶需將被測量與標準量進行比較後才能得出被測量的數量，常用的比較式儀錶有電橋、電位差計等。直讀式儀錶將被測量的數量由儀錶指針在刻度盤上直接指示出來，常用的電流錶、電壓表等均屬直讀式儀錶。直讀式儀錶測量過程簡單，操作容易，但準確度不可能太高；比較式儀錶的結構較複雜，造價較昂貴，測量過程也不如直讀法簡單，但測量的結果較直讀式儀錶準確。按被測量的種類可分為電流錶、電壓表、功率表、頻率表、相位表等。按電流的種類可分為直流、交流和交直流兩用儀錶。按工作原理可分為磁電式、電磁式、電動式儀錶等。按顯示方法可分為指針式（模擬式）和數字式。指針式儀錶用指針和刻度盤指示被測量的數值；數字式儀錶先將被測量的模擬量轉化為數字量，然後用數字顯示被測量的數值。按準確度可分為0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和5.0共7個等級。6.1.1電工儀錶的分類常用電工儀錶的符號和意義常用電工儀錶的符號和意義6.1.2電工儀錶的誤差和準確度電工儀錶的準確度是指測量結果（簡稱示值）與被測量真實值（簡稱真值）間相接近的程度，是測量結果準確程度的量度。誤差是指示值與真值的偏離程度。準確度與誤差本身的含義是相反的，但兩者又是緊密聯繫的，測量結果的準確度高，其誤差就小，因此，在實際測量中往往採用誤差的大小來表示準確度的高低。由於製造工藝的限制及測量時外界環境因素和操作人員的因素，誤差是不可避免的。根據引起誤差的原因不同，儀錶誤差可分為基本誤差和附加誤差。基本誤差是在規定的溫度、濕度、頻率、波形、放置方式以及無外界電磁場干擾等正常工作條件下，由於儀錶本身的缺點所產生的誤差。附加誤差是由於外界因素的影響和儀錶放置不符合規定等原因所產生的誤差。附加誤差有些可以消除或限制在一定範圍內，而基本誤差卻不可避免。誤差的表示方法（1）絕對誤差：（2）相對誤差：（3）引用誤差：儀錶的準確度：示值誤差：Ax：示值Ao：真值Am：滿標度值即量限ΔAm：最大絕對誤差示值誤差用於誤差很小或要求不高的場合。直讀儀錶的準確度用最大引用誤差來分級，分為0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和5.0共7個等級。如準確度為2.5級的儀錶，其最大引用誤差為2.5％。最大相對誤差：例如：用一量程為150V的電壓表在正常條件下測某電路的兩點間電壓U，示值為100V，絕對誤差為1V。這時U的真值為100－1=99V，相對誤差r=1%。如果示值為10V，絕對誤差為－0.8V。則其真值為10.8V，相對誤差8%。如果已知該電壓表可能發生的最大絕對誤差為1.5V，則儀錶的最大引用誤差為：注意：被測量比儀錶量程小得越多，測量結果可能出現的最大相對誤差值也越大。例如用1.0級量程為150V的電壓表測量30V的電壓，可能出現的最大相對誤差為5％，而改用1.0級量程為50V的電壓表測量30V的電壓，可能出現的最大相對誤差為1.67％。所以選用儀錶的量程時應使讀數在2／3量程以上。所以該儀錶的準確度等級為1.0級。6.2指針式儀錶的結構及工作原理電工測量中常用的指針式儀錶有磁電式、電動式、電磁式3種。這些儀錶的結構雖然不同，但工作原理卻是相同的，都是利用電磁現象使儀錶的可動部分受到電磁轉矩的作用而轉動，從而帶動指針偏轉來指示被測量的大小。6.2.1磁電式儀錶直流電流I通過可動線圈時，線圈與磁場相互作用使線圈產生轉動力矩，帶動指針偏轉。指針偏轉後扭緊彈簧遊絲，使遊絲產生反抗力矩。當反抗力矩和轉動力矩相平衡時，線圈和指針便停止偏轉。由於線上圈轉動的範圍內磁場均勻分佈，因此線圈的轉動力矩與電流的大小成正比。又由於遊絲的反抗力矩與線圈的偏轉角度成正比，所以儀錶指針的偏轉角度與流過線圈的電流的大小成正比，即：α=KI。可見磁電式儀錶尺規上的刻度是均勻的。磁電式儀錶的優點：刻度均勻、靈敏度高、準確度高、消耗功率小、受外界磁場影響小等。磁電式儀錶的缺點：結構複雜、造價較高、超載能力小，而且只能測量直流，不能測量交流。使用注意事項：電錶接入電路時要注意極性，否則指針反打會損壞電錶。通常磁電式儀錶的接線柱旁均標有+、－記號，以防接錯。6.2.2電磁式儀錶線圈通入電流時產生磁場，使其內部的固定鐵片和可動鐵片同時被磁化。由於兩鐵片同一端的極性相同，因此兩者相斥，致使可動鐵片受到轉動力矩的作