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电气及电子测量技术 复习提纲 第一章 基础知识 现代数字化测量系统的基本构成 测量系统的静态特性 表示形式：公式、表格（分度表）、曲线 特征指标： 灵敏度 线性度 分辨力与量化误差: 1个LSB=Vref/(2n-1） 误差 引用误差和电工仪表的准确度等级 系统误差、 特征：有规律 消除：定期校准 随机误差 特征：单次无规律，多次服从统计规律 处理：多次测量，以均值的在（95%，99%）置信概率下的置信区间来表示随机误差的分布 粗大误差 判别依据: 拉伊达准则，Grubbs准则 消除：满足则剔除 间接测量误差合成：误差传递系数(误差减法变绝对值加法) 测量结果的表示 无系差测量: 一般测量: U不确定度：A类不确定度的计算，随机误差的置信区间 电工仪表 磁电、电磁、电动系 电磁机构构成（固定部分/转动部分） 磁电：U型均匀永磁/串游丝的通流线圈 电磁：通流线圈/动静磁化铁片 电动：通流线圈/串游丝的动通流线圈 偏转角与电流的关系 磁电：?=kI （I-直流平均电流） 电磁： ?=kI2（I-交流有效值） 电动： ?=kI1I2Cos?（I1 I2-交流有效值） 集成运放与调理电路 集成运放的结构特征及其作用 输入失调现象的本质和输入失调参数 共模的产生及其向干扰的转化机理 高共模输入的危害 仪表运放的基本结构（三运放）和分析 输入阻抗 REF端作用 共模抑制的能力 集成差分运放 高压和大电流的测量 Rogowiski线圈； 小电阻自积分 大电阻+有源积分电路 电磁PT； 原理：电压源输入的变压器； 使用：二次侧接地；不能短路； （为什么？） 电磁CT； 原理：电流源输入的变压器； 使用：二次侧接地；不能开路；（为什么？） 温度传感器 金属温度传感器：Pt100,分度表，一阶滞后，温度范围-200+850，化学物理性质稳定 热电偶：7种分度号和分度表，一阶滞后，温度范围-50+130，化学物理性质稳定 热敏电阻（PTC，NTC，CTR）：半导体材料，一阶滞后，温度范围-50+150，线性度差，化学物理性质稳定性差，主要作温度保护 霍尔电流传感器 开环 UH=KIB，K与温度有关 磁平衡，工作原理 I1N1=I2N2，与温度无关，只与I2的准确度有关 光电传感器 增量式光电编码器 码盘结构 A、B脉冲特点：相位差90度 电机测速：AB脉冲超前滞后反映电机转向，频率反映转速 * 压电传感器 压电传感器的等效电路 特点：高容性内阻 放大电路： 电荷放大器:米勒效应， Uout=f(Q/ Cf) 电压放大器：Uout=f[Q/ (Cs+Cc+Ci)] 电感和电容式传感器 基本公式 差动结构 两类三种差动电桥的输入输出关系 线性度改善 灵敏度提高 测量电桥: 交流变压器电桥，输出交流电压信号 相敏整流交流电桥，输出有正负的支流电压信号 电气测量中的抗干扰技术 干扰源 交流高压：ic=U/Xc=U?C （C-杂散电容） 大du/dt：ic=C*du/dt 交流大电流： e=-d?/dt= 大di/dt：e=M*di/dt 干扰途径（电场/电容，磁场/互感） 被干扰对象（ 距离大电流或大di/dt近小信号测量回路（互感大） 距离高电压或大du/dt近的电子线路（杂散电容大） 电容耦合的抗干扰技术 干扰性质：共模穿透电容电流 切断耦合途径 在允许的条件下远离干扰源(减小杂散电容) 避免信号线与高压导体长距离平行布置（减小C的极板面积） 静电屏蔽: 接地的金属 增强测量电路的抗干扰能力 共模: CY+共模扼流圈构成共模滤波器, Cy疏通共模电流回流，共模扼流圈形成高阻扼流。 磁场耦合的抗干扰技术 干扰性质：叠加的差模感应电压 切断耦合途径 在允许的条件下远离干扰源 磁场屏蔽: 导磁材料(不用接地) 增强测量电路的抗干扰能力 缩小测量输入回路面积 选择磁场弱的区域