电工仪表与测量(基础)讲述.ppt

1、指示式仪表　　　??特点：能将被测量转换为仪表可动部分的机械偏转角，并通过指示器直接指示出被测量的大小，故又称为直读式仪表。　　?按工作原理分类 ：主要有磁电系仪表、电磁系仪表、电动系仪表和感应系仪表。此外，还有整流系仪表、铁磁电动系仪表等。　　　?典型仪表：安装式仪表、便携式仪表 2、比较式仪表　　??比较仪表的特点：在测量过程中，通过被测量与同类标准量进行比较，然后根据比较结果才能确定被测量的大小。　　　??比较仪表分类：直流比较仪表和交流比较仪表。直流电桥和电位差计属于直流比较仪表，交流电桥属于交流比较仪表。　　??典型仪表：比较式直流电桥 3、数字式仪表　　??数字仪表的特点：采用数字测量技术，并以数码的形式直接显示出被测量的大小。　　??数字仪表的分类：常用的有数字式电压表、数字式万用表、数字式频率表等。　　??典型仪表：数字式电压表 4、智能仪表　　??智能仪表的特点：利用微处理器的控制和计算功能，这种仪器可实现程控、记忆、自动校正、自诊断故障、数据处理和分析运算等功能。　　??智能仪表的分类：智能仪表一般分为两大类：一类是带微处理器的智能仪器；另一类是自动测试系统。　　??典型仪表：数字式存储示波器 二、 电工仪表的组成 1、模拟指示仪表的组成 模拟指示仪表中的三大部件 1.产生转动力矩的装置：利用电磁力的有磁电式、电磁式、电动式、感应式、振动式等。利用电荷作用力的有静电式等。 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。 2、数字仪表的组成 （一）仪表的误差及分类 1、基本概念： 误差：测量结果与被测量的实际值之间的差值。 准确度：仪表的测量结果与实际值的接近程度。 2、分类 1）基本误差 仪表在正常工作条件下（指规定的温度和放置方式，没有外电场和外磁场的干扰等），由于仪表的结构、工艺等方面的不完善而产生的误差。 2）附加误差 仪表因为偏离了规定的工作条件（如温度、频率、波形的变化超出规定的条件，工作位置不当或存在外电场和外磁场的影响时）而产生误差。 （二）误差的表示方法 1、绝对误差 a、概念：仪表的指示值AX与被测量实际值AO之间的差值，叫做绝对误差。用△表示。 b、公式：△＝ AX － AO 2、相对误差 a、概念：绝对误差△与被测量实际值AO比值的百分数，叫做相对误差。用γ表示。 b、公式：γ=（△/ AO)Ⅹ100% 3、引用误差 a、概念：绝对误差△与仪表量程（最大读数）Am比值的百分数叫引用误差。用γm表示。 b、公式：γm＝（△/Am）Ⅹ100% （三）仪表的准确度 准确度：仪表的最大绝对误差△m与仪表量程Am比值的百分比。（±K%） ±K%= (△m/ Am) ×100% 国家标准中规定以最大引用误差来表示仪表的准确度。 最大引用误差越小，仪表的基本误差越小，准确度越高。 根据国家标准规定，我国生产的电工仪表的准确度共7级。 （四）测量误差的分类 1、系统误差产生原因及消除办法 ①.仪表本身结构造成的误差:这种误差可通过改善材料性能与制造工艺来消除.例如摩擦误差,是仪表的可动部分采用转轴式结构必然会产生的一种误差.只要改善转轴材料或采用悬丝结构或选用数字显示形式代替.误差就可以减小或消除。 ②.外界干扰造成的误差:如电磁干扰,地磁干扰.可以在结构上采用屏蔽法、或在测量方法上采取比较法、正负误差补偿法，减少或消除干扰所造成的影响。例如测量后将仪表调转 180°，重测一次，用两次测量平均值作为测量值，以消除地磁的影响，或利用校正值求得被测量的真值。 ③.环境条件变化造成的误差:只要改善环境条件，例如使用空调,或在内部结构中进行补偿,例如电阻温度的的正负补偿，都能使误差得以减少或消除。 2、偶然误差产生原因及消除办法 ①.偶然误差又称为随机误差，是一种大小和符号都不确定的误差，即在同一条件下对同一被测量重复测量时，各次测量结果都不一致，没有确定的变化规律。产生偶然误差的原因很多，如温度、湿度、磁场、电场、电源频率等；此外，观测者本身感官分辨本领的限制，也是偶然误差的一个来源。偶然误差反映了测量的精密度，偶然误差越小，精密度就越高。反之则精密度越低。 系统误差和偶然误差是两类性质完全不同的误差。系统误差反映在一定条件下误差出现的必然性；而偶然误差则反映在一定条件下误差出现的可能性。系统误差和偶然误差两者对测量结果的综合影响反映为测量的准确度，又称精确度。 ②.偶然误差的消除与系统误差不同，对于偶然误差，不能用试验的方法加以检查和消除，只能根据多次测量中各种偶然误差出现的或然率用统计学的方法加以处理。