电气测量技术.ppt

三、冲击电流的测量 冲击电流的测量包括幅值的确定和波形的确定。 按现行试验标准，要求幅值的测量误差在±3%以内，波形时间的测量误差在±10%以内。 冲击电流的幅值一般在几十千安到几百千安，波头长度一般为几个微秒，最陡的波可达纳秒级，但要准确测定这样的冲击电流还是有不少困难的。 目前最常用的方法是靠分流器和示波器来测定冲击电流的幅值和波形。图6－33表示用分流器和示波器测量冲击电流的回路。 电气工程概论 6.3 高压实验装置及其测量 C为存储电荷的大电容，G为放电球隙，以整流电压或恒流方式对C进行充电，然后通过间隙放电使试品上流过冲击大 电流。 电气工程概论 6.3 高压实验装置及其测量 1、比例运算器法 图6—1 比例运算器法测量原理图 比例运算放大器的原理如图6－1所示。图中UN为基准源，RN为标准电阻，RX为被测电阻，根据电路可知： 由此可得： 适用于微小电阻测量 电气工程概论 6.1 电磁参数的测量 当Ad趋于无穷大时： 2、积分运算器法 积分运算器法的原理如图6－2所示。该方法采用积分法，因此适用于高阻的测量，测量范围为109—1014Ω，测量精度可达0.1％ 图6—2 积分运算法测量原理图 设脉冲的周期为Tc，N为脉冲的个数，则开门时间ΔT内的计数值为ΔT＝NTc。 电气工程概论 6.1 电磁参数的测量 3.用集成芯片7106组成的多量程电阻测量电路 图6-3示出了使用7106芯片组成的多量程电阻测量电路。其中，电阻R的作用是限制串联电阻上流过的电流，以避免在7106芯片输入端上超过200mv。 由电阻R、RN、RX组成的串联回路上电流I为 对于双积分型的A/D转换器，其数字读出有如下关系 由式（6-1）可知，适当选取标准电阻RN的值，就可得到不同的电阻测量范围。若RN＝1k?，则RX被测范围就可为1－2000?之间。 电气工程概论 6.1 电磁参数的测量 电气工程概论 6.1 电磁参数的测量 （二）电容的测量 传统的电容测量方法有谐振法和电桥法两种。随着数字化测量技术的发展，在测量速度和精度上有很大的改善，电容的数字化测量常采用恒流法。 计数器。当Uc值大于UR时，比较器输出零 电气工程概论 6.1 电磁参数的测量 （三）电感的测量 使用交流电桥法虽然能较准确的测量电感，但交流电桥的平衡过程复杂，而且通过测量Q值确定电感的方法，误差较大。采用时间常数的数字化测量方法测量电感较简单实用。 二、 频率和相位的测量 （一）频率的测量 在电子测量技术中，频率是一个最基本的参数，而且频率测量的精度已经达到了10-13数量级，是目前物理量中能测量的最精确的参数之一。因此，在检测技术中常常将一些非电量或其它电参量先转换成频率，然后加以测量，以提高测量精度。目前测量频率的方法有电桥法、谐振法、差频法、电子计数法等。 电气工程概论 6.1 电磁参数的测量 （二）相位的测量 相位是交流信号的一个重要的参数，相位的数字化测量应用类似频率计测量时间的原理。利用相位-频率转换器测量的原理如图6—8所示。 图6—8 相位－频率转换式数字相位计原理图 (a) 原理图；(b)转换波形图 电气工程概论 6.1 电磁参数的测量 三、电压的测量 从测量的角度来讲，一般根据被测电压的类型可以分为直流电压、交流电压和脉冲电压。对于直流电压的测量，相对来讲比较简单，因此，本节着重介绍交流电压和脉冲电压的测量。 （一）交流电压的测量 交流电压可用平均值、有效值、峰值来表征。 1、交流电压平均值的测量 交流电压平均值的表达式为 全波 半波 平均值在电路上的实现通常使用线性检波