电气测试技术陈荣保第01章节电气测量的基本知识.pptVIP

第一章 电气测量的基本知识 1.1 基本概念 1.2 电气测量方法 1.3 电气测量仪表及其选择 1.4 测量数据表示和单位 1.5 电气基准及其标准器具 1.6 电气测量仪表特性指标 1.7 电气测量的发展趋势 尚辅网 / 1.1 基本概念 电气测试技术涉及的电学类、磁学类相关物理量较多，表1-1列举了部分电学量和磁学量，这些参量在不同的应用领域体现出重要的作用。 表1-1 部分电工量及其单位、符号 物理量 符号 基本单位 常用换算单位 名称 符号 名称 符号 电流 I 安[培] A 千安/毫安/微安 kA/mA/μA 电荷【量】 Q 库[仑] C 电场强度 E 伏每米 V/m 电位，电压 U,E 伏[特] V 千伏/毫伏/微伏 kV/mV/μV 电阻 R 欧[姆] Ω 兆欧/千欧 MΩ/kΩ 电阻率 ρ 欧米 Ω.m 欧.毫米2/米 Ω.mm2/m 电感 L 亨[利] H 毫亨/微亨 mH/μH 电容 C 法[拉] F 微法/皮法 pF/μF 感抗 XL 欧[姆] Ω 兆欧/千欧 MΩ/kΩ 容抗 XC 欧[姆] Ω 兆欧/千欧 MΩ/kΩ 阻抗 Z 欧[姆] Ω 兆欧/千欧 MΩ/kΩ 频率 f 赫[兹] Hz 兆赫/千赫 MHz/kHz 1.2 电气测量方法 各种电学量或磁学量的测量，统称为电气测量，也称电工测量，即将被测的电学量或磁学量，与作为测量单位的同类标准电学量或磁学量进行比较，从而确定这个被测量的大小的过程。根据测量数据的获取，电气测量的方法可以分为直接测量、间接测量和组合测量。 根据测量过程的实现手段，电气测量有直读法、比较法、零位法、替代法等 1.3 电气测量仪表及其选择 电气测量仪表，常见的就有兆欧表、万用表、电流表、示波器、互感器、指示仪等等，根据不同的方式可以有多种不同的划分方法。 1) 按照测量仪表的工作原理分 2)按测量仪表的功能来分 3)根据测量仪表的使用来分 4)根据测量仪表的工作电流分 5)按照测量数据显示方式分 6)按准确度可分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和5.0共7个等级  测量电学量和磁学量、如何获取测量数据以及如何处理测量数据，都涉及许多相关知识。因此在进行电气测量时，要注意以下6个明确。 明确测量对象 明确精度要求 明确测量环境。 明确测量数据表达方式 明确测量标准 明确测量安全性 1.4 测量数据表示和单位 测量的过程包括3个含义：①测的过程，也是辨识对象的过程；②量的过程，给对象确定一个量值，即能够描述对象的数值；③对象的特性表示，测量的结果就是给予对象的一个明确的数值和包含对象特征的单位。 在一种单位制中，基本量的主单位称为基本单位，它是构成单位制中其他单位的基础。 在选定了基本单位之后，由基本单位以相乘、相除的形式构成的单位称为导出单位。 导出单位数量很多，一般可以分为3类：用国际基本单位表示的一部分SI导出单位、具有专门名称的SI导出单位和用SI辅助单位表示的一部分SI导出单位。 测量的结果，除了明确大小的数值外，单位的表示有严格的要求，不能随意书写。而在读的过程中，也必须遵守其规定。 1.5 电气基准及其标准器具 1.5.1 电学基准 电学基准具有最高计量特性的电学标准。电流单位“安培”是电学量的基本单位，因此直流电流基准是最重要的电学基准。目前国际所采用的三大基准有：约瑟夫森效应和电压自然基准、冯·克利青效应和自然电阻基准以及核磁共振和磁场自然基准。 1.5.2 电学标准器具 ⒈标准电池 标准电池由于其电动势比较稳定、复现性好，长期以来一直用作电压标准，它是复现电压单位“伏特”的标准器具。饱和式标准电池和不饱和式标准电池的结构如下图所示： ⒉标准电阻（器） 标准电阻是作为一个标准阻值，用来对其他电阻衡量的度量器，是复现电阻“欧姆”的实体器具。标准电阻器的结构示意图如下所示： ⒊标准电容器 标准电容器所采用的电极形式及介质与其电容量值有关，标准电容器的量值通常是十进制的，特殊情况下也可以制成更小或更大的数值，或非十进制数值。下图标准电容三端钮及其等效电路 ⒋标准电感器 标准电感器是用于保存电磁单位制中电感单位“亨利”的量值的标准量具。其特点是电感量非常准确和稳定，常用作计量标准，或装在电测量仪器内作为标准电感元件。以下是各种电感元件符号。 1.6 电气测量仪表特性指标 电气测量仪