[工学]电磁测量第九章.ppt

第九章 电量和电路参数的直读测量 主要介绍用电气测量指示仪表对电流、电压、功率等电量以及电阻、电感、电容、阻抗等电路参数的直读测量方法，包括直接测量和间接测量。 同一个电量或电路参数，可以用不同的方法进行测量。考虑测量方法的依据是被测量的特性、测量条件以及对准确度的要求等。 9.1 电流、电压的直读测量 一、测量电流、电压应注重的问题 二、电流、电压直读测量的方法误差 1．测量电流的方法误差 例: 若U=10V，R=100?，如果用0.5级、量限为200mA、内阻为RA=20?的毫安表测量其电流，求(1)由于毫安表内阻影响带来的测量误差;(2)由于毫安表本身的基本误差所带来的测量误差;(3)由于毫安表内阻影响及毫安表本身的基本误差所带来的总的测量误差。 解: 毫安表未接入时，实际电流为 接入毫安表后， 毫安表的测量值为 (1) 毫安表内阻的影响， 造成的测量误差为 (2) 毫安表本身的 基本误差所带来的测量误差 (3) 总误差 2. 测量电压的方法误差 三、电流和电压的其它测量方法 1．用电压表间接测量电流 2. 用差值法测量电压 9.2 直流电路参数的直读测量 一、用欧姆表、兆欧表测直流电阻 用欧姆表、兆欧表测量直流电阻称为直接测量法，这种测量方法的优点是操作简单，读数方便。其测量电阻的范围如下： 欧姆表测量中值电阻(10??0.1M?)； 兆欧表测量高电阻(0.1M?以上)，主要用于绝缘电阻测量。 欧姆表和兆欧表的使用方法前面已经介绍，用它们测量电阻存在的问题如下： (1) 欧姆表和兆欧表的准确度较低，测量误差较大。 (2) 被测电阻必须断电，而且应与电路断开。 (3) 欧姆表和兆欧表工作时要向被测对象输出一定的电流和电压，因此当被测对象中只允许通过微小电流时(如微安表表头)，不能用欧姆表测量；当被测对象的耐压较低时(如测晶体二极管的反向电阻)，则不能用兆欧表测量，否则使被测元件受到损坏。 （4）欧姆表和兆欧表不能测量非线性电阻。 二、伏安法测量直流电阻 伏安法可以测量中值电阻，这种方法的优点是： (1)可以在被测电阻工作状态下测量。 (2)特别适用于测非线性电阻的伏安特性。 (3)根据被测电阻的电压或电流额定值，选择合适 的工作电压和工作电流，能测量额定电流很小或额定 电压较低的元件的电阻值。 伏安法测电阻的缺点：引进方法误差，准确度较低；不太方便。 三、替代法测直流电阻 三、半偏法测直流电阻 四、用冲击检流计测绝缘电阻 9.3 交流电路参数的直读测量 交流电路参数: 交流电阻R(工频下，可认为直流电阻)、电感L、互感M、电容C、交流阻抗Z、线圈的Q值、电容器的损耗因数tg?等。 一、用三表法测阻抗 交流电路中电阻、 电感和电容等元件对交流电所起的阻碍和抵抗作用，称为阻抗。它等于电路中总电压与总电流的峰值之比或有效值之比。阻抗的单位为欧姆。阻抗的倒数称为导纳。如果电压和电流用复数表示，它们的比值也是复数，称为“复数阻抗”。复数阻抗的实部称为“电阻”，虚部称为“电抗”。复数阻抗是复数导纳的例数。 Z—电路阻抗(?)； ?—电路中电压和电流间相位差； R—电路的电阻(?)； X—电路的电抗(?)。 复数导纳通常记为 G—电导(S)； B—电纳(S)。 用交流电压表、电流表及功率表来测量交流电路的参数(电阻，电感、电容和电容器件中的介质损耗)的方法叫三表法。 如果忽略仪表本身的损耗，即认为电压表的读数U、电流表的读数I、功率表的读数P分别为被测对象的电压、电流和功率，则被测对象的阻抗Z、功率因数cos?、电阻R、电抗X按下式计算： 二、用伏安法测量交流电阻、电感和电容 用交流电压表、交流电流表测量交流电阻Rx、电感Lx和电容Cx的方法称为伏安法。 三、电感的测量 1．三电压表法 四、电容的测量 1. 用冲击检流计测电容 2．混合法测电容 3．电解电容的测量(用分压比关系) 9.4 功率的直读测量 P=UI (直流) P=UIcos? (交流) 一、三相电路有功功率的测量 1．三功率表法 (能测得各相电压、相电流的三相负载) 2．一功率表法 (能测得各相电压、相电流的三相负载,三相负载和三相电源都对称) 3．二功率表法(对称或不对称,星形或三角形) 二、对称三相电路无功功率的测量 1．一功率表法 2．二功率表法 2．一功率表法 (能测得各相电压、相电流的三相负载,三相负载和三相电源都对称) 如果三相三线制电路是对称的，可以在负载外部人为地