电气测量1 直接测量间接测量法.ppt

直接测量法、间接测量法 从方法论的角度来分类 1 定义 在众多被测量之中，有的量可以用相应的仪器直接测量出来，而有些量则要用间接的方法才能测量出来。 直接测量法——不需进行辅助计算即能直接得到被测量值的一种测量方法称为直接测量（法）。 间接测量法——对另一个或几个与被测量有确定的已知关系的中间量进行直接测量，再通过计算得到被测量量值的测量方法。 2 直接测量法 基本实现方法： (1)用已标定的仪器，直接地测量出某一待测未知量的量值。 例如：利用电压表测量电压值，用电流表测量电流值。 (2)使要测量的未知量与作为标准的同种类量直接比较而获得该未知量的数值。 例如：利用天平称量某物体的重量，利用电位差计测量电压，利用平衡电桥测量电阻。 特点：从这两种基本方法的操作过程可以看出，这两种方法实际上都是通过将未知量与某一已知量进行比较而直接从实验数据获得结果的，前者采用间接比较法实现，后者采用直接比较法实现，同属于比较测量法的范畴。 3 比较测量法 以被测量与同种类的已知值相比较为基础的测量方法称为比较测量法。 分类：(1) 按照其比较过程所发生的时间，可以分为同时比较法与异时比较法两种；(2)按照比较过程是否存在差值，可以分为零值法和微差法两种。 3.1 同时比较法 所谓同时比较法，就是指被测量直接与同类标准量进行比较获得测量结果的方法。 例如，利用电位差计测量电压就是典型的同时比较法。 3.2 异时比较法 被测量与标准量之间的比较并非同一时刻进行，而是分别与另外的同一个媒介进行比较，再根据两次比较的结果来确定被测量的值，这样的比较测量法称为异时比较法。 例如，常用的替代测量法就是典型的异时比较法。 3.3 替代测量法 所谓替代测量法，就是选择一个同种类的已知量代替被测量值，并使此二者对测量仪器的效应相同的一种比较测量法。 执行过程：先将被测量x接入测量装置，调整测量装置并使之处于一定的状态，然后以一个已知量A代替x，并通过改变A的值使得测量装置恢复到x接入时的状态，于是x=A。因此，这种测量方法实际上是被测量x与已知量A通过测量装置实现了异时、间接的比较测量。 首先将电阻Rx接入电桥，并调节R使电桥达到某种状态（如平衡状态）。以Rn代替Rx接入电桥，保持其它电阻阻值不变，调节Rn使得电桥再次达到上次的状态（如平衡状态）。则Rx=Rn。 3.4 零值法(零示法) 将被测量和一个同种类的已知量进行比较，并使它们的差值为零，这样的测量方法称为零值法或零示法。 在实际测量过程中，使得被测量对指示仪表的作用与某已知标准量对仪表的作用相互平衡（相同），以使指示仪表的指示为零，这时被测量就等于已知的标准量。 Vx为被测电压，E是标准电池，R1和R2构成标准可调分压器，G为检流计。 测量时，通过调节R1和R2构成的标准可调分压器的分压比，使得检流计G的指针指向零位，则检流计中没有电流流过，此时其两端电位必然相等，即有Vx =V0=ER2/(R1+R2)。 3.5 微差法 将被测量和一个仅有微小差值的、同种类的已知量进行比较，并测量两个量值之间的偏差，从而得到被测量值的比较测量法称为微差法。 Vx为被测电压，E是标准电池，R1和R2构成标准可调分压器。 电压表V用来测量Vx与分压器输出电压V0间的差值v。则有 Vx= V0+v 4 间接测量法 具体实现过程： 对于某个不可直接测量的未知量y，设可以找到n个与y有确切函数关系、并且可以直接测量的变量xi(i=1~n) ，其函数关系为 y=f(x1，x2，… …，xn) 首先对n个变量xi(i=1~n)进行直接测量，然后再通过函数式计算出未知量y。 * * R R1 R2 Rn Rx G V0 Vx R1 R2 E V V0 Vx R1 R2 E