检测与转换ppt第三章.ppt

第三章 电量和电路参数的测量 第一节 直读测量 第一节 直读测量 第一节 直读测量 第一节 直读测量 第一节 直读测量 第一节 直读测量 第一节 直读测量 第一节 直读测量 第一节 直读测量 第一节 直读测量 第一节 直读测量 第一节 直读测量 第一节 直读测量 第一节 直读测量 第一节 直读测量 第一节 直读测量 第一节 直读测量 第二节 电位差计 第二节 电位差计 第二节 电位差计 第二节 电位差计 第二节 电位差计 第二节 电位差计 第二节 电位差计 第二节 电位差计 第二节 电位差计 第二节 电位差计 第二节 电位差计 第二节 电位差计 第二节 电位差计 第二节 电位差计 第三节 电桥 第三节 电桥 第三节 电桥 第三节 电桥 第三节 电桥 第三节 电桥 第三节 电桥 第三节 电桥 第三节 电桥 第三节 电桥 第三节 电桥 第三节 电桥 第三节 电桥 第三节 电桥 第三节 电桥 第三节 电桥 作业 四、交流电位差计的特点和用途 （一） 交流电位差计的特点 　　（4）对外部影响很敏感，如电磁干扰，因此必须采取屏蔽措施。 　　（5）电源波形必须是纯正弦波，具有恒定已知频率。 　　（6）运用频率范围为20~10000Hz。 四、交流电位差计的特点和用途 （二） 交流电位差计的应用 　　1．测量电压　　2．测量电流　　 3．测量功率　　4．测量阻抗 　　测量阻抗需要测量电压、电流和相位，如果用直角坐标式交流电位差计测出的阻抗Z两端的电压为U x＋j U y和通过它的电流I x＋j I y，则： 　　电桥是一种比较仪器，可以直接测量电阻、电容、电感、互感、频率、电容的损耗因数、电感线圈的品质因数、磁性材料的损耗等。 　　按电源的性质电桥分 直流电桥 交流电桥 单电桥 双电桥 单双电桥 阻抗比电桥 变压器电桥 一、直流单电桥 （一） 电桥的平衡条件及其性质 U b d＝0，即b和d两点电位相等，可写成： 　　平衡电桥的性质：电桥平衡条件仅仅是由桥臂各参数之间的关系确定的，而与电源电压及指零器内阻无关。 上两式相等，则： 得 （二） 电桥的灵敏度 平衡电桥中电阻R1变化ΔR1，那么它引起b、d之间输出电压的大小为： 又： 故： 同除以R1R3得： （二） 电桥的灵敏度 令： 则： 　　若R1、 R2、R3、R4各臂的相对灵敏度分别为S1、 S2、S3、S4，则： 同理： 结论：平衡电桥各臂相对灵敏度相等。 （三）电桥测量电阻原理 　　则根据平衡条件，得： 　　上述测量方法是在电桥平衡条件下进行的，把这种情况下使用的电桥，叫做平衡电桥。 R2／R3可用比例系数k来表示，即： （四）实际的单电桥测量电路 　此电桥的比率臂，通过转换开关实现不同的比率k值，从10-3～103共七档。 　此电桥的电阻测量范围为1～106Ω，准确度为0.2级，但只在100～9999Ω的基本量限内误差才不超过±0.2％。 二、直流双电桥 为了消除寄生电阻对测量结果的影响，运用双臂电桥。 　　在单桥线路中引用两个电阻分压器?2 和?3 ，构成了双电桥线路。 三、交流电桥 　　交流电桥虽然在形式上与直流电桥很相似，但由于采用的是交流电源，所以各个桥臂有可能全部表现为阻抗性质。电路图中Z1、Z2、Z3、Z4分别为四臂阻抗，D为交流指零仪。 三、交流电桥 交流电桥的平衡条件，其特点为： 　　（1）交流电桥的平衡条件必须满足: A)相对臂阻抗幅值积相等; B)两相对桥臂阻抗幅角和相等。 　　（2）由于交流电桥平衡必须同时满足两个条件，至少有两个可调元件。 　　（3）既要合理配置四个臂的阻抗性质，也要合理选择两个独立可调的参数才能使电桥平衡，并达到分别读数的目的。 四、变压器电桥 　　变压器电桥就是用变压器作为比例臂而组成的电桥。 （一） 变压器电桥的特点 （1）变压器电桥的电压比基本上是实数，精度高，在电压比为1：1时，精度不低于10-6，且温度和时间稳定性高。 （2）变压器电桥灵敏度比一般电桥高，且在很宽的测量范围内，能得到恒定。 （3）变压器电桥的电压比与一标准量具相结合就能相应地等效为一个可调导纳。 （一） 变压器电桥的特点 　（4）变压器电桥的工作频率很宽，可从几十赫到100MHz。 （5）变压器电桥调节速度较快，便于实现自动化和数字化。 （6）变压器电桥可进行三端或四端阻抗的测量。 （二）变压器电桥的分类、工作原理和调节方式 　　变压器电桥基本上可分为三种类型：单边电压变压器电桥、单边电流变压器电桥、双边变压器电桥。 1．单边电压变压器电桥 2．单边电流变压器电桥