《电气工程概论》辅导资料十五.pdf

电气工程概论辅导资料十五 主 题：第五章 电气测量技术（第 1 节） 学习时间： 2013 年 1 月 7 日－1 月 13 日 内 容 ： 我们这周主要学习电路参数的简单测量，频率与相位的测量，电压的测量， 磁测量。 第五章 电气测量技术 在测量过程中往往会发生误差， 这种误差是难以避免的， 所以根据测量精度， 有精密测量和工程测量两类电气测量。 对误差要求不是很严格， 所以本章内容属 于工程测量范畴。 另外， 由于电子技术在当前电气工程中得到普及与应用。 因此 对一些传统的测量方法不再赘述。 第一节 电路参数的测量 电路参数是指电阻、 电容和电感三种基本参数， 也是描述网络和系统的重要 参数。为了实现对其的精确测量， 目前普遍采用数字化测量， 对于电路参数的数 字化测量是通过把被测参数转化成直流电压或频率后进行测量的。 1. 电阻的测量 电阻的测量是指将电阻值转换成直流电压后进行测量。 目前主要采用恒流源 的方法进行测量，即将恒定的电流 Is 通过被测电阻 Rx，测得 Rx 上的两端压降 Ux，则 Rx=Ux/Is 。根据其产生恒流源的方法的不同又分为电位降法、比例运算 器法和积分运算器法。 1) 比例运算器法 比例运算放大器的原理如图所示。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： U N U 1 U 1 U O I 1 , I 2 RN RX U 1 I ,U A U , I I I O O d 1 O 1 2 Ri 所以 第 1 页 共 8 页 2) 积分运算器法 积分运算器法的原理如上图所示。 该方法采用积分法， 因此适用于高阻的测 9 14 量，测量范围为 10 — 10 ，测量精度可达 0.1 ％ 。 3 ）用集成芯片 7106 组成的多量程电阻测量电路 图中示出了使用 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。 2. 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。 用恒流法测量电容的原理图 第 2 页 共 8 页 用恒流法测量电容的原理图和波形图如上图所示，当开关 S 打向复位端时， 计数器和电容同时清零， 然后再将开关打向测量端， 这时恒流源 I 对电容 C进行 充电，经过时间 T 后，充电电荷 Q=I?T，此时电容两端电压 U=Q/C，显然只要 I 和 T 已知，测出电压 U，便可按 C= I ?T/U 计算出电容值，