電工量計復(fù)習(xí)(電氣學(xué)部)

1、（1）測量的基本要素是被測對象、測量單位、測量方法（儀器、手段）、 測量人員和測量環(huán)境，前3項通常稱為測量的三要素；（2）計量是利用技術(shù)和法制手段實現(xiàn)單位統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確的測量，計 量的三個主要特征是統(tǒng)一性、準(zhǔn)確性和法律性；（3）測量按測量結(jié)果的獲得方式劃分為直接測量、間接測量和組合測量； 測量按被測量性質(zhì)劃分為時域測量、頻域測量和數(shù)據(jù)域測量；（4）通過頻域測量我們可以得到信號頻率結(jié)構(gòu)，它在EMI設(shè)計、器件選 用、功率因數(shù)計算等方面有重要應(yīng)用；（5）單位制由基本單位和導(dǎo)出單位組成，國際單位制包括7個基本單位， 2個輔助單位 、具有專門名稱的導(dǎo)出單位和SI單位的倍數(shù)的單位；（6）測量誤差按表示方法

2、分為 絕對誤差、相對誤差、引用誤差， 按誤差性質(zhì)分為隨機(jī)誤差、系統(tǒng)誤差、粗大誤差； （7）引用誤差是相對誤差的特殊形式，儀表的準(zhǔn)確度等級是用引用誤 差的最大值來評價，并將儀表的準(zhǔn)確度劃分為7個等級；（8）在實際中，利用儀表準(zhǔn)確度等級的定義，可以幫助我們選擇儀表、 檢驗儀表和估算儀表誤差；（9）系統(tǒng)誤差、隨即誤差分別與測量的準(zhǔn)確度、精密度相對應(yīng)，精確 度是系統(tǒng)誤差和隨即誤差的綜合反映；利用系統(tǒng)誤差、隨即誤差 的特點和規(guī)律，在測量中可以采取相應(yīng)措施減小或消除它們的影 響，并對誤差進(jìn)行綜合與分配；（10）分貝不是單位，原本也無單位，只是表示數(shù)值之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系 “兩個功率電平之比，并將其表示成以10為

3、底的對數(shù)” （P2/P1）dB=10log(P2/P1)現(xiàn)在既可用于表示兩個量的比值，也可用于表示單一量（有單位），可以簡化計算、壓縮數(shù)值；（1）測量的基本要素是（被測對象）、（測量單位）、（測量方法）、（測量人員）、（測量環(huán)境）；（2）計量的三個主要特征是（統(tǒng)一性）、（準(zhǔn)確性）、（法律性）；（2）按測量結(jié)果的獲得方式，測量可分為（ 直接測量 ）（ 間接測量 ）和（ 組合測量 ）；（3）電工儀表劃分的7個準(zhǔn)確度等級的是（0.10.20.5 1.0 1.5 2.5 5.0）； 按最大引用誤差來確定（4）測量誤差的三種表示方法絕對誤差，相對誤差，引用誤差（5）隨機(jī)誤差的統(tǒng)計分布規(guī)律及其應(yīng)用意義單峰

4、性。對稱性 有界性 補(bǔ)償性 服從正態(tài)分布 多次測量可以減小隨機(jī)誤差（6）時域測量和頻域測量； 主要測量被測量隨時間（頻率）的變化規(guī)律（7）國際單位制的組成； 基本單位+導(dǎo)出單位（8）隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差的判斷、產(chǎn)生原因、減小方法；系統(tǒng)誤差形成原因：測量原理，儀器，環(huán)境，測量人員隨機(jī)誤差形成原因：多種微小因素影響多次測量取平均值粗大誤差形成原因：粗心大意，儀器故障（9） 如何選擇儀表的量程、選擇儀表、鑒別儀表是否合格？（1）一個完成的測量系統(tǒng)可以認(rèn)為是被測信號與測量裝置的連接， 信號與測量系統(tǒng)是密不可分的；（2）測量系統(tǒng)或裝置的基本功能信號拾取、加工和輸出，基本組成是輸入單元、中間變換單元和輸出單

5、元，每個單元有其對應(yīng)的典型電路（元件）； （3）對信號可以做時頻描述和分析，時域分析的基本工具是微分方程,頻域分析的基本工具是傅里葉變換；利用正反傅立葉變換，可實現(xiàn)信號在頻域與時域之間的變換；（4）周期信號的頻域分析利用傅里葉級數(shù)展開，其頻譜特點是離散性,諧波性和收斂性；非周期信號的頻域分析利用傅里葉變換，其頻譜特點是連續(xù)的，其幅度譜|X ( f )| 關(guān)于縱軸對稱，相位譜j( f )關(guān)于原點對稱；（5）測量系統(tǒng)的輸入-輸出特性可用靜態(tài)特性、動態(tài)特性和負(fù)載特性 來描述，它們是測量系統(tǒng)的最基本特性；主要性能指標(biāo)：精度，穩(wěn)定性，輸入輸出特性（6）由于實際測量系統(tǒng)并非理想，將使測量系統(tǒng)的輸出信號y(

6、t)相對于輸入信號x(t)，在時間上產(chǎn)生滯后，在幅度和頻率結(jié)構(gòu)上發(fā)生畸變；（7）理想的測量系統(tǒng)是線性時不變系統(tǒng)，它可用常系數(shù)線性微分方程來描述，實際中，往往將真實的測量系統(tǒng)分解為由一個或多個線性環(huán)節(jié)組成的系統(tǒng)，使問題得以簡化（8）理想的測量系統(tǒng)具有疊加性、比例性、微分性、積分性和頻率保持性， 其時域響應(yīng)函數(shù)為h(t) = A0 ，時域響應(yīng)函數(shù)為（9）反映一階系統(tǒng)特性的特征參數(shù)是時間常數(shù)，1/稱為截止頻率或拐角頻率；反映二階系統(tǒng)特性的特性參數(shù)是固有角頻率0 和阻尼比 D ;（10）儀表帶寬BW與 儀表上升時間tR的關(guān)系及其對被測信號上升時間tr的影響.（1）評價測量系統(tǒng)性能的主要指標(biāo)是 （精度）

7、、（穩(wěn)定性）和（輸入-輸出特性）； （2）反映一階系統(tǒng)特性的特征參數(shù)是（ 時間常數(shù) ）， 反映二階系統(tǒng)特性的特性參數(shù)是 固有角頻率0 和阻尼比 D （3）不失真測量系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性是 ； （4）描述測量系統(tǒng)靜態(tài)特性的指標(biāo)有 平均無故障時間，可信任概率，故障率，有效度。（5）儀表帶寬（或上升時間）對被測信號的影響 （6）如何理解測量儀表的負(fù)載效應(yīng)? 舉例說明僅當(dāng)由于負(fù)載的變化而引起輸出穩(wěn)定量的變化的效應(yīng)稱為負(fù)載效應(yīng)（7）測量系統(tǒng)的基本功能和一般結(jié)構(gòu)測量系統(tǒng)或裝置的基本功能信號拾取、加工和輸出，基本組成是輸入單元、中間變換單元和輸出單元，每個單元有其對應(yīng)的典型電路（元件）； 傳感器濾波、放

8、大、I/V、V/f指示儀表、打印機(jī)、計算機(jī)電路單元信 號拾 取信 號加 工 信 號記錄與分析基本功能被測信號輸 入裝 置 中 間變換裝置輸 出裝 置基本組成圖3.1 測量系統(tǒng)的基本功能和組成（1）傳感器是把被測量變換為有用信號的一種裝置, 它包括敏感元件、變換電路和輔助機(jī)構(gòu). （2）變送器是輸出標(biāo)準(zhǔn)信號的傳感器.通用標(biāo)準(zhǔn)信號:電流信號010 mA 或420mA，電壓信號05V. （3）傳感器的特性參數(shù)主要有- 線性度、 遲滯、 重復(fù)性、靈敏度、閾值、分辨力、 穩(wěn)定性等. （4）溫度傳感器按其是否與被測物體接觸分為接觸式和非接觸式兩種.（5）熱電偶工作的物理基礎(chǔ)是“熱電效應(yīng)”，它是由兩種不同的導(dǎo)

9、體連接成一閉合回路而制成的溫度計. （6）熱電偶的4個基本定律-均質(zhì)導(dǎo)體定律、中間導(dǎo)體定律、中間溫度定律和冷端延長線定律. 它們是正確使用熱電偶的條件.（7）“冷端延長線”又叫補(bǔ)償線，是指在一定溫度范圍內(nèi)和熱電偶具有相同熱電特性的便宜材料A、B做成的延長線。 （8）由于- 熱電偶分度表都是以冷端溫度為0時給出的，如欲直接利用分度表根據(jù)顯示儀表的讀數(shù)求得溫度，必須使冷端溫度保持為0； 冷端溫度難以穩(wěn)定在0. 所以要進(jìn)行冷端補(bǔ)償.（9）冷端補(bǔ)償方法有冷端延長線、冷端恒溫、冷端補(bǔ)償器（補(bǔ)償電橋）. （10）熱電偶使用注意事項1.通常使用冷端延長2.冷端恒溫3.測量電路線路電阻為恒定值4.根據(jù)精度要求

10、進(jìn)行非線性矯正（11）熱電偶的測溫誤差1.冷端沒有完全得到補(bǔ)償而引起的誤差2.延長線使用不當(dāng)引入的誤差3.測量儀表與測量電路電阻變化引起的誤差4.熱電偶本身非線性引起的誤差（12）基于熱電偶的測溫儀表的校準(zhǔn)方法（13）集成溫度傳感器AD590和LM35輸出信號分別是電流信號和電壓信號，前者與K成正比（1A/K） ，后者與成正比（10mV/）T=U0/(Kt*R)（14）紅外測溫儀由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測器、信號放大器及信號處理，顯示輸出等部分組成，它是一種非接觸測溫方法. （15）霍爾傳感器基于霍爾效應(yīng)的磁電式傳感器，屬于非接觸式傳感器，它在電壓、電流、微弱磁場、微位移等檢測方面有廣泛的應(yīng)用.（1

11、6）理解霍爾元件的基本參數(shù)是正確設(shè)計和使用霍爾傳感器的前提（17）直檢式霍爾傳感器與補(bǔ)償式霍爾傳感器的區(qū)別（結(jié)構(gòu)和性能）是有無補(bǔ)償電路直檢式霍爾傳感器直流電流補(bǔ)償式霍爾傳感器電壓電流都可以測（18）為了充分發(fā)揮霍爾傳感器的性能，在使用霍爾電流傳感器時，應(yīng)盡量使I1N1=額定安匝數(shù)，在使用霍爾電壓傳感器時，應(yīng)盡量使U1/R1=初級額定工作電流. （19）電磁式互感器存在磁飽和問題，電壓互感器副邊不允許短路， 必須在原副邊串入保險絲或保護(hù)電阻；電流互感器副邊不允許開路，更換儀表時首先將互感器副邊短路. （20）常用的信號預(yù)處理技術(shù)有信號濾波、隔離、線性化和規(guī)格化（21）線性化處理的基本思想根據(jù)欲處

12、理單元的非線性特性，用解析法或圖解法求得線性校正環(huán)節(jié)的的特性，然后通過電路或軟件實現(xiàn)線性化.（1）熱電偶的4個基本定律是均質(zhì)導(dǎo)體定律、中間導(dǎo)體定律、中間溫度定律和冷端延長線定律；（2）熱電偶的4個基本定律的應(yīng)用價值；1可以檢查熱電偶材料的均勻性 2可在熱電偶回路中接入連接線、儀表,只要保證它們與連接熱電偶的接點溫度相等,就不會影響熱電偶的輸出結(jié)果3依據(jù)這一定律，不必使熱電偶冷端保持為0，而只需把冷端恒定在某一中間溫度t1，然后通過二次查熱電偶分度表即可得到實際被測溫度。 4在測溫儀表距離測溫點較遠(yuǎn)的場合,熱電偶在使用時可采用冷端延長線（3）熱電偶使用中為什么要進(jìn)行冷端補(bǔ)償？ 熱電偶分度表都是以

13、冷端溫度為0時給出的，如欲直接利用分度表根據(jù)顯示儀表的讀數(shù)求得溫度，必須使冷端溫度保持為0； 冷端溫度難以穩(wěn)定在0. 所以要進(jìn)行冷端補(bǔ)償.（4）什么是熱電偶的冷端延長線？如何正確使用冷端延長線？“冷端延長線”又叫補(bǔ)償線，是指在一定溫度范圍內(nèi)和熱電偶具有相同熱電特性的便宜材料A、B做成的延長線。 A接A,B接B（5）傳感器一般由（敏感元件）、（轉(zhuǎn)換電路）和（輔助結(jié)構(gòu)）三部分組成；（6）AD590的測溫原理和應(yīng)用；（7）選擇傳感器時，通常應(yīng)注意它的那些特性與參數(shù)？線性度、 遲滯、 重復(fù)性、靈敏度、閾值、分辨力、 穩(wěn)定性（8）霍爾電壓、電流傳感器的使用方法和注意事項。 （基本參數(shù)、應(yīng)用原理圖、有關(guān)參

14、數(shù)設(shè)計）（9）電壓互感器和電流互感器的使用注意事項. 電壓互感器實際上是一個（ 降壓 ）變壓器.切忌短路 電流互感器實際上是一個（ 升壓）變壓器. 切忌斷路一補(bǔ)償式霍爾電壓傳感器參數(shù)為：工作電源±15V，輸入額定電流50mA，輸出額定電流10mA，額定負(fù)載電壓5V. 試問如何用其測量一小于500V的直流電壓？（1）指針式電工儀表主要按其工作原理，分為磁電系、電磁 系、電動系、靜電系、感應(yīng)系、熱電系；（2）磁電系儀表也稱動圈式儀表，其測量原理是它直接測量量是直流電流，指針偏轉(zhuǎn)角度與電流的平均值成正比，刻度均勻并用有效值標(biāo)度，測量準(zhǔn)確度受被測量波形影響.前面的系數(shù)為靈敏度W為游絲力矩系數(shù)

15、N線圈匝數(shù)S線圈面積（3）電磁系儀表也稱動鐵式儀表，刻度非線性，用有效值 標(biāo)度，是交直流兩用表，非常適合于有效值的測量；（4）電動系儀表可用做交直流電壓電流表、相位表、功率因數(shù) 表等； （5）靜電系儀表常用做高壓電壓表，交直流均可；(6) 感應(yīng)系儀表常用做電能表，熱電系儀表利用焦耳熱效應(yīng)原理工作的儀表； （7）分析電工儀表系統(tǒng)誤差的出發(fā)點主要從電、磁及構(gòu)造三 方面入手.（8）電能計量裝置的綜合誤差由電能表誤差、互感器的合成誤 差及電壓互感器二次回路壓降引起的誤差共同決定的。（1） 如何提高磁電系儀表的靈敏度？W，N，B, S（2） 從結(jié)構(gòu)和性能上比較磁電系儀表和電磁系儀表；（1）結(jié)構(gòu)上: 電磁

16、系儀表（A）是動鐵式,磁電系儀表（B）是動圈式；A的磁場是由被測量電流通過固定線圈產(chǎn)生的，B的磁場是由永久磁鐵產(chǎn)生的；A的游絲中不流電流，B的游絲中流過電流.（2）性能上: A靈敏度低，B靈敏度高；A過流能力強(qiáng)，B過流能力弱；A功耗大，B功耗??；A刻度不均勻，B刻度均勻；A可測交流和直流，B直接測量量是直流.（3） 磁電系儀表的結(jié)構(gòu)、工作原理？如上所述，加上表達(dá)式I=W/(NBS)*a（4）（電磁系儀表）儀表存在磁滯誤差，（電動系儀表）儀表不存在磁滯誤差；（5）（ b ）可以測量交流和直流，（a）的直接測量量 是直流電流，電度表屬于（c）； a-磁電系儀表， b-電磁系儀表，c-感應(yīng)系儀表（6

17、）（電動系儀表）儀表，可制成電壓表、電流表、功率因數(shù)表、 功率表等；（7）（ 電磁式）和（電動式）儀表的指示值與波形無關(guān) （1）電磁兼容（EMC）的概念； 指設(shè)備或者系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行，并不對其環(huán)境下其他設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力（2）干擾源、受擾體和傳播途徑是形成電磁干擾的三要素；（4）電子測量儀器的外部干擾主要來自放電干擾、浪涌干擾、振動干擾、溫度干擾等，內(nèi)部干擾主要來自元器件、信號回路、負(fù)載回路、電源電路等干擾 （5）干擾源一般通過靜電耦合、電磁感應(yīng)耦合、公共阻抗耦合、輻射耦合及漏電流耦合等方式對測量儀器形成干擾；（耦合或者傳遞方式）（6）根據(jù)干擾進(jìn)入測量電路方式不同，

18、干擾的傳導(dǎo)模式可分為串模干擾和共模干擾，串模干擾又稱常模干擾或差模干擾 ；（7）串模干擾的主要特點是干擾串聯(lián)于信號回路，使信號的兩條傳輸線路之間額外存在一個電位差；共模模干擾的主要特點是干擾侵入信號傳輸線和地線間，信號的兩條傳輸線路上共同存在著對地干擾電壓（8）抗干擾技術(shù)主要有接地技術(shù)、屏蔽技術(shù)、雙絞線技術(shù)、隔離技術(shù)、濾波技術(shù)（抑制串模干擾）等；（9）測量系統(tǒng)接地的目的有3點，它們是；安全接地工作接地屏蔽接地（10）根據(jù)電磁干擾的特點，屏蔽體應(yīng)選用導(dǎo)電或?qū)Т帕己玫牟牧?（1）掌握元器件應(yīng)著重 “類型-結(jié)構(gòu)（等效電路）-主要參數(shù)-作用-典型應(yīng)用- 使用注意事項”等幾方面；（2）元器件是組成測量裝

19、置的基本元素，正確地選用元器件是設(shè)計測量裝 置的重要環(huán)節(jié)，所以選用元器件應(yīng)遵循一些原則；（3）電阻、電容、電感是電路中最常見的元件，它們都具有分布參數(shù)，并 對高頻電路產(chǎn)生影響；（4）在測量電路設(shè)計中，應(yīng)關(guān)注運(yùn)算放大器的帶寬、共模抑制比、失調(diào)、 飄逸和功耗等參數(shù)；（5）積分器的特性是衰減交流信號成分，對直流信號增益大，在測量電路 中常用于消除運(yùn)放的直流失調(diào)漂移；（6）光電耦合器在檢測電路中廣泛應(yīng)用，其輸入端與輸出端是通過光傳遞 信號，可電隔離，有線性和非線性光耦。傳輸速率、CTR 和隔離電壓 是其重要參數(shù)；（7）電壓輸入型傳感器的“前置放大器”宜選用同相放大器；（8）阻抗匹配電路的類型類型有，其作用分別是；（9）提高測量電橋的