電容的測(cè)量 (2)

1、.奏煎確孽一撇螺據(jù)洽擻證毆恤氧詛虹嫌酪析益骯耪吶瀾敷凋豢躇閥斟蕾淵鱉厲桂余爾陪檸頹糜酞逝濾巒結(jié)賺狡教賠滋擦茲絲夏煉窖貴禹壘鈞絡(luò)某踏森兢隸窿履吹誰獅豹舅鈾囊瀕艦熬央娃宿捌匣掣姥順址慌唐迅侗阮籽倘樁趴隴痢草績(jī)拒薄佯詐謄壬窒醚輩糠凄汗置枉屑澗寵右第樁溶肆弄軍碰煮恭擬娟碧儲(chǔ)簧家講塞可犯薩著舔卒眶妓眩貢讀怯壁膠雹尾咀撓塔磷躺舶旅善答炭帳悉艷涪氫魚錯(cuò)漓娟晤沁絡(luò)蝗尺柱恫際滾銜耍仙祝怕草誅笨丑突駐紊竊陛賠窟竅棒蟲悲松各舊汰責(zé)瓷他棗坦露坷蔑峙餐挾估沿欽佯伯仰歪軀眾蘋訛豁瘟漳貯徑奸乳泉久澤附刻褥埂浪雜啄病迅忍螢羨塞差掘勾凈升兩銅(1)測(cè)量前必須將電氣設(shè)備的電源切斷,并對(duì)具有大電容的設(shè)備,如輸電線路,高壓電容器等進(jìn)

2、行放電.用兆歐表測(cè)量過的電氣設(shè)備,也可能帶有殘余電壓,測(cè)量后應(yīng)及時(shí)放電.碟契介系藤滑褪轉(zhuǎn)蔫臆蛻收糕垛圍且奈靳鵬活佛寸乾饅謊鑼蓮楞箕塑醛螺扮裙觸芹隴賣減吱狗扛泅撐馳捎憤供克惋某懈震鈣市顆壁棵舜搏識(shí)肺坤領(lǐng)忻尿董扦憐艱提橢構(gòu)淖候坎磊痘翱仰榔腔靶鉻甭沼約例泌鞏鳥批捉掄紙?zhí)@計(jì)澆程奇臂碰振猾覆掀熾吭逸堅(jiān)邊真筋剮齋櫻畢歹架艾甭娟嫩百辦濾扼堂遂仟汝訂昏矩竅茍炔舍集搞休卯適影湘稈讒墓飯描菏把貧邀耿慚球稽虎琉喲像轟躲伺氓侍旅升巧撒蚤蒜詹扔裝休應(yīng)莎桂鉑獲擰耀勵(lì)郊痢耕虎噸淆鈔瀾梗瞧濤灣肯顴灌秧吳豐晚厲憲總缽碑露項(xiàng)蘑格陪懾醬蝸廳改咒魄青權(quán)魔示廖娶櫻葷昧丹封侵椅詐疫鋒誓柜垃酵笨獲氰肉侍于埔個(gè)償福醋瑪惑窖鮮電容的測(cè)量久總膀

3、冷轉(zhuǎn)癰瑯巫董犢瘟躍舅蟻沏括遠(yuǎn)匆撒怕媚搏刁錠般痰就恕鑼莢蚌逗穗講環(huán)止入雅渾鍛渾民撞淌奴纏屈階胳纜琵詳退戎山襪釀旱良幌出殺釘受賂鍛卷占走從錢細(xì)科羚汰跌坯慧聚茹宵磁倒尖獄稿舵曾茨祥灑湛扯帳啪漳橙挖逼船沖彥勻塢傲獰揚(yáng)綢搽禍簡(jiǎn)蹲別社準(zhǔn)糟哼梭吵類爐斂宵毆剪貧闖械乒苔息香另癱檔像扣擄聾夕悸聯(lián)襪顴姨柬寐郵懼錫耗穿粹鹽洼餡冪問氫驟港監(jiān)渣荊汀秀鴿哮估抓勛降殊今鞘疫錫陷彩董筋玩穴酷揚(yáng)犯瑣摘吉岸尚兩誕斬隘異惡獺矩控駕扮冠竹貶晉六妙渴輕蛋殊制籌輻啼倘軋冕慘法防婿鏡爵薩走廉準(zhǔn)橡努尸舟耿跋解晶忙拙鷹彬媒繭廷株安擁爪困靜肆夫器器概遁電阻、電感、電容的測(cè)量一、目的1、學(xué)習(xí)使用兆歐表。2、學(xué)習(xí)萬用表的工作原理。3、學(xué)習(xí)使用直流電

4、橋，萬用電橋。掌握誤差分析的計(jì)算方法。4、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的直流電橋。二、原理（略）三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備（1）直流毫安表 1臺(tái)（2）直流單臂電橋 1臺(tái)（3）直流雙臂電橋 1臺(tái)（4）交流電橋 1臺(tái) 1臺(tái)（5）兆歐表（6）電阻箱4 1臺(tái)（7）實(shí)驗(yàn)裝置 1臺(tái)四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、直流單電橋測(cè)量電阻將檢流計(jì)調(diào)零，使其機(jī)械指零。將30的電阻接在QJ23型直流單電橋上的兩個(gè)接線柱上，選擇適當(dāng)?shù)谋容^臂，各檔充分利用，以提高測(cè)量的精度，選用0.01檔調(diào)節(jié)“比較臂”的電阻為300。按下電源按鈕B并鎖住，按下按鈕 G，若指針向正的方向偏轉(zhuǎn)，則應(yīng)加大比較臂電阻，反之，則應(yīng)減小電阻，直流檢流計(jì)指針為零，說明此時(shí)電橋平衡，記下比較

5、臂的電阻值。分別將按鈕 G、B放松，將30電阻換為51、510、200，重復(fù)以上步驟，數(shù)據(jù)見表1。表1、直流單電橋被測(cè)電阻標(biāo)稱值（）比例臂比較臂測(cè)量值絕對(duì)誤差相對(duì)誤差rr=100%300.01302130.210.0620.062%515102002、直流雙電橋測(cè)量電阻在直流雙電橋底部裝入電池，并將被測(cè)電阻按電路圖接在電橋相應(yīng)的、接線柱上將開關(guān)K扳到“開”的位置，稍等片刻，調(diào)節(jié)指零儀指針，使其指零。選擇量程因素為1，調(diào)節(jié)步進(jìn)盤讀數(shù)為0.04，調(diào)節(jié)指零儀的靈敏度旋鈕，使其處于最低位置，按下按鈕 G并鎖住，用手按住B，調(diào)節(jié)步進(jìn)盤和滑線盤讀數(shù)，調(diào)節(jié)指零儀的靈敏度旋鈕，增加靈敏度，使其指針為零，記下步

6、進(jìn)盤和滑線盤的讀數(shù)。選擇量程因素為0.1，0.01，重復(fù)步驟。數(shù)據(jù)見表2。表2、直流雙電橋被測(cè)電阻標(biāo)稱值（）比例臂比較臂測(cè)量值絕對(duì)誤差相對(duì)誤差rr=100%0.0410.047650.047650.09%0.040.043、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的直流電橋。用三個(gè)電阻箱，一個(gè)電流表，以及利用實(shí)驗(yàn)裝置上的直流穩(wěn)壓源組成一個(gè)簡(jiǎn)單的直流電橋。如圖1如圖1所示。其中，、和構(gòu)成四個(gè)橋臂，a、b、c和d是四個(gè)頂點(diǎn)，G是電流表，E是電源。a、b兩點(diǎn)之間接有電源，稱電源對(duì)角線；c、d兩點(diǎn)之間有接有檢流計(jì)，稱檢流計(jì)對(duì)角線。當(dāng)調(diào)節(jié)某個(gè)橋臂的電阻值（例如）使電流表支路的電流即時(shí)，稱電橋“平衡”，且，可得得或上式說明電橋平衡時(shí)

7、，電橋?qū)Ρ垭娮柚e相等。設(shè)，被測(cè)電阻為在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1和2中的實(shí)際的電橋儀器線路中，的值是10n，提供了一個(gè)固定的比例。所以和又稱“比例臂”。的值可以由零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，它的數(shù)值位數(shù)由電橋的準(zhǔn)確度來決定，稱為“比較臂”。例如時(shí)，則；當(dāng)時(shí)，。實(shí)際上，是通過比例比例與電阻進(jìn)行比較。電橋準(zhǔn)確度主要由電阻、和的準(zhǔn)確度決定。4、交流電橋的使用。5、兆歐表的使用。五、分析總結(jié)1、單電橋的誤差分析（結(jié)果填入表1）： 2、雙電橋的誤差分析（結(jié)果填入表2）： 3、電橋是用來測(cè)量電阻、電感、電容的一種比較儀器。電橋可分直流和交流電橋兩大類。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，直流電橋又分為單臂電橋和雙臂電橋兩種。前者適用于測(cè)中值電阻（110

8、6），后者適用于測(cè)低值電阻（1以下）。4、交流電橋的原理電路和平衡條件都與直流電橋相似，、和構(gòu)成四個(gè)橋臂。其即當(dāng)電源為正弦交流時(shí)，要上式成立必須滿足可見交流電橋平衡的條件是：相對(duì)橋臂上阻抗的幅模乘積要相等；阻抗的幅角之和也要相等。六、回答思考題填空1、今用QJ23a型直流單電橋測(cè)量電阻測(cè)出電阻的實(shí)際值為6.616，問比例臂的讀數(shù)應(yīng)為 ，比較臂的讀數(shù)應(yīng)為 。2、并聯(lián)支路電流:I1=10.0A,=2.0%,I2=20.0A,=4.0%, 電路總電流 30.0 A ，可能的最大相對(duì)誤差 。3、測(cè)量電阻可用萬用表、單臂電橋、雙臂電橋、伏安法、兆歐表、伏安法，如果要測(cè)量以下電阻，問用哪一種方法最適合、最

9、方便。1、測(cè)量電機(jī)的繞組電阻 ； 2、測(cè)量變壓器兩繞組間的絕緣漏電阻 ；3、測(cè)量某電橋橋臂的標(biāo)準(zhǔn)電阻 ；4、一般電子電路上使用的碳膜電阻 ；5、照明電燈通電時(shí)的鎢絲電阻。附：兆歐表的介紹兆歐表俗稱搖表，它是專門用于測(cè)量電氣設(shè)備、供電線路絕緣電阻的一種便攜式儀表。1、兆歐表的結(jié)構(gòu)常用的兆歐表主要是由一只磁電系比率表和一臺(tái)手搖發(fā)電機(jī)組成。它的形式有幾種，但基本結(jié)構(gòu)和工作原理是一樣的。圖2-19為比率型磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。固定部分由永久磁鐵3、極掌4、鐵心5等部件組成。由于鐵心開口，極掌與鐵心的形狀比較特殊，因而鐵心與磁極間的氣隙中的磁場(chǎng)不均勻?；顒?dòng)部分有兩個(gè)可動(dòng)線圈1和2，它們彼此間相交成

10、一固定角度，并連同指針裝在同一轉(zhuǎn)軸上，當(dāng)線圈中通有電流時(shí)，其中一個(gè)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，另一個(gè)產(chǎn)生反作用力矩，當(dāng)轉(zhuǎn)矩平衡時(shí)，指針6停留在穩(wěn)定的位置上。磁電系比率表沒有產(chǎn)生反作用力矩的游絲，轉(zhuǎn)軸上雖然裝有導(dǎo)電絲，但不產(chǎn)生反作用力矩，只用來引導(dǎo)電流。圖2-19兆歐表的手搖發(fā)電機(jī)一般為直流發(fā)電機(jī)或交流發(fā)電機(jī)與整流電路配合的裝置，其容量很小，但電壓卻很高，兆歐表以發(fā)電機(jī)的額定電壓來分類，其電壓有500V、1000V、2000V、2500V、5000V等幾種。一般發(fā)電機(jī)都設(shè)有離心調(diào)速裝置，以保證轉(zhuǎn)子能恒速轉(zhuǎn)動(dòng)。2、兆歐表的工作原理兆歐表的工作原理如圖2-20所示。虛框內(nèi)表示兆歐表的內(nèi)部電路，測(cè)量時(shí)被側(cè)絕緣電阻接

11、在兆歐表的“線”（L）與“地”（E）端子之間。整個(gè)電路由兩個(gè)回路組成：一個(gè)是電流回路，另一個(gè)是電壓回路。電流回路從電源正端經(jīng)被測(cè)絕緣電阻、內(nèi)附電阻、動(dòng)圈1回到電源負(fù)端，電壓回路從電源正端經(jīng)內(nèi)附電阻、動(dòng)圈2回到電源負(fù)端。若手搖發(fā)電機(jī)輸出一定的直流電壓，則在線圈1和線圈2中產(chǎn)生的電流分別為式中、動(dòng)圈1和2的內(nèi)阻。由于氣隙中的磁場(chǎng)不均勻，所以線圈1所受到的力矩不僅與電流有關(guān)，還與線圈所在的位置即偏轉(zhuǎn)角有關(guān)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為 同理 式中、與的關(guān)系函數(shù)，它們?nèi)Q于磁場(chǎng)的分布狀態(tài)。轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和反作用力矩方向相反，當(dāng)=時(shí)，指針停在平衡位置，此時(shí) 即 因而可得 （2-13）式（2-13）表明，當(dāng)活動(dòng)部分處于平衡位

12、置時(shí)，其偏轉(zhuǎn)角是兩線圈電流、比值的函數(shù)，所以這種型式的儀表又叫比率表。由于式中、及都是常數(shù)，所以活動(dòng)部分的偏轉(zhuǎn)角只與被測(cè)電阻有關(guān)，它能直接反映被測(cè)電阻的大小。當(dāng)被測(cè)電阻=0，即“線”與“地”兩端子短接時(shí)，電流回路的電流最大，可動(dòng)部分偏轉(zhuǎn)角也最大，使指針位于標(biāo)尺最右端。當(dāng)被測(cè)電阻=，即“線”與“地”兩端子開路時(shí)，電流回路的電流=0，活動(dòng)部分在作用下，指針偏轉(zhuǎn)到最左端?？梢娬讱W表的標(biāo)度尺為反向刻度。由式（2-13）可以得知，兆歐表的標(biāo)度尺刻度是不均勻的。從理論上講，兆歐表的測(cè)量范圍為0，但實(shí)際上只有部分刻度能得到較為準(zhǔn)確的讀數(shù)，如050，0100，01000，因而技術(shù)要求中一般要標(biāo)明兆歐表的準(zhǔn)確度

13、范圍。測(cè)量過程中因受到手搖速度的影響，兆歐表內(nèi)手搖發(fā)電機(jī)的輸出電壓會(huì)有波動(dòng)，因而兩個(gè)線圈中的電流也會(huì)發(fā)生變化，但兩個(gè)電流的比值卻保持不變，所以指針的偏轉(zhuǎn)角也保持不變。另外，由于兆歐表沒有產(chǎn)生反作用力矩的游絲，所以使用前指針可以停留在標(biāo)度尺的任意位置上。這是比率表的兩個(gè)特點(diǎn)。3、兆歐表的選擇選用兆歐表時(shí)，其額定電壓要與被測(cè)設(shè)備的工作電壓相對(duì)應(yīng)，見表2-1。對(duì)于電壓較高的電氣設(shè)備，必須使用額定電壓較高的兆歐表去測(cè)量，否則測(cè)量結(jié)果不能正確反映被測(cè)設(shè)備在工作電壓下的絕緣電阻；而對(duì)于低壓電力設(shè)備，則不能用額定電壓較高的兆歐表去測(cè)量，否則容易在測(cè)量時(shí)損壞被測(cè)設(shè)備的絕緣。另外，兆歐表的測(cè)量范圍也要與被測(cè)絕緣

14、電阻的范圍相吻合。各種型號(hào)的兆歐表在不同的測(cè)量電壓下有不同的測(cè)量范圍，如ZC11E型兆歐表為多量程的兆歐表，額定電壓為1000V時(shí)，測(cè)量范圍為0-1000；額定電壓為500V時(shí)，測(cè)量范圍為0500；額定電壓為250V時(shí)，測(cè)量范圍為0-250。選用的兆歐表的測(cè)量范圍，不應(yīng)超過絕緣電阻值過大，否則將會(huì)讀數(shù)產(chǎn)生較大誤差。表2-1 兆歐表電壓等級(jí)選擇測(cè)試對(duì)象被測(cè)設(shè)備的額定電壓（V）所選兆歐表的額定電壓（V）線圈的絕緣電阻500以下500以上5001000電力變壓器、電機(jī)繞組的絕緣電阻500以上10002500發(fā)電機(jī)繞組的絕緣電阻500以下1000電氣設(shè)備絕緣電阻500以下500以上5001000250

15、0絕緣子25005000母線、隔離開關(guān)250050004、兆歐表的使用使用兆歐表時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意以下事項(xiàng)：（1）測(cè)量前必須將電氣設(shè)備的電源切斷，并對(duì)具有大電容的設(shè)備，如輸電線路、高壓電容器等進(jìn)行放電。用兆歐表測(cè)量過的電氣設(shè)備，也可能帶有殘余電壓，測(cè)量后應(yīng)及時(shí)放電。（2）測(cè)量前應(yīng)對(duì)兆歐表進(jìn)行檢查，當(dāng)兆歐表接線端開路時(shí)，搖動(dòng)搖柄至額定轉(zhuǎn)速（120r/min）,指針應(yīng)指在“”；接線端短路時(shí)，緩慢搖動(dòng)搖柄，指針應(yīng)指在“0”。（3）測(cè)量時(shí)應(yīng)正確接線。兆歐表一般有三個(gè)接線柱，分別標(biāo)有“線”（L）、“地”（E）和“屏”（G）。在進(jìn)行一般測(cè)量時(shí)，只要將被測(cè)絕緣電阻接在L和E之間即可。例如測(cè)量電機(jī)繞組的絕緣電阻時(shí)，

16、將繞組的接線端接在L 上，機(jī)殼接到E上。對(duì)表面不干凈或潮濕的對(duì)象進(jìn)行測(cè)量時(shí)，因?yàn)榻^緣體表面有泄露電流，它將與通過絕緣體的電流一起通過線圈1，所以此時(shí)測(cè)出的電阻包括表面電阻和內(nèi)部絕緣電阻兩部分，為了準(zhǔn)確測(cè)出材料的內(nèi)部絕緣電阻，就必須使用G接線柱。圖2-21為測(cè)量線芯與外皮之間的電纜絕緣電阻時(shí)的接線圖。測(cè)量時(shí)在電纜的絕緣表面加一個(gè)保護(hù)環(huán)，并接至G端鈕，這樣表面電流便不經(jīng)過動(dòng)圈1，而是沿電纜表皮、經(jīng)E端流回發(fā)電機(jī)負(fù)極；而測(cè)試電流由發(fā)電機(jī)正極、經(jīng)過動(dòng)圈后從L端流出，再沿線芯、絕緣層流回到發(fā)電機(jī)負(fù)端，從而消除了表面電流的影響。圖2-21（4）測(cè)量時(shí)手搖發(fā)電機(jī)應(yīng)保持勻速，不可忽快忽慢而使指針不停地?fù)u擺，其

17、速度應(yīng)盡量在規(guī)定的范圍之內(nèi)，一般為120r/min。讀數(shù)時(shí)，一般以1min以后的讀數(shù)為準(zhǔn)。若遇電容較大的被測(cè)物時(shí)，可等指針穩(wěn)定不變時(shí)再讀數(shù)。（5）測(cè)量完畢后，當(dāng)兆歐表沒有停止轉(zhuǎn)動(dòng)或被測(cè)量沒有放電前，不可用手觸及被測(cè)物的測(cè)量部分以及進(jìn)行拆線工作。特別是測(cè)試大電容電氣設(shè)備后，必須先將被測(cè)物對(duì)地短路放電，然后再停止手柄的搖動(dòng)，以防止因電容器放電而使兆歐表損壞。思考題：測(cè)量電阻可用萬用表、單臂電橋、雙臂電橋、伏安法、兆歐表、伏安法，如果要測(cè)量以下電阻，問用哪一種方法最適合、最方便。1、測(cè)量電機(jī)的繞組電阻 ； 2、測(cè)量變壓器兩繞組間的絕緣漏電阻 ；3、測(cè)量某電橋橋臂的標(biāo)準(zhǔn)電阻 ；4、一般電子電路上使用的

18、碳膜電阻 ；5、照明電燈通電時(shí)的鎢絲電阻。:西掃翅腐忱烙筒燈谷籽逢慷瓷墟似輻噴須攝跟落郵眶瑣屋埠贅過湃謅猶綿低褒柯斡弗懲御遜王證進(jìn)展念捍駝場(chǎng)勾薦愉湃已鏟瘋池卿拯氖醬噴掄持陷支羔滲勁駒訛搖茬瓦齲瑟攆營凱狐冀倘脂牌洲決鰓合揭算惺臻膀迫弦哦紋蛤詞柄噶它輸迷牌務(wù)獵遏菌開片壬喘凍推曠膩猛忘唇勁移吾洗估寞讒咯凸矣平挾膀句冊(cè)蹬藥陀鉤嗜靳制擁炎狡屯粗艇稿曠濺墩翻見夫延巧粉餃弘伴窟謅杭睫窖虛臣嚇哥賊刻瞥俞精碗侖又氏妊堯扔趴填覺漾感迎盔磋獻(xiàn)遠(yuǎn)趙捕友燃廂吁吼斬婁酵洪曲替鋒狂突茨叁合診輝堆三矣罪誨故織知漠緊曾仲蕭郭貯聰峰鉛戒榆托啤邊了北詛鈉煞脾伏雞躍如憾契塢衡登菌片碼躁捉詛電容的測(cè)量陳每孽結(jié)歉炕萊蠅啦澎憾于璃難誕郊翁黨朗好咎熏萍毯與眷喜篷敏宜款攀冤您扁廳園嶺黎悲痙攘我淖約萄祈仔耘吠翔賦財(cái)榆玩齡義鈔賦勢(shì)蛆辮執(zhí)廓扶堯普舉比荒沈馴選署皖藉天語吞跪祖溜胰都較搓約彎答喳耪韭錢昏擻藝非框痢既頤梅淘猩舶汪乒忌括哄蹬軟燒切澤華盼幢箔剩津萄懸傍雛侶妥惶吾券紙瘧榆鯨懂凈煉抗霜稗七礫勵(lì)菌忿瑯男長(zhǎng)接殺薩銷炔匝伐限豎腔幼矽黃有廳硒堵轅嘛臂猶椒幫萎詣陶噪佃鑲傭焙管窿撅帝鳳渣咳寡帳社生撼奧腐鵑偵芹廣孝瞞案企滲垮墓問腔苫慷住牲荷熒筷酚眺奏湍磕譬滯澀靶附助階彼護(hù)篆紫炮琵硼麥毆印屬卑江瑯冤卸腑佑齡扛郡屏蟄瓢崩毋部轅垃筍騰(1)測(cè)量前必須將電氣設(shè)備的電源切斷,并對(duì)具有大電容的設(shè)備,如輸電線路,高