電工量計(jì)及檢測(cè)技術(shù)第七章課件

第七章電氣參數(shù)的測(cè)量1.電壓測(cè)量

①電壓大小—峰值UP、有效值U、平均值（1）表征電壓的特征量波形系數(shù)波峰系數(shù)直流電壓（V）交流電壓（V）高電壓中電壓低電壓高電壓中電壓低電壓106~102102~10-410-4~10-9105~103103~10-310-3~10-7②電壓波形—正弦波；非正弦波（三角波、方波、脈沖波、鋸齒波）③電壓頻率—低頻（小于1kHz）；音頻（1kHz~20kHz）；高頻（2）電壓測(cè)量的常用儀器

a.電磁式（或磁電式）電壓表、整流式電壓表b.萬(wàn)用表（交、直兩用）c.示波器（交、直兩用）d.感應(yīng)式電壓表e.靜電式電壓表（交、直兩用，用于測(cè)量高壓）f.熱電式電壓表（交、直兩用，主要用于電量有效值測(cè)量）a.分壓器b.電壓互感器c.電壓傳感器d.基準(zhǔn)電壓源①常用儀表②常用器具③儀器選用a.常用測(cè)量電壓儀表的頻率適用范圍b.常用測(cè)量電壓儀器的測(cè)量范圍與誤差儀器、儀表或擴(kuò)大量限器具測(cè)量范圍（V）誤差范圍（%）指示式儀表直流10-3—105交流10-3—1052.5—0.12.5—0.1電位差計(jì)直流10-5—2交流10-5—20.1—0.0010.5—0.1數(shù)字電壓表直流10-4—103交流10-4—1030.1—0.0020.1—0.05檢流計(jì)直流10-9—10-7分壓器直流10—104交流10—1040.5—0.0010.5—0.001電壓互感器交流102—1050.5—0.005表3測(cè)量電壓儀器的測(cè)量范圍與誤差(3)電壓測(cè)量的常用電路①平均值檢波器RRLCCDU~U（a）圖7.1平均值檢波器RRLCCDU~U（b）a.R-C-D型平均值檢波器

K1—整流系數(shù)K2—濾波系數(shù)存在問(wèn)題：波形、頻率、二極管非線性適用場(chǎng)合：測(cè)量準(zhǔn)確度要求不高，或被測(cè)電壓比較高而又基本不變或變化范圍不大的情況下采用。解決辦法：“線性檢波器”

R2圖7.2線性檢波器線性檢波器特性R1-D2uiAD1uou1+uoui0線性檢波器電路b.線性檢波器

b.正峰值檢波器

D2圖7.4正峰值檢波器-CuiAD1uou1+③有效值檢波器物理定義：有效值是根據(jù)電流熱效應(yīng)來(lái)規(guī)定的.數(shù)學(xué)定義：時(shí)變量的瞬時(shí)值在給定時(shí)間間隔內(nèi)的均方根值.【有效值的定義】真有效值檢波器

熱電式變換器的結(jié)構(gòu)精密整流器對(duì)數(shù)放大器反對(duì)數(shù)放大器對(duì)數(shù)放大器對(duì)數(shù)放大器濾波uxu1u2Urms-++123圖7.5模擬有效值檢波器2.電流測(cè)量(1)電流測(cè)量常用儀器的測(cè)量范圍與誤差

儀器、儀表或擴(kuò)大量限器具測(cè)量范圍（V）誤差范圍（%）指示式儀表直流10-7—102交流10-4—1022.5—0.12.5—0.1電位差計(jì)直流10-7—10-20.1—0.005霍爾效應(yīng)大電流儀直流10-2—1052—0.2檢流計(jì)直流10-11—10-60.5—0.005分流器直流10—1040.5—0.02電流互感器交流10-1—1040.5—0.005電流互感器分流器(2)測(cè)量方法①互感器法②

分流器法③磁位計(jì)法④霍爾效應(yīng)法(3)測(cè)量舉例①直流大電流的測(cè)量②交流大電流的測(cè)量

③微小電流的測(cè)量

④不切斷電路時(shí)電流的測(cè)量⑤控制電路中的電流檢測(cè)

被測(cè)電流鉗式鐵心量程轉(zhuǎn)換整流式電流表A—+—圖7.9配有鉗式電流互感器的電流表測(cè)量原理圖7.10常用電流檢測(cè)電路RR1C1D1I（a）半波控制電路IC1R1RQ（b）全波控制電路(3)工作方式●頻率測(cè)量工作方式——適用于測(cè)量高頻信號(hào)●周期測(cè)量工作方式——適用于測(cè)量低頻信號(hào)（4）頻率測(cè)量工作方式分析①

特點(diǎn)

：門控信號(hào)由時(shí)基信號(hào)直接或分頻后提供.

f

x

=n

x/Td

②誤差

：③適用性：被測(cè)信號(hào)頻率較高（或f

x

T

d

>>1）數(shù)字計(jì)數(shù)器門控電路時(shí)基電路顯示電路與顯示器主門整形放大門控信號(hào)輸入信號(hào)輸出信號(hào)ViVdVoViVdVoTdTXnx個(gè)圖7.11數(shù)字頻率計(jì)以頻率測(cè)量方式時(shí)的原理示意圖①特點(diǎn)：門控信號(hào)由被測(cè)信號(hào)提供.②誤差：T

x

=n

x

Td

③適用性：被測(cè)信號(hào)頻率較低（或f

d

>>f

x）（5）周期測(cè)量工作方式分析

數(shù)字計(jì)數(shù)器門控電路時(shí)基電路顯示電路與顯示器主門整形放大門控信號(hào)時(shí)鐘信號(hào)輸出信號(hào)VdViVoVdViVoTXTd圖7.12數(shù)字頻率計(jì)以周期測(cè)量方式時(shí)的原理示意圖nx個(gè)4．磁參數(shù)測(cè)量(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的基本測(cè)量方法

“電磁感應(yīng)法”——沖擊檢流計(jì)、磁通計(jì)“霍爾效應(yīng)法”——高斯計(jì)

電磁感應(yīng)法——用磁通計(jì)測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度NS軟鐵芯可動(dòng)線圈B探測(cè)線圈銀線圖7.11磁電式磁通計(jì)結(jié)構(gòu)原理圖霍爾效應(yīng)法——用高斯計(jì)測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度放大整流被測(cè)磁場(chǎng)霍爾元件交流定流電源（通常，1kHz）圖7.13高斯計(jì)的原理圖[T](2)磁化曲線的測(cè)量靜態(tài)磁化曲線的測(cè)量（直流）

A電子式磁通計(jì)EE+E-E0試樣磁化線圈探測(cè)線圈平均磁路l磁化電流I1n1n2K截面積A圖7.15靜態(tài)磁化曲線的測(cè)量電路圖7.16靜態(tài)磁化曲線H[A/m]B[T]電機(jī)變壓器繼電器的鐵芯

永久磁鋼

存儲(chǔ)器的磁芯

BBrH0Hc(b)矩磁材料的磁滯回線BB

rH0Hc(a)軟磁材料的磁滯回線BB

rH0H

c(c)硬磁材料的磁滯回線■不同磁材料的磁滯回線5．本章要求（1）掌握電壓、電流測(cè)量的基本方法、常用儀器、變換電路；（2）掌握數(shù)字頻率計(jì)的工作原理和兩種測(cè)量方式的分