電動汽車測試與評價課件：電氣參數(shù)的測量 -

2023/11/16第1

頁電氣參數(shù)的測量電動汽車測試與評價本章教學要點電阻的測量電容的測量電感的測量接地電阻的測量溫度的測量電池功率的測量直流大電流的測量2023/11/16第2

頁2.1電阻的測量方法

利用伏安法測量電阻的基本原理：

利用歐姆定律

，只要測出元件兩端的電壓和通過的電流，即可由歐姆定律計算元件電阻。2023/11/16第3

頁1.用萬用表測量電阻2.利用伏安法測量電阻2.1電阻的測量方法測量電路的系統(tǒng)誤差控制當Rx遠大于RA時，電流表內(nèi)接；當臨界阻值時，采用電流表的內(nèi)接；當電流表內(nèi)接時，電流測量值大于真實值，即R測>R真圖2.1內(nèi)接法測電阻當Rx遠小于RA時，電流表外接；當臨界阻值時，采用電流表的外接；當電流表外接時，電流測量值小于真實值，即R測<R真圖2.2內(nèi)接法測電阻2023/11/16第4

頁2.1電阻的測量方法根據(jù)電路中各元件的安全要求及電壓調(diào)節(jié)的范圍不同，滑動變阻器有限流接法與分壓接法兩種選擇。（1）滑動變阻器限流接法

圖2.3變阻器限流接法（2）滑動變阻器限壓接法圖2.4變阻器限壓接法2023/11/16第5

頁2.2電容的測量方法（1）電壓表—電流表法2023/11/16第6

頁圖2.5電壓表—電流表測電容電阻若電壓表的讀數(shù)為，電流表的讀數(shù)為，則被測電容式中，為電源的角頻率，若電源頻率為,則。2.2電容的測量方法（2）替代法2023/11/16第7

頁這種線路中L、C的接入也是為了使電路在諧振狀態(tài)下測量，以使儀表有較大讀數(shù)。如果調(diào)節(jié)可調(diào)標準電容箱使開關S在“1”或“2”位置時都有相同讀數(shù)，而其他元件的參數(shù)都保持一樣，那么就有。圖2.6替代法測量電容2.2電容的測量方法（3）諧振法2023/11/16第8

頁圖中的信號發(fā)生器是頻率可調(diào)的振蕩器，測量時，調(diào)節(jié)信號發(fā)生器的頻率，使電壓表讀數(shù)最大,此時電路達到諧振，則圖2.7諧振法測量電容2.3電感的測量測量電感分為測量鐵芯電感和空心電感兩種。2023/11/16第9

頁空心電感的測量：（1）電壓表—電流表法圖2.8電壓表—電流表測量線圈電感圖以適當電流通過被測電感線圈，用電流表測量電流,用高內(nèi)阻電壓表測量線圈兩端的電壓，那么線圈的阻抗可表示為在直流下測量出被測電感線圈的電阻，如果測量時的交流頻率為已知，則可按下式求得2.3電感的測量（2）三表法2023/11/16第10

頁（a）電壓表前接（b）電壓表后接圖2.9三表法測電感圖根據(jù)三個儀表的測量讀數(shù)求出電感和電阻2.3電感的測量（3）諧振法2023/11/16第11

頁測量時調(diào)節(jié)信號發(fā)生器的頻率和可調(diào)標準電容，使與可調(diào)標準電容并聯(lián)的電壓表讀數(shù)最大，此時電路諧振。則圖2.10用諧振法測量電感的橋式線路2.3電感的測量鐵芯電感的測量2023/11/16第12

頁圖2.11用交流電橋測量鐵芯電感時引入直流偏置的兩種方法2.4接地電阻的測量（1）電壓表—電流表法2023/11/16第13

頁圖2.12電壓表—電流表測接地電阻電路圖在圖中，電流表測量出通過電極的電流，高內(nèi)阻的電壓表測出上的電壓降，則按可以計算出被測接地電阻的數(shù)值。2.4接地電阻的測量（2）電橋法2023/11/16第14

頁圖2.13電橋法測接地電阻的電路圖（a）s接到位置1，電橋的平衡條件為（b）s接到位置2，電橋的平衡條件為由上述兩式求得2.4接地電阻的測量（3）補償法2023/11/16第15

頁圖2.14補償法測接地電阻的電路圖值可從測量中直接讀取。2.4接地電阻的測量TE3571數(shù)字接地電阻測量儀介紹2023/11/16第16

頁儀表工作原理：

電機內(nèi)DC/AC變換器將直流變?yōu)榻涣鞯牡皖l恒流，經(jīng)過輔助接地極和被測物組成回路，被測物上產(chǎn)生交流壓降經(jīng)輔助接地極送入交流放大器放大，再經(jīng)過檢波送入表頭顯示。2.4接地電阻的測量儀表特點：（1）結構上采用高強度鋁合金作為外殼，電路上為防止工頻、射頻干擾而采用鎖相環(huán)同步跟蹤檢波方式，并配以開關電容濾波器使儀表有較好的抗干擾能力。（2）采用DC/AC變換技術將直流變?yōu)榻涣鞯牡皖l恒定電流以便于測量。（3）允許輔助接地電阻在0-2，0-40之間變化，不至影響測量結果。（4）此儀器不需人工調(diào)節(jié)平衡，3(1/2)位LCD顯示，除測量大地電阻外，還可測低電阻導體電阻、土壤電阻率以及交流電壓。（5）如若測試回路不通，表頭顯示“1”代表溢出，符合常規(guī)測量習慣。2023/11/16第17

頁2.5溫度測量溫度測量方法分類2023/11/16第18

頁圖2.15溫度測量方法分類2.5溫度測量接觸式測溫方法2023/11/16第19

頁將接觸式測溫方法分為膨脹式測溫，電量式測溫和接觸式光電、熱色測溫三大類。接觸測溫法在測量時需要與被測物體或介質(zhì)充分接觸，測量的是被測對象和傳感器的平衡溫度。在測量時除了會對被測溫度有一定干擾外，還要保證傳感器不與被測介質(zhì)有化學反應，另外大多數(shù)接觸式測量方法會存在導熱誤差、輻射誤差等影響。2.5溫度測量非接觸式測溫2023/11/16第20

頁與接觸測溫法相比，非接觸測溫法不需要與被測對象接觸，因而不會干擾溫度場，動態(tài)響應特性也很好，但是會受到被測對象表面狀態(tài)或測量介質(zhì)物性參數(shù)的影響。非接觸測溫方法主要包括輻射式測溫、光譜法測溫、激光干涉式測溫以及聲波測溫方法等。2.5溫度測量

熱電偶測溫原理：熱電偶測溫的基本原理是熱電效應，即兩種不同的導體(或半導體)兩端接合組成回路，當兩個接合點的溫度不同時，會在回路內(nèi)產(chǎn)生熱電勢，即塞貝克電勢，這一現(xiàn)象稱為熱電現(xiàn)象。用它進行溫度的測量就是依賴所產(chǎn)生熱電勢與兩個接合點溫度之間的一定關系而實現(xiàn)的。2023/11/16第21

頁熱電偶產(chǎn)生熱電勢必須具備的兩個條件是:①熱電偶必須用兩種不同的熱電極構成;②熱電偶的兩接點必須具有不同的溫度。2.5溫度測量四個與熱電偶相關的基本定律2023/11/16第22

頁（1）均質(zhì)回路定律（2）中間導體定律（3）連接導體定律與中間溫度定律（4）參考電極定律2.5溫度測量熱電阻測溫由于金屬、半導體等的電阻隨溫度的變化而變化，這就使得我們有可能利用金屬電阻的變化來測量溫度，利用金屬、合金或半導體的電阻的變化來測量溫度的儀器叫做電阻溫度計。2023/11/16第23

頁（1）為了達到電阻和溫度之間關系穩(wěn)定，復現(xiàn)性好，要求在使用的溫度范圍內(nèi)材料的化學和物理性質(zhì)穩(wěn)定。（2）電阻溫度系數(shù)要大，這樣才能有一定的靈敏度。（3）電阻率要大，使敏感元件可以小型化。（4）電阻與溫度必須單值對應，電阻與溫度的關系線性要好。（5）材料要易于提純，要能分批復制而不改變其性能，有良好的互換性。元件應滿足要求：2.5溫度測量埋置檢溫計測溫法2023/11/16第24

頁埋置檢溫計測溫法，從原理上屬于接觸式測量，將熱電偶或電阻埋置在所要測溫的部件周圍，有利于精確測量溫度。埋置檢溫計法常用的溫度計有兩種:電阻體和熱電阻。電阻體溫度計是利用鉑電阻或半導體電阻值隨溫度改變的性質(zhì)而制成的。金屬電阻溫度計是用金屬絲繞在石母或陶瓷做的鋸齒狀的十字架上，裝在玻璃管或石英管中制成。使用半導體PTC熱敏電阻或半導體溫度繼電器，將其埋置在電機定子槽底與鐵芯之間，或定子繞組端部，用來直接檢測繞組溫度用以保護電機。2.6功率測量直流功率的測量2023/11/16第25

頁（1）間接法：因為直流功率等于電壓和電流的乘積，所以通過測量電壓和電流可以間接求得功率。圖2.20間接法測量直流功率電壓較高、電流較小時用（a）電路，電壓較大、電流較大時用（b）電路2.6功率測量2023/11/16第26

頁（2）直接法：用電動系功率表可直接測量直流功率。圖2.21單相功率表接線法2.6功率測量交流功率的測量2023/11/16第27

頁（1）單相交流功率的測量圖2.21單相功率表接線法2.6功率測量2023/11/16第28

頁（2）三相交流功率的測量：三相對稱電路只要用一個單相功率表測量任一相的功率，然后把它乘以3即得出三相負載的總功率。三相不對稱電路中，三相四線制線路采用三個單相功率表分別測量各相功率，它們的讀數(shù)之和就是三相負載總功率;而三線制線路一般用兩個單相功率表測量三相功率，三相總功率等于兩個單相功率表讀數(shù)的代數(shù)和。圖2.22兩功率表法測三相功率圖2.23三相對稱線路相量圖

2.7直流大電流測量用單個電阻量具測量直流大電流2023/11/16第29

頁測量（5-10）KA以下的電流普遍使用做成分流器形式的單個電阻量具而較少采用測量電阻器。通常制作的這種測量電阻器工作電流不大于（1-3）KA。這種量具的電阻元件常常放在充有變壓器油的外殼內(nèi)，油被流動的水冷卻。這種恒溫方法在所有電流下，一直到額定電流都能保證它的溫度變化很小。容許通過電阻量具的最大電流由下式?jīng)Q定:式中，為最大容許消耗功率；為量具的電阻。2.7直流大電流測量電阻量具測量直流大電流的誤差2023/11/16第30

頁（1）穩(wěn)定性誤差：錳銅電阻的不穩(wěn)定性以及在電阻元件與接頭焊接處過渡電阻的變化，尤其對有很多錳銅片的分流器，是直流大電流量具電阻隨時間變化的主要原因。電阻元件中的機械應力是引起電阻在時間上不穩(wěn)定的主要原因。這種機械應力產(chǎn)生于制作錳銅合金和分流器的過程中，在安裝分流器時出于匯流排和分流器本身重力的影響也會產(chǎn)生應力。電阻元件本身在發(fā)熱和電流過載時發(fā)生的變形、各個分流器片本身之間電流的相互作用和電流與外磁場相互作用所引起的電磁力，這些都可能產(chǎn)生相當大的機械應力。2.7直流大電流測量電流分布不均勻的誤差2023/11/16第31

頁在每個接頭有幾個電流端鈕和許多錳銅片的分流器上，可以觀察到電位端鈕之間的電壓降與安裝質(zhì)量有明顯關系。這就牽涉到接頭和錳銅片中電流的重新分布。而這電流分布又因為各個端鈕上接觸過渡情況不同而有所變化。因此，產(chǎn)生的誤差與接頭的形狀、電流端鈕和電工位端鈕的個數(shù)和布置情況以及分流器的安裝質(zhì)量有關。

減小該誤差的主要方法是避免電位端鈕之間分流器局部范圍內(nèi)電流的重新分布。這可以采用增加接頭的長度，減小寬度的方法來實現(xiàn)。減小電流重新分布而不涉及增加分流器尺寸和重量的最合理方法是利用短的一段狹窄，局部地減小端鈕和電位端鈕之間接頭的截面積。2.7直流大電流的測量2023/11/16第32

頁圖2.26減小電流端鈕與電位端鈕之間接頭截面的分流器圖2.27有三對電位端鈕的分流器接線器2.7直流大電流的測量負載誤差2023/11/16第33

頁分流器負載特性不同是因為制作分流器的錳銅的溫度系數(shù)存在差異，以及銅接頭部分電阻在分流器中占有一定比例，而銅接頭部分的電阻又與分流器的結構以及電位端鈕的布置有關的緣故。負載特性的極