電氣測量技術(shù) 課件項目6 頻率和相位的測量

配套課件電氣測量技術(shù)電工儀表與測量的基本知識目錄Contents項目1電流與電壓的測量項目2電阻的測量項目3電功率的測量項目4電能的測量項目5頻率和相位的測量項目6信號波形的測量項目7其他電氣測量項目8項目6相位和頻率的測量項目目標項目6頻率和相位的測量項目目標1）理解數(shù)字式頻率計的組成、原理及使用方法。2）了解電動系相位表的面板、結(jié)構(gòu)和工作原理。3）了解整步表的作用和結(jié)構(gòu)，掌握整步表的接線。4）能使用數(shù)字式頻率計測量頻率。5）能使用相位表測量相位。6）能使用整步表。7）具備團隊合作、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。8）具有嚴謹認真的工作態(tài)度，一絲不茍的工作作風，精益求精的工匠精神。項目導入項目導入頻率和相位的測量廣泛應用于科學技術(shù)和工程的各個領(lǐng)域，屬于基本測量。頻率和相位的測量更是與人們的生活息息相關(guān)。例如大地測量、郵電通信、地震報告、宇宙飛船和航空飛機的導航定位控制都離不開頻率和相位的測量。項目6頻率和相位的測量項目實施學習任務6.1數(shù)字式頻率計的應用學習任務6.1數(shù)字式頻率計的應用學習任務6.11.理解數(shù)字式頻率計的組成和原理。2.使用數(shù)字式頻率計。任務目標學習任務6.1數(shù)字式頻率計的應用學習任務6.1（1）DF3380型數(shù)字式頻率計面板介紹1.認識數(shù)字式頻率計學習任務6.1數(shù)字式頻率計的應用學習任務6.1（1）DF3380型數(shù)字式頻率計面板介紹1.認識數(shù)字式頻率計學習任務6.1數(shù)字式頻率計的應用6——高頻通道和超高頻通道測量選擇鍵（HF/UHF）：當測量頻率在10Hz~60MHz范圍時選擇“HF”鍵，測量頻率超過60MHz時應選擇“UHF”鍵。7——測量范圍選擇鍵（10MHz/60MHz）：當測量頻率在10Hz~10MHz時選擇10MHz，當測量頻率在10MHz~60MHz時選擇60MHz。8——HF通道輸入端口。9——UHF通道輸入端口。10——8位七段數(shù)碼管。11——溢出指示燈（OVER）：當計算器溢出時“OVER”燈亮。12——閘門指示燈（GATE）：當計數(shù)器處于測量狀態(tài)時“GATE”燈亮，在數(shù)據(jù)撤換時該燈熄滅。學習任務6.1（2）數(shù)字式頻率計的組成1.認識數(shù)字式頻率計學習任務6.1數(shù)字式頻率計的應用

數(shù)字式頻率計一般由頻率/電壓轉(zhuǎn)換器和數(shù)字式電壓基本表配合組成。頻率/電壓轉(zhuǎn)換器由6部分組成，各部分的作用和功能如下：1）放大整形電路：把各種不同波形和幅值的頻率信號轉(zhuǎn)換成幅值相等、頻率與被測信號頻率相同的計數(shù)脈沖。2）石英晶體振蕩器：輸出標準頻率的振蕩信號。3）分頻器：將石英晶體振蕩器產(chǎn)生的高頻信號分頻后，獲得周期為1s的時間基準信號，送入控制門。4）控制門：它受分頻器送來的時間基準信號的控制打開或關(guān)閉。5）分壓濾波電路：可將由控制門送來的計數(shù)脈沖經(jīng)分壓、濾波后，獲得平均值電壓。6）電源：向各部分提供電能，保證數(shù)字式頻率計能夠正常工作。學習任務6.1（3）數(shù)字式頻率計的工作原理1.認識數(shù)字式頻率計學習任務6.1數(shù)字式頻率計的應用

被測的頻率信號經(jīng)放大整形后成為計數(shù)脈沖CP送到控制門，如圖所示。由石英晶體振蕩器產(chǎn)生的振蕩信號經(jīng)分頻器分頻后輸出時間基準信號（開門信號）T，并打開控制門。如果控制門打開的時間正好是1s，則通過控制門送入計數(shù)器的計數(shù)脈沖CP的個數(shù)就是被測信號的頻率。這就是數(shù)字式頻率計的基本工作原理。顯然，數(shù)字式頻率計顯示的是在T這段時間內(nèi)被測信號的平均值。學習任務6.1（1）DF3380型數(shù)字式頻率計的使用步驟2.數(shù)字式頻率計的使用學習任務6.1數(shù)字式頻率計的應用1）在后面板輸入“220V士10%50Hz”電源，按下“POWER”鍵通電預熱15min，可穩(wěn)定工作。2）讓“HOLD”鍵處于釋放狀態(tài)，“RESOLUTION”鍵選擇“HF10Hz”（UHF1KHz）檔。3）被測頻率在10Hz~10MHz頻段內(nèi)時，信號輸入“HF”端，按下“HF”鍵及00“10MHz”鍵，這時“GATE”燈熄滅，測量完畢，可從數(shù)碼管讀出測量值。4）被測頻率在10MHz~60MHz頻段內(nèi)時，信號輸入“HF”端,按下“HF”鍵及“60MHz”鍵,這時“GATE”燈熄滅，測量完畢，可從數(shù)碼管讀出測量值。學習任務6.1（1）DF3380型數(shù)字式頻率計的使用步驟2.數(shù)字式頻率計的使用學習任務6.1數(shù)字式頻率計的應用5）被測頻率在60MHz~1200MHz頻段內(nèi)時，信號輸入“UHF”端，按下“UHF”鍵，這樣便可完成頻率測量。6）在測量速度要求較高的情況下RESOLUTION鍵可選擇HF100Hz（UHF10KHz），反之，在測量較低頻率時，為得到足夠的測量精度可選擇HF1Hz（UHF100Hz）或更大。7）當不需要前次測量所顯示數(shù)據(jù)時，可按一次“RESET”鍵予以復位。8）若對顯示數(shù)據(jù)需要記憶時，可按下“HOLD”鍵鎖住，重新測量時要釋放該鍵。學習任務6.1（2）使用注意事項2.數(shù)字式頻率計的使用學習任務6.1數(shù)字式頻率計的應用1）按照要求接通數(shù)字式頻率計的電源（一般為交流220V），將輸入端和被測頻率信號接通（注意被測信號幅值不得超過輸入端的額定電壓），即可進行測量。剛開始測量時，儀表數(shù)字會出現(xiàn)跳數(shù)現(xiàn)象，應等顯示值穩(wěn)定后再讀數(shù)。2）被測頻率與數(shù)字式頻率計的連接應盡量采用帶屏蔽的導線，以避免外來信號的干擾。項目實施學習任務6.2電動系相位表的應用學習任務6.2電動系相位表的應用學習任務6.21.了解電動系相位表的面板、結(jié)構(gòu)和工作原理。2.掌握電動系相位表的使用方法。任務目標學習任務6.2電動系相位表的應用學習任務6.21.認識電動系相位表學習任務6.2電動系相位表的應用（1）

面板介紹

學習任務6.21.認識電動系相位表學習任務6.2電動系相位表的應用（2）

結(jié)構(gòu)和工作原理

電動系相位表采用比率型結(jié)構(gòu)，兩個可動線圈在空間錯開y角。不工作時呈隨遇平衡狀態(tài)。適當配置L1、R1，可使指針（即可動線圈）A的軸線位置與標度中心夾角等于被測U、I間的相位角。學習任務6.22.電動系相位表的使用學習任務6.2電動系相位表的應用（1）

接線學習任務6.22.電動系相位表的使用學習任務6.2電動系相位表的應用（2）

保護裝置及使用注意事項1）接通電路前，要先將交流電源的輸出調(diào)至0。2）接通電路后，調(diào)節(jié)交流電源時，務必注意觀察與電動系相位表電流線圈串聯(lián)的交流電流表的示數(shù)，不可調(diào)節(jié)過頭，防止電流過大引發(fā)熔斷器動作。3）可利用數(shù)字式萬用表的“二極管通斷”功能來檢查熔斷器的好壞。學習任務6.22.電動系相位表的使用學習任務6.2電動系相位表的應用（2）

保護裝置及使用注意事項檢查時注意：①電動系相位表要斷電。②電動系相位表的電流線圈兩個接線孔不要接線或者帶電。學習任務6.22.電動系相位表的使用學習任務6.2電動系相位表的應用（3）

電動系相位表的使用①給定待測相位角相關(guān)的電壓電流參考方向，將電動系相位表接入測量電路圖的操作方法。序號操作方法1先把電動系相位表的電流線圈與電路串聯(lián)。2根據(jù)電流參考方向標出I*。3再將電動系相位表的電壓線圈并聯(lián)在待測電壓兩端。4根據(jù)待測電壓的電位標出U*。5再根據(jù)要求加上電源、電流表及電壓表等。學習任務6.22.電動系相位表的使用學習任務6.2電動系相位表的應用（3）

電動系相位表的使用②給定待測相位角相關(guān)的電壓電流方向，進行實物連接。序號操作方法1把電源通電調(diào)至0。2將電動系相位表的電流線圈與電流表串聯(lián)，再串聯(lián)被測電流支路，接線時應注意使電流從電動系相位表電流線圈的I*孔流入。3將電源接入電路中相應位置。4將電動系相位表的電壓線圈并聯(lián)在被測電壓兩端，再與電壓表并聯(lián)，接線時應注意電動系相位表電壓線圈的U*孔接在被測電壓的高電位端。項目實施學習任務6.3整步表的應用學習任務6.3整步表的應用學習任務6.31.了解整步表的作用和結(jié)構(gòu)。2.掌握整步表的接線，讀懂整步表的標尺。任務目標學習任務6.3整步表的應用學習任務6.3整步表可檢測待并網(wǎng)發(fā)電機與電網(wǎng)間的頻率和相位是否相同，發(fā)電機并網(wǎng)需滿足以下條件：1）同相序，在發(fā)電機裝調(diào)試時解決。2）同幅值，需要接兩個電壓表。3）同頻率，需接一個頻率表。4）同相位，需接一個整步表。整步表能同時反應頻率和相位的差異，但不顯示頻率的數(shù)值。學習任務6.3整步表的應用學習任務6.3

該型整步表由固定線圈A1、A2、A3和一個可動的Z字形鐵心組成，A1做成圓筒狀套在軸套C上，A2、A3做成方扁形，互成90。夾角套在A1的外面。轉(zhuǎn)軸可在軸套中轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)軸的上、下兩端，各固定一個扇形鐵片D和兩個Z字形鐵片，鐵片受力時可帶動軸和指針旋轉(zhuǎn)。1.1T1-S型整步表的結(jié)構(gòu)學習任務6.3整步表的應用學習任務6.3

測量時，將線圈A1串接電阻R，接在已在運行的發(fā)電機或電網(wǎng)的U、V相上。令電阻數(shù)值遠大于線圈A1的感抗，可認為線圈A1是一個電阻性電路，電壓與電流同相。線圈A2、A3分別與R1、R3串聯(lián)，然后與電阻R2接成一個不對稱星形聯(lián)結(jié)，接在待并發(fā)電機的U、V、W三相上。