电工量计复习(电气学部)

1、（1）测量的基本要素是被测对象、测量单位、测量方法（仪器、手段）、 测量人员和测量环境，前3项通常称为测量的三要素；（2）计量是利用技术和法制手段实现单位统一和量值准确的测量，计 量的三个主要特征是统一性、准确性和法律性；（3）测量按测量结果的获得方式划分为直接测量、间接测量和组合测量； 测量按被测量性质划分为时域测量、频域测量和数据域测量；（4）通过频域测量我们可以得到信号频率结构，它在EMI设计、器件选 用、功率因数计算等方面有重要应用；（5）单位制由基本单位和导出单位组成，国际单位制包括7个基本单位， 2个辅助单位 、具有专门名称的导出单位和SI单位的倍数的单位；（6）测量误差按表示方法

2、分为 绝对误差、相对误差、引用误差， 按误差性质分为随机误差、系统误差、粗大误差； （7）引用误差是相对误差的特殊形式，仪表的准确度等级是用引用误 差的最大值来评价，并将仪表的准确度划分为7个等级；（8）在实际中，利用仪表准确度等级的定义，可以帮助我们选择仪表、 检验仪表和估算仪表误差；（9）系统误差、随即误差分别与测量的准确度、精密度相对应，精确 度是系统误差和随即误差的综合反映；利用系统误差、随即误差 的特点和规律，在测量中可以采取相应措施减小或消除它们的影 响，并对误差进行综合与分配；（10）分贝不是单位，原本也无单位，只是表示数值之间的转换关系 “两个功率电平之比，并将其表示成以10为

3、底的对数” （P2/P1）dB=10log(P2/P1)现在既可用于表示两个量的比值，也可用于表示单一量（有单位），可以简化计算、压缩数值；（1）测量的基本要素是（被测对象）、（测量单位）、（测量方法）、（测量人员）、（测量环境）；（2）计量的三个主要特征是（统一性）、（准确性）、（法律性）；（2）按测量结果的获得方式，测量可分为（ 直接测量 ）（ 间接测量 ）和（ 组合测量 ）；（3）电工仪表划分的7个准确度等级的是（0.10.20.5 1.0 1.5 2.5 5.0）； 按最大引用误差来确定（4）测量误差的三种表示方法绝对误差，相对误差，引用误差（5）随机误差的统计分布规律及其应用意义单峰

4、性。对称性 有界性 补偿性 服从正态分布 多次测量可以减小随机误差（6）时域测量和频域测量； 主要测量被测量随时间（频率）的变化规律（7）国际单位制的组成； 基本单位+导出单位（8）随机误差和系统误差的判断、产生原因、减小方法；系统误差形成原因：测量原理，仪器，环境，测量人员随机误差形成原因：多种微小因素影响多次测量取平均值粗大误差形成原因：粗心大意，仪器故障（9） 如何选择仪表的量程、选择仪表、鉴别仪表是否合格？（1）一个完成的测量系统可以认为是被测信号与测量装置的连接， 信号与测量系统是密不可分的；（2）测量系统或装置的基本功能信号拾取、加工和输出，基本组成是输入单元、中间变换单元和输出单

5、元，每个单元有其对应的典型电路（元件）； （3）对信号可以做时频描述和分析，时域分析的基本工具是微分方程,频域分析的基本工具是傅里叶变换；利用正反傅立叶变换，可实现信号在频域与时域之间的变换；（4）周期信号的频域分析利用傅里叶级数展开，其频谱特点是离散性,谐波性和收敛性；非周期信号的频域分析利用傅里叶变换，其频谱特点是连续的，其幅度谱|X ( f )| 关于纵轴对称，相位谱j( f )关于原点对称；（5）测量系统的输入-输出特性可用静态特性、动态特性和负载特性 来描述，它们是测量系统的最基本特性；主要性能指标：精度，稳定性，输入输出特性（6）由于实际测量系统并非理想，将使测量系统的输出信号y(

6、t)相对于输入信号x(t)，在时间上产生滞后，在幅度和频率结构上发生畸变；（7）理想的测量系统是线性时不变系统，它可用常系数线性微分方程来描述，实际中，往往将真实的测量系统分解为由一个或多个线性环节组成的系统，使问题得以简化（8）理想的测量系统具有叠加性、比例性、微分性、积分性和频率保持性， 其时域响应函数为h(t) = A0 ，时域响应函数为（9）反映一阶系统特性的特征参数是时间常数，1/称为截止频率或拐角频率；反映二阶系统特性的特性参数是固有角频率0 和阻尼比 D ;（10）仪表带宽BW与 仪表上升时间tR的关系及其对被测信号上升时间tr的影响.（1）评价测量系统性能的主要指标是 （精度）

7、、（稳定性）和（输入-输出特性）； （2）反映一阶系统特性的特征参数是（ 时间常数 ）， 反映二阶系统特性的特性参数是 固有角频率0 和阻尼比 D （3）不失真测量系统的幅频特性和相频特性是 ； （4）描述测量系统静态特性的指标有 平均无故障时间，可信任概率，故障率，有效度。（5）仪表带宽（或上升时间）对被测信号的影响 （6）如何理解测量仪表的负载效应? 举例说明仅当由于负载的变化而引起输出稳定量的变化的效应称为负载效应（7）测量系统的基本功能和一般结构测量系统或装置的基本功能信号拾取、加工和输出，基本组成是输入单元、中间变换单元和输出单元，每个单元有其对应的典型电路（元件）； 传感器滤波、放

8、大、I/V、V/f指示仪表、打印机、计算机电路单元信 号拾 取信 号加 工 信 号记录与分析基本功能被测信号输 入装 置 中 间变换装置输 出装 置基本组成图3.1 测量系统的基本功能和组成（1）传感器是把被测量变换为有用信号的一种装置, 它包括敏感元件、变换电路和辅助机构. （2）变送器是输出标准信号的传感器.通用标准信号:电流信号010 mA 或420mA，电压信号05V. （3）传感器的特性参数主要有- 线性度、 迟滞、 重复性、灵敏度、阈值、分辨力、 稳定性等. （4）温度传感器按其是否与被测物体接触分为接触式和非接触式两种.（5）热电偶工作的物理基础是“热电效应”，它是由两种不同的导

9、体连接成一闭合回路而制成的温度计. （6）热电偶的4个基本定律-均质导体定律、中间导体定律、中间温度定律和冷端延长线定律. 它们是正确使用热电偶的条件.（7）“冷端延长线”又叫补偿线，是指在一定温度范围内和热电偶具有相同热电特性的便宜材料A、B做成的延长线。 （8）由于- 热电偶分度表都是以冷端温度为0时给出的，如欲直接利用分度表根据显示仪表的读数求得温度，必须使冷端温度保持为0； 冷端温度难以稳定在0. 所以要进行冷端补偿.（9）冷端补偿方法有冷端延长线、冷端恒温、冷端补偿器（补偿电桥）. （10）热电偶使用注意事项1.通常使用冷端延长2.冷端恒温3.测量电路线路电阻为恒定值4.根据精度要求

10、进行非线性矫正（11）热电偶的测温误差1.冷端没有完全得到补偿而引起的误差2.延长线使用不当引入的误差3.测量仪表与测量电路电阻变化引起的误差4.热电偶本身非线性引起的误差（12）基于热电偶的测温仪表的校准方法（13）集成温度传感器AD590和LM35输出信号分别是电流信号和电压信号，前者与K成正比（1A/K） ，后者与成正比（10mV/）T=U0/(Kt*R)（14）红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理，显示输出等部分组成，它是一种非接触测温方法. （15）霍尔传感器基于霍尔效应的磁电式传感器，属于非接触式传感器，它在电压、电流、微弱磁场、微位移等检测方面有广泛的应用.（1

11、6）理解霍尔元件的基本参数是正确设计和使用霍尔传感器的前提（17）直检式霍尔传感器与补偿式霍尔传感器的区别（结构和性能）是有无补偿电路直检式霍尔传感器直流电流补偿式霍尔传感器电压电流都可以测（18）为了充分发挥霍尔传感器的性能，在使用霍尔电流传感器时，应尽量使I1N1=额定安匝数，在使用霍尔电压传感器时，应尽量使U1/R1=初级额定工作电流. （19）电磁式互感器存在磁饱和问题，电压互感器副边不允许短路， 必须在原副边串入保险丝或保护电阻；电流互感器副边不允许开路，更换仪表时首先将互感器副边短路. （20）常用的信号预处理技术有信号滤波、隔离、线性化和规格化（21）线性化处理的基本思想根据欲处

12、理单元的非线性特性，用解析法或图解法求得线性校正环节的的特性，然后通过电路或软件实现线性化.（1）热电偶的4个基本定律是均质导体定律、中间导体定律、中间温度定律和冷端延长线定律；（2）热电偶的4个基本定律的应用价值；1可以检查热电偶材料的均匀性 2可在热电偶回路中接入连接线、仪表,只要保证它们与连接热电偶的接点温度相等,就不会影响热电偶的输出结果3依据这一定律，不必使热电偶冷端保持为0，而只需把冷端恒定在某一中间温度t1，然后通过二次查热电偶分度表即可得到实际被测温度。 4在测温仪表距离测温点较远的场合,热电偶在使用时可采用冷端延长线（3）热电偶使用中为什么要进行冷端补偿？ 热电偶分度表都是以

13、冷端温度为0时给出的，如欲直接利用分度表根据显示仪表的读数求得温度，必须使冷端温度保持为0； 冷端温度难以稳定在0. 所以要进行冷端补偿.（4）什么是热电偶的冷端延长线？如何正确使用冷端延长线？“冷端延长线”又叫补偿线，是指在一定温度范围内和热电偶具有相同热电特性的便宜材料A、B做成的延长线。 A接A,B接B（5）传感器一般由（敏感元件）、（转换电路）和（辅助结构）三部分组成；（6）AD590的测温原理和应用；（7）选择传感器时，通常应注意它的那些特性与参数？线性度、 迟滞、 重复性、灵敏度、阈值、分辨力、 稳定性（8）霍尔电压、电流传感器的使用方法和注意事项。 （基本参数、应用原理图、有关参

14、数设计）（9）电压互感器和电流互感器的使用注意事项. 电压互感器实际上是一个（ 降压 ）变压器.切忌短路 电流互感器实际上是一个（ 升压）变压器. 切忌断路一补偿式霍尔电压传感器参数为：工作电源15V，输入额定电流50mA，输出额定电流10mA，额定负载电压5V. 试问如何用其测量一小于500V的直流电压？（1）指针式电工仪表主要按其工作原理，分为磁电系、电磁 系、电动系、静电系、感应系、热电系；（2）磁电系仪表也称动圈式仪表，其测量原理是它直接测量量是直流电流，指针偏转角度与电流的平均值成正比，刻度均匀并用有效值标度，测量准确度受被测量波形影响.前面的系数为灵敏度W为游丝力矩系数N线圈匝数S

15、线圈面积（3）电磁系仪表也称动铁式仪表，刻度非线性，用有效值 标度，是交直流两用表，非常适合于有效值的测量；（4）电动系仪表可用做交直流电压电流表、相位表、功率因数 表等； （5）静电系仪表常用做高压电压表，交直流均可；(6) 感应系仪表常用做电能表，热电系仪表利用焦耳热效应原理工作的仪表； （7）分析电工仪表系统误差的出发点主要从电、磁及构造三 方面入手.（8）电能计量装置的综合误差由电能表误差、互感器的合成误 差及电压互感器二次回路压降引起的误差共同决定的。（1） 如何提高磁电系仪表的灵敏度？W，N，B, S（2） 从结构和性能上比较磁电系仪表和电磁系仪表；（1）结构上: 电磁系仪表（A）

16、是动铁式,磁电系仪表（B）是动圈式；A的磁场是由被测量电流通过固定线圈产生的，B的磁场是由永久磁铁产生的；A的游丝中不流电流，B的游丝中流过电流.（2）性能上: A灵敏度低，B灵敏度高；A过流能力强，B过流能力弱；A功耗大，B功耗小；A刻度不均匀，B刻度均匀；A可测交流和直流，B直接测量量是直流.（3） 磁电系仪表的结构、工作原理？如上所述，加上表达式I=W/(NBS)*a（4）（电磁系仪表）仪表存在磁滞误差，（电动系仪表）仪表不存在磁滞误差；（5）（ b ）可以测量交流和直流，（a）的直接测量量 是直流电流，电度表属于（c）； a-磁电系仪表， b-电磁系仪表，c-感应系仪表（6）（电动系仪

17、表）仪表，可制成电压表、电流表、功率因数表、 功率表等；（7）（ 电磁式）和（电动式）仪表的指示值与波形无关 （1）电磁兼容（EMC）的概念； 指设备或者系统在其电磁环境中符合要求运行，并不对其环境下其他设备产生无法忍受的电磁干扰的能力（2）干扰源、受扰体和传播途径是形成电磁干扰的三要素；（4）电子测量仪器的外部干扰主要来自放电干扰、浪涌干扰、振动干扰、温度干扰等，内部干扰主要来自元器件、信号回路、负载回路、电源电路等干扰 （5）干扰源一般通过静电耦合、电磁感应耦合、公共阻抗耦合、辐射耦合及漏电流耦合等方式对测量仪器形成干扰；（耦合或者传递方式）（6）根据干扰进入测量电路方式不同，干扰的传导模

18、式可分为串模干扰和共模干扰，串模干扰又称常模干扰或差模干扰 ；（7）串模干扰的主要特点是干扰串联于信号回路，使信号的两条传输线路之间额外存在一个电位差；共模模干扰的主要特点是干扰侵入信号传输线和地线间，信号的两条传输线路上共同存在着对地干扰电压（8）抗干扰技术主要有接地技术、屏蔽技术、双绞线技术、隔离技术、滤波技术（抑制串模干扰）等；（9）测量系统接地的目的有3点，它们是；安全接地工作接地屏蔽接地（10）根据电磁干扰的特点，屏蔽体应选用导电或导磁良好的材料.（1）掌握元器件应着重 “类型-结构（等效电路）-主要参数-作用-典型应用- 使用注意事项”等几方面；（2）元器件是组成测量装置的基本元素

19、，正确地选用元器件是设计测量装 置的重要环节，所以选用元器件应遵循一些原则；（3）电阻、电容、电感是电路中最常见的元件，它们都具有分布参数，并 对高频电路产生影响；（4）在测量电路设计中，应关注运算放大器的带宽、共模抑制比、失调、 飘逸和功耗等参数；（5）积分器的特性是衰减交流信号成分，对直流信号增益大，在测量电路 中常用于消除运放的直流失调漂移；（6）光电耦合器在检测电路中广泛应用，其输入端与输出端是通过光传递 信号，可电隔离，有线性和非线性光耦。传输速率、CTR 和隔离电压 是其重要参数；（7）电压输入型传感器的“前置放大器”宜选用同相放大器；（8）阻抗匹配电路的类型类型有，其作用分别是；（9）提高测