完整版电气测量第5版习题答案-陈立周

1、?电气测量?五版习题参考答案说明以下答案并不是标准答案,由于有的题目可能有多解,任何一种解法都不能称为标准解法.其次,计算中在遇到多位数时,允许取近似的有效数,有效数可以取三位.有 的时候也可以取四位或两位,这在工程计算中都是允许的.所以下面答案中取近似值的方法, 也不是标准方法,所有答案都仅供参考.第一章1 .用电压表测量实际值为220V的电压,假设测量中该表最大可能有±5 %相对误差,那么可能出现的读数最大值为多大.假设测出值为230V,那么该读数的相对误差和绝对误差为多大.解：可能出现的读数最大值为220+220 X - = 231V100假设测出值为230V,那么该读数的绝对

2、误差为:=Ax - A0 =230-220=10 V相对误差为¥ = 9 X 100% = °_ X 100% =4.5% A02202 .用量程为10A的电流表,测量实际值为 8A的电流,假设读数为 8.1A,求测量的绝对误 差和相对误差.假设所求得的绝对误差被视为最大绝对误差,问该电流表的准确度等级可定为哪一级解：该读数的绝对误差为:=Ax -A0 =8.1-8=0.1 A该表的最大引用误差为0 1,m = 3x100% = - X 100% =1.25%Am8按表1-1该电流表的准确度等级可定为1.5级3 .用准确度为1级、量程为300V的电压表测量某电压,假设读数为

3、300V,那么该读数可能的相对误差和绝对误差有多大,假设读数为200V,那么该读数可能的相对误差和绝对误差有多大.解：准确度1级、量程为300V的电压表,最大绝对误差为."-：m - Amm -300 (_1%)=： 3V假设读数为300V,那么该读数可能的最大绝对误差为±3V,相对误差为二 3= =1%Ax 300读数为200V时,那么该读数可能的最大绝对误差仍为±3V ,此时的相对误差为Ax 2000. 5%,如果选用量程为 250V4.欲测一 250V的电压,要求测量的相对误差不要超过土的电压表,那么应选其准确度等级为哪一级 如果选用量程为 300V和500

4、V的电压表,那么其准确度等级又应选用哪一级 解：如果选用量程为 250V的电压表,可选准确度为0. 5级的电压表,其最大绝对误差为 :m =Amm = 250 (一0.5%) = 1.25V在测量250V时相对误差不会超过土 0. 5%.假设选用量程为300V的电压表,准确度为0.5级时,其最大绝对误差为1.5V,15测量250V时相对误差为1r = = =±0.6%,不能满足要求,必须选用0 . 2Ax 2500 6级.最大绝对误差为0 .6 V ,测量250V时相对误差为 =一-=±0.24% ,Ax250不会超过土 0. 5%.假设选用量程为5 00V的电压表,准确度

5、为 0. 2级时,其最大绝对误差为 1V,1测量250V时相对误差为=一 = ± 0.4%,可以满足要求.Ax 2505.某功率表的准确度等级为 0.5级,表的刻度共分为150个小格,问：(1)该表测量时,可能产生的最大误差为多少格(2)当读数为140格和40格时,最大可能的相对误差为多大解：(1)该表测量时,可能产生的最大相对误差为±0.5%,最大绝对误差为 m = Amx¥m = 150父(±0.5%)=时.75格(2)当读数为140格时最大相对误差为,0.75Ax140=_ 0.535%当读数为40格时最大相对误差为_0.7540= 1.875%6

6、.利用电位差计校准功率表,设电路如附图1 1所示,由图可知KU nRnKU式中U C为电位差计测出的负载端电压读数,K为电位差计分压箱的衰减比,U N为电位差计测出的串联标准电阻RN上的电压读数.假设电位差计测量电压的误差为土0.015%,标准电阻Rn其铭牌阻值可能最大误差为土0.01%,电位差计的分压箱衰减比最大误差为土0.02%,求测出的功率户的最大可能误差.附图1 1解：1 Tn" + m% +| pZ +1X0.01%=1 X0.02% +1 X 0.015%+1 X 0.02% +1X ± 0.015% +=0.08%7.测量95V左右的电压,实验室有 0.5级0

7、-300V量程和1级0100V量程的两台电压 表供选用,为能使测量尽可能准确,应选用哪一个.解：用0.5级0-300V量程的电压表测量 95V电压,最大绝对误差为.：m =Amm =300 (-0.5%) =： 1.5V最大相对误差为_1.595二：1.57%用1级0100V量程的电压表测量 95V电压,最大绝对误差为. ：m = Amm =100 (-1.0%) = ： 1V最大相对误差为< 匚 1=1.05%Ax 95可见在测量95V电压的时候,0.5级0-300V量程的电压表准确程度,还不如I级0100V量程的电压表.第二章1 .有一磁电系表头,内阻为150% 额定压降为45mV,

8、现将它改为150mA量程的电流表,问应接多大的分流器,假设将它改为15V的舶电压表,那么应接多大的附加电阻解：改为150mA量程的电流表,可先求得表头的满偏电流Ic,45mVI c =0.3mA15011求得扩程倍数 n=1=150 = 500Ic 0.3分流器电阻Rsh rRc1 50n -15 00-1=0.3 0 0615V改为15V的舶电压表的扩程倍数m= 2V 3 333.345mV附加电阻Rad = (m -1)Rc =(333 -1)150 =49800,2 .有一 C2-V型电压表,其量程为150V/300V/450V,每一量程的满偏电流都是 3mA , 求各量程的电压表内阻及

9、相应的电压灵敏度.用三种量程分别测量100V的电压,问其表耗功率分别为多大解：各量程的电压表内阻口,一1501)150V量程的电压表内阻 =50000建0.003电压灵敏度10.003=333.3 V测量100V电压的表耗功率1 100 f I m 50000= 0.2W150000j口,一3002)300V量程的电压表内阻 R = 100000建0.003电压灵敏度=- = 333.30.003 V2测量100V电压的表耗功=100 I M 100000= 0.1W<100000 J 4503)450V量程的电压表内阻R =15000000.003111电压灵敏度=333.30.003

10、 V ,1 100 2测量100V电压的表耗功=100 I M 150000 = 0.06W<150000；3 .有一磁电系毫伏表,其量程为 150mV,满偏电流为5mA,求该毫伏计的内阻.假设将 其量程扩大为150V,其附加电阻为多大假设将其改为量程为 3A的电流表,那么应装接多大的分 流器解：毫伏计的内阻150 r = = 301.15量程扩大为150V,其附加电阻按式 2-18150Rad =(1) 30 -999 30 = 29970c0.15改为量程为3A的电流表,那么应装接的分流器可从n=-3求得0.005RC30Rsh = = = 0.051 1n-1600 -14 .有一

11、磁电系电流表,其量程为lA,指针位于满刻度值位置时,表耗功率为 1.5W,求内阻为多少另一磁电系电流表其量程为2A,指针位于满刻度值位置时,表耗功率亦为1.5W,那么该表内阻为多少解：量程为1A,表耗功率为1.5W的表内阻为P 1.5r =1.5 1 1I212量程为2A,表耗功率为1.5W的表内阻为P 1.5r = 2 = f = 0.375 1I 2225 .某电动系电压表满偏电流为40mA,假设要制成为150V/300V/450V三种量程,求各量程的附加电阻各为多少电压灵敏度为多少解：电动系电压表的内阻可认为近似等0,制成为150V量程的附加电阻为150Rad =3750c0.04, 一

12、 11电压灵敏度为 =25-0.04 V制成为300V量程的附加电阻为300Rad =75000.04电压灵敏度为 =25-0.04 V制成为450V量程的附加电阻为4500.04=11250电压灵敏度为=25-0.04 V6 .两个电阻串联后,接到电压为100V的电源上,电源内阻可略去不计,两电阻值分R1=40k Q, R2=60k Q两电阻上压降实际为多少 假设用一内阻为50k Q的电压表分别测量两个 电阻上的电压,那么其读数将为多少解:R1电阻上压降为10040000 6000040000 = 40VR2电阻上压降为10040000 6000060000 -60V假设用一内阻为50k 的

13、电压表测量,其值为=27.6V100 40k50k40k50k40kc 50k1十 O0ki 240k'? 50k'j假设用一内阻为50ka的电压表测量R1电阻上压降,其值为10060k,J 50kJ60k,J 50k60k- 50k60k- 50k- 40k,=40.5V7.用一只内阻为9 的毫安表测量某电路的电流,其读数为 100mA,假设在毫安表电路内再串联一只20电阻时,毫安表读数为80mA,问该电路不接毫安表时,电路的实际电流为多解：设电源电压为U,负载电阻为R,可得=0.1A9 R9 20 R=0.08A联立求解可得 R=71 Q、U=8V不接毫安表时,电路的实际电

14、流为8/71=112.7mA8 .用内阻为50k的直流电压表测量某直流电源电压时,电压表读数为100V.用改用内阻为为lOOk 的电压表测量,电压表读数为 109V,问该电路的实际电压为多少.解：设电源内阻为 R电源电压为U50100 -URi 50109 =U100Ri 100联立求解可得 Ri =9.8k电路的实际电压为119.6V9 .有一电压互感器, 其变比为6000V/100V,另有一电流互感器,其变比为 100A/5A,当互感器二次侧分别接上满程为100V电压表和5A电流表,测量某交流电路的电压与电流时,其读数分别为99V和3.5A,求一次侧电路的实际电压与电流值.解：(1)电压互

15、感器变比为：6000V/100V=60读数为99V时实际电压 U=99VX 60=5940V(2)电流互感器变比为：100A/5A =20读数为3.5A 时实际电流 I=3.5A X 20=70A10 .某HL3型电流互感器；二次测的额定阻抗为0.4Q,现有三台电流表供选择：一为D2型5A电流表,内阻为 0.5Q;第二台为D2型5A电流表：其内阻为 0.3Q,第三台为T19 型5A电流表,内阻为 0.08QO问应选用额定阻抗大的；还是小的较适合,如选小的应选接近 额定阻抗的还是越小越好 解：电流互感器的一次侧安匝树是不变的,电流表内阻较大时,假设二次侧电流减小,就会使磁化电流加大,力图使二次侧

16、电流有一些增加保持变比不变,因此会导致铁芯发热,所以电流表内阻原那么上应选较小的.二次测的额定阻抗为0.4 时,可选内阻偏小的0.3Q电流表.电流表内阻比额定阻抗小太多时,也可能会使变比改变造成误差,应选内阻接近额定阻抗的电流表.10),0如标尺距检流计小镜为2m ,11 . AC9/1检流计的电流常数为 3M 10 A/div(1div=1光点偏转为50mm,求流过检流计的电流大小和检流计的灵敏度.解：检流计的灵敏度d tg2： lS =一tg2 23 10-106 m=232X 10 一(tg2=2*180/3.14d 0.05上I = =6 = 0.00021 10 AS 232 101

17、2;采用FJ10型分压箱扩大电位差计量程,假设被测电压分别为15V、220V,电位差计的最大量限为1.8V,问应选择分压箱的比率为多大才适合.解：被测电压为15V电位差计的最大量限为1.8V,可选择分压箱的比率为X10被测电压为220V,电位差计的最大量限为1.8V,可选择分压箱的比率为X200.13 .有一只量程为 100MA的电流表,满偏时表头压降为 10mV,拟改装成lOmA/50mA/100mA/500mA的多量程电流表,试画出其测量电路图,并计算各分流器电阻.解：可采用开路式分流器,测量电路如以下列图表头内阻 RC = 10 10=0/ 1031.1100 10-6RshiRcn -

18、130.1 10处一 10.1-1.01',1Rsh2Rc0.1 10Rsh3n -1500.1-130.1 101000.1-1=02 J二 0.1Rcn -1_ 30.1 10500】1 0.1=0.02J10 mA50 mA100 mAfy_o500 mA14 .要求设计一多量程电压表,其量程为50V/250V/500V ,电压灵敏度为20000 Q/V,试选择表头及测量电路,并计算各档的附加电阻值.解：从电压灵敏度为 20000Q/V,可选择表头满偏电流为1V/20000 Q=50N A,表头内阻为2000该表头作为电压表使用时,满偏电压 0.1V,假设采用共用附加电阻,其测量

19、电路如卜图,附加电阻值分别为oo o-50V250V500V量程为 50V 时Rad =(m1)Rc =(500 -1)2000 =998000C量程为250V时Rad = (m量程为500V时Rad = (m1)Rc =(2500 -1)2000 =4998000-1)Rc =(5000 -1)2000 =9998000J15 .用万用表测量某放大电路的输入信号为3dB,输出信号为53dB,求该电路的电压放大倍数.如果负载电阻为16,试计算其功率放大倍数.解：3dB对应的电压值为1.1V, 53dB对应的电压值为 346V,该电路的电压放大倍数为 314倍.或直接用分贝表示,电压放大倍数为5

20、3 db-3 db =50 db.U2(1.1)2-输入信号为3dB时功率为P1 = ' = 0.075WR 1622输入信号为53dB时功率为P2 = u" = ()- = 7482,2WR 16功率放大倍数为 7482.2/0.075=9976216 .用0.5级、量程为50V、内阻为200k 的万用表,和用 0.5级、量程为50V、内阻为2kQ,的电磁系电压表,分别测量一个电阻R=7.5kQ上的电压,设电阻上的电压是 50V,试比较用这两种表的可能存在的误差.解：设电源无内阻,两表同样为0.5级,量程同样为为50V,测量时两种表可能存在的误差相同.假设电源存在内阻,那么

21、所用的电压表内阻越小,表耗电流越大,接上电压表后对电阻上的电压影响越大,虽然,两表同样为0.5级,内阻大的电压表造成的误差较小第三章1 .有一电炉铭牌标明其功率P=lkW、U=220V,要用功率表测量它的功率,假设功率表的量程为2.5A/5A、150V/300V,问测量时选用什么量程比较适合.另外,假设功率表刻度盘是150格,那么测量时指针偏转多少格解：1 I=P/U =1000/220= 4.55A必须选量程为5A、300V的量程才不会过载.2功率表常数c=UHH =30丝5=10W/格 150150P 1000那么偏转格数 "=一 =100格c 102:有一电器属感性负载, P=

22、100W时,I=0.9A , COS中=0.5.假设可供选择的功率表分别为2.5A/150V、2.5A/300V、5A/300V、10A/300V,问选哪一种较为适合.假设以上功率表刻度盘都是150格,那么测量时指针偏转多少格.解： U=100/0.9X 0.5=220V应选量程为2.5A/300V的功率表,该表满刻度为750W,每格为5W,测量100W功率时,指针应转20格.3,有两个电路,其负载电阻分别为R1=10k?、R2=100?,负载两端电压为 220V.用功率表测量这两个电路的功率；功率表参数Rwa=0.1?、RWv=1.5k?,问应如何选择测量电路,并画出两个电路的接线图,并分别

23、计算测量时的表耗功率.解：1负载电阻为R1=10k?时,Rwa?R1,应选用电压线圈接前的方式,接线图如下用1CO2220, 220 、2表耗功率 = ()0.1'.1 =32.2W+0.0000484W150010000.12)负载电阻为R2=100?时,Rwv» R2,应选用电压线圈接后前的方式,接线图如下表耗功率22021500.220、2()2 0.1'=32.2+0.484=32.68W100.1以上计算可知,电压线圈接前或接前方式主要影响测量误差,有时对表耗功率影响不大.4 .有一电动系功率表,其额定量限 10A/300V,现在该表的电流线圈中通以直流电,

24、其 电流为5A,在电压线圈中通以 50Hz交流电,其电压为 220V,问这时功率表的读数为多大. 假设在该表的电流线圈中通以50Hz的交流电流,在电压线圈中通以150Hz的交流电,那么功率表的读数为多少、解：在电动系功率表白转动力矩式 (2 56)中M CP1 T. . dM12dt式中M 12为固定线圈与动圈间的互感,通常dM卫为常数.当i1、i2为同频率正弦波时,d：两者乘积在一个周期内的平均值M CP不会为零.并等于 M CP = KI 112 cos平,但当一个为恒定直流,另一个为正弦电流时,其乘积为正弦函数,而正弦函数在一个周期内的平均值等于零.因此电流线圈中通以直流电,功率表的读数

25、将等于零.电流线圈中通50Hz的交流电流,即i1 =Iim sin皿,电压线圈中通以150Hz的交流电,即i2 = I 2m sin 3at,乘积有两项,其中一项为频率等于 4Ht的正弦波,另一项为频率等于 如t 的正弦波,两项在一个周期中的平均值都等于零,所以功率表的读数也将等于零5 .某直流电路,电压为 120V,电流为3.8A,现用一功率表测量其功率,如果功率表选 用电流量限为5A,电压量限为150V,电流线圈内阻为 0.135?,电压线圈内阻为 5000?, 试计算电压线圈接前或电压线圈接后时由功率表表耗功率引起的相对误差.解：电压为120V,电流为3.8A可求得负载电阻为 31.57

26、 ?,功率为456W.假设电压线圈接前功率表测出功率22Pw = P I 2Rwa = 456 3.82 0.135 = 456 1.94 = 457.9W 测出功率与负载电阻实际消耗功率相比的相对误差为457.9 -456456-0.41%假设电压线圈接后功率表测出功率22U 22202Pw = P =456 = 456 9.68 = 465.68WRwv5000测出功率与负载电阻实际消耗功率相比的相对误差为465.68 -456456= 2.1%负载电阻为电流线圈内阻的229倍,电压线圈内阻负载电阻的161倍,取电压线圈接前的误差小.6 .在电动系功率表的电流线圈中,通过 2.5A直流电流

27、,在电压线圈中通过经全波整流后的全波脉动电压,假设该脉动电压有效值为50V,功率表线圈感抗和整流器内压降的影响可以略去,问功率表的读数为多少 解：全波脉动电压有效值为 50V时,其平均值为0.9父50 = 45功率表的读数为 2.5 X 45 =11 2.5W7 .有一三相二元件功率表,按附图 1-2接线,测量某三相三线制的有功功率、如果图中B相负载端,即P点被断开；这时功率表读数将如何变化假设不是P点被断开,而是将 B相电源端的Q点被断开,这时功率表读数又会发生什么变化如果P、Q点都没有断开,而是将两个电压线圈输人端换接：即接 A相的端子与接C相的端子相互对换,即一个表接A相电流,B、C相间

28、电压,另一个表按 C相电流,A、B相间电压,问这时功率表读数如何变化 附图12解：假设P点被断开；由于电路相电流减少,而这时功率表的电压圈电压不变,故功率表 的读数将减少.假设Q点被断开；电路相电流减少,且功率表的电压圈电压也减少,故功率表的读数 比将P点被断开将减少更多.8 .原来用于220V、10A电子式电能表,由于用户负载增加, 要将额定值改为 220V、50A 假设电能表电路如图 336,问要改动哪些元件.解：用户负载增加5倍,电流通道取样电阻,即分流器的压降加大5倍,其最大值等于Ui =50A 350 八 T7.5mV与允许输入最大值太接近,为预防电流通道过压,需将增益选择端改接,即

29、改为G0=1、G=0,相应的增益为8.允许输入最大值为 60mV ,是17.5mV的三倍.然后按第三章式 3-58,按改后的U1 =17.5mV、G=8重新计算U2值,按计算所得的 U2值,改接跳线开 关J1-J10,调节分压电阻使等于 U2.9 .如不考虑价格因素,三相电子式电能表,是否可以做单相电能表使用解：假设三相电子式电能表具有中线接头,可以做为单相电能表使用.第四章1 .按本章第一节介绍的D3-Hz电动系频率表的线路,设指针最大张角为90.,测量频率范围为4555Hz,中央位置读数为 50Hz,设频率表可动线圈的电阻R2为20k?,与动圈B2并联的电阻Ro亦为20k?,试计算频率表线

30、路上的R、L、C之值应选用多大1解：指针位于中央位置读数为50Hz ,60 = 2n m 50 ,可求得LC1_6LC = =10.1 1098596假设取 C =100叶那么 L =0.101H指针位于0°或90°时,对应频率为 45或55Hz,代入下式,一R0 R2.1 、tg - = 一 C 0 (, L -)R0C340 10-1tg45 =-32二55 C0(2二 55 0.101 6)20 102二 55 100 101=4075.72C0C0 = 245F可求得Co =245F ,考虑到R太大会影响力矩,因此选择 R=10?.2 .按本章第五节介绍的图 430

31、电动系三相相位表线路,假设将可动线圈原接B、C两相的线头对调,即原接 B相改接C相,原接C相改接B相；画出对应相量图.解：假设将可动线圈原接 B、C两相的线头对调,那么图-4 30中的I1将与U AC同相,上将与U Ab同相,对应相量图如下,它与图-4-31相比,相当于Ii与I2对换位置.3 .为某工厂设计一个供电系统测量屏,在屏上要求测量三相电压、 测量三相电流、功率、频率、有功电能、无功电能.画出测量屏应选用的仪表及其连接电路.解：用一台电压表和一台电流表测量三相电压和三相电流,可使用换相开关进行换接,但换接电流时,应注意不得使电流互感器开路.电压表、电流表、功率表、电能表可共用一个互感器

32、.选用的仪表可参阅产品目录,具体电路及选用的仪表(从略)第五章1 .测量电阻可以用万用表、单臂电桥、双臂电桥、兆欧表或伏安法等,如果要测量以下电阻,请从上列方法中选择一种最适用和最方便的方法.(1)测量异步电机的绕组电阻.(2)测量变压器两绕组间的绝缘漏电阻.(3)测量某电桥桥臂的标准电阻.(4)测量一般电子电路上使用的炭膜电阻.(5)照明电灯通电时和断电时的鸨丝电阻.解：(1)测量异步电机 的绕组电阻可使用 双臂电桥.(2)测量变压器两绕组间的绝缘漏电阻可使用兆欧表.(3)测量某电桥桥臂的标准电阻可使用单臂电桥.(4)测量一般电子电路上使用的 炭膜电阻不需要高准确度可使用 万用表.(5)照明

33、电灯通电时和断电时的鸨丝电阻,通电时可使用伏安法.断电时也可使用伏安法2.用伏安法测量一个阻值约为2000 ?的电阻,假设电压表内阻Rv=2k?,电流表内阻Ra =0.03?,问采用电压表接前和接后两种方法,其测量误差分别为多大解：假设电压表接前,按式 5-6Ra0 03A 100%=100% =0.001%Rx2000假设电压表接后,按式 5-8= 一Rx 100% =-2000100% =50%Rx RV2000 20003.用三表法测某元件的交流参数；测量时三表读数分别为P=400W、U=220V、I=2A,求该元件阻抗值.假设要扣除仪表内阻对测量的影响,电压表内阻Rv =2.5 k?;

34、电流表内阻Ra =0.03?,功率表内阻 Rwa=0.1?、RWV =1.5 k?那么该元件阻抗值为多少 解：测出电路阻抗为2202二11040022二100x =、z2 - r 2 - 110 2 -100 2 = 45 .82电压表、电流表和功率表的内阻为纯电阻,测出的元件电阻值应扣除仪表内阻.设测量时数值系电流表和功率表的电流线圈接后所得,可利用式5-19求出该元件实际阻抗 ' _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Rx = Rx -Ra - Rwa =100 -0.03 -0.1 = 99.871.1z = 99.872 45.822 =10911设测量时电流表和功率表的

35、电流线圈接前,可利用下式求出该元件实际阻抗1111111'Rx RxRvRwv 100 2500 1500Rx =1119z = :Ji11.92 45.822 =12094 .拟自行设计一台交流阻抗电桥,测量一批容量为 0.19旷一0.01 F左右的纸介电容,试画出电桥的电路图,并选用各桥臂所用的元件数值.解：可选用维恩电桥,并设定使用电源频率为50 Hz,可选CS =0.2NF ,被测桥臂阻抗约为16ka-360kQi,选R4、R2为100k 可调电位器. Rs选10k 可调电位器.5 .试推导本章表5-2中各种交流阻抗电桥的平衡条件.解：可按式3-1,将各桥臂阻抗代入,通过运算将

36、实部虚局部开求得,具体运算从略.第六章1.有两台磁通计各配有专用的测量线圈；甲磁通计配用的测量线圈其截面积与匝数比值,SS9为 =100 cm2.乙磁通计配用的测量线圈其截面积与匝数比值为=50cm2.现甲磁通NbNb计所用的测量线圈遗失,拟借用乙磁通计的测量线圈代用,问代用后甲磁通计的读数与被测磁通值有什么关系,测量时应如何换算.解：假设被测磁场范围小,能全部为测量线圈所包围,那么读数与测量线圈截面积无关,但与测量线圈匝数 Nb有关,测量线圈通常为圆形,可测出其截面积后,求得线圈匝数 Nb.设甲磁通计配用的测量线圈匝数为Nba,乙磁通计配用的测量线圈匝数为Nbb,可求出N baBA =n ,

37、用乙磁通计的测量线圈代用,测出的力值读数应除以n.oN bb假设被测磁场范围大,被测磁场不能为测量线圈所包围,按两测量线圈匝数比,那么测出的 4,只是截面积内的2 .为测量软磁材料的交流磁性,利用图 6-10的测量电路,所用的试样为环形,其截面为0.001m2,环形平均长度为 0.4m,在试件上绕有 N1=100匝和N2=100匝的线圈,平均值 电压表PVl所用的互感线圈 M=0.1H ,调节自耦变压器,读出频率计读数f =50Hz, PVl读数为4V, PV2读数为20V,求相应的Bm、Hm数值.解：交变磁场强度峰值 H mUcpiNi4fMl4 1004 50 0.1 0.4二50公 m交

38、变磁感应强度峰值BmBmu cp220彳 Vs=1 -?4fN2 s 4 50 100 0.001m23 .假设利用图610的测量电路,并用整流系的有效值刻度电压表代替图中的平均值电压 表PV2,试推导出计算公式.解：整流系的有效值刻度电压表,是根据读出的平均值,按正弦波的平均值与有效值关 系用有效值刻度,所以式中平均值应等于读数除以1.11.即U cp2 =读数/1.111.利用峰值电压表测量附图种波形的峰值、有效值和平均值.第七章1 3a、b、.三种波形的电压,如此读数都是峰值1V,求每附图13解：对于a图的正弦波,假设峰值为1V,那么有效值为0.707V ,平均值为 0.637V对于b图

39、的三角波,假设峰值为1V ,那么有效值为0.577V ,平均值为0.5V对于c图的矩形波,假设峰值为1V ,那么有效值为1V,平均值为1V2 .某全波整流电路,没有加滤波,假设交流输入电压为50V 有效值,用万用表直流电压档和电动系电压表分别测量整流器的车出电压,其读数分别为多少?注：整流管内阻可忽略.解：交流输入电压为50V,经全波整流电路后的输出电压,最大值为70.7V有效值为50V,平均值为 45V.万用表直流电压档,按平均值刻度,其读数应为45V.电动系电压表按有效值刻度,其读数为50V.3 .在附图13中的三个波形,假设其峰值皆为10V,假设用峰值表测量、且该表以峰值刻度,那么读数为

40、多少假设采用均值检波的均值表测量、且该表以正弦有效值刻度,那么读数为多 少解：1.a图的正弦波,假设用峰值表测量读数为10V,假设采用均值检波的均值表测量,测出的平均值为6.37V ,假设该表以正弦有效值刻度,那么读数为7.07V.2.b图的三角波,假设用峰值表测量读数为10V,假设采用均值检波的均值表测量,测出的平均值为5 V,假设该表以正弦有效值刻度,那么读数为5.77V.3)c图的矩形波,假设用峰值表测量峰值为 10V,假设采用均值检波的均值表测量,测出的平均值为10V ,假设该表以正弦有效值刻度,那么读数为11V.4.某正弦波发生器,其面板装有输出电压表,其读数为输出的有效值,假设读出

41、值为10V,那么用示波器测量时波形高度为多少(设示波器y轴灵敏度为0.5V/cm).解：读出有效值为10V,该正弦波的最大值为 14.1V1.1 1/0.5=28.2cm高度为28.2cm,将超出荧光屏可视范围.5 .附图1-4为RC衰减电路,调节C2可以补偿引线对地寄生电容：假设C1调节范围为330pF, C2调节范围为3- 15pF,那么寄生电容在什么范围内,可以通过 C2调节获得正确补偿.Cl和pFCZ3 !flC:工 dg7m - I 寄生电容附图 1 4解：参考式(84), R1C1 =R2(C2 +C0),假设衰减电路的电阻衰减比为10,即R1 =9R2,1 , 那么Ci = (C

42、2 +Co),当Ci调节范围为3-30pF时,可补偿的寄生电容为9X (330pF)9(3-15pF)o6 .某晶体管电压表包含有放大、检波和测量三个环节,放大局部可能由于电源电压波动而产生9%误差,检波局部可能产生1.5%的误差,测量用表头准确度等级为1级,求该电压表在测量电压时可能产生的最大误差.解：按式1-28 ( ' =|n,|十m?2 +|pY3)可求得测量电压时可能产生的最大误差.工=9%+1.5% + 1%=11.5%7 .某种逐次逼近比较式数字电压表,表内基准电压分别为 8V、4V、2V、1V、0.8V、0.4V、0.2V、0.1V、0.08V、0.04V、0.02V、

43、0.01V,试说明测量 14V 直流电压的过程.解：被测电压Ux= 14V,步骤为：1先取基准电压 8V与Ux在比较器中进行比较,由于8V< Ux,输出数码1.保存8V.2再取基准电压 4V与上次保存的8V相加,即8+4=12,将12V与Ux在比较器中进行 比较,由于12<Ux输出数码1.保存8V+4V=12M3再取基准电压 2V与上次保存的 8+4=12V相加,即12+2=14 V,将14V与Ux在比较器中进行比较,14=Ux,输出数码1.保存12V+2V=14V4再取基准电压 1V与上次保存的12+2=14V相加,即14+1=15 V,将15V与Ux在比较 器中进行比较,15&

44、gt;Ux,输出数码0.仅保存14V5再取基准电压 0.8V与上次保存的14V相力口,即14+0.8=14.8V ,将14.8V与Ux在 比较器中进行比较,14.8 >Ux,输出数码0.仅保存14V.6再取基准电压 0.4V与上次保存的14V相加,即14+0.4=14.4V ,将14.4V与Ux在 比较器中进行比较,14.4 >Ux,输出数码0.仅保存14V.之后再依次取 0.2V、0.1V、0.08V、0.04V、0.02V、0.01V ,与上次保存的 14V相加,并 与Ux在比较器中进行比较,但都大于Ux,故皆取0.最后得被测电压 Ux= 14V,二进制数为1110.00000000.第八章1 .在示波器y偏转板上参加附图1 5a所示的波形；在X偏转板上施加附图1 5b所示 的波形,试绘出荧光屏上显示的图形.解：假设y偏转板上参加图a所示的波形；X偏转板上施加图b所示的波形,那么荧光屏上 显示的图c附图152 .如果在示波器x、y偏转板加上如附图16所示的波形,试用逐点对应法,绘出荧光屏上的图形(图a加y轴,图b加X轴).解：图a加y轴,图b加X轴时,荧光屏上的图形如图 cUv3 .给示波管y轴和x轴分别加上以下电压,试画出