第9章——电气测量基础

1、第九章 电气测量(cling)基础共十六页9.1 电气(dinq)测量基本知识一、电气测量方法 直接测量法：用电工仪表直接测出被测量的大小。 比较测量法：把被测量与“较量仪器”中的已知标准(biozhn)量进行比较而确定未知量的大小。 间接测量法：根据被测量和其他量的函数关系，先测得其他量，然后按函数式把被测量计算出来的一种方法。二、测量误差 测量误差是测量值与真值之间的差值。测量误差来源于工具误差、环境误差、方法误差、人员误差。测量误差的表示为绝对误差、相对误差、引用误差。共十六页（1）绝对误差：被测量(cling)的示值与其真值之差。式中：A测量(cling)结果的绝对误差； Ax示值；

2、A0被测量量的真值，通常用标准表的指示值代替。真值可用下式计算：C表示修正值，与绝对误差互为相反数。绝对误差越小，说明指示值越接近真值，测量越准确。（2）相对误差：绝对误差与被测量的真值的比值。共十六页（3）引用误差：绝对误差与仪表(ybio)量程的比值（4）最大引用误差：最大绝对误差(ju du w ch)与仪表量程的比值三、测量误差的分类 （1）随机误差，又称偶然误差。它反映了测量值离散型的大小。随机误差是测量过程中许多独立的、微小的、偶然的 因数引起的综合结果。 存在随机误差的测量结果中，虽然单个测量误差的出现是随机的，不可消除或修正，多数随机误差服从正态分布。共十六页 （2）粗大误差，

3、指在一定(ydng)测量条件下测量结果现显著地偏离其实际值所对应的误差。就数值大小而言，粗大误差明显超过正常条件下的误差。当发现粗大误差时，应予以剔除。 （3）系统误差，指在相同条件下，多次重复测量同一量时，误差保持为常数或按一定规律变化。系统误差反映了测量值偏离其真值的程度。凡误差的数值固定或按一定规律变化者，均属于系统误差。 系统误差是有规律性的，因此可以通过实验的方法或引入修正值的方法计算修正，也可以重新调整测量仪表的有关部件予以消除。四、仪表的精度等级 电工测量指示仪表在额定条件下使用时，其最大基本误差的百分数称为仪表精度等级的百分数，见式：共十六页 式中：Xm最大绝对误差； Xm仪表

4、的基本量程； 测量时，仪表全量程范围内的指示(zhsh)误差不得超过最大基本误差。 通常用精度等级来表示仪表 的准确程度，精度等级就是最大引用误差去掉正、负号及百分号。准确度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。 最大引用误差值若为： 则仪表的精度等级为1.0级。共十六页9.2 电参量(cnling)的测量一、频率的测量 频率测量方法有计数法和模拟法两种，这里主要介绍数字测量方式(fngsh)。（一）频率（周期）的数字测量1、计数法测量原理 计数法就是在一定的时间间隔T内，对周期脉冲的重复次数进行计数。若周期性脉冲的周期为TA,则计数结果为： 式中：TA表示N此脉冲所用时间，单位为秒；N表示脉

5、冲次数，单位为次。共十六页（二）频率的模拟测量 谐振法测频；电桥法测频；频率电压转换法测频；拍频法；差频法。二、时间间隔的测量 时间间隔的测量方案和周期(zhuq)测量基本相同，所不同的仅是此处的门控电路不再采用计数触发，而是根据要求根据测量时间间隔，给出起始计数和终止计数两个触发信号。三、相位差的测量 相位是描述交流信号的三要素之一。相位差的测量时研究信号、网络特性的不可缺少的重要方面。 测量相位的主要方法有： 相位电压转换法；相位时间转化法。共十六页四、电压的测量 电量测量中的很多电参数包括电流、功率、设备的灵敏度等都可以视作电压的派生量，通过电压测量获得其量值。 电压的测量分为模拟和数字

6、两种方法。模拟电压表的优点是结构简单、价格便宜，测量频率范围宽；缺点是准确度、分辨率低，不便于与计算机组成自动测试系统。数字式电压表正好相反。（一）直流电压的测量1.普通直流电压表 普通直流电压表通常(tngchng)由动圈式高灵敏度直流电流表串联适当的电阻构成。共十六页2.直流数字电压表（二）交流电压的测量 交流电压的表征：交流电压可以用峰值、平均值、有效值、波形系数以及波峰系数来表征。 国际(guj)上一直以有效值作为交流电压的表征量。例如电压表，出特殊情况外，几乎都按正弦波的有效值来定度。五、电流的测量 电流是基本的电学量，因此必须正确地选用测量方法和仪器仪表。电流的测量方法主要是电流表

7、直接测量法；在对电流进行测量时，应考虑被测电流的量值范围，测量准确度；而对交流电流进行测量时，还需要考虑波形和频率的影响。共十六页六、阻抗的测量 电阻、电感、电容是电路的3种基本元件，在测量技术中，许多传感器如电阻式、电感式和电容式传感器是将被测量转换为电阻、电感、电容输出的。 电阻的测量方法很多，按原理可分为直接测量法、比较测量法、间接测量法。也可分为电表(din bio)法、电桥法、谐振法、利用变换器测量电阻等。七、功率的测量 功率的测量方法有两种：一是间接法，即直流通过测量电压、电流间接求得功率，交流则是需要电压、电流和功率因数；二是直接法，即用电动系或数字的单相功率表测量单相功率。用单

8、相功率表接成两表法或三表法或用三相功率表测量三相功率。共十六页（一）有功功率的测量 对于三相四线制供电的三相星形联接的负载，可用一只功率表测量各相的有功功率，求和后得到总有功功率。若三相负载是对称(duchn)的，则只需测量一相的功率即可，该相功率乘以3既得三相总的有功功率。 三相三线制电路中，不论负载对称与否，也不论负载是星形联接还是三角形联接，通常用两只功率表测量三相功率，故称两瓦计。 两瓦计适用于三相三线制电路，不使用三相四线制电路。（二）无功功率的测量 对称三相三线制供电的三相负载，可以用两瓦计法测得读书求得负载的无功功率，如下式：共十六页 对称三相电路的无功功率(w n n l)还可

9、以用一只无功功率(w n n l)表来测量。将功率表的电流线圈串接于任一火线，而电压线圈跨接到另外两相火线之间。如下图所示：共十六页八、电能的测量 电能的测量主要有两种方法： （1）间接法：电能测量一般不用间接法，只有在功率稳定不变的情况下用功率表和计时时钟进行测量。 （2）直接法：直流可用电动系电能表，交流用感应系或电子电能表。九、功率因数的测量十、谐波的测量（一）谐波测量的基本要求（1）谐波测量方法和数据处理必须遵照1993年国家颁布的标准GB/T 14549-93，即电能质量公用(gngyng)电网谐波的规定。（2）精度要求。共十六页（3）速度要求（4）要求在电力系统的正常、异常运行的情况下都能测出谐波。（5）实现的代价小。（二）谐波测量的硬件（三）电力系统谐波测量的主要方法1.采用模拟带通或带阻滤波器测量2.基于(jy)傅里叶变换的谐波测量3.基于瞬时无功功率的谐波测量共十六页内容摘要第九章 电气测量基础。第九章 电气测量基础。9.1 电气测量基本知识。测量误差来源于工具误差、环境误差、方法误差、人员误差。测量误差的表示为绝对误差、相对误差、引用误差。最大引用误差值若为： 则仪表的精度等级为1.0级。9.