电工量计及检测技术第七章课件

第七章电气参数的测量1.电压测量

①电压大小—峰值UP、有效值U、平均值（1）表征电压的特征量波形系数波峰系数直流电压（V）交流电压（V）高电压中电压低电压高电压中电压低电压106~102102~10-410-4~10-9105~103103~10-310-3~10-7②电压波形—正弦波；非正弦波（三角波、方波、脉冲波、锯齿波）③电压频率—低频（小于1kHz）；音频（1kHz~20kHz）；高频（2）电压测量的常用仪器

a.电磁式（或磁电式）电压表、整流式电压表b.万用表（交、直两用）c.示波器（交、直两用）d.感应式电压表e.静电式电压表（交、直两用，用于测量高压）f.热电式电压表（交、直两用，主要用于电量有效值测量）a.分压器b.电压互感器c.电压传感器d.基准电压源①常用仪表②常用器具③仪器选用a.常用测量电压仪表的频率适用范围b.常用测量电压仪器的测量范围与误差仪器、仪表或扩大量限器具测量范围（V）误差范围（%）指示式仪表直流10-3—105交流10-3—1052.5—0.12.5—0.1电位差计直流10-5—2交流10-5—20.1—0.0010.5—0.1数字电压表直流10-4—103交流10-4—1030.1—0.0020.1—0.05检流计直流10-9—10-7分压器直流10—104交流10—1040.5—0.0010.5—0.001电压互感器交流102—1050.5—0.005表3测量电压仪器的测量范围与误差(3)电压测量的常用电路①平均值检波器RRLCCDU~U（a）图7.1平均值检波器RRLCCDU~U（b）a.R-C-D型平均值检波器

K1—整流系数K2—滤波系数存在问题：波形、频率、二极管非线性适用场合：测量准确度要求不高，或被测电压比较高而又基本不变或变化范围不大的情况下采用。解决办法：“线性检波器”

R2图7.2线性检波器线性检波器特性R1-D2uiAD1uou1+uoui0线性检波器电路b.线性检波器

b.正峰值检波器

D2图7.4正峰值检波器-CuiAD1uou1+③有效值检波器物理定义：有效值是根据电流热效应来规定的.数学定义：时变量的瞬时值在给定时间间隔内的均方根值.【有效值的定义】真有效值检波器

热电式变换器的结构精密整流器对数放大器反对数放大器对数放大器对数放大器滤波uxu1u2Urms-++123图7.5模拟有效值检波器2.电流测量(1)电流测量常用仪器的测量范围与误差

仪器、仪表或扩大量限器具测量范围（V）误差范围（%）指示式仪表直流10-7—102交流10-4—1022.5—0.12.5—0.1电位差计直流10-7—10-20.1—0.005霍尔效应大电流仪直流10-2—1052—0.2检流计直流10-11—10-60.5—0.005分流器直流10—1040.5—0.02电流互感器交流10-1—1040.5—0.005电流互感器分流器(2)测量方法①互感器法②

分流器法③磁位计法④霍尔效应法(3)测量举例①直流大电流的测量②交流大电流的测量

③微小电流的测量

④不切断电路时电流的测量⑤控制电路中的电流检测

被测电流钳式铁心量程转换整流式电流表A—+—图7.9配有钳式电流互感器的电流表测量原理图7.10常用电流检测电路RR1C1D1I（a）半波控制电路IC1R1RQ（b）全波控制电路(3)工作方式●频率测量工作方式——适用于测量高频信号●周期测量工作方式——适用于测量低频信号（4）频率测量工作方式分析①

特点

：门控信号由时基信号直接或分频后提供.

f

x

=n

x/Td

②误差

：③适用性：被测信号频率较高（或f

x

T

d

>>1）数字计数器门控电路时基电路显示电路与显示器主门整形放大门控信号输入信号输出信号ViVdVoViVdVoTdTXnx个图7.11数字频率计以频率测量方式时的原理示意图①特点：门控信号由被测信号提供.②误差：T

x

=n

x

Td

③适用性：被测信号频率较低（或f

d

>>f

x）（5）周期测量工作方式分析

数字计数器门控电路时基电路显示电路与显示器主门整形放大门控信号时钟信号输出信号VdViVoVdViVoTXTd图7.12数字频率计以周期测量方式时的原理示意图nx个4．磁参数测量(1)磁感应强度的基本测量方法

“电磁感应法”——冲击检流计、磁通计“霍尔效应法”——高斯计

电磁感应法——用磁通计测量磁感应强度NS软铁芯可动线圈B探测线圈银线图7.11磁电式磁通计结构原理图霍尔效应法——用高斯计测量磁感应强度放大整流被测磁场霍尔元件交流定流电源（通常，1kHz）图7.13高斯计的原理图[T](2)磁化曲线的测量静态磁化曲线的测量（直流）

A电子式磁通计EE+E-E0试样磁化线圈探测线圈平均磁路l磁化电流I1n1n2K截面积A图7.15静态磁化曲线的测量电路图7.16静态磁化曲线H[A/m]B[T]电机变压器继电器的铁芯

永久磁钢

存储器的磁芯

BBrH0Hc(b)矩磁材料的磁滞回线BB

rH0Hc(a)软磁材料的磁滞回线BB

rH0H

c(c)硬磁材料的磁滞回线■不同磁材料的磁滞回线5．本章要求（1）掌握电压、电流测量的基本方法、常用仪器、变换电路；（2）掌握数字频率计的工作原理和两种测量方式的分