电动汽车测试与评价课件：电气参数的测量 -

2023/11/16第1

页电气参数的测量电动汽车测试与评价本章教学要点电阻的测量电容的测量电感的测量接地电阻的测量温度的测量电池功率的测量直流大电流的测量2023/11/16第2

页2.1电阻的测量方法

利用伏安法测量电阻的基本原理：

利用欧姆定律

，只要测出元件两端的电压和通过的电流，即可由欧姆定律计算元件电阻。2023/11/16第3

页1.用万用表测量电阻2.利用伏安法测量电阻2.1电阻的测量方法测量电路的系统误差控制当Rx远大于RA时，电流表内接；当临界阻值时，采用电流表的内接；当电流表内接时，电流测量值大于真实值，即R测>R真图2.1内接法测电阻当Rx远小于RA时，电流表外接；当临界阻值时，采用电流表的外接；当电流表外接时，电流测量值小于真实值，即R测<R真图2.2内接法测电阻2023/11/16第4

页2.1电阻的测量方法根据电路中各元件的安全要求及电压调节的范围不同，滑动变阻器有限流接法与分压接法两种选择。（1）滑动变阻器限流接法

图2.3变阻器限流接法（2）滑动变阻器限压接法图2.4变阻器限压接法2023/11/16第5

页2.2电容的测量方法（1）电压表—电流表法2023/11/16第6

页图2.5电压表—电流表测电容电阻若电压表的读数为，电流表的读数为，则被测电容式中，为电源的角频率，若电源频率为,则。2.2电容的测量方法（2）替代法2023/11/16第7

页这种线路中L、C的接入也是为了使电路在谐振状态下测量，以使仪表有较大读数。如果调节可调标准电容箱使开关S在“1”或“2”位置时都有相同读数，而其他元件的参数都保持一样，那么就有。图2.6替代法测量电容2.2电容的测量方法（3）谐振法2023/11/16第8

页图中的信号发生器是频率可调的振荡器，测量时，调节信号发生器的频率，使电压表读数最大,此时电路达到谐振，则图2.7谐振法测量电容2.3电感的测量测量电感分为测量铁芯电感和空心电感两种。2023/11/16第9

页空心电感的测量：（1）电压表—电流表法图2.8电压表—电流表测量线圈电感图以适当电流通过被测电感线圈，用电流表测量电流,用高内阻电压表测量线圈两端的电压，那么线圈的阻抗可表示为在直流下测量出被测电感线圈的电阻，如果测量时的交流频率为已知，则可按下式求得2.3电感的测量（2）三表法2023/11/16第10

页（a）电压表前接（b）电压表后接图2.9三表法测电感图根据三个仪表的测量读数求出电感和电阻2.3电感的测量（3）谐振法2023/11/16第11

页测量时调节信号发生器的频率和可调标准电容，使与可调标准电容并联的电压表读数最大，此时电路谐振。则图2.10用谐振法测量电感的桥式线路2.3电感的测量铁芯电感的测量2023/11/16第12

页图2.11用交流电桥测量铁芯电感时引入直流偏置的两种方法2.4接地电阻的测量（1）电压表—电流表法2023/11/16第13

页图2.12电压表—电流表测接地电阻电路图在图中，电流表测量出通过电极的电流，高内阻的电压表测出上的电压降，则按可以计算出被测接地电阻的数值。2.4接地电阻的测量（2）电桥法2023/11/16第14

页图2.13电桥法测接地电阻的电路图（a）s接到位置1，电桥的平衡条件为（b）s接到位置2，电桥的平衡条件为由上述两式求得2.4接地电阻的测量（3）补偿法2023/11/16第15

页图2.14补偿法测接地电阻的电路图值可从测量中直接读取。2.4接地电阻的测量TE3571数字接地电阻测量仪介绍2023/11/16第16

页仪表工作原理：

电机内DC/AC变换器将直流变为交流的低频恒流，经过辅助接地极和被测物组成回路，被测物上产生交流压降经辅助接地极送入交流放大器放大，再经过检波送入表头显示。2.4接地电阻的测量仪表特点：（1）结构上采用高强度铝合金作为外壳，电路上为防止工频、射频干扰而采用锁相环同步跟踪检波方式，并配以开关电容滤波器使仪表有较好的抗干扰能力。（2）采用DC/AC变换技术将直流变为交流的低频恒定电流以便于测量。（3）允许辅助接地电阻在0-2，0-40之间变化，不至影响测量结果。（4）此仪器不需人工调节平衡，3(1/2)位LCD显示，除测量大地电阻外，还可测低电阻导体电阻、土壤电阻率以及交流电压。（5）如若测试回路不通，表头显示“1”代表溢出，符合常规测量习惯。2023/11/16第17

页2.5温度测量温度测量方法分类2023/11/16第18

页图2.15温度测量方法分类2.5温度测量接触式测温方法2023/11/16第19

页将接触式测温方法分为膨胀式测温，电量式测温和接触式光电、热色测温三大类。接触测温法在测量时需要与被测物体或介质充分接触，测量的是被测对象和传感器的平衡温度。在测量时除了会对被测温度有一定干扰外，还要保证传感器不与被测介质有化学反应，另外大多数接触式测量方法会存在导热误差、辐射误差等影响。2.5温度测量非接触式测温2023/11/16第20

页与接触测温法相比，非接触测温法不需要与被测对象接触，因而不会干扰温度场，动态响应特性也很好，但是会受到被测对象表面状态或测量介质物性参数的影响。非接触测温方法主要包括辐射式测温、光谱法测温、激光干涉式测温以及声波测温方法等。2.5温度测量

热电偶测温原理：热电偶测温的基本原理是热电效应，即两种不同的导体(或半导体)两端接合组成回路，当两个接合点的温度不同时，会在回路内产生热电势，即塞贝克电势，这一现象称为热电现象。用它进行温度的测量就是依赖所产生热电势与两个接合点温度之间的一定关系而实现的。2023/11/16第21

页热电偶产生热电势必须具备的两个条件是:①热电偶必须用两种不同的热电极构成;②热电偶的两接点必须具有不同的温度。2.5温度测量四个与热电偶相关的基本定律2023/11/16第22

页（1）均质回路定律（2）中间导体定律（3）连接导体定律与中间温度定律（4）参考电极定律2.5温度测量热电阻测温由于金属、半导体等的电阻随温度的变化而变化，这就使得我们有可能利用金属电阻的变化来测量温度，利用金属、合金或半导体的电阻的变化来测量温度的仪器叫做电阻温度计。2023/11/16第23

页（1）为了达到电阻和温度之间关系稳定，复现性好，要求在使用的温度范围内材料的化学和物理性质稳定。（2）电阻温度系数要大，这样才能有一定的灵敏度。（3）电阻率要大，使敏感元件可以小型化。（4）电阻与温度必须单值对应，电阻与温度的关系线性要好。（5）材料要易于提纯，要能分批复制而不改变其性能，有良好的互换性。元件应满足要求：2.5温度测量埋置检温计测温法2023/11/16第24

页埋置检温计测温法，从原理上属于接触式测量，将热电偶或电阻埋置在所要测温的部件周围，有利于精确测量温度。埋置检温计法常用的温度计有两种:电阻体和热电阻。电阻体温度计是利用铂电阻或半导体电阻值随温度改变的性质而制成的。金属电阻温度计是用金属丝绕在石母或陶瓷做的锯齿状的十字架上，装在玻璃管或石英管中制成。使用半导体PTC热敏电阻或半导体温度继电器，将其埋置在电机定子槽底与铁芯之间，或定子绕组端部，用来直接检测绕组温度用以保护电机。2.6功率测量直流功率的测量2023/11/16第25

页（1）间接法：因为直流功率等于电压和电流的乘积，所以通过测量电压和电流可以间接求得功率。图2.20间接法测量直流功率电压较高、电流较小时用（a）电路，电压较大、电流较大时用（b）电路2.6功率测量2023/11/16第26

页（2）直接法：用电动系功率表可直接测量直流功率。图2.21单相功率表接线法2.6功率测量交流功率的测量2023/11/16第27

页（1）单相交流功率的测量图2.21单相功率表接线法2.6功率测量2023/11/16第28

页（2）三相交流功率的测量：三相对称电路只要用一个单相功率表测量任一相的功率，然后把它乘以3即得出三相负载的总功率。三相不对称电路中，三相四线制线路采用三个单相功率表分别测量各相功率，它们的读数之和就是三相负载总功率;而三线制线路一般用两个单相功率表测量三相功率，三相总功率等于两个单相功率表读数的代数和。图2.22两功率表法测三相功率图2.23三相对称线路相量图

2.7直流大电流测量用单个电阻量具测量直流大电流2023/11/16第29

页测量（5-10）KA以下的电流普遍使用做成分流器形式的单个电阻量具而较少采用测量电阻器。通常制作的这种测量电阻器工作电流不大于（1-3）KA。这种量具的电阻元件常常放在充有变压器油的外壳内，油被流动的水冷却。这种恒温方法在所有电流下，一直到额定电流都能保证它的温度变化很小。容许通过电阻量具的最大电流由下式决定:式中，为最大容许消耗功率；为量具的电阻。2.7直流大电流测量电阻量具测量直流大电流的误差2023/11/16第30

页（1）稳定性误差：锰铜电阻的不稳定性以及在电阻元件与接头焊接处过渡电阻的变化，尤其对有很多锰铜片的分流器，是直流大电流量具电阻随时间变化的主要原因。电阻元件中的机械应力是引起电阻在时间上不稳定的主要原因。这种机械应力产生于制作锰铜合金和分流器的过程中，在安装分流器时出于汇流排和分流器本身重力的影响也会产生应力。电阻元件本身在发热和电流过载时发生的变形、各个分流器片本身之间电流的相互作用和电流与外磁场相互作用所引起的电磁力，这些都可能产生相当大的机械应力。2.7直流大电流测量电流分布不均匀的误差2023/11/16第31

页在每个接头有几个电流端钮和许多锰铜片的分流器上，可以观察到电位端钮之间的电压降与安装质量有明显关系。这就牵涉到接头和锰铜片中电流的重新分布。而这电流分布又因为各个端钮上接触过渡情况不同而有所变化。因此，产生的误差与接头的形状、电流端钮和电工位端钮的个数和布置情况以及分流器的安装质量有关。

减小该误差的主要方法是避免电位端钮之间分流器局部范围内电流的重新分布。这可以采用增加接头的长度，减小宽度的方法来实现。减小电流重新分布而不涉及增加分流器尺寸和重量的最合理方法是利用短的一段狭窄，局部地减小端钮和电位端钮之间接头的截面积。2.7直流大电流的测量2023/11/16第32

页图2.26减小电流端钮与电位端钮之间接头截面的分流器图2.27有三对电位端钮的分流器接线器2.7直流大电流的测量负载误差2023/11/16第33

页分流器负载特性不同是因为制作分流器的锰铜的温度系数存在差异，以及铜接头部分电阻在分流器中占有一定比例，而铜接头部分的电阻又与分流器的结构以及电位端钮的布置有关的缘故。负载特性的极