电工仪表与测量(基础)分析课件.ppt
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- 电工仪表 测量 基础 分析 课件
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1、第6单元 电工仪表与测量目目 录录第6单元 电工仪表与测量1、指示式仪表指示式仪表特点:能将被测量转换为仪表可动部分的机械偏转角,并通过指示器直接指示出被测量的大小,故又称为直读式仪表。按工作原理分类:主要有磁电系仪表、电磁系仪表、电动系仪表和感应系仪表。此外,还有整流系仪表、铁磁电动系仪表等。典型仪表:安装式仪表、便携式仪表2 2、比较式仪表、比较式仪表比较仪表的特点:在测量过程中,通过被测量与同类标准量进行比较,然后根据比较结果才能确定被测量的大小。比较仪表分类:直流比较仪表和交流比较仪表。直流电桥和电位差计属于直流比较仪表,交流电桥属于交流比较仪表。典型仪表:比较式直流电桥第6单元 电工
2、仪表与测量3 3、数字式仪表、数字式仪表数字仪表的特点:采用数字测量技术,并以数码的形式直接显示出被测量的大小。数字仪表的分类:常用的有数字式电压表、数字式万用表、数字式频率表等。典型仪表:数字式电压表4、智能仪表智能仪表智能仪表的特点:利用微处理器的控制和计算功能,这种仪器可实现程控、记忆、自动校正、自诊断故障、数据处理和分析运算等功能。智能仪表的分类:智能仪表一般分为两大类:一类是带微处理器的智能仪器;另一类是自动测试系统。典型仪表:数字式存储示波器第6单元 电工仪表与测量1、模拟指示仪表的组成第6单元 电工仪表与测量模拟指示仪表中的三大部件模拟指示仪表中的三大部件1.1.产生转动力矩的装
3、置:产生转动力矩的装置:利用电磁力的有磁电式、电磁式、电动式、感应式、振动式等。利用电荷作用力的有静电式等。2.2.产生反作用力矩的装置:产生反作用力矩的装置:主要有游丝、悬丝等。3.3.产生阻尼力矩的装置:产生阻尼力矩的装置:可以利用电磁阻尼、空气阻尼、油阻尼等。第6单元 电工仪表与测量2 2、数字仪表的组成、数字仪表的组成 测量线路测量线路A/D 转换转换数字显示器数字显示器电压电压U被测量被测量x x第6单元 电工仪表与测量(一)仪表的误差及分类(一)仪表的误差及分类1、基本概念:误差:测量结果与被测量的实际值之间的差值。准确度:仪表的测量结果与实际值的接近程度。2、分类1)基本误差 仪
4、表在正常工作条件下(指规定的温度和放置方式,没有外电场和外磁场的干扰等),由于仪表的结构、工艺等方面的不完善而产生的误差。2)附加误差 仪表因为偏离了规定的工作条件(如温度、频率、波形的变化超出规定的条件,工作位置不当或存在外电场和外磁场的影响时)而产生误差。第6单元 电工仪表与测量【结论一】【结论一】:基本误差是仪表本身所固有的误差,操作者是不能让其减少的,而附加误差实际上是一种因外界工作条件改变而造成的额外误差,是可以减少甚至消除的。第6单元 电工仪表与测量(二)误差的表示方法(二)误差的表示方法1 1、绝对误差、绝对误差a a、概念:、概念:仪表的指示值仪表的指示值A AX X与被测量实
5、际值与被测量实际值A AO O之间的差值,叫做绝对之间的差值,叫做绝对误差。用表示。误差。用表示。b b、公式:、公式:A AX X A AO O2 2、相对误差、相对误差a a、概念:、概念:绝对误差与被测量实际值绝对误差与被测量实际值A AO O比值的百分数,叫做相对误比值的百分数,叫做相对误差。用差。用表示。表示。b b、公式:、公式:=(/A/AO O)100%100%3 3、引用误差、引用误差 a a、概念:、概念:绝对误差与仪表量程(最大读数)绝对误差与仪表量程(最大读数)AmAm比值的百分数叫比值的百分数叫引用误差。用引用误差。用m m表示。表示。b b、公式:、公式:m m(/
6、A/Am m)100%100%第6单元 电工仪表与测量概念延伸:例题1:用一只标准电压表来校验甲、乙两只电压表,当标准表的指示值为220V时,甲、乙两表的读数分别为220.5V和219V,求甲、乙两表的绝对误差。解:甲表的绝对误差:1AXAO220.5220+0.5V 乙表的绝对误差:2AXAO2192201V 【结论二】:绝对误差有正负之分。正误差说明仪表指示值比实际值大,负误差说明指示值比实际值小。实际上在测量同一被测量时,我们可以用绝对误差的绝对值|来比较不同仪表的准确程度。|越小的仪表越准确。实际应用中,对准确度较高的仪表一般都给出该表的校正值,以便在测量过程中校正被测量的指示值,从而
7、提高测量准确度。第6单元 电工仪表与测量概念延伸:例题2:已知甲表测量200V电压时1+2V,乙表测量10V电压时2+1V,试比较两表的相对误差。解:甲表的相对误差为:1=(/AO)100%(+2/200)100%+1%乙表的相对误差为:2=(/AO)100%(+1/100)100%+10%【结论三】:在测量不同大小的被测量时,不能简单地用绝对误差来判断测量结果的准确程度。实际测量中,相对误差不仅常用来表示测量结果的准确程度,而且便于在测量不同大小的被测量时,对其测量结果的准确程度进行比较。第6单元 电工仪表与测量【结论四】:引用误差实际上就是仪表在最大引用误差实际上就是仪表在最大读数时的相对
8、误差,即满度相对误差。因为绝读数时的相对误差,即满度相对误差。因为绝对误差基本不变,仪表量程也不变,故引用误对误差基本不变,仪表量程也不变,故引用误差可用来表示一只仪表的准确程度。差可用来表示一只仪表的准确程度。第6单元 电工仪表与测量(三)仪表的准确度(三)仪表的准确度 准确度:仪表的最大绝对误差m与仪表量程Am比值的百分比。(K%)K%=(m/Am)100%国家标准中规定以最大引用误差来表示仪表的准确度。最大引用误差越小,仪表的基本误差越小,准确度越高。根据国家标准规定,我国生产的电工仪表的准确度共7级。准确度等级0.10.20.51.01.52.55.0基本误差%0.10.20.51.0
9、1.52.55.0第6单元 电工仪表与测量第6单元 电工仪表与测量(四)测量误差的分类(四)测量误差的分类测量误差系统误差基本误差:由仪表结构造成的误差附加误差:偏离规定的工作条件造成的误差随机误差疏忽误差偶发原因引起大小方向都不确定的误差疏忽误差:测量人员疏忽造成第6单元 电工仪表与测量1 1、系统误差产生原因及消除办法、系统误差产生原因及消除办法.仪表本身结构造成的误差仪表本身结构造成的误差:这种误差可通过改善材料性能与制造工艺来消除.例如摩擦误差,是仪表的可动部分采用转轴式结构必然会产生的一种误差.只要改善转轴材料或采用悬丝结构或选用数字显示形式代替.误差就可以减小或消除。.外界干扰造成
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