第第116頁(yè)電工儀表與測(cè)量根本學(xué)問(wèn)電工儀表和電工測(cè)量是從事電工專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員必需把握的一門(mén)學(xué)問(wèn)。本章介紹電工測(cè)量和電工儀表的根本學(xué)問(wèn)。電工測(cè)量根本學(xué)問(wèn)電工測(cè)量的意義磁量(包括數(shù)值和單位)的過(guò)程。一個(gè)完整的測(cè)量過(guò)程，通常包含如下幾個(gè)方面：測(cè)量對(duì)象(I)壓(V)、電功率(P)、電能(W)以及磁感應(yīng)強(qiáng)度(B)等；反映電路特征的電量，如頻率(f)、相位(φ)、功率因數(shù)(cosφ)等。測(cè)量方式和測(cè)量方法的測(cè)量方法〔詳見(jiàn)本節(jié)二。測(cè)量設(shè)備，它不僅作為標(biāo)準(zhǔn)量參與測(cè)量過(guò)程，而且是維持電磁學(xué)單位統(tǒng)一，保證量值準(zhǔn)確傳遞的器具。電工測(cè)量中常用的電學(xué)度量器有標(biāo)準(zhǔn)電池。標(biāo)準(zhǔn)電阻、標(biāo)準(zhǔn)電容和標(biāo)準(zhǔn)電感等。的工作條件；慎重地進(jìn)展操作，認(rèn)真記錄測(cè)量數(shù)據(jù)；并考慮測(cè)量條件的實(shí)際狀況進(jìn)展數(shù)據(jù)處理，以確定測(cè)量結(jié)果和測(cè)量誤差。測(cè)量方式和測(cè)量方法的分類(lèi)測(cè)量方式的分類(lèi)測(cè)量方式主要有如下兩種：直接測(cè)量在測(cè)量過(guò)程中，能夠直接將被測(cè)量與同類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)展量電壓、用電度表測(cè)量電能以及用直流電橋測(cè)量電阻等都是直接測(cè)量。直接測(cè)量方式廣泛應(yīng)用于工程測(cè)量中。間接測(cè)量當(dāng)被測(cè)量由于某種緣由不能直接測(cè)量時(shí)，可以通過(guò)直測(cè)量的數(shù)值，這種間接獲得測(cè)量結(jié)果的方式稱(chēng)為間接測(cè)量。例如，用R=U/IR的大小。間接測(cè)量方式廣泛應(yīng)用于科研、試驗(yàn)室及工程測(cè)量中。測(cè)量方法的分類(lèi)和比較法。直讀法用直接指示被測(cè)量大小的指示儀表進(jìn)展測(cè)量，能夠直接姆表，間接地參與了測(cè)量過(guò)程。直讀法測(cè)量的過(guò)程簡(jiǎn)潔，操作簡(jiǎn)潔，讀數(shù)快速，但其測(cè)量的準(zhǔn)確度不高。比較法將被測(cè)量與度量器在比較儀器中直接比較，從而獲得被測(cè)量數(shù)值的方法稱(chēng)為比較法。例如，用天平測(cè)量物體質(zhì)量時(shí)，作為質(zhì)具有很高的測(cè)量準(zhǔn)確度，可以到達(dá)土0.001%，但測(cè)量時(shí)操作比較麻煩，相應(yīng)的測(cè)量設(shè)備也比較昂貴。依據(jù)被測(cè)量與度量器進(jìn)展比較時(shí)的不同特點(diǎn)又可將比較法分為零值法、較差法和替代法三種。零值法又稱(chēng)平衡法，它是利用被測(cè)量對(duì)儀器的作用，與標(biāo)儀表指示為零時(shí)，表示兩者的作用相等，儀器到達(dá)平衡狀態(tài)；此時(shí)按取決于度量器的準(zhǔn)確度和指零儀表的靈敏度。較差法是通過(guò)測(cè)量被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)量的差值，或正比于該差高的測(cè)量準(zhǔn)確度。替代法是分別把被測(cè)量和標(biāo)準(zhǔn)量接入同一測(cè)量?jī)x器，在標(biāo)全都，然后依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)量來(lái)確定被測(cè)量的數(shù)值。用替代法測(cè)量時(shí)，由于靈敏度。測(cè)量誤差著差異，這種差異稱(chēng)為測(cè)量誤差。測(cè)量誤差的分類(lèi)疏失誤差三大類(lèi)。系統(tǒng)誤差不穩(wěn)定而引起的。由于系統(tǒng)誤差表示了測(cè)量結(jié)果偏離其真實(shí)值的程度，即反映了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度，所以在誤差理論中，常常用準(zhǔn)確度來(lái)表示系統(tǒng)誤差的大小。系統(tǒng)誤差越小，測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度就越高。偶然誤差如溫度、磁場(chǎng)、電源頻率等的偶然變化等都可能引起這種誤差；另一然誤差反映了測(cè)量的周密度，偶然誤差越小，周密度就越高，反之則周密度越低。的可能性。疏失誤差引起的誤差。明顯，但凡含有疏失誤差的測(cè)量結(jié)果都是應(yīng)當(dāng)擯棄的。測(cè)量誤差的消退方法的影響，使其減小到允許的范圍內(nèi)。法。必需指出，一個(gè)測(cè)量結(jié)果中既存在系統(tǒng)誤差，又存在偶然誤差，果的影響程度，選擇消退方法。一般狀況下，在對(duì)周密度要求不高的工程測(cè)量中，主要考慮對(duì)系統(tǒng)誤差的消退；而在科研、計(jì)量等對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度和周密度要求較高的測(cè)量中，必需同時(shí)考慮消退上述兩種誤差。系統(tǒng)誤差的消退方法對(duì)測(cè)量?jī)x表進(jìn)展校正在準(zhǔn)確度要求較高的測(cè)量結(jié)果中，引入校正值進(jìn)展修正。消退產(chǎn)生誤差的根源即正確選擇測(cè)量方法和測(cè)量?jī)x器，盡量使測(cè)量?jī)x表在規(guī)定的使用條件下工作，消退各種外界因素造成的影響。承受特別的測(cè)量方法如正負(fù)誤差補(bǔ)償法、替代法等。例如，用180度，進(jìn)展兩次測(cè)量。在兩次測(cè)量中，必定消滅一次讀數(shù)偏大，而消，可以有效地消退外磁場(chǎng)對(duì)測(cè)量的影響。偶然誤差的消退方法復(fù)測(cè)量，取其平均值作為測(cè)量結(jié)果的方法。依據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理可知，在716頁(yè)此偶然誤差的平均值幾乎為零。所以，在測(cè)量?jī)x器儀表選定以后，測(cè)量次數(shù)是保證測(cè)量周密度的前提。測(cè)量誤差的表示方法測(cè)量誤差通常用確定誤差和相對(duì)誤差表示。確定誤差指示值或?qū)掖螠y(cè)量的平均值作為被測(cè)量的真實(shí)值。相對(duì)誤差中通常用標(biāo)準(zhǔn)表的指示值或?qū)掖沃貜?fù)測(cè)量的平均值作為被測(cè)量的真實(shí)值，即或用百分誤差表示為百分誤差也稱(chēng)為相對(duì)誤差。明顯，相對(duì)誤差越小準(zhǔn)確度越高。電工儀表的根本學(xué)問(wèn)領(lǐng)域中，常常接觸的是電工指示儀表和校量?jī)x器。第第1016頁(yè)電工指示儀表的根本原理及組成電工指示儀表的根本原理是把被測(cè)電量或非電量變換成儀表指測(cè)量機(jī)構(gòu)能夠直接測(cè)量的電量與被測(cè)量的關(guān)系來(lái)確定；它一般由電阻、電容、電感或其它電子元件構(gòu)成。電工指示儀表的分類(lèi)、標(biāo)志和型號(hào)電工指示儀表的分類(lèi)電工指示儀表可以依據(jù)原理、構(gòu)造、測(cè)量對(duì)象、使用條件等進(jìn)展分類(lèi)。電動(dòng)系、感應(yīng)系、靜電系、整流系等。〔、電壓表〔伏特表、毫伏表、微伏表以及千伏表、功率表〔又稱(chēng)瓦特表、電度表、歐姆表、相位表等。依據(jù)儀表工作電流的性質(zhì)分類(lèi)，可以分為直流儀表、溝通儀表和交直流兩用儀表。按儀表使用方式分類(lèi)，可以分為安裝式儀表和可攜式儀表等。按儀表的使用條件分類(lèi)，可以分為A、A1、B、B1和C五組。有關(guān)各組的規(guī)定可以查閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB76—76《電測(cè)量指示儀表通用技0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.55.0共七個(gè)準(zhǔn)確度等級(jí)。電工指示儀表的標(biāo)志級(jí)、工作電流的種類(lèi)、相數(shù)、測(cè)量機(jī)構(gòu)的類(lèi)別、使用條件級(jí)別、工作2-1。用途號(hào)〔國(guó)際通用代號(hào)〕用途號(hào)〔國(guó)際通用代號(hào)〕設(shè)計(jì)序號(hào)〔數(shù)字〕系列號(hào)〔漢語(yǔ)拼音字母〕外形第三位代號(hào)〔數(shù)字“0”可省略〕外形第一位代號(hào)〔數(shù)字〕2-1安裝式儀表型號(hào)的編制規(guī)章電工指示儀表的型號(hào)安裝式儀表型號(hào)的組成如圖2-1所示。其中第一位代號(hào)按儀外表”等。可攜式儀表型號(hào)的組成由于可攜式儀表不存在安裝問(wèn)題，所以將安裝式儀表型號(hào)中的外形代號(hào)可省略，即是它的產(chǎn)品型號(hào)。表2-1 常見(jiàn)電工指示儀表和附件的外表標(biāo)志符號(hào)A、測(cè)量單位的符號(hào)名稱(chēng)號(hào)名稱(chēng)稱(chēng)號(hào)名稱(chēng)稱(chēng)號(hào)名稱(chēng)稱(chēng)稱(chēng)號(hào)千安KA兆兆歐TΩ千瓦kW毫韋伯/2mT安培A兆歐MΩ瓦特W微法μF毫安mA千歐kΩ兆乏Mvar微微法pF微安μA歐姆Ω千乏kvar亨H千伏kV毫歐mΩ乏爾var毫亨mH毫伏mV微歐μΩ兆赫MHz微亨μH微伏μV庫(kù)侖C千赫kHz攝氏度℃兆MW毫韋伯mWb赫茲Hz第第1116頁(yè)瓦瓦兆MW毫韋伯mWb赫茲Hz瓦電工指示儀表的誤差和準(zhǔn)確度誤差第第1416頁(yè)起的誤差均屬根本誤差。溫度、外磁場(chǎng)等因素的影響，還將產(chǎn)生附加誤差。準(zhǔn)確度誤差就越小。但相對(duì)誤差卻有很大變化，被測(cè)量越小，相對(duì)誤差就越大，明顯，通差來(lái)表示儀表的準(zhǔn)確度性能。儀表測(cè)量確實(shí)定誤差與該表量程的百分比，稱(chēng)為儀表的引用誤差。誤差最大允許的范圍。表2-2是國(guó)標(biāo)GB76—76中對(duì)儀表在規(guī)定的使用條件下測(cè)量時(shí)，各準(zhǔn)確度等級(jí)的根本誤差范圍。2-2準(zhǔn)確度等級(jí)和根本誤差表準(zhǔn)確度等級(jí)0.10.20.51.01.52.55.0根本誤差±0.1±0.2±0.5±1.0±1.5±2.5±5.0對(duì)電工指示儀表的主要技術(shù)要求足夠的準(zhǔn)確度適宜的靈敏度儀表本身消耗的功率小良好的讀數(shù)裝置電氣測(cè)量指示儀表的選擇合理而造成。為減小儀表的測(cè)量誤差，必需合理地選擇儀表。技術(shù)特性比較2-3所列。儀表的選擇原則依據(jù)被測(cè)量的性質(zhì)選擇儀表類(lèi)型：依據(jù)被測(cè)量是直流電還是溝通正弦波，還要考慮被測(cè)量的頻率范圍。依據(jù)工程實(shí)際，合理地選擇儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)：儀表的準(zhǔn)確度越高，測(cè)量誤差越小，但價(jià)格貴，修理也困難，因此在滿足準(zhǔn)確度要求的狀況下，不選用高準(zhǔn)確度儀表。依據(jù)測(cè)量范圍選用量限：測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確程度，不僅與儀表準(zhǔn)確1/2~2/3以上區(qū)域。依據(jù)工作環(huán)境和條件選擇儀表：按儀表使用條件〔溫度、相對(duì)濕度，國(guó)家規(guī)定分為B、C三組，如表2-4所列。表2-3 幾種主要形式的電氣測(cè)量指示儀表的性能磁電系磁電系電磁系電動(dòng)系感應(yīng)系測(cè)量基準(zhǔn)溝通有效值溝通電量〔不加或直流〔并能及功直流或交說(shuō)明時(shí)為溝通有效值流的恒定電壓、電或直流流功率、相測(cè)溝通重量流〕位、頻率〕電壓和電流振動(dòng)式檢一般用于使用頻率流計(jì)使用50Hz/60Hz,一般用于同電動(dòng)范圍工頻為頻率變化誤50Hz/60Hz系45~55Hz差增大高的可達(dá)低的一0.1~0.05一般為高的同磁電般為準(zhǔn)確度級(jí),一般為0.5~2.5級(jí)系1.0~3.00.5~1.0級(jí)級(jí)電流幾微安~幾十安幾十毫安~幾毫安~100A幾十安幾十毫安~10A電壓幾毫伏~1KV10V~1KV 10V~幾百伏幾十伏~幾百伏量限防范外磁強(qiáng)弱量限防范外磁強(qiáng)弱弱強(qiáng)場(chǎng)力量數(shù)字指不均勻〔作示(作功分度特性均勻不均勻功率表均率表均勻〕勻)價(jià)格〔對(duì)同一準(zhǔn)