【电气测试基本技术总结】 电气运行技术总结

时间：2019-10-02 10:39:48 来源：024文库网 本文已影响人

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电气测量 总结

一、课程的目的

掌握基本电量（电压、电流、功率、电能、频率、相位差、功率因数）和电路参数（直流电阻、交流阻抗，包括电感的品质因数、电容的介质损耗）的测量方法。

了解电工仪表、仪器的基本工作原理，能够正确选择和使用。

掌握误差估算方法，能够在工程测量中估算直接测量和间接测量的系统误差。为从事电气方面的工作和科研奠定工程测量方面的基础。

二、学习方法

掌握原理，理解特点，能够正确使用。主要资料：教材，课件，习题。辅助资料：电路，电磁场。

三、主要内容

u，i。直流，交流，大，中，小。

功率。直流，交流；单相，三相；有功，无功。f,T,?,cos?。数字测量方法。

直流电阻，交流阻抗。大，中，小。

附件：采样电阻，分流器，分压器。互感器。误差分析及传递。

重点：

各量的模拟测量方法、数字测量方法、间接测量方法、其它测量方法。各方法的适用情况、原理、特点、误差分析。

四、具体内容（依据 陈立周 电气测量（第5版）） （一） 电工仪表与测量的基本知识 1、模拟指示仪表的组成和基本原理

测量机构是核心。一种测量机构和不同的测量线路可以组成不同功能的电工仪表，例如，磁电系测量机构接分流器可构成直流电流表，接分压器可构成直流电压表，接电源可构成欧姆表，接整流电路可构成交流的电压或电流表，接传感器可用于测量非电量。

不同类型的测量机构其具体结构不同，但基本原理是相同的，即必然有三个基本力矩：作用力矩，范文TOP100反作用力矩，阻尼力矩。这三个力矩是各种测量机构中必不可少的，它们决定了测量机构特性。当作用力矩和反作用力矩相等时，决定了指针的平衡位置。阻尼力矩改善可动部分的运动特性，使指针尽快静止在平衡位置。不同的测量机构产生着三个力矩的方式是不同的。2、数字仪表的组成和基本原理

核心是直流数字电压表，将直流电压进行A/D转换和处理。不同的测量线路将各种待测量转换为允许输入的直流电压。

数字法测量频率和周期不需要A/D转换。相位差可转换为时间测量，因而数字法测相位差和功率因数也不用A/D转换。

3、测量误差及其表示方法

分类：系统误差，随机误差，疏忽误差。各自的特点，产生的原因，处理的方法。工程测量中因系统

误差比较大，湮没了随机误差。

表示方法：绝对误差，相对误差，引用误差。计算，特点，意义。根据最大引用误差确定仪表准确度等级。重点。

4、工程上最大测量误差的估计（系统误差）

重点。包括直接测量和间接测量误差。能计算直接测量误差。对于各电量电参量的间接测量方法，能计算其误差传递，即根据直读量计算所得的待测量中所包含的系统误差。5、系统误差的消除方法

比较法。因引入了标准元件和/或指零仪，比较法可消除元件或仪表所造成的误差，可测量得更准确。校正值（更正值）。仪表出厂时附有更正值曲线，或校表时记录更正值。（二） 电流电压的测量

1T

idt，反映电流的平均值，刻度均匀。上式中，i可为直流量、T?0

任意的周期量（正弦或非正弦）。但通过正弦电流是指针指示为零，范文写作可电流仍旧会使可动部分发热。配合外电路可构成直流电流表、直流电压表、欧姆表等。加整流电路可构成整流系仪表，测量正弦量。

1、磁电系测量机构的基本测量量是

1T2

idt，反映电流的有效值，刻度不均匀。上式中，i可为直流?0T

量、任意的周期量（正弦或非正弦）。配合外电路可构成交直流电流表、交直流电压表。

2、电磁系测量机构的基本测量量是3、电动系测量机构的基本测量量是

1T

i1i2dt，式中i1表示固定线圈电流，i2表示可动线圈电流，TT?0

为基波周期。上式中，i1和i2可为直流量、任意的周期量（正弦或非正弦）。若i1和i2为正弦量，则基本测量量表达式可简化为I1I2cos?，式中I1表示固定线圈电流i1的有效值，I2表示可动线圈电流i2的有效值，

?为i1、i2的夹角。电动系测量机构接外电路可构成交直流电压表和电流表，但主要是构成交直流功率表。

电压表电流表刻度不均匀，功率表刻度均匀。

4、测量用互感器分电压互感器和电流互感器。主要用于降低交流高电压和大电流，为一次和二次提供可靠的电气隔离，也便于仪表的标准化。电压互感器二次的额定电压一般为100V，电流互感器二次的额定电流一般为5A。需要掌握互感器的正确使用方法。了解互感器的误差与负载有关。

5、直流电位差计能够精确测量直流电压，配合采样电阻可测量直流电流、电阻、功率。需注意直流电位差计的特点。

6、测量时，需综合考虑待测量的要求和仪器仪表的性能（测量对象，思想汇报专题准确度，量限，内阻，工作条件等），再决定测量方法和仪器仪表的选择。这一原则不仅适用于电压电流的测量，也适用于其它电量和电参量的测量。

（三） 功率电能的测量

1T

i1i2dt，配合外电路后，T?0

电动系功率表反映的是端口的平均功率，即使是非正弦周期电流电路，也能正确反映其功率。需注意功率表的正确使用。

2、功率表的角误差。什么时候需使用低功率因数功率表。3、牢固掌握单相有功、无功的测量方法。看书、课件。4、牢固掌握三相有功、无功的测量方法。看书、课件。

5、测量电能时的接线和测量方法与功率类似，但电能表的内部原理与功率表不同。（四） 频率相位的测量

1、电动系功率表可用于测量交直流功率，因电动系测量机构的基本测量量是

1、掌握数字法测量频率、周期、相位、功率因数的原理。硬件计数和软件计数只是计数的方法不同，其

测量频率/周期的原理是相同的。相位可转化为时间进行测量，相位差取余弦即为功率因数。

2、理解量化误差。能根据测量频率/周期的原理和量化误差，根据测量对象和仪器的参数，选择测频率还

是测周期。

（五） 电路参数的测量

1、掌握直流单电桥、双电桥、交流电桥、兆欧表、接地电阻测量仪。基本原理、适用情况、正确使用。2、掌握电路参数的常用间接测量方法。如伏安法，三表法等。（六） 数字直流电压表的基本知识

掌握数字表的一些主要技术指标：显示位数，分辨力和分辨率，准确度（误差）。含义，计算。（七） 应用示波器测量频率和相位差

主要掌握示波器的x-y方式（李沙育图形法）测量频率和相位。理解基本原理，能根据李沙育图形确定待测的频率和相位。

测量技术在日新月异地发展，在理解基础原理，掌握基本方法的前提下，还要不断掌握新技术、新方法，甚至是利用已有知识创造新方法，才能适应和完成不断出现的新任务。

学院电子电气工程学院 班级 _ 姓名 __________学号 ___________

《电气测量技术》A（一）课程试卷B参考答案

（本卷考试时间 90 分钟）

一、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分）

请选择以下答案：（正确√）（错误╳）

1．在他励直流发电机的实验中，为了使发电机电枢回路输出电压提高，可以采用以下方法：

（1） 可将励磁电流调大（√ ），（2） 可将励磁电流调小（╳ ），（3）可将发电机的速度增高（√ ）。

2．在进行三相变压器不对称运行实验中，接法为Y，y0，副边接单相负载，其原副边的电流为：

（1）原边由正序、负序和零序电流组成（ ╳ ）。最全面的范文参考写作网站（2）副边由正序、负序和零序电流组成（ √ ）。

（3）原边由正序、负序电流组成（√）。

3．在他励直流发电机调节特性的实验中，为了使发电机输出电压不变，可以采用以下方法：

（1） 调节电枢回路的串联电阻（ ╳ ），（2） 调节励磁回路的串联电阻（ ╳ ），

（3）调节电枢回路的电流同时，来调节励磁回路的电流（ √ ）

4．三相变压器空载与短路实验中，

空载测量时电流表接于以下两种情况。

（1） 接于电源一侧（╳ ），（2）接于变压器一侧（√）。短路测量时电压表接于以下两种情况。

接于电源一侧（╳ ），（2）接于变压器一侧（√ ）

二、填空题（本题共4小题，每小题5分，共20分）

1.他励直流电机在稳定运行时，电枢回路外串电阻后，电阻减小，电枢电流（增大），电磁转矩（增大）而（大于）负载转矩，电机转速上升。

2.在进行直流发电机实验时，原动机为电动机的输入功率为（电功率），其表达式为（ P1= UDIaD），输出功率为（ 机械功率 ），其表达式为（ P2=TΩ ）。发电机的输入功率为（ 电动机输出的机械功率 ），其表达式为（ P1= TΩ ），输出功率为（ 电功率 ），其表达式为（ P2= UFIaF ）。

3.在三相变压器空载和短路实验中，计算空载参数是在（ 额定电压 ）下，测到的数据进行（ Zm ）、（ rm ）、（ xm ）计算。计算短路参数是在（ 额定电流 ）下，测到的数据进行（ ZK ）、（ rk ）、（ xk ）计算。

4．并联运行的三相变压器必须满足以下三个条件：1、（额定电压）和（变比）相等，2、（连接组别）相同，3、（短路电压）的标么值相等。

三、问答题（本题共4小题，每小题10分，共40分）

1、在测量三相变压器空载和短路功率时，线路良好，出现一瓦特表读数为零，是否有此可能？如有此可能试说明原因？

答：在测量三相变压器空载和短路功率时，采用两瓦特表，在线路良好时，有可能出现一瓦特表

读数为零，因为两瓦特表读数分别为：PI=UICOS（300+Ф）、PII=UICOS（300-Ф），当Ф=60时，

000

PI=UICOS（300+60）= UICOS 90=0、即此表读数为零，PII=UICOS（300-60）= UICOS（-3000。

2、在测量三相变压器空载和短路功率时，采用两瓦特计法时，在空载测量时，为什么会出现两瓦特表极性相反的现象？答：在测量三相变压器空载和短路功率时，采用两瓦特计法时，在空载测量时，因为两瓦特表读

数分别为：PI=UICOS（300+Ф）、PII=UICOS（300-Ф），当Ф60时，PI=UICOS（300+Ф）<0、PII=UICOS

（30-Ф）0即出现两瓦特表极性相反的现象。

3、三相变压器在Y，yn情况下，副边a相带负载不对称运行时，为什么会引起副边电压偏移和原边三相电流不对称，试从物理概念上分析其原因。答：三相变压器在Y，yn情况下带单相负载不对称运行时，为了补偿二次侧电流Ia的去磁作用，

一次侧A相必须经由B、C两相流回，但B、C相的二次侧并无电流，因此二次侧不会产生磁势来抵消一次(来自: :电气测试基本技术总结)侧磁势的影响，所以电流IB、IC的存在增加了B、C相的激磁电流，因而使这两相的电压升高。不过向变压器供电的电网电压并不决定于变压器的运行情况，变压器的线电压（也就是电网的电压）不应改变，即电压三角形A、B、C三点的位置已被固定。根据推论在B、C两相电压升高的同时，A相电压降低，使变压器的中点由原来的o点移到o/的位置，这就是变压器的中点移动。

4、三相变压器不对称运行时，原副边为星形接法Y，yo，副边c相接单相负载，原边A、B、C三相之间的电流有何关系，为什么？

答：三相变压器不对称运行时，原副边为星形接法Y，yo，副边c相接单相负载，则Ic=I、Ia=Ib=0，c相I+c=1/3I、Ic=1/3I、I0c=1/3I系统，在一次侧（原边）也将产生与它大小相等，方向相反

-

的三个电流系统，以产生相应的磁势来抵消。二次侧（副边）没有中线，一次侧的零序电流无

———

流通回路，I0C=0，而I+C=I+c=1/3I，IC=Ic=1/3I，IC=I+C +IC+ I0C=2/3I，C相电流分别由A相、B相流回。所以A、B相电流应是C相的1/2即IA=IB=1/3I。

四、计算题（本题共2题，每小题10分，共20分）

1、在做三相变压器空载实验时，测得空载的数据如下表所示：

空载,U2N=220V I2N=7.87A

篇二：电气技术实践报告总结

电气技术实践总结

11级通信1班 学号：241199137 姓名：黄文华

通过一个学期的学习在电气技术实践这门课中，使我们掌握了实验所需的基本知识，基本方法和技巧，提高我们的理论联系实际能力、分析问题和解决问题能力因此基本上每次实验我都达到了实验目的要求。这与老师在实验中经常给予我们帮助指导是离不开的，所以我真心地感谢老师对我们耐心的指导。以下是我对这学期完成的八个实验所进行的总结：

实验一：安装空气开关：了解了自动空气开关具有操作安全．使用方便．工作可靠．安装简单．动作后(如短路故障排除后)不需要更换元件（如熔体）等优点。另外还懂得自动空气开关具有过载和短路两种保护功能。

实验二：正弦稳态交流电路相量的研究；通过实验一的学习使我明白了正弦稳态交流电路中电压电流之间的相量关系，掌握日光灯线路的接线，理解了改善电路功率因数的意义并掌握其方法，并通过实践懂得了单项交流电路中用交流电压表测试得的各支路电压值，他们之间的关系满足基尔霍夫定律。

实验三：互感电路的观测；在实验二中使明白了用直流法判断互感线圈的同名端，知道互感系数和耦合系数的测定方法，通过实验操作理解了不同材料做线圈芯时对互感的影响。并成功的完成实验。

实验四：单相铁芯变压器特性的测试；在实验三中通过测量，计算出变压器的各项系数，学会测绘变压器的空载特性与外特性。

实验五：变压器的连接与测试；实验四则是更深入了解变压器的性能，让我们明白变压器的多种连接方法及其他用条件，学会灵活使用变压器。

实验六：三相交流电路电压、电流的测量；实验五掌握三相负载星形联接（三相四线制供电）、三角形联接（三三线制供电）这两种接法下线、相电压及线、相电流之间的关系，也理解了三相四线供电系统中中线的作用。

实验七：印制电路板的设计与制作；印制电路板的设计与制作，是使用Altium Designer软件设计印制板，先建一个PCB工程，画SCH原理图把各器件分装，然后导成PCB图再把各元器件排版连线（可手动连线也可自动布线），最后给PCB板覆铜。

实验八：万用表原理与安装。本学期最后一个实验就是自己动手安装万用表，

使用电烙铁、及各种相关的元器件焊接电路板，然后安装、调试、使用。学会排除一些万用表的常见故障。焊锡技术是电工的基本操作技能之一，其过程对于初学者来说是比较艰难的，要想做好就必须培养自己在工作中耐心细致、一丝不苟的工作作风及耐心的学习态度。

通过实践学习，我认识到了实验的重要性，许多理论直接来自实验。而要设计一个实验去验证某个理论去测量某个物体，更是十分有学问的，是非常复杂的。我们对于工科生的我们，尤其要重视实验课，注重理论与实践相结合不能眼高手低。总的来说对本学期的实验使我们在大二就开始接受完整的、科学连续的教学实验训练，使我们提高了工程实践能力和科学研究能力这是与当前科学技术发展想相适宜的综合能力也为后续的专业学习打下扎实的基础。

篇三：电气测试技术基本概念整理

1、测量结果由数值（大小及符号）和相应的单位两部分组成。

2、测量仪表应具有变换、选择、比较、显示4种功能。

3、精密度：精密度表示仪表指示值的分散程度，即对某一稳定的被测量，用同一台仪表，

由同一个测量者用同样精细程度，在相当短的时间内连续重复测量多次，其测量结果（指示值）的分散程度。

准确度：指仪表的指示值偏离被测量真实值的程度。

精确度：是精密度和准确度的综合反映，精确度等于精密度和准确度之和。

4、表征仪器静态特性的指标有：灵敏度、线性度、重复性、滞环4个指标。

5、根据测量方法分：直接测量、间接测量、组合测量。

6、根据测量方式分：直读测量、平衡式测量（零位式）、微差式测量。

7、被测量实际值A可用下列两种方法取得：（1）用比所用仪表精密度等级高一级或数级的

仪表的指示值作为被测量的实际值A;（2）在测量次数n足够多时，仪表示值的算术平均数作为被测量的实际值A。

8、有效数字位数的确定

处理原则：由测量精确度来确定有效数据的位数，但允许多保留一位欠准数字，与误差的大小相对应，再根据舍入法则将有效位以后的数字舍去。（有效数字的位数与小数点的位置和所用单位都无关，而只由误差的大小所决定）

9、应变片的工作原理：金属导体的电阻随着它所受机械变形（伸长或缩短）的大小而发生

的变化，称为金属电阻的应变效应。

10电效应：光照射在某些物质上，物质的电子吸收光子的能量而释放电子的现象。可分为

外光电效应、内光导效应和光生伏特效应。

11纤的结构：纤芯、包层、护套。

12、产生不等位电动势的原因：（1）元件的电流极或者电势极不焊接在等位面上（2）元件

的电阻率不均匀。

一、微差式测量综合了直接式测量和零位式测量的优点。它将被测量s与已知的标准量N

进行比较，得到差值Δx=x-N，然后用高灵敏度的直读式仪表测量微差Δx，因此可得到被测量x=N+Δx。由于微差Δx<<N，Δx<<x，虽然制度是测量仪表测量Δx时精度可能不高，但是测量x的精度仍然很高。

二、误差的分类

（1）系统误差：在相同条件下多次测量同一量值时，误差的绝对值和符号保持不变，或者

改变测量条件时，按一定规律变化的误差。

（2）随机误差：在相同条件下多次测量同一被测量，其误差的大小和符号均是无规律变化

的误差。

（3）粗大误差：在相同条件下多次测量同一量值时，可能有某些测量值明显偏离了被测量

的真正值所形成的误差。

三、误差测量的表示方法

（1）实际值绝对误差：由测量所得被测量的值x与被测量实际值A之差，记为Δx。

与绝对误差的数值相等而符号相反的量值称为修正值，用c来表示，c=—Δx=A—x。

（2）实际值相对误差：实际值绝对误差与被测量实际值之比的百分数称为实际值的相对误

差。

四、仪器仪表误差的表示方法

（1）基本误差：是仪器仪表在标准条件下使用时所具有的误差。

（2）最大满度引用误差：是最大绝对误差与仪器仪表量程满度Xm之比的百分数

用最大引用误差来定义和划分仪器仪表的精密等级，划分为：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、

2.5、5.0等七个等级。他们的最大引用误差分别为、五、数字仪表误差的表示方法

ΔΔ几个字

式中Δx为绝对误差；a为误差的相对系数；x为被测量的示值；b为误差固定项系数；xm

为仪表的满度值

六、一次直接测量时最大误差的估计

设只有基本误差的情况下，仪器仪表的最大绝对误差为Δ最大示值相对误差为γxm=（Δxm/x）*100%=+s%*（xm/x）

七、系统误差分类：（1）恒指系统误差（2）变值系统误差

八、系统误差的判断：（1）实验对比法；（2）剩余误差观察法；（3）马力列夫判据；（4）阿

卑-赫梅特判据

九、减小系统误差的方法：（1）从产生系统误差的原因采取措施；（2）定期校正减小换边系

统误差；（3）用加修正值方法减小系统误差;（4）零位测量法；（5）微差法；（6）替代法

十、电位式传感器可以把直线位移或者转角位移换成具有一定函数关系的输出电阻或者输出

电压，因此可以用来测量振动、位移、速度、加速度和压力等非电参数。（又分为线性和非线性电位式传感器两大类）

十一、电阻应变式传感器由电阻应变片和测量电路组成，分为金属电阻应变片和半导体应变

片。测量电路用电桥，电桥分为直流电桥和交流电桥。

十二、电感式传感器利用线圈自感或互感的变化来实现测量的一种装置。

自感式传感器分为：变气隙式、变截面积式、螺管式，测量电路用带相敏整流的交流

电桥。

差动变压器式传感器 测量电路用差动整流电路

电涡流式传感器工作原理：成块的金属在交变磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，

金属内部会产生感应电动势形成电流，这种电流称为电涡流。主要分为：高频反射涡流传感器和低频透射涡流传感器。测量电路可用桥式测量电路、谐振幅值测量电路、调频测量电路。

压磁式传感器：（1）压磁效应：当铁磁材料受机械力作用时，其内部产生应变，引起

磁导率μ的变化。但外加机械力消失后，其磁导率μ复原。通常把在机械变形作用下所引起的磁性质的变化称为压磁效应。（2）铁磁材料的压磁效应规律：受拉力作用时，力的作用方向磁导率μ提高，在与作用力垂直方向，磁导率降低；受压力作用时，磁导率变化相反。

十三、电容式传感器可分为：（1）变气隙式；（2）变面积式；（3）变介电常数式（4）差动

式。测量电路可用电桥电路、调频电路、差动脉冲调宽电路、运算放大器电路 十四、热电偶传感器：

热电偶测温原理：把两种不同的导体（或半导体）接成闭合回路，把他们的两个接点

分别置于温度为t和t0的热源中，则在回路中将产生一个电动势，称为热电动势或塞贝克电动势。

热电偶冷端温度补偿：（1）冷端温度修正法（2）补偿导线法（3）冷端恒温法（4）补

偿电桥法

十五、压电式传感器

工作原理：基于某些材料的压电效应。当沿一定方向对某些材料施加外力使之变形时，

在一定表面上产生电荷，当外力消失后，电荷随之消失，这一现象称为压电效应。在

压电材料的极化方向施加一电场，压电材料将产生机械变形，外加电场消失，机械变形也随之消失，这一现象称为逆压电效应。

测量电路用（1）电压放大器（阻抗变换器）（2）电荷放大器（又称为冲击测量放大器） 十六、光电式传感器

工作原理基于光电效应，即光照射在某些物质上，物质的电子吸收光子的能量而释放电子的

现象。

光电效应分为：外光电效应、内光导效应、光生伏特效应。

光电信号检测方法：透射式、反射式、辐射式、遮挡式、开关式。

十七、光纤式传感器

光纤类型分为：1、阶跃型2、渐变性3、单模型

常用的光调制：强度调制、相位调制、偏振调制、频率调制

十八、红外式传感器

红外探测器类型：1、红外光电探测器（分为红外光导探测器和红外光生伏特探测器）

2、红外热探测器

十九、霍尔传感器

工作原理：基于霍尔效应，即半导体薄片的两端通以电流I，而在垂直方向施加磁感

应强度B，在半导体两侧会产生电动势Uh。

霍尔元件特性补偿：1、温度补偿；2、不等电动势的补偿

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