电工仪表及测量11.ppt

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电工仪表及测量电工仪表及测量东北农业大学工程学院刘立意2004.9内容提要内容提要课程介绍教学安排测量基本知识1.课程介绍课程介绍电工测量、电气测量、电磁测量、电工仪表及测电工测量、电气测量、电磁测量、电工仪表及测量、电工仪表量、电工仪表电工仪表及测量技术是研究各种电磁量（电量电工仪表及测量技术是研究各种电磁量（电量+磁磁量）的测量方法，相应仪表的原理、结构、使用量）的测量方法，相应仪表的原理、结构、使用操作技术以及测量误差与数据处理的技术。

操作技术以及测量误差与数据处理的技术。

课程电工仪表技术课程电工仪表技术+测量技术；测量技术；与其它相关课程与其它相关课程电子测量技术、非电量电测技术、检测与转换、机械电子测量技术、非电量电测技术、检测与转换、机械量电测量、现代测试技术等。

量电测量、现代测试技术等。

1.课程介绍课程介绍n电量如电流、电压、功率、电能、频率、电阻、电量如电流、电压、功率、电能、频率、电阻、电感、电容以及时间常数和介质损耗角等。

电感、电容以及时间常数和介质损耗角等。

n磁量主要指磁场以及物质在磁场磁化下的各种磁量主要指磁场以及物质在磁场磁化下的各种磁特性，例如磁场强度、磁通、磁感应强度、磁特性，例如磁场强度、磁通、磁感应强度、磁势、磁导率、磁滞和涡流损耗等的测量。

电磁势、磁导率、磁滞和涡流损耗等的测量。

电测量和磁测量又可统称为电磁测量或电气测量。

测量和磁测量又可统称为电磁测量或电气测量。

n参见教材目录参见教材目录应用领域应用领域电工仪表及测量技术对从事电气技术工作的人员电工仪表及测量技术对从事电气技术工作的人员来说是十分必要的；不论是电气设备的安装、调来说是十分必要的；不论是电气设备的安装、调试、实验、运行、维修；还是对电气产品进行检试、实验、运行、维修；还是对电气产品进行检验、测试、鉴定都会涉及电磁测量方面的技术问验、测试、鉴定都会涉及电磁测量方面的技术问题。

题。

应用于工农业生产、生活、国防、科研等各领域。

应用于工农业生产、生活、国防、科研等各领域。

如，变电所、配电室、发电厂、电力监控网、火如，变电所、配电室、发电厂、电力监控网、火箭发射中心、家用电能计量表等。

箭发射中心、家用电能计量表等。

部分电工仪表图片部分电工仪表图片部分电工仪表图片部分电工仪表图片发展趋势发展趋势数字化网络化智能化小型化学习方法及其它学习方法及其它理论+实践，注重理论和实际结合。

自学为主，指导为辅。

48学时考核：

作业30%+考试70%联系电话：

0451-55190246E-mail:

教材及参考资料教材及参考资料电工仪表及测量周启龙等中国水利水电出版社2003.1电磁测量唐统一赵伟清华大学出版社1997.7电气测量陶时澍哈尔滨工业大学出版社1997.8电工仪表与测量刘立意等东北农业大学2000.1电工仪表资源电工仪表资源中华电工仪表网中华电工仪表网http:

/http:

/www.china-http:

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/www.tc104.org/http:

/www.tc104.org/电测与仪表电测与仪表杂志社杂志社地址：

哈尔滨市哈平路地址：

哈尔滨市哈平路128128号号邮编：

邮编：

150040150040电话：

电话：

0451-866934340451-86693434哈尔滨电工仪表研究所哈尔滨电工仪表研究所http:

/http:

/测测量量研研究究所所http:

/http:

/测量基本知识测量基本知识测量基本知识测量基本知识n什么是测量?

n什么是电工测量（电气测量、电磁测量）?

n测量单位n国际单位制n度量器测量方式分类测量方式分类n直接测量n间接测量n组合测量n比较测量什么是测量什么是测量所谓测量，是指用实验的方法，将被测量（未知量）与已知的标准量进行比较，以得到被测量大小的过程；是对被测量定量认识的过程。

什么是电工测量什么是电工测量是指把被测的电量或磁量直接或间接地与作为测量单位的同类物理量（或者可以推算出被测量的异类物理量）进行比较的过程。

测量单位测量单位unitofmeasurement把测量中的标准量定义为“单位”。

单位是一个选定的标准量，独立定义的单位称“基本单位”（baseunit）；由物理关系导出的单位称“导出单位”（derivedunit）。

国际单位制（SI）InternationalSystemofUnits1980年由国际计量大会（年由国际计量大会（CGPM）采纳和推）采纳和推荐的一种一贯单位制荐的一种一贯单位制。

注：

SI是国际单位制的国际通用符号。

目前，国际单位制下7个基本单位：

n长度米Mn质量千克（公斤）Kgn时间秒Sn电流安培An热力学温度开尔文Kn物质的量摩尔Moln发光强度坎德拉cdSI基本单位的定义基本单位的定义米：

米：

米：

米：

光在真空中（光在真空中（1/299792458s1/299792458s）时间间隔内所经过路径）时间间隔内所经过路径的长度。

的长度。

第第1717届国际计量大会（届国际计量大会（19831983）千克：

千克：

千克：

千克：

国际千克原器的质量。

国际千克原器的质量。

第第11届国际计量大会届国际计量大会（18891889）和第）和第33届国际计量大会（届国际计量大会（19011901）秒：

秒：

秒：

秒：

铯铯-133-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的辐射的91926317709192631770个周期的持续时间。

个周期的持续时间。

第第1313届国际计量届国际计量大会（大会（19671967），决议），决议11安培：

安培：

安培：

安培：

在真空中，截面积可忽略的两根相距在真空中，截面积可忽略的两根相距1m1m的无限长的无限长平行圆直导线内通以等量恒定电流时，若导线间相互作用平行圆直导线内通以等量恒定电流时，若导线间相互作用力在每米长度上为力在每米长度上为2210-7N10-7N，则每根导线中的电流为，则每根导线中的电流为1A1A。

国际计量委员会（国际计量委员会（19461946）决议）决议22。

第。

第99届国际计量大会届国际计量大会（19481948）批准）批准SI基本单位的定义基本单位的定义开尔文：

开尔文：

开尔文：

开尔文：

水三相点热力学温度的水三相点热力学温度的1/273.161/273.16。

第第1313届国际计量大会（届国际计量大会（19671967），决议），决议44摩尔：

摩尔：

摩尔：

摩尔：

是一系统的物质的量，该系统中所包含的是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元（原子、分子、离子、电子及其他粒子，基本单元（原子、分子、离子、电子及其他粒子，或这些粒子的特定组合）数与或这些粒子的特定组合）数与0.012kg0.012kg碳碳-12-12的原的原子数目相等。

子数目相等。

第第1414届国际计量大会（届国际计量大会（19711971），决），决议议33坎德拉：

坎德拉：

坎德拉：

坎德拉：

是一光源在给定方向上的发光强度，该是一光源在给定方向上的发光强度，该光源发出频率为光源发出频率为5405401012Hz1012Hz的单色辐射，且在的单色辐射，且在此方向上的辐射强度为（此方向上的辐射强度为（1/6831/683）W/W/srsr。

第第1616届届国际计量大会（国际计量大会（19791979），决议），决议33国际单位制（国际单位制（SI）的导出单位）的导出单位国际单位制中具有专门名称的导出单位量n平面角弧度radn立体角球面度srn频率赫兹Hzn力（重力、压力）牛顿Nn压强（应力）帕斯卡Pan能量（功、热）焦耳Jn功率（辐射通量）瓦特W国际单位制（国际单位制（SI）的导出单位）的导出单位n电荷量库仑0Cn电位（电压、电动势）伏特Vn电容法拉Fn电阻欧姆n电导西门子Sn磁通量韦伯Wbn磁通量密度磁感应强度特斯拉THn电感亨利H国际单位制（国际单位制（SI）的导出单位）的导出单位n摄氏温度摄氏度0Cn光通量流明lmn光照度勒克斯lxn放射性活度贝可勒尔Bqn吸收剂量戈瑞Gyn剂量当量希沃特Sv度量器度量器在测量过程中实际使用的已知量是被测量所用测量单位的复制体，称作度量器。

度量器可以是测量单位本身，也可以是测量单位的分数倍或整数倍。

根据度器在量值传递上的作用和精确度不同，分为基准器、标准器和工作量具三种，其中基准器是精度高的测量单位复制体，一般由国际或国家计量部门拥有和管理，而日常测量用的是工作量具。

“伏特伏特”和和“欧姆欧姆”电学单位新基电学单位新基准准过去的电学基准是用标准电池组复现电动势或电过去的电学基准是用标准电池组复现电动势或电压的单位压的单位“伏特伏特”，标准电阻组，标准电阻组?

复现电阻的单位复现电阻的单位“欧姆欧姆”。

年月日国际上正式启用。

年月日国际上正式启用电学计量新基准。

约瑟夫森效应和冯电学计量新基准。

约瑟夫森效应和冯克里青效克里青效应（也称量子化霍尔效应），复现应（也称量子化霍尔效应），复现“伏特伏特”和和“欧姆欧姆”单位。

它具有复现精确度高、稳定性好的单位。

它具有复现精确度高、稳定性好的优点。

优点。

测量方式分类测量方式分类直接测量：

直接测量指的是被测量与度量器直接进行比较，或者采用事先刻好刻度数的仪器进行测量，从而在测量过程中直接求出被测量的数值。

这种方式称为直接测量。

间接测量：

间接测量：

如被测量不便于直接测定，或直接测量如被测量不便于直接测定，或直接测量该被测量的仪器不够准确，那么就可以利用被测量该被测量的仪器不够准确，那么就可以利用被测量与某种中间量之间的函数关系，先测出中间量，然与某种中间量之间的函数关系，先测出中间量，然后通过计算公式，算出被测量的值，这种方式称为后通过计算公式，算出被测量的值，这种方式称为间接测量。

如测长、宽求面积；测电流电压求功率间接测量。

如测长、宽求面积；测电流电压求功率等。

等。

测量方式分类测量方式分类组合测量：

组合测量：

组合测量：

组合测量：

如果被测量有多个，虽然被测量（未如果被测量有多个，虽然被测量（未知量）与某种中间量存在一定函数关系，但由于知量）与某种中间量存在一定函数关系，但由于函数式有多个未知量，对中间量的一次测量是不函数式有多个未知量，对中间量的一次测量是不可能求得被测量的值。

这时可以通过改变测量条可能求得被测量的值。

这时可以通过改变测量条件来获得某些可测量的不同组合，然后测出这些件来获得某些可测量的不同组合，然后测出这些组合的数值，解联立方程求出未知的被测量。

组合的数值，解联立方程求出未知的被测量。

比较测量：

比较测量：

比较测量：

比较测量：

比较法是指被测量与已知的同类度量比较法是指被测量与已知的同类度量器在比较器上进行比较，从而求得被测量的一种器在比较器上进行比较，从而求得被测量的一种方法。

这种方法用于高准确度的测量方法。

这种方法用于高准确度的测量。

测量方式分类测量方式分类n零位法：

零位法：

被测量与已知量进行比较，使两者之被测量与已知量进行比较，使两者之间的差值为零，这种方法称为零位法。

例如电间的差值为零，这种方法称为零位法。

例如电桥、天平、杆秤桥、天平、杆秤、检流计、检流计n偏位发偏位发：

被测量直接作用于测量机构使指针等被测量直接作用于测量机构使指针等偏转或位移以指示被测量大小。

偏转或位移以指示被测量大小。

n替代法替代法：

替代发是将被测量与已知量先后接入替代发是将被测量与已知量先后接入同一测量仪器，在不改变仪器的工作状态下，同一测量仪器，在不改变仪器的工作状态下，使两次测量仪器的示值相同，则认为被测量等使两次测量仪器的示值相同，则认为被测量等于已知量。

例如于已知量。

例如曹冲称象。

曹冲称象。

小结小结课程介绍，教学安排测量基本知识n测量n测量单位n国际单位制（SI）n度量器n测量方式分类