电气测量技术复习题讲课讲稿
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电气测量复习总结一、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、内容第一章1、测量基本概念测量:为了确定被测对象的量值而进行的实验过程。
测量的任务:通过实验的方法,将被测量(未知量)与标准量(已知量)进行比较,以求得被测量的值。
度量器:标准单位量的实体。
可分为:基准器、标准器和工作量具。
2、测量方式直接测量、间接测量、组合测量3、仪表分类模拟指示仪表:模拟指示仪表是将被测电磁量转换为可动部分的角位移,然后根据可动部分指针在标尺上的位置直接读出被测量的数值。
数字仪表:数字仪表是将被测电磁量转换为电压,再转换为数字量,并以数字方式直接显示。
比较仪器:指使用电桥、补偿等方法,将标准度量器与被测量置于比较仪器中进行比较,从而求得被测量。
这类仪器除需要仪表本体外(如电桥、电位差计等)还需要检流设备、度量器等参与。
4、模拟指示仪表中的三部件:产生转动力矩的装置、产生反作用力矩的装置、产生阻尼力矩的装置5、绝对误差、相对误差、引用误差计算、仪表等级选择6、系统误差、随机误差、疏忽误差概念7、正确度、精密度、准确度概念、区别第二章1、磁电系测量机构的基本测量量是01T idt T ⎰,反映电流的平均值,刻度均匀。
上式中,i 可为直流量、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,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。
2、电磁系测量机构的基本测量量是201T i dt T ⎰,反映电流的有效值,刻度不均匀。
上式中,i可为直流量、任意的周期量(正弦或非正弦)。
电气测试技术—复习1、石英晶体为例简述压电效应产生的原理2、如图所示变压器式传感器差分整流电路全波电压输出原理图,试分析其工作原理。
3、证明①(线性)电位器式传感器由于测量电路中负载电阻R L 带来的负载误差%%=100111100U U U 0L 0L ⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-⨯-=r)-mr(1δ,假设max x R R r =;L max R R m =。
4、试证明热电偶的中间导体定律5、由热电偶工作原理可知,热电偶输出热电势和工作端与冷端的温差有关,在实际的测量过程中,要对热电偶冷端温度进行处理,经常使用能自动补偿冷端温度波动的补偿电桥,如图所示,试分析此电路的工作原理6、测得某检测装置的一组输入输出数据如下:X 0.9 2.5 3.3 4.5 5.7 6.7Y 1.1 1.6 2.6 3.2 4.0 5.0试用最小二乘法拟合直线,求其线性度和灵敏度7、霍尔元件采用分流电阻法的温度补偿电路,如图所示。
试详细推导和分析分流电阻法。
8、采用四片相同的金属丝应变片(K=2),将其贴在实心圆柱形测力弹性元件上。
力F=1000kg。
圆柱断面半径r=1cm,E=2×107N/cm2,μ=0.3。
求:(1)画出应变片在圆柱上贴粘位置和相应测量桥路原理图;(2)各应变片的应变 的值,电阻相对变化量;(3)若U=6V,桥路输出电压U0;(4)此种测量方式能否补偿环境温度的影响,说明理由。
可以补偿温度误差。
--+-)(=--==-=-===)(示。
)按题意可知,如图所(解:----)4(mV 22.1U )R RR R (21U )R R R R R R R R (41U 31094.0k R R R R 1012.3k R R R R 1047.0SEF1056.110218.91000SE F 21221144332211042442241331144247231===⨯==⨯==⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=∆∆∆∆∆∆ε∆∆ε∆∆μεεπεε9、一台变间隙式平板电容传感器,其极板直径D=8mm ,极板间初始间距d 0=1mm.,极板间介质为空气,其介电常数ε0=8.85×10-12F/m 。
电气检测复习题讲解《电气检测员》复习题一、填空题1. 测量精度分为:正确度、精密度、准确度。
在误差理论中,正确度表征系统误差的大小程度,精密度表征随机误差的大小程度,准确度表征系统误差和随机误差的综合结果。
P132. 电工仪表的应用十分广泛,品种规格繁多,但归纳起来,按结构原理用途基本上可以分为三类:模拟指示仪表、数字仪表、比较仪器。
P5-73. 模拟指示仪表可划分为测量线路和测量机构两大部分。
它的特点是把被测电磁量转换为可动部分的角位移,然后根据可动部分的指针在标尺上的位置直接读出被测量的数值。
P5-74. 数字仪表的结构包括测量线路、模数转换(A/D转换)和数字显示三大部分。
它的特点是把被测量转换为数字量,然后以数字方式直接显示出被测量的数值。
在测量中,与微处理器或计算机配合,数字仪表还可以实现自动选择量程、自动存储测量结果、自动进行数据处理及自动补偿等多种功能。
P6、9-105. 测量误差分为三类:系统误差、随机误差、疏忽误差。
其中系统误差又可以分为基本误差和附加误差。
P116. 测量误差的表示方法有三种:绝对误差、相对误差、引用误差。
P11-127. 测量用的互感器分为电压互感器和电流互感器两大类。
8. 电流互感器二次回路不能开路运行;电压互感器二次回路不能短路运行。
9. 感应系单相有功电能表的基本结构包括以下三个部分:驱动元件、制动元件、积算机构。
P7710. 感应系单相有功电能表基本结构有射线型和切线型两种形式,两种结构的主要区别是电压线圈铁心平面安放位置不同。
P7711.电能表和一般指示仪表的主要区别是用计算总和的积算机构代替指针和标尺。
P7712.万用表由测量机构(习惯上称表头)、测量电路、转换开关组成。
P50 13.万用表又称多用表,用来测量直流电流、直流电压和交流电流、交流电压、直流电阻、音频电平等电量,有的万用表还可以用来测量交流电流、电容、电感以及晶体管B值。
P5014.兆欧表,俗称摇表,它的作用是用来检查和测量各种电气设备或供电线路的绝缘电阻,以便检验其绝缘程度的好坏,从而保证设备的正常运行、操作人员的人身安全。
第一章 电磁量测试是指电学量和磁学量测量。
测量方式按测量结果的过程分为3类:直接测量(直接从实测数据中取得测量结果)、间接测量(通过测量一些与被测量有函数关系的量,通过计算得到测试结果)、组合测量(多次直接测量具有一定函数关系关系式的某些量的基础上,通过联立求解各函数的关系式,来确定被测量大小的方式)。
测量还可以分为:直读测量法、比较测量法。
电磁量测量的结果由测量单位和纯数组成。
量具:测量单位的整数倍或分数倍的复制体。
基准:最精密地复现或保存单位的物理现象或实物。
若基准是通过物理现象建立的称为自然基准;若基准是建立在实物上的称为实物基准。
基准器:保存基准值的实物体或装置。
标准电池:复现电压或电动势单位“伏特”的量具。
标准电阻:复现和保存电阻单位“欧姆”的量具。
两种主要电阻箱:接线式、开关式。
传感器:一种以一定精确度把被测量(主要是非电量)转换为与之有确定关系、便于应用的某种物理量(主要是电量)的测量装置。
3个组成部分:敏感元件、转换元件、转换回路。
传感器的特性是传感器的输入、输出关系。
分为静态特性和动态特性。
传感器的静态特性:被测量的值处于稳定状态时传感器的输出与输入关系。
静态性能指标有线性度、灵敏度、迟滞、重复性。
传感器的动态特性:在测量随时间变化的动态非电量时传感器输出与输入之间的关系。
等精度测量:在同一条件下所进行的一系列重复测量。
非等精度测量:在多次测量中,如对测量结果精确度有影响的一切条件不能完全维持不变的测量。
测量误差分为:系统误差(多次测量同一量值时绝对值和符号保持不变)、随机误差(偶然误差)(在同一测量条件下,多次测量同一量值时,绝对值和符号以不可预定的方式变化的误差)、粗大误差(超出规定条件下预期的误差)。
精度:反应测量结果与真值接近程度的量。
测量误差的表示方法:绝对误差(示值与被测量真值之间的差值)、相对误差(绝对误差与被测量的约定值之比)、粗大误差(最常用的统计判别法是3δ准则)第二章电测仪表按测量方式的不同,可分为直读式仪表和比较式仪表两大类。
电气测量技术复习题电气测量技术复习题一、填空题1.测量的三个重要因素是、和 .2.随机误差的统计特性表现在、、和 .3.热电偶的工作原理是基于效应. 它能把转换 .4.电阻的测量方法有、、三种.5.A/D转换电路是把转换成的电子电路.6.互感器是测量和的设备,分别叫和 .7.按测量数据的读取方式分类,测量方法可分为和两种.8.一个完整的测量过程包括、和三个阶段.9.压电传感器的工作原理是基于效应,它能把转换成 .10.列举三种光电器件、和 .11.电能的单位是,俗称,电能表又叫,俗称火表。
12.他励直流电机在稳定运行时,电枢回路外串电阻后,电阻增大,电枢电流,电磁转矩而负载转矩,电机转速下降。
13.功率表倍率计算公式KW=UNINCOSφN/α,其中UN 为,IN为,COSφN为,α为 .14.在进行直流电动机实验时,当励磁回路开路时会出现现象,在实验中采用接法来防止励磁回路开路。
15.在测量三相变压器空载功率时,采用两瓦计法,会出现两个功率表极性现象,而在测量短路功率时会出现两个功率表极性现象。
16.在三相变压器空载和短路实验中,计算空载参数是在下,测到的数据进行、、计算。
计算短路参数是在下,测到的数据进行、、计算。
17.并联运行的三相变压器必须满足以下三个条件:1、额定电压和相等;2、相同;3、的标么值相等。
二、简答题1.什么叫应变效应?2.什么叫压电效应?3.什么叫电桥平衡?直流电桥的平衡条件是什么?4. 简述互感器的主要功能5.按误差出现的规律分类,测量误差可分为哪几种?6.什么叫霍尔效应?7.什么叫随机误差?8.简述获得精确测量的方法?9.变压器空载和短路试验时,其功率表采用什么功率因素的表,为什么?10.利用两瓦特计法,为什么可以测量三相变压器的总功率?请从理论上予以证明?11.在进行直流电机实验时,当运行时励磁回路开路会出现什么现象,为什么?在实验中采用什么方法来防止励磁回路开路?12.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?三、计算题1.今对某人的身高进行10次测量,测量结果如下表所示。
(2)该人身高最精确结果是多少?2.试用光敏二极管设计一个数字测速系统。
要求画出该系统的方框图,简要说明测速原理。
3.某台电动机的标牌上标着额定功率为2.5kw ,功率因数cos φ=0.5,线电压为220V ,如下图所示,若要测量它的额定功率,试问:(1)应该采用几只单相功率表测量?(2)功率表应如何接入电路,请画出功率表的接线图。
(3)若该电动机是Y 型接法,线电流是多少?A B C4.试用光电器件设计一个工件自动计数系统,用于生产线上工件数量的自动检测计数。
要求画出该系统的方框图,简要说明计数原理。
5.在做三相变压器不对称运行实验时,在测定零序阻抗Z0时得到的数据如下:电流IK0=2.28A;电压UK0=105V;功率PK0=110W。
(变压器额定电压为380V,额定容量为3KVA)求在上述数据下的零序阻抗Z0、零序电阻R0、零序电抗x0的数值以及各自的标么值。
参考答案一、填空题1.被测对象、测量方法、测量设备2.有界性、对称性、单峰性、抵偿性3.热电、温度、电信号4.直读法、电桥法、伏安法5.模拟电信号、数字电信号6.高电压、大电流、电压互感器、电流互感器7. 直读法、比较法8. 准备、测量、数据处理9.压电、压力、电信号10.光敏电阻、光敏晶体管、光电池11.千瓦时、度、电度表12.减小、减小、小于13.功率表倍的额定电压、功率表倍的额定电流、功率表倍的额定功率因素、功率表的满刻度读数14.飞车、电位器15.相反、相同16. 额定电压、 Z m、 r m、x m、额定电流、Z K、 r k、x k17.变比、连接组别、短路电压二、简答题1.什么叫应变效应?答:当导体或半导体沿着长度方向受到均匀应力作用时,其电阻值就要发生微小的变化,这种现象就叫做应变效应。
2.什么叫压电效应?答:对某些电介质,当沿着一定方向对它施加压力时,其内部就会产生极化现象;同时,在它的两个表面上,便产电状态,这种现象就称为压电效应。
3.答:电桥如左图所示,若检流计D指零,则称电桥平衡。
直流电桥的平衡条件是R1R3=R2R44.简述互感器的主要功能答:将高电压变为低电压(100V),大电流变为小电流(5A)将测量二次回路与一次回路实施电气隔离。
实现用普通的电压表和电流表对高电压和大电流的测量5.按误差出现的规律分类,测量误差可分为哪几类?答:随机误差,系统误差和粗大误差三类。
6.什么叫霍尔效应?答:置于磁场中的静止载流体,当它的电流方向和磁场方向不一致时,载流导体上平行于电流和磁场方向的两个面之间,便产生电动势,这种现象就称为霍尔效应。
7.什么叫随机误差?答:其变化规律未知的测量误差,称作随机误差。
它的特点是在一定条件下统计规律,即服从正态分布。
8.简述获得精确测量的方法。
答:首先对被测量进行多次重复测量,将其中的系统误差和粗大误差消除后,对剩下的多次重复测量结果求算术平均值就是最精确的测量结果9.变压器空载和短路试验时,其功率表采用什么功率因素的表,为什么?答:变压器空载时,其功率表采用COSФN=0.2的表。
因空载时,其损耗为铁耗,相当于感性负载较大,功率因素较低。
变压器短路时,其功率表采用COSФN=1的表。
因短路时,相当于阻性负载较大,功率因素较高。
10.利用两瓦特计法,为什么可以测量三相变压器的总功率?请从理论上予以证明?答:在测量三相变压器功率时,采用两瓦特计法时,两瓦特表读数分别为:P1=UICOS(300-Ф),P2= UICOS(300+Ф)。
两相总功率P=P1+P2= UICOS(300-Ф)+ UICOS(300+Ф)= UI COS[(300-Ф)+ COS(300+Ф)]=2 UICOS300COSФ=3UI COSФ11.在进行直流电机实验时,当运行时励磁回路开路会出现什么现象,为什么?在实验中采用什么方法来防止励磁回路开路?答:在进行直流电机实验时,励磁回路开路,会出现飞车现象,因为在它励电动机中,如果励磁回路断开磁通便下降到微小的剩磁数值,此时不仅电枢电流急剧增大,转速也会上升到危险的高值,电机极易因此而损坏。
故电动机运行时,绝对不允许回路断开,在实验中采用电位器法来防止励磁回路开路。
12.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:P I=UICOS(300+Ф)、P II=UICOS (300-Ф),当Ф=600时,P I=UICOS(300+600)= UICOS 900=0、即此表读数为零,P II=UICOS(300-600)= UICOS(-300>0。
三、计算题1、 解:(1) 41.17510111011===∑∑==i i n i i x x n x ,174.0])x (101x [1101])x (n 1x [1n 1101i 101i 2i 2i 1i n 1i 2i 2i =--=--=∑∑∑∑====σ , 因522.03345.0405.17575.1754=<=-=-σxx由此可知,测量结果不含粗大误差。
(2)该人身高最精确结果是175.41cm2、解: 数字测速系统方框图如右图所示测速原理:当旋转盘随转轴一起转动时,每转一圈,就使光敏二极管传感器感光一次,从而使光敏二极管导通一次。
输出一个脉冲信号,将此信号放大、整形,然后和定时脉冲相与后送往计数器进行计数、显示,即可实现对转速的测量。
3、答:(1)两只功率表(2)其接法如图所示。
A B C(3))(1.13)5.03220(3.833)cos /()(3.8333/25003/11A U P I I W P P A A l =⨯÷======φ4、解:该系统方框图如左图所示:计数原理如下:在生产线上安装一个光电敏三极管,当一个工件通过光敏三极管时,就使光敏三极管上遮光一次,使光敏三极管上发生一次明暗变化,从而使光敏三极管输出一个脉冲信号,将此信号进行放大,整形。
在送入计数器进行计数。
即可实现对生产线上的工件进行自动计数。
5、283.0146.0318.0146.013.4805.7318.013.4835.1513.48300038063.1305.735.1505.728.23110335.1528.2310532220200000022222020022000000=-=-=======Ω===Ω=-=-=Ω=⨯==Ω=⨯==*****R Z X Z R R Z Z Z S U Z R Z X I P R I U Z N N N N N K K k k 解:。