电工仪表与测量(第四版)第九章

任务三
三相无功功率的测量
一、一表跨相法


适用范围；三相电路完全对称的情况。
测量结果：按一表跨相法接线，将该功率表的
读数乘以 3
，即得三相无功功率。

已知Q ＝UIsinj= UIcos(900－j) 如果设法使电压U与电流I之间的相位差等 于(900－j),那么，功率表就能够用来测量无功 功率了。由相量图看出，当三相电路完全对称 时，线电压Uvw与电流Iu之间存在的相位差等 于（90˚－j ） 。所以，只要按照图a所示的 接线方式进行接线，则功率表的读数就是 UIsinj Q1 = UvwIucos （90˚－j ） =

采用两只单相功率表，每表都按一表跨相法 的原则接线。

在三相电路对称的情况下，每只功率表的读 数Q1和Q2与一表跨相法一样，都等于
Q1＝Q2＝UIsinj

三相无功功率:
3 3 Q= (Q1 Q2 ) = (2UI sin j ) = 3UI sin j 2 2
三、三表跨相法
适用范围：适用于电源电压对称，而负

载对称或不对称的情况。
测量结果：按三表跨相法接线，将三只
功率表的读数之和再除以
3
，就得到
三相电路的无功功率。

采用三只单相功率表，每表都按一表跨相法 的原则接线，就是三表跨相法。
三相总无功功率 Q =
1 (Q1 Q2 Q3 ) 3

思考与练习
画出一表跨相法接线图，说明适用范围。
画出两表跨相法接线图，说明适用范围。 画出三表跨相法接线图，说明适用范围。
只要把Ql乘以
3 ，则得三相无功功率：
Q = 3Q1 = 3UI sin j

测量机构
指针偏转角α
α=F(y)=φ(x)
作用是把不同的被 测电量按一定比例 转换成能被测量机 构接受的过渡电量
作用是把过渡电 量转换成仪表可 动部分的机械偏 转角
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测量机构是整个仪表的核心
• 为使仪表指针的偏转角能够正确反映被测量的数值，要求偏转角一定要与被测 电量（过渡电量）保持一定的函数关系。
方向总是与转动力矩的方向相反， 大小在游丝的弹性范围内与指针偏
转角α成正比。
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用游丝产生反作用力矩的装置
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阻尼力矩装置
• 为了缩短可动部分摆动的时间以利 于尽快读数，仪表中还必须有产生 阻尼力矩的装置。 • 电工指示仪表中常用的阻尼力矩有 空气阻尼器和磁感应阻尼器两种。
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数字式电压表
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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
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系统误差
。 • 遵循一定的规律，在测量过程中保持不变的误差
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
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随机误差（偶然误差）
• 由一些偶发原因引起的误差，例如电磁场微变、热 起伏、空气扰动、大地微振等。
• 一般都比较小，工程上的测量可以不予考虑。只有 在精密实验时才需要进行计算。

仪表的准确度
仪表的准确度：在规定使用条件下，仪表最大引用误差绝对值的百分 数；它表示仪表指示值与被测量真值之间接近的程度；即
K%=
GB776-76《电测量指示仪表通用技术条件》给仪表规定了7个等级准
确度。
Δm x100%
Am
仪表准确度等 级
0.1
0.2
基本误差(%) ±0.1 ±0.2
0.5 ±0.5
误差的分类 误差的消除方法 精密度、准确度（正确度） 、精确度概念
误差从性质上分类、特点
误差从性质上可分为三大类，即： 系统误差 随机(偶然)误差 疏失误差（粗大误差、过失误差）
系统误差
系统误差：系统误差是指按一定规律出现的误差；在同一条件下， 多次重复测试同一量时，误差的数值和正负号有较明显的规律。 系统误差通常在测试之前就已经存在，而且在试验过程中，始终 偏离一个方向，在同一试验中其大小和符号相同。例如，电压表 示值的偏差等。
电工仪表与测量PPT
误差的概念
在一定条件下，被测量客观存在的确定值，称为真值。 误差是测量值与真值相差的程度。 误差公理：测量的过程必然存在着误差，误差自始至终存在于一
切科学实验和测量的过程之中。因此研究误差规律，并尽量减小 误差是测量的任务之一。
误差的产生原因
仪器本身；因为任何仪器都有一定的灵敏域和精确度。 环境的变更；如温度，纬度，湿度，电磁场的变化。 实验方法所限；方法不同结果不一样。如抽样调查中的代表性误差
绝对误差：测量值Ax与被测量真值A0之差
Δ= Ax- A0 相对误差：绝对误差Δ与真值A0之比，并用百分数表示。
γ=
引用误差：仪表某一刻度点读数的绝对误差Δ比上仪表量程上限
Δ Am ，并用百分数表示。

电工仪表与测量教案（优秀版）word资料课时授课计划课程《电工仪表与测量》教师：吴亚丽复习旧课1、常用电工仪表主要分哪几类？2、电工指示仪表如何分类？新课引入电工仪表有测量时总有误差，因此就存在着误差处理和准确度的问题。

新课讲授电工仪表的误差和准确度一、仪表的误差及分类在实际测量时，无论哪种电工仪表，也不论质量多高，它的测量结果与被测量的实际值之间总会存在一定的差值，这个差值叫做仪表的误差。

准确度是指仪表的测量结果与实际值的接近程度。

可见，仪表的准确度越高，误差越小。

误差值得大小可以用来反映仪表本身的准确程度。

在仪表的技术参数中，仪表的准确度就被用来表示仪表的基本误差。

1、仪表误差：测量结果与被测量的实际值之间存在的差值叫误差。

2、仪表误差分类：根据产生误差的原因，仪表误差分为两类：（1）基本误差：仪表在正常的工作条件下（指规定的温度和放置方式，没有外磁场和外电场的干扰等）由于仪表的结构、工艺等方面的不完善而产生的误差叫基本误差。

如：仪表活动部分的摩擦、标度尺刻度不准、零件装配不当等原因造成的误差，都是仪表的基本误差，它是仪表本身所固有的。

（2）附加误差：仪表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）而产生的误差叫附加误差。

它是一种因外界工作改变而造成的额外误差。

二、误差的表示方法误差通常用绝对误差、相对误差和引用误差来表示。

1、绝对误差△：仪表的指示值Ax与被测量的实际值Ao之间的差值，叫绝对误差，用△表示。

即：△=Ax-Ao （1—1）例1－1 用一只标准电压表来校验甲、乙两只表，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：由式（1－1）得甲表的绝对误差△乙表的绝对误差△2＝Ax-A0＝219-220＝－1V结果表明，绝对误差有正、负之分，并且单位与被测量一致。

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。