电工仪表的选择与测量误差的关系_secret

实验一 基本电工仪表的使用及测量误差的计算一、实验目的1. 熟悉实验台上各类电源及各类测量仪表的布局和使用方法。

2. 掌握指针式电压表、电流表内阻的测量方法。

3. 熟悉电工仪表测量误差的计算方法。

二、原理说明1. 为了准确地测量电路中实际的电压和电流，必须保证仪表接入电路后不会改变被测电路的工作状态。

这就要求电压表的内阻为无穷大；电流表的内阻为零。

而实际使用的指针式电工仪表都不能满足上述要求。

因此，当测量仪表一旦接入电路，就会改变电路原有的工作状态，这就导致仪表的读数值与电路原有的实际值之间出现误差。

误差的大小与仪表本身内阻的大小密切相关。

只要测出仪表的内阻，即可计算出由其产生的测量误差。

以下介绍几种测量指针式仪表内阻的方法。

2. 用“分流法”测量电流表的内阻如图1-1所示。

A 为被测内阻(R A )的直流电流 表。

测量时先断开开关S ，调节电流源的输出电流I 使A 表指针满偏转。

然后合上开关S ，并保持I 值不 变，调节电阻箱R B 的阻值，使电流表的指针指在1/2满偏转位置，此时有I A ＝I S ＝I/2∴ R A ＝R B ∥R 1 可调电流源R 1为固定电阻器之值，R B 可由电阻箱的刻度盘上读得。

图 1-1 3. 用分压法测量电压表的内阻。

如图1-2所示。

V 为被测内阻(R V )的电压表。

测量时先将开关S 闭合，调节直流稳压电源的 输出电压，使电压表V 的指针为满偏转。

然后 断开开关S ，调节R B 使电压表V 的指示值减半。

此时有：R V ＝R B ＋R 1电压表的灵敏度为：S ＝R V /U (Ω/V) 。

式中U 为电压表满偏时的电压值。

4. 仪表内阻引起的测量误差（通常称之为方 可调稳压源 法误差， 而仪表本身结构引起的误差称为仪表基 图 1-2 本误差）的计算。

（1）以图1-3所示电路为例，R 1上的电压为 R 1 1U R1＝─── U ，若R 1＝R 2，则 U R1＝─ U 。

基本电工仪表的使用及测量误差的计算实验报告一、实验目的1.了解基本电工仪表的种类、使用方法和特点；2.掌握测量仪表电压、电流、电阻的方法和技巧；3.熟练掌握测量误差的计算方法。

二、仪器和材料1.万用表、电表、电阻箱、标准电池；2.电源、导线、电阻器。

三、实验原理1.万用表的使用（1）万用表测量电压安装测量电压的插头，选择直流或交流电压档位，将插头分别接在测量的电路两点上，读出示数。

（2）万用表测量电流将测量电流的插头从电压/电阻插座转移到电流插座上，用导线将电路分别串接，读出示数。

（3）万用表测量电阻选择测量电阻挡位，将电阻器两端接在测量的电路两点上，读出示数即为电路的电阻值。

2.电表的使用电表一般用于测量电流和电压，使用时需注意测量的电量是否符合电表的量程。

3.电阻箱的使用电阻箱一般用于校正和调节电路中的电阻，可以通过调整电阻箱的电阻值来控制电路的电阻值。

4.测量误差的计算方法测量误差是指测量结果与真实值之间的偏差，通常用相对误差和绝对误差来表示。

相对误差：e_r =\dfrac{\left V_1 -V_2 \right }{V_1}\times 100\%绝对误差：e_a =\left V_1 -V_2 \rightV1为实际测量值，V2为标准值。

四、实验过程1.万用表的测量（1）用万用表测量直流电压连接直流电源和标准电阻，选择万用表直流电压档位，将红表笔接在正极，黑表笔接在负极，读出示数。

（2）用万用表测量交流电压连接交流电源和标准电阻，选择万用表交流电压档位，将红表笔接在电源阳极，黑表笔接在电源阴极，读出示数。

（3）用万用表测量电流连接直流电源、标准电阻和电流表，选择万用表直流电流档位，将红表笔接在电源正极，黑表笔接在电流表的接纳处，读出示数。

2.电表的使用用电表测量交流电压和直流电流，读出示数。

3.电阻箱的使用连接电源、电阻箱和万用表，选择万用表电阻挡位，通过调节电阻箱电阻值，将电路中的电阻值控制在一定范围内。

电工电子实验指导理工组：张延鹏实验一 基本电工仪表的使用与测量误差的计算一、实验目的1．熟悉实验台上仪表的使用和布局； 2．熟悉恒压源与恒流源的使用和布局； 3．掌握电压表、电流表内电阻的测量方法； 4．掌握电工仪表测量误差的计算方法。

二、实验原理通常，用电压表和电流表测量电路中的电压和电流，而电压表和电流表都具有一定的内阻，分别用R V 和R A 表示。

如图1-1所示，测量电阻R 2两端电压U 2时，电压表与R 2并联，只有电压表内阻R V 无穷大，才不会改变电路原来的状态。

如果测量电路的电流I ，电流表串入电路，要想不改变电路原来的状态，电流表的内阻R A 必须等于零。

但实际使用的电压表和电流表一般都不能满足上述要求，即它们的内阻不可能为无穷大或者为零，因此，当仪表接入电路时都会使原来的状态发生变化，使被测的读数值与电路原来的实际值之间产生误差，这种由于仪表内阻引入的测量误差，称之为方法误差。

显然，方法误差值的大小与仪表本身内阻值的大小密切相关，我们总是希望电压表的内阻越接近无穷大越好，而电流表的内阻越接近零越好。

可见，仪表的内阻是一个十分关键的参数。

通常用以下方法测量仪表的内阻。

1.用“分流法”测量电流表的内阻设被测电流表的内阻为R A ，满量程电流为I m ，测试电路如图1-2所示，首先断开开关S ，调节恒流源的输出电流I ，使电流表指针达到满偏转，即I =I A =I m 。

然后和上开关S ，并保持I 值不变，调节电阻箱R 的阻值，使电流表的指针在1/2满量程位置，即I A = I S = I m / 2则电流表的内阻R A =R 。

2.用“分压法”测量电压表的内阻设被测电压表的内阻为R V ，满量程电压为U m ，测试电路如图1-3所示，首先闭合开关S ，调节恒压源的输出电压U ，使电压表指针达到满偏转，即U =U V =U m 。

然后断开开关S ，并保持U 值不变，调节电阻箱R 的阻值，使电压表的指针在1/2满量程位置，即U V = U m = U m / 2可调恒压源 R V U m图1-3图1-2可调恒流源R 1则电压表的内阻R V = R 。

基本电工仪表的使用与测量误差的计算一、实验目的1、熟悉实验装置上各类测量仪表的布局。

2、熟悉实验装置上各类电源的布局及使用方法。

3、掌握伏安法测量内阻的方法。

4、熟悉电工仪表测量误差的计算方法。

二、原理说明为了准确地测量电路中实际的电压和电流，必须保证仪表接入电路后不会改变被测电路的工作状态，这就要求电压表的内阻为无穷大, 电流表的内阻为零。

而实际使用的电工仪表都不能满足上述要求。

因此，当测量计仪表一旦接入电路，就会改变电路原有的工作状态，这就导致仪表的读数值与电路原有的实际值之间出现误差，这种测量误差值的大小与仪表本身内阻值的大小密切相关。

1 理想表为了准确地测量电路中实际的电压和电流,必须保证仪表接入电路后不会改变被测电路的工作状态。

这就要求电压表的内阻为无穷大;电流表的内阻为零。

2 仪表内阻模型电压表相当于理想电压表并联一只电阻 电流表相当于理想电流表串联一只电阻3 测量误差当测量仪表一旦接入电路,就会改变电路原有的工作状态,这就导致仪表的读数值与电路原有的实际值之间出现误差。

这种测量误差值的大小与仪表本身内部等效阻值(内阻)的大小密切相关。

只要测出仪表的内阻,即可计算出由其产生的测量误差。

4. 伏安法测电阻伏安法测电阻是电学的基础实验之一。

它的原理是欧姆定律IR U =。

根据欧姆定律的变形公式IUR =可知，要测某一电阻x R 的阻值，只要用电压表测出x R 两端的电压，用电流表测出通过x R 的电流，代入公式即可计算出电阻x R 的阻值。

图1 电路图但是，由于所用电压表和电流表都不是理想电表，即电压表的内阻并非趋近无穷大，电流表也在内阻，因此实验测量出的电阻值与真实值不同，存在误差。

为了减少测量过程中的系统误差，通常伏安法测电阻的电路有两个基本连接方法：内接法和外接法（如图1所示）。

那么对于这两个基本电路该如何选择呢？下面从误差入手进行分析。

外接法：在图2的外接法中，考虑电表内阻的存在，则电压表的测量值U 为R 两端的电压，电流表的测量值为干路电流，即流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和，此时测得的电阻为R 与v R 的并联总电阻，即：RR RR I U v v+⨯＝＝测R ＜R （电阻的真实值） 此时给测量带来的系统误差方根来源于v R 的分流作用，系统的相对误差为：100%RR 11100%RR v ⨯⨯=＋＝－测R E （1）内接法：在图3内接法中，电流表的测量值为流过待测电阻和电流表的电流，电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和，即：R R IUA ＋＝＝测R ＞R （电阻的真实值）此时给测量带来的系统误差主要来源于A R 的分压作用，其相对误差为：100%RR RR R E A⨯＝－＝测 （2） 综上所述，当采用电流表内接法时，测量值大于真实验值，即“内大”；当采用电流表外接法时，测量值小于真实值，即“外小”。

电工测量仪表的选择和使用摘要：使用电工仪表进行电工测量是监视电能质量、负载等运行情况的最主要手段，对于电力系统的正常运行有着十分重要的作用，同时，电工测量在科学研究、医疗卫生、工程建设等许多领域得到广泛应用。

因此，在电工测量中如何合理地选择和使用仪表成为社会各方面关注的热点，也成为电力企业和其他相关企业面临的一大挑战。

关键词：电工仪表；测量；选择使用1.电工测量仪表的种类电工仪表按照不同的分类标准可以分为不同的类别，综合考虑电工仪表的结构和用途，可以将其分为指示式仪表、比较式仪表、数字式仪表三类。

1.1.指示式仪表指示式仪表也被称为“直读式仪表”，通常在仪表板上装有一个指针，在测量时，用指针的偏转角大小来反映测量值。

电流表、电压表、功率表等是指示式仪表中较为常见的一种。

该仪表可分为便携式和安装式两类，可用于测量不同性质的交流、直流信号。

不同级别的指示式仪表具有不同的精度，而且随着级别的增加，其精度也会降低。

1.2比较式仪表比较式仪表在测量时不能直接测出所需的电路参数，而是将被测量电路参数与标准量进行比较之后来确定测量值的仪器。

比较式仪表也可以用来测量直流、交流这两种不同性质的被测信号，可以分为直流比较式仪表和交流比较式仪表两类。

常用的比较式仪表有：电桥、电位差计等。

1.3数字式仪表数字式仪表是对指示式仪表的进一步改进。

数字式仪表一般没有指针装置，取而代之的是数字化显示屏。

数字式仪表可以将测量结果用数码形式直接呈现在显示屏上，方便读取。

常用的数字式仪表有：数字万用表、数字电压表、数字频率表等。

1.电工测量仪表选择要求2.1类型的选择电工仪表的种类繁多，其功能也有很大差异。

因此，在选择测量仪表时，应首先确定工作需求和工作目的，并结合工作实际状况，选用合适的仪表进行测量工作。

2.2仪表精确度的选择一些电工在选用仪器时，往往只追求精度，而选用精度非常高的仪器。

但是，在实际使用中，仪器的准确度并不高，所以不需要采用高精度的仪器。

实验一常用电工仪表的使用与测量误差的计算一、实验目的1、熟悉各类测量仪表、各类电源的布局及使用方法2、掌握电压表、电流表内电阻的测量方法3、熟悉电工仪表测量误差的计算方法二、实验说明1、为了准确地测量电路中实际的电压和电流，必须保证仪表接入电路不会改变被测电路的工作状态，这就要求电压表的内阻为无穷大；电流表的内阻为零。

而实际使用的电工仪表都不能满足上述要求。

因此，当测量仪表一旦接入电路，就会改变电路原有的工作状态，这就导致仪表的读数值与电路原有的实际值之间出现误差，这种测量误差值的大小与仪表本身内阻值的大小密切相关。

2、本实验测量电流表的内阻采用“分流法”，如图1-1所示。

图1-1 可调电流源A为被测电阻（RA）的直流电流表，测量时先断开开关S，调节电流源的输出电流I使A表指针满偏转，然后合上开关S，并保持I值不变，调节电阻箱RB 的阻值，使电流表的指针指在1/2满偏转位置，此时有IA=IS=1/2，RA=RB//R1，R1为固定电阻器之值，RB由电阻箱的刻度盘上读得。

3、测量电压表的内阻采用分压法，如图1-2所示。

图1-2 可调稳压源图1-3V为被测内阻（RV）的电压表，测量时先将开关S闭合，调节直流稳压源的输出电压，使电压表V的指针为满偏转。

然后断开开关S，调节RB使电压表V 的指示值减半。

此时有RV=RB+R1电阻箱刻度盘读出值RB 加上固定电阻R1，即为被测电压表的内阻值。

电压表灵敏度为S=RV/U （Ω/V ）4、仪表内阻引入的测量误差（通常称之为方法误差，而仪表本身构造上引起的误差称这仪表基本误差）的计算。

以图1-3所示电路为例，R1上的电压为 U R R R U R 2111+=，若21R R =，则U U R 211= 现有一内阻为RV 的电压表来测量1R U 值，当RV 与R1并联后，11R R R R R V V AB +=以此来替代上式中的R1，则得 U R R R R R R R R R R U V V V V 211111+++=' 为U U '=⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+++=-2112111111R R R R R R R R R R R R U UR R V V V V 化简后得()()21212221122212R R R R R R R R R U R R U V ++++-= 若R1=R2=RV ，则得6U U -= 相对误差3.33%1002/6/%100%111-=⨯-=⨯-'=U U U U U U R R R三、实验内容1、根据“分流法”原理测定万用表直流毫安1mA 和10mA 档量限的内阻，线路如图1-1所示。

电工仪表的测量误差与排除思路分析摘要：结合实际，对电工仪表的测量误差与排除思路进行研究。

首先阐述了电工仪表的常见类型，而后在分析相关检测方法的基础上，对电工仪表在检测时存在的误差问题与形成原因进行详细解析，最后给出排除电工仪表检测误差的控制方法。

关键词：电工仪表；测量误差；排除；方法；分析0引言电路中电压、电流、功率、频率等物理量的大小，常用电工仪表进行检测。

电工仪表有万用表、钳形电流表、兆欧表、电压表、电流表、功率表等等，电工仪表结构简单，使用方便，并能保证足够准确度，可以灵活地安装在检测位置，可以实现远距离检测，因此广泛应用于电力生产的各个环节。

电工仪表在电量检测的过程中起到了非常重要的作用，但容易受到外因的影响出现误差，这些误差会影响电量检测数据的准确度，造成检测回路数据偏差过大，甚至还可能因此造成电力事故的发生。

如何消除电工仪表的误差对于我们生产工作中的影响就显得尤为重要。

1电工仪表常用检测方法有以下几种：（1）直接检测法：检测结果可从一次检测的数据中得到，如用电压表检测电压，欧姆表检测电阻，目前电量的检测工作中最为常用的方法就是直接检测法，这种方法的优点在于操作简单快速，数据可直接读取。

（2）间接检测法：间接检测是只能测出与被测量有关的电量，然后经过计算得到被测量，如用伏安法测电阻，先检测电阻两端的电压及电阻中的电流，然后根据欧姆定律算出被测的电阻值。

间接检测法主要是通过被测量的定义或规律导出的公式或函数关系在直接检测法的基础上采用相应的计算方法对多个检测数据进行计算，从而得到被检测。

间接检测时需要借助其他仪器仪表帮助，检测过程较为繁琐。

（3）比较检测法：比较检测法相比于直接检测法和间接检测法的准确度都要高很多，主要通过使用较为精密的标准仪器仪表对电工仪表进行多重工序的检测，检测过程复杂，得到的检测结果进行计算、分析或误差调整，保证电工仪表的准确度要求。

这种检测方法的成本较高，通常是在进行电工仪表的检定或校准中使用，通过具有资质的专业检定机构，相关专业人员，在一定的检测条件进行。

电工仪表的测量误差与消除办法摘要：在电气工作中通过应用电工仪表，可以有效测量设备数据，在相关数据加持下，可以为电气设备的安装、调修检测和运行工作提供了专业的设备指导。

但是电工仪表在测量的过程中，由于系统自带误差以及人为的疏忽等，会造成测量数据结果的误差，严重影响了电气设备运行维护的质量和安全性。

本文主要研究电工仪表的测量误差与消除办法。

关键词：电工仪表；测量误差；消除办法1测量误差和仪表误差的概述一般来说，测量误差是由仪表故障引起的结果误差。

测量误差的存在，不但会影响到电力工程施工的效果，也会对工程施工质量造成一定的影响，而且对电力数据的准确性也会造成一定的负面影响，如果电力数据缺乏可靠性、科学性和有效性，将会给运维人员带来很大的不便，从而影响电力系统运行的稳定性，甚至会造成电网事故，对人的生命和财产的损害，除了由仪表盘或仪表系统本身的问题外，还有人为的错误、系统本身的错误和因设备的损坏造成的误差等。

基于仪表在日常应用过程中，其内部元件会发生磨损，加之元件更新、修补、替换不及时会加重仪表误差，一旦仪表误差超出可控范围，将影响仪表在电力工程中的应用成效，正常情况下仪表误差无法完全规避，需通过仪表日常运维缩小仪表误差，将误差控制在合理范围内，不管仪表类别和质量如何，差值的存在多少都会影响仪表测量数据结果，误差也分为附加误差和基本误差。

其中，基本误差是当仪表工作正常时，系统自带结构的非严谨性所造成的误差；附加误差又被称为额外误差，与正常的工作流程相背离，无法满足基础工作条件。

在开展实验的过程中，经常会遇到各种原因引起的实验误差。

我们必须明白，不同原因带来的误差，会导致电工仪表测量误差的特点也不完全相同。

在测量过程中，系统误差所呈现出的数据，常常是通过推算演练的，这种数据有一定的规律，若想减小或消除误差，只需要增加测量次数即可。

这就需要专业的数据分析人对相关的实验数据进行进一步的分析与研究，进而初步掌握了测量数据的变化以及规律，再通过进一步的分析、研究，采取相关对应的措施对测量数据以及测量结果进行检查、修正。

电工仪表的测量误差及消除方法探析摘要：随着我国科学技术飞速发展，为电工电气领域技术革新创造条件，继而推动该领域稳健发展，在电气工作中通过应用电工仪表，可以有效测量设备数据，在相关数据加持下，可以为电气设备的安装、调修和检测工作提供了专业的设备指导。

关键词：电工仪表；测量误差；消除办法电工实验是一门实验测试及测量技巧都相对要求较高的学科。

作为使用安全的前提，那就是合理使用电工仪器，减少测量误差。

本文将简单介绍电工仪表的误差来源以及避免误差的相关措施。

1电工仪表测量误差来源以及相关介绍1.1工具误差所谓的工具误差也就是测试仪器本身存在着一定的故障或者缺陷，继而产生的误差。

尤其是各种电表，例如电压表、电流表会由于出厂质量不合格，或者没有正确校表而产生的实验误差，这类误差的误差对实验的结果有着很大的影响。

1.2装置误差装置误差是由于电路安装或者是测量设备的安装与装配出现问题，导致产生了不佳的影响效果，进而影响实验的测量准确性，也会给实验结果带来较大误差。

1.3外界误差外界误差，又名环境误差。

往往在实验过程中，会受到周围环境的影响，诸如温度、湿度、电场强度、磁场强度等。

都会对实验有着一定的影响。

1.4方法误差又名理论误差，就是指测量方法的应用不当或者测量过程不严密，此类误差经常出现于学生的实验当中。

都源于对实验原理以及测量仪器的使用方法掌握不足所导致的。

1.5附件误差人们在试验中有时会为了创造一些必要条件，会借助各种辅助物来进行测量过程。

如电表中经常用到的转换开关、电源连接导线等所引起的实验误差即属于附件误差。

2电工仪表测量误差及其消除办法分析2.1人为疏忽误差电力工作者作为保障电力工程稳定、安全的“主力军”，时刻参与到电力系统运行与维护工作中，然而基于电力工作者电工仪表使用能力、操作规范性、工作认真程度等个性化工作因素存在偏差，很容易在工作进程中发生失误，有些工作上的疏忽将直接影响电工仪表测量精度，有些工作上的失误将在电工仪表应用进程中逐渐显现出来，无论何种认为疏忽造成的误差，均会对电工仪表测量带来消极影响，无法确保电工仪表测量精准、有效。