电气测量期末复习

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1、第一章电工仪表与测量的基本知识第一节测量方法的分类第二节电工仪表的分类第三节电工仪表的组成和基本原理第四节测量误差及其表示方法第五节系统误差的消除与随机误差的估计第六节工程上最大测量误差的估计ElectricalMeasure测量方法的分类根据测量手段来分为直接测量、间接测量和组合测量（联立测量）；根据测量方式来分可分为偏差式（直读式）测量、平衡式（零位式）测量和微差式测量。微差式测量方法的优点是反应快，测量精度高，既适用于测量缓变信号，也适用于测量迅速变化的信号，因此，在实验室和工程测量中都得到广泛应用。测量仪表的基本功能：测量仪表应具有变换、选择、

2、比较和显示四种功能。仪表的基本性能：主要是衡量仪表测量能力的那些指标，如精确度、稳定性、测量范围、输入输出特性等。测量仪表的结构直接变换型结构平衡变换型结构差动变换型结构平衡变换型结构有两个变换回路，形成一个深度负反馈的闭环系统。直接变换型仪表由几个组成环节串联连接而成，信息的变换只沿一个方向进行，是一个开环系统。1.1.5.3差动变换型结构差动变换型结构由、和三个回路组成。差动变换型仪表的灵敏度较高。表征仪表静态特性的指标有灵敏度、线性度、重复性和滞环四个指标。测量仪表的输入输出特性任何仪表都有时间常数和时延，可用一阶或二阶加时延环节的特性来描述仪表

3、的动态特性。电工仪表的分类返回本章首页1模拟指示仪表2数字仪表3比较仪器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。由测量线路和测量机构两大部分组成。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。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。1.产生转动力矩的驱动装置：利用电磁力的有磁电式、电磁式、电动式、感应式、振动式等。利用电荷作用力的有静电式等。2

4、.产生反作用力矩的控制装置：主要有游丝、悬丝等。3.产生阻尼力矩的阻尼装置：可以利用电磁阻尼、空气阻尼、油阻尼等。模拟指示仪表中测量机构的三大部件通过A/D转换将电压转换为数字脉冲由于A/D转换的对象必须是电压,所以需要测量线路将被测量转换为电压数字脉冲经译码加到显示器数字仪表的组成测量误差及其表示方法研究测量误差的目的是要在认识和掌握误差规律的基础上指导设计、制造和使用测量仪表。要解决一项测量任务：1）分析被测对象和被测量的特性；2）选用适当的测量仪表和测量方法，组成合理的测量系统；3）对测量结果进行数据处理和作出恰当的评价。测量误差及其表示方法测量

5、误差分类系统误差基本误差：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随机误差：偶发原因引起大小方向都不确定的误差疏忽误差：测量人员疏忽造成定义：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称为系统误差。b)系统误差是有规律性的误差。通过仔细分析和研究，产生系统误差的规律是可以掌握的。因此，可设法减小或消除系统误差。c)系统误差表征了测量结果的准确度，系统误差愈小，准确度愈高，反之亦然。1.系统误差（简称系差）在相同条件下多次重复测量同一被测量，其误差的大小和符号均是无规律变化的误差

6、称为随机误差。产生随机误差的原因是由于许多复杂的因素微小变化的总和引起的。随机误差表征了测量结果的精密度，随机误差小，精密度高，反之，精密度低。当测量次数足够多时，大多数随机误差是服从正态分布的。2.随机误差（偶然误差）a)定义：在相同条件下多次测量同一被测量时，可能有某些测量值明显偏离了被测量的真（正）值所形成的误差称为粗大误差。b)人身误差是产生粗差的原因之一。此外，由于测量条件的突然变化，例如电源电压突变、雷电、机械冲击等是造成粗差的客观原因。c)凡是被确认含有粗差的测量结果称为坏值。在测量数据处理时，所有坏值都必须剔除。3.粗大误差（简称粗差，

7、疏忽误差）1.绝对误差用测量值与被测量真值之间的差值所表示的误差称为绝对误差。⊿2.相对误差绝对误差⊿与被测量真值之比，称为相对误差。测量误差的表示方法以绝对误差Δ与仪表上量限的比值所表示的误差称为引用误差，其中绝对误差若取可能出现的最大值则称为最大引用误差，可以用来评价仪表性能,即仪表的准确度等级。3.引用误差系统误差的消除方法1.从产生系统误差的原因采取措施：仪器仪表的选择、测量方法的选择、环境因素的消减、提高操作水平和责任心；2.定期校正，减小缓变系统误差；3.加修正值；4.零位测量法；5.微差法；6.替代法（代换法、交换法等）随机误差是由一些偶

8、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。在一组测量数据列中，随机误差通