电气测量技术课件

电气测量技术电气测量技术山东科技大学山东科技大学蒲海涛蒲海涛东楼东楼204204课程介绍课程介绍l电气测量技术、电工测量、电磁测量、电工仪电气测量技术、电工测量、电磁测量、电工仪表及测量、电工仪表表及测量、电工仪表l电气测量技术是研究各种电磁量电量电气测量技术是研究各种电磁量电量+磁量磁量的测量方法，相应仪表的原理、结构、使用的测量方法，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。l课程电工仪表技术课程电工仪表技术+测量技术；测量技术；l与其它相关课程与其它相关课程l 电子测量技术、传感器原理与检测技术、电子测量技术、传感器原理与检测技术、非电量电测技术、检测与转换、机械量电测量、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。现代测试技术等。研究对象：研究对象：应用领域应用领域l电气测量技术对从事电气技术工作的人员来说电气测量技术对从事电气技术工作的人员来说是十分必要的；不管是电气设备的安装、调试、是十分必要的；不管是电气设备的安装、调试、实验、运行、维修；还是对电气产品进行检验、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题。测试、鉴定都会涉及电磁测量方面的技术问题。l应用于工农业生产、生活、国防、科研等各领应用于工农业生产、生活、国防、科研等各领域。如，变电所、配电室、发电厂、电力监控域。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。网、火箭发射中心、家用电能计量表等。学习学习学习学习?电气测量技术电气测量技术电气测量技术电气测量技术?这门课的目的：这门课的目的：这门课的目的：这门课的目的：掌握电气测量的根本原理和方法，认识新型电气测量掌握电气测量的根本原理和方法，认识新型电气测量掌握电气测量的根本原理和方法，认识新型电气测量掌握电气测量的根本原理和方法，认识新型电气测量仪器的根本原理和应用技术。仪器的根本原理和应用技术。仪器的根本原理和应用技术。仪器的根本原理和应用技术。1.1.能够根据被测对象的特点制定合理的测量方案能够根据被测对象的特点制定合理的测量方案能够根据被测对象的特点制定合理的测量方案能够根据被测对象的特点制定合理的测量方案2.2.能够准确选择和使用测量仪器能够准确选择和使用测量仪器能够准确选择和使用测量仪器能够准确选择和使用测量仪器3.3.严格正确地处理测量数据，获取最正确的测量结果严格正确地处理测量数据，获取最正确的测量结果严格正确地处理测量数据，获取最正确的测量结果严格正确地处理测量数据，获取最正确的测量结果要求：要求：要求：要求：了解根本概念、掌握根本原理、熟悉根本方法了解根本概念、掌握根本原理、熟悉根本方法了解根本概念、掌握根本原理、熟悉根本方法了解根本概念、掌握根本原理、熟悉根本方法局部电工仪表图片局部电工仪表图片局部电工仪表图片局部电工仪表图片电气测量仪器的开展的阶段电气测量仪器的开展的阶段1.20世纪世纪50年代以前，机械式的模拟指示仪器年代以前，机械式的模拟指示仪器如指针式万用表、晶体管电压表等；如指针式万用表、晶体管电压表等；2.20世纪世纪50年代左右，电子式的模拟指示仪器年代左右，电子式的模拟指示仪器如数字式电压表、数字频率计等；如数字式电压表、数字频率计等；3.20世纪世纪70年代初，智能仪器；年代初，智能仪器；4.20世纪世纪80年代以后，虚拟仪器检测技术与年代以后，虚拟仪器检测技术与计算机技术有机结合；计算机技术有机结合；开展趋势开展趋势l数字化数字化l网络化网络化l智能化智能化l小型化小型化 目目 录录第第1 1章章 电工仪表与测量的根本知电工仪表与测量的根本知识识第第2 2章章 电流与电压的测量电流与电压的测量第第3 3章章 功率与电能的测量功率与电能的测量第第4 4章章 频率与相位的测量频率与相位的测量第第5 5章章 电路参数的的测量电路参数的的测量第第6 6章章 磁的测量磁的测量第第7 7章章 电子电压表电子电压表第第8 8章章 电子示波器电子示波器第第9 9章章 智能仪器与虚拟仪器智能仪器与虚拟仪器第一章第一章 电工仪表与测量的根本知识电工仪表与测量的根本知识l第一节第一节 测量方法的分类测量方法的分类l第二节第二节 电工仪表的分类电工仪表的分类l第三节第三节 电工仪表的组成和根本原理电工仪表的组成和根本原理l第四节第四节 测量误差及其表示方法测量误差及其表示方法l第五节第五节 工程上最大测量误差的估计及工程上最大测量误差的估计及l 系统误差的消除系统误差的消除l第六节第六节 随机误差的估计随机误差的估计 l本章要点2本章第一、二、三节主要介绍有关仪表的根本本章第一、二、三节主要介绍有关仪表的根本本章第一、二、三节主要介绍有关仪表的根本本章第一、二、三节主要介绍有关仪表的根本概念与工作原理，掌握有关变换的概念，了解概念与工作原理，掌握有关变换的概念，了解概念与工作原理，掌握有关变换的概念，了解概念与工作原理，掌握有关变换的概念，了解各类仪表在测量过程中，都是通过变换，把被各类仪表在测量过程中，都是通过变换，把被各类仪表在测量过程中，都是通过变换，把被各类仪表在测量过程中，都是通过变换，把被测电磁量转换为可阅读的数字或机械偏移，以测电磁量转换为可阅读的数字或机械偏移，以测电磁量转换为可阅读的数字或机械偏移，以测电磁量转换为可阅读的数字或机械偏移，以到达测量的目的。到达测量的目的。到达测量的目的。到达测量的目的。2本章第四、五、六节主要是介绍产生误差的原本章第四、五、六节主要是介绍产生误差的原本章第四、五、六节主要是介绍产生误差的原本章第四、五、六节主要是介绍产生误差的原因、误差的估计、误差的表示方法，以及如何因、误差的估计、误差的表示方法，以及如何因、误差的估计、误差的表示方法，以及如何因、误差的估计、误差的表示方法，以及如何在测量中减少误差。在测量中减少误差。在测量中减少误差。在测量中减少误差。测量总论测量总论1 1、测量的意义、测量的意义、测量的意义、测量的意义 日常生活中处处离不开测量日常生活中处处离不开测量日常生活中处处离不开测量日常生活中处处离不开测量科学的进步和开展离不开测量，科学的进步和开展离不开测量，科学的进步和开展离不开测量，科学的进步和开展离不开测量，离开测量就不会有真正的科学。离开测量就不会有真正的科学。离开测量就不会有真正的科学。离开测量就不会有真正的科学。一、测量的根本概念一、测量的根本概念一、测量的根本概念一、测量的根本概念没有望远镜就没有没有望远镜就没有天文学，没有显微天文学，没有显微镜就没有细胞学，镜就没有细胞学，没有指南针就没有没有指南针就没有航海事业航海事业 生产开展离不开测量生产开展离不开测量生产开展离不开测量生产开展离不开测量 农业社会中，需要丈量土地、衡量谷物，就产生了长农业社会中，需要丈量土地、衡量谷物，就产生了长农业社会中，需要丈量土地、衡量谷物，就产生了长农业社会中，需要丈量土地、衡量谷物，就产生了长度、面积、容积和重量的测量；掌握季节和节候，出现了度、面积、容积和重量的测量；掌握季节和节候，出现了度、面积、容积和重量的测量；掌握季节和节候，出现了度、面积、容积和重量的测量；掌握季节和节候，出现了原始的时间测量器具，并有了天文测量。现代化的工业生原始的时间测量器具，并有了天文测量。现代化的工业生原始的时间测量器具，并有了天文测量。现代化的工业生原始的时间测量器具，并有了天文测量。现代化的工业生产中，处处离不开测量。例如，一个大型钢铁厂需要约产中，处处离不开测量。例如，一个大型钢铁厂需要约产中，处处离不开测量。例如，一个大型钢铁厂需要约产中，处处离不开测量。例如，一个大型钢铁厂需要约2 2万个测量点。万个测量点。万个测量点。万个测量点。在高新技术和国防现代化建设中那么更是离不开测量在高新技术和国防现代化建设中那么更是离不开测量在高新技术和国防现代化建设中那么更是离不开测量在高新技术和国防现代化建设中那么更是离不开测量例如，每种新设计的飞机，需要测试飞机高速飞行中例如，每种新设计的飞机，需要测试飞机高速飞行中例如，每种新设计的飞机，需要测试飞机高速飞行中例如，每种新设计的飞机，需要测试飞机高速飞行中受气流冲击作用下的性能，通过风洞试验测定机身、机翼受气流冲击作用下的性能，通过风洞试验测定机身、机翼受气流冲击作用下的性能，通过风洞试验测定机身、机翼受气流冲击作用下的性能，通过风洞试验测定机身、机翼的受力和振动分布情况，以验证和改进设计。的受力和振动分布情况，以验证和改进设计。的受力和振动分布情况，以验证和改进设计。的受力和振动分布情况，以验证和改进设计。1.1.狭义测量的定义狭义测量的定义狭义测量的定义狭义测量的定义测量是为了确定被测对象的量值而进行的实验过程。测量是为了确定被测对象的量值而进行的实验过程。测量是为了确定被测对象的量值而进行的实验过程。测量是为了确定被测对象的量值而进行的实验过程。在测量过程中，人们借助专门的设备，把被测对象直接或间在测量过程中，人们借助专门的设备，把被测对象直接或间在测量过程中，人们借助专门的设备，把被测对象直接或间在测量过程中，人们借助专门的设备，把被测对象直接或间接地与同类单位进行比较，取得用数值和单位共同表示的接地与同类单位进行比较，取得用数值和单位共同表示的接地与同类单位进行比较，取得用数值和单位共同表示的接地与同类单位进行比较，取得用数值和单位共同表示的测量结果。测量结果。测量结果。测量结果。二、测量的定义二、测量的定义二、测量的定义二、测量的定义 测量结果测量数值测量结果测量数值.测量单位，测量单位，即：即：2 2测量的内涵测量的内涵测量的内涵测量的内涵 2 2测量对象：被测客体中的相应的量值信息；测量对象：被测客体中的相应的量值信息；测量对象：被测客体中的相应的量值信息；测量对象：被测客体中的相应的量值信息；2 2 测量目的：从被测对象取得一个定量的认识；测量目的：从被测对象取得一个定量的认识；测量目的：从被测对象取得一个定量的认识；测量目的：从被测对象取得一个定量的认识；2 2测量过程测量过程测量过程测量过程:通过实验去认识对象的过程通过实验去认识对象的过程通过实验去认识对象的过程通过实验去认识对象的过程2 2测量方法：比较；测量方法：比较；测量方法：比较；测量方法：比较；2 2 A.A.直接比较直接比较直接比较直接比较 B.B.间接比较；间接比较；间接比较；间接比较；2 2 C.C.需要测量仪器；需要测量仪器；需要测量仪器；需要测量仪器；2 2测量标准：同类单位。测量标准：同类单位。测量标准：同类单位。测量标准：同类单位。2 2测量结果：最终能表示给测量主体人测量结果：最终能表示给测量主体人测量结果：最终能表示给测量主体人测量结果：最终能表示给测量主体人被测物体的重量等于标被测物体的重量等于标准砝码的重量准砝码的重量被被被被测测测测物物物物体体体体的的的的重重重重量量量量从从从从度度度度盘盘盘盘上上上上读读读读数数数数，因因因因为为为为，弹弹弹弹簧簧簧簧秤秤秤秤度度度度盘盘盘盘上的刻度是事先与标准量进行比较的结果。上的刻度是事先与标准量进行比较的结果。上的刻度是事先与标准量进行比较的结果。上的刻度是事先与标准量进行比较的结果。2.2.广义测量的定义广义测量的定义广义测量的定义广义测量的定义2 2广义地讲，测量不仅对被测的物理量进行定量的测量，而广义地讲，测量不仅对被测的物理量进行定量的测量，而广义地讲，测量不仅对被测的物理量进行定量的测量，而广义地讲，测量不仅对被测的物理量进行定量的测量，而且还包括对更广泛的被测对象进行定性、定位的测量。且还包括对更广泛的被测对象进行定性、定位的测量。且还包括对更广泛的被测对象进行定性、定位的测量。且还包括对更广泛的被测对象进行定性、定位的测量。例如故障诊断、无损探伤、遥感遥测、矿藏勘探、地震源例如故障诊断、无损探伤、遥感遥测、矿藏勘探、地震源例如故障诊断、无损探伤、遥感遥测、矿藏勘探、地震源例如故障诊断、无损探伤、遥感遥测、矿藏勘探、地震源测定、卫星定位等。测定、卫星定位等。测定、卫星定位等。测定、卫星定位等。2 2而测量结果也不仅仅是由量值和单位来表征的一维信息，而测量结果也不仅仅是由量值和单位来表征的一维信息，而测量结果也不仅仅是由量值和单位来表征的一维信息，而测量结果也不仅仅是由量值和单位来表征的一维信息，还可以用二维或多维的图形、图像来显示被测对象的属性还可以用二维或多维的图形、图像来显示被测对象的属性还可以用二维或多维的图形、图像来显示被测对象的属性还可以用二维或多维的图形、图像来显示被测对象的属性特征、空间分布、拓朴结构等。特征、空间分布、拓朴结构等。特征、空间分布、拓朴结构等。特征、空间分布、拓朴结构等。2 2广义测量原理可以从信息获取过程来说明，包括信息的感广义测量原理可以从信息获取过程来说明，包括信息的感广义测量原理可以从信息获取过程来说明，包括信息的感广义测量原理可以从信息获取过程来说明，包括信息的感知和信息识别两个环节。知和信息识别两个环节。知和信息识别两个环节。知和信息识别两个环节。1.1.测量的根本要素测量的根本要素测量的根本要素测量的根本要素 三、测量的根本要素三、测量的根本要素三、测量的根本要素三、测量的根本要素被测对象、测量仪器、测量技术、测量人员和测量环境被测对象、测量仪器、测量技术、测量人员和测量环境被测对象、测量仪器、测量技术、测量人员和测量环境被测对象、测量仪器、测量技术、测量人员和测量环境2.2.测量过程测量过程测量过程测量过程根本要素之间的互动关系根本要素之间的互动关系根本要素之间的互动关系根本要素之间的互动关系论证阶段论证阶段论证阶段论证阶段测量的主体测量人员根据测试任务的要求、被测对象测量的主体测量人员根据测试任务的要求、被测对象测量的主体测量人员根据测试任务的要求、被测对象测量的主体测量人员根据测试任务的要求、被测对象的特点、属性，及现有仪器设备状况，拟定合理的测试方的特点、属性，及现有仪器设备状况，拟定合理的测试方的特点、属性，及现有仪器设备状况，拟定合理的测试方的特点、属性，及现有仪器设备状况，拟定合理的测试方案。案。案。案。设计阶段设计阶段设计阶段设计阶段*选择测试仪器，组建测试系统。选择测试仪器，组建测试系统。选择测试仪器，组建测试系统。选择测试仪器，组建测试系统。*制定出测试策略测量算法和操作步骤测试程序制定出测试策略测量算法和操作步骤测试程序制定出测试策略测量算法和操作步骤测试程序制定出测试策略测量算法和操作步骤测试程序2 2实施阶段实施阶段实施阶段实施阶段2 2*对仪器和系统实施测试操作发控制命令，按照对仪器和系统实施测试操作发控制命令，按照对仪器和系统实施测试操作发控制命令，按照对仪器和系统实施测试操作发控制命令，按照逻辑和时序完成测量过程，取得测量数据逻辑和时序完成测量过程，取得测量数据逻辑和时序完成测量过程，取得测量数据逻辑和时序完成测量过程，取得测量数据;2 2*分析测量误差并显示测量出结果。分析测量误差并显示测量出结果。分析测量误差并显示测量出结果。分析测量误差并显示测量出结果。3.3.被测对象被测对象被测对象被测对象信息信息信息信息广广广广义义义义的的的的测测测测量量量量是是是是信信信信息息息息的的的的获获获获取取取取，信信信信息息息息反反反反映映映映了了了了事事事事物物物物的的的的运运运运动动动动的的的的状状状状态态态态及及及及其变化方式。信息又可分为自然信息和社会信息两大类。其变化方式。信息又可分为自然信息和社会信息两大类。其变化方式。信息又可分为自然信息和社会信息两大类。其变化方式。信息又可分为自然信息和社会信息两大类。4.4.测量仪器系统测量仪器系统测量仪器系统测量仪器系统量具和仪器量具和仪器量具和仪器量具和仪器测量仪器系统包括量具、测试仪器、测试系统及附件等测量仪器系统包括量具、测试仪器、测试系统及附件等测量仪器系统包括量具、测试仪器、测试系统及附件等测量仪器系统包括量具、测试仪器、测试系统及附件等5.5.测量的主体测量的主体测量的主体测量的主体测量人员测量人员测量人员测量人员手动：由测量主体测量人员直接参与完成手动：由测量主体测量人员直接参与完成手动：由测量主体测量人员直接参与完成手动：由测量主体测量人员直接参与完成自自自自动动动动：测测测测量量量量主主主主体体体体交交交交给给给给智智智智能能能能设设设设备备备备计计计计算算算算机机机机等等等等完完完完成成成成，但但但但测测测测量量量量策策策策略、软件算法、程序编写需由测量人员事先设计好。略、软件算法、程序编写需由测量人员事先设计好。略、软件算法、程序编写需由测量人员事先设计好。略、软件算法、程序编写需由测量人员事先设计好。6.6.6.6.测试技术测试技术测试技术测试技术2 2测量中所采用的原理、方法和技术措施，总称为测试技术。测量中所采用的原理、方法和技术措施，总称为测试技术。测量中所采用的原理、方法和技术措施，总称为测试技术。测量中所采用的原理、方法和技术措施，总称为测试技术。2 2根据定义而令系数为根据定义而令系数为根据定义而令系数为根据定义而令系数为1 1的量称为单位。的量称为单位。的量称为单位。的量称为单位。2 2单位是表征测量结果的重要组成局部，又是对两个同类量单位是表征测量结果的重要组成局部，又是对两个同类量单位是表征测量结果的重要组成局部，又是对两个同类量单位是表征测量结果的重要组成局部，又是对两个同类量值进行比较的根底。值进行比较的根底。值进行比较的根底。值进行比较的根底。四、单位和单位制四、单位和单位制四、单位和单位制四、单位和单位制国际单位制国际单位制SISIInternational System of UnitsInternational System of Units2 219801980年由国际计量大会年由国际计量大会CGPMCGPM采纳和推荐的一种一贯单采纳和推荐的一种一贯单位制。位制。注：注：SI SI是国际单位制的国际通用符号。是国际单位制的国际通用符号。2 2目前，国际单位制下目前，国际单位制下7 7个根本单位：个根本单位：2 2长长 度度 米米 M M 2 2质质 量量 千克公斤千克公斤 Kg Kg2 2时时 间间 秒秒 S S2 2电电 流流 安安 培培 A A2 2热力学温度热力学温度 开开 尔文尔文 K K 2 2物质的量物质的量 摩摩 尔尔 Mol Mol2 2发光强度发光强度 坎坎 德拉德拉 cd cdSI根本单位的定义根本单位的定义 2 2米：光在真空中米：光在真空中1/299792458s1/299792458s时间间隔内所经过路时间间隔内所经过路径的长度。径的长度。第第1717届国际计量大会届国际计量大会19831983 2 2千克：国际千克原器的质量。千克：国际千克原器的质量。第第1 1届国际计量大会届国际计量大会18891889和第和第3 3届国际计量大会届国际计量大会19011901 2 2秒：铯秒：铯-133-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的的辐射的91926317709192631770个周期的持续时间。个周期的持续时间。第第1313届国际计届国际计量大会量大会19671967，决议，决议112 2安培：在真空中，截面积可忽略的两根相距安培：在真空中，截面积可忽略的两根相距1 m1 m的无限长的无限长平行圆直导线内通以等量恒定电流时，假设导线间相互平行圆直导线内通以等量恒定电流时，假设导线间相互作用力在每米长度上为作用力在每米长度上为210-7 N210-7 N，那么每根导线中的电，那么每根导线中的电流为流为1 A1 A。国际计量委员会国际计量委员会19461946决议决议2 2。第。第9 9届国际届国际计量大会计量大会19481948批准批准 SI根本单位的定义根本单位的定义2 2开尔文：水三相点热力学温度的开尔文：水三相点热力学温度的1/273.161/273.16。第第1313届国际届国际计量大会计量大会19671967，决议，决议442 2摩尔：是一系统的物质的量，该系统中所包含的根本单元摩尔：是一系统的物质的量，该系统中所包含的根本单元原子、分子、离子、电子及其他粒子，或这些粒子的特原子、分子、离子、电子及其他粒子，或这些粒子的特定组合数与定组合数与0.012 kg0.012 kg碳碳-12-12的原子数目相等。的原子数目相等。第第1414届国届国际计量大会际计量大会19711971，决议，决议332 2坎德拉：是一光源在给定方向上的发光强度，该光源发出坎德拉：是一光源在给定方向上的发光强度，该光源发出频率为频率为5401012 Hz5401012 Hz的单色辐射，且在此方向上的辐射强的单色辐射，且在此方向上的辐射强度为度为1/6831/683W/srW/sr。第第1616届国际计量大会届国际计量大会19791979，决，决议议33国际单位制国际单位制SI的导出单位的导出单位2 2 国际单位制中具有专门名称的导出单位量国际单位制中具有专门名称的导出单位量国际单位制中具有专门名称的导出单位量国际单位制中具有专门名称的导出单位量2 2平面角平面角平面角平面角 弧度弧度弧度弧度 rad rad2 2立体角立体角立体角立体角 球面度球面度球面度球面度 sr sr2 2频率频率频率频率 赫兹赫兹赫兹赫兹 Hz Hz2 2力重力、压力力重力、压力力重力、压力力重力、压力 牛顿牛顿牛顿牛顿 N N2 2压强应力压强应力压强应力压强应力 帕斯卡帕斯卡帕斯卡帕斯卡 Pa Pa2 2能量功、热能量功、热能量功、热能量功、热 焦耳焦耳焦耳焦耳 J J2 2功率辐射通量功率辐射通量功率辐射通量功率辐射通量 瓦特瓦特瓦特瓦特 W W国际单位制国际单位制SI的导出单位的导出单位44电荷量电荷量电荷量电荷量 库仑库仑库仑库仑 0C 0C 0C 0C44电位电压、电动势电位电压、电动势电位电压、电动势电位电压、电动势 伏特伏特伏特伏特 V V V V44电容电容电容电容 法拉法拉法拉法拉 F F F F44电阻电阻电阻电阻 欧姆欧姆欧姆欧姆 44电导电导电导电导 西门子西门子西门子西门子 S S S S44磁通量磁通量磁通量磁通量 韦伯韦伯韦伯韦伯 Wb Wb Wb Wb44磁通量密度磁感应强度磁通量密度磁感应强度磁通量密度磁感应强度磁通量密度磁感应强度 特斯拉特斯拉特斯拉特斯拉 TH TH TH TH44电感电感电感电感 亨利亨利亨利亨利 H H H H国际单位制国际单位制SI的导出单位的导出单位44摄氏温度摄氏温度摄氏温度摄氏温度 摄氏度摄氏度摄氏度摄氏度 0 0C C44光通量光通量光通量光通量 流明流明流明流明 lm lm44光照度光照度光照度光照度 勒克斯勒克斯勒克斯勒克斯 lx lx44放射性活度放射性活度放射性活度放射性活度 贝可勒尔贝可勒尔贝可勒尔贝可勒尔 Bq Bq44吸收剂量吸收剂量吸收剂量吸收剂量 戈瑞戈瑞戈瑞戈瑞 Gy Gy44剂量当量剂量当量剂量当量剂量当量 希沃特希沃特希沃特希沃特 Sv Sv第一节第一节 测量方法的分类测量方法的分类一、测量方式分类一、测量方式分类一、测量方式分类一、测量方式分类测测量量方方式式直接测量直接测量间接测量间接测量组合测量组合测量指被测量与中间量的函数式中还有其指被测量与中间量的函数式中还有其他未知数，须通过改变测量条件，得他未知数，须通过改变测量条件，得出不同条件下的关系方程组，然后解出不同条件下的关系方程组，然后解联立方程组求出被测量的数值。联立方程组求出被测量的数值。指要利用某种中间量与被测量之间的指要利用某种中间量与被测量之间的函数关系，先测出中间量，再算出被函数关系，先测出中间量，再算出被测量。例如用伏安法测电阻。测量。例如用伏安法测电阻。指指仪仪表表读读出出值值就就是是被被测测的的电电磁磁量量，例例如如用用电电流流表表测测量量电电流流，用用电电压压表表测测量量电压。电压。二、测量方法二、测量方法二、测量方法二、测量方法(即数据读取方法即数据读取方法即数据读取方法即数据读取方法)分类分类分类分类测测量量方方法法直读法直读法比较法比较法利用仪表直接读取测量数据。利用仪表直接读取测量数据。零值法零值法较差法较差法替代法替代法将已知量与被测量先后置于同一测将已知量与被测量先后置于同一测量装置中，若两次测量装置都处于量装置中，若两次测量装置都处于相同状态，可认为被测量等于已知相同状态，可认为被测量等于已知量，再从已知量读出被测量值。量，再从已知量读出被测量值。从比较仪求得差值，根据度量器数从比较仪求得差值，根据度量器数值和比较差值，求得被测量的数值。值和比较差值，求得被测量的数值。比较仪表指零时，从度量器读出比较仪表指零时，从度量器读出被测量的数值被测量的数值将被测量与度量器放在比较仪器上进将被测量与度量器放在比较仪器上进行比较，从而求得被测量的数值。行比较，从而求得被测量的数值。第二节第二节 电工仪表的分类电工仪表的分类 2 2模拟指示仪表是将被测电磁量转换为模拟指示仪表是将被测电磁量转换为模拟指示仪表是将被测电磁量转换为模拟指示仪表是将被测电磁量转换为可动局部的角位移，然后根据可动局可动局部的角位移，然后根据可动局可动局部的角位移，然后根据可动局可动局部的角位移，然后根据可动局部指针在标尺上的位置直接读出被测部指针在标尺上的位置直接读出被测部指针在标尺上的位置直接读出被测部指针在标尺上的位置直接读出被测量的数值。量的数值。量的数值。量的数值。一、模拟指示仪表一、模拟指示仪表一、模拟指示仪表一、模拟指示仪表二、数字仪表二、数字仪表二、数字仪表二、数字仪表2 2数字仪表是将被测电磁量转换为电压，数字仪表是将被测电磁量转换为电压，数字仪表是将被测电磁量转换为电压，数字仪表是将被测电磁量转换为电压，再转换为数字量，并以数字方式直接再转换为数字量，并以数字方式直接再转换为数字量，并以数字方式直接再转换为数字量，并以数字方式直接显示。显示。显示。显示。1 1根据测量机构的工作原理分类根据测量机构的工作原理分类根据测量机构的工作原理分类根据测量机构的工作原理分类 可以把仪表分可以把仪表分可以把仪表分可以把仪表分为电磁系、磁电系、电动系、感应系、静电系和为电磁系、磁电系、电动系、感应系、静电系和为电磁系、磁电系、电动系、感应系、静电系和为电磁系、磁电系、电动系、感应系、静电系和整流系等。整流系等。整流系等。整流系等。磁电式磁电式磁电式磁电式CC、整流式整流式整流式整流式LL、热偶式热偶式热偶式热偶式EE、电磁式、电磁式、电磁式、电磁式TT、电动式、铁磁电动式电动式、铁磁电动式电动式、铁磁电动式电动式、铁磁电动式DD、感应式、感应式、感应式、感应式GG、静电式、静电式、静电式、静电式QQ2 2根据测量对象分类根据测量对象分类根据测量对象分类根据测量对象分类 可以分为电流表包括安可以分为电流表包括安可以分为电流表包括安可以分为电流表包括安培表、毫安表、微安表、电压表包括伏特表、培表、毫安表、微安表、电压表包括伏特表、培表、毫安表、微安表、电压表包括伏特表、培表、毫安表、微安表、电压表包括伏特表、毫伏表、微伏表、千伏表、功率表又叫瓦特毫伏表、微伏表、千伏表、功率表又叫瓦特毫伏表、微伏表、千伏表、功率表又叫瓦特毫伏表、微伏表、千伏表、功率表又叫瓦特表、电度表、欧姆表、相位表等。表、电度表、欧姆表、相位表等。表、电度表、欧姆表、相位表等。表、电度表、欧姆表、相位表等。3 3根据仪表工作电流的性质分类根据仪表工作电流的性质分类根据仪表工作电流的性质分类根据仪表工作电流的性质分类 可以分为直流可以分为直流可以分为直流可以分为直流仪表、交流仪表和交直流两用仪表。仪表、交流仪表和交直流两用仪表。仪表、交流仪表和交直流两用仪表。仪表、交流仪表和交直流两用仪表。模拟指示仪表的分类模拟指示仪表的分类2 24 4按仪表的使用方式分类按仪表的使用方式分类按仪表的使用方式分类按仪表的使用方式分类 可以分为安装式仪表或称板式仪表可以分为安装式仪表或称板式仪表可以分为安装式仪表或称板式仪表可以分为安装式仪表或称板式仪表和可携式仪表等。和可携式仪表等。和可携式仪表等。和可携式仪表等。2 25 5按仪表使用条件分类按仪表使用条件分类按仪表使用条件分类按仪表使用条件分类 分为分为分为分为A A、A1A1、B B、B1B1和和和和C C五组。五组。五组。五组。A A组：组：组：组：工作环境为工作环境为工作环境为工作环境为0 0+40+40，相对湿度在相对湿度在相对湿度在相对湿度在85%85%以下。以下。以下。以下。B B组：组：组：组：工作环境为工作环境为工作环境为工作环境为-20-20+50+50，相对湿度在相对湿度在相对湿度在相对湿度在85%85%以下。以下。以下。以下。C C组：组：组：组：工作环境为工作环境为工作环境为工作环境为-40-40+60+60，相对湿度在相对湿度在相对湿度在相对湿度在98%98%以下有关各组仪表使用条件的规定可查以下有关各组仪表使用条件的规定可查以下有关各组仪表使用条件的规定可查以下有关各组仪表使用条件的规定可查阅国家标准阅国家标准阅国家标准阅国家标准GB/T 776-1976?GB/T 776-1976?电气测量指示仪表通用技术条件电气测量指示仪表通用技术条件电气测量指示仪表通用技术条件电气测量指示仪表通用技术条件?。2 26 6按仪表的准确度等级分类按仪表的准确度等级分类按仪表的准确度等级分类按仪表的准确度等级分类 分为分为分为分为0.10.1、0.20.2、0.50.5、1.01.0、1.51.5、2.52.5和和和和5.05.0共共共共7 7个准确度等级。个准确度等级。个准确度等级。个准确度等级。2 2除以上分类以外，还可以按外壳的防护性能及耐受机械力作用的性除以上分类以外，还可以按外壳的防护性能及耐受机械力作用的性除以上分类以外，还可以按外壳的防护性能及耐受机械力作用的性除以上分类以外，还可以按外壳的防护性能及耐受机械力作用的性能分类，读者可查阅能分类，读者可查阅能分类，读者可查阅能分类，读者可查阅GB/T 776-1976GB/T 776-1976中的有关规定。中的有关规定。中的有关规定。中的有关规定。电工仪表的型号 1安装式仪表的型号组成用途代号派生号系列代号形状第一位代号 形状第二位代号 改进代号形状第一位代号：按仪外表板形状最大尺寸编制形状第二位代号：按仪表外壳形状尺寸编制系列代号：按仪表的工作原理编制 C:表示磁电系 T:表示电磁系 D:表示电动系 G:表示感应系 L:表示整流式 Q:表示静电系用途号：按被测量编制 如：V:电压表 A:电流表 W:功率表举例：举例：42C3-A42C3-A 设计序号为3的磁电系电流表，形状代号42可在产品目录查得其外形尺寸和安装开孔尺寸。便携式仪表的型号组成便携式仪表的型号组成 举例：举例：T62-VT62-V 设计序号为设计序号为6262的电磁系电压表的电磁系电压表另有：系列代号前加一个汉语拼音字母另有：系列代号前加一个汉语拼音字母 表示类别表示类别 如：如：Q Q 表示电桥表示电桥P P 表示数字式表示数字式 Z Z 表示电阻表示电阻D D 表示电能表表示电能表 设计序号系列代号2 2指使用电桥、补偿等方法，将标准度量指使用电桥、补偿等方法，将标准度量指使用电桥、补偿等方法，将标准度量指使用电桥、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，器与被测量置于比较仪器中进行比较，器与被测量置于比较仪器中进行比较，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从而求得被测量。这类仪器除需要仪表从而求得被测量。这类仪器除需要仪表从而求得被测量。这类仪器除需要仪表本体外如电桥、电位差计等还需要本体外如电桥、电位差计等还需要本体外如电桥、电位差计等还需要本体外如电桥、电位差计等还需要检流设备、度量器等参与。检流设备、度量器等参与。检流设备、度量器等参与。检流设备、度量器等参与。三、比较仪器三、比较仪器三、比较仪器三、比较仪器电工仪表标志的识别电工仪表标志的识别 不同的电工仪表具有不同的技术特性，为了便于选择和正确使用仪表，通常还用各种不同的图形符号来表示这些技术特性，并标注在仪外表板的显著位置上，这些图形符号叫做仪表的标志。2.仪表工作原理的图形符号3准确度等级的符号4端钮及调零器的符号6 6电流种类的符号电流种类的符号电流种类的符号电流种类的符号5工作位置的符号7绝缘强度的符号五十七项国家标准目录五十七项国家标准目录171.GB/T 3925-1983 2.01.GB/T 3925-1983 2.01.GB/T 3925-1983 2.01.GB/T 3925-1983 2.0级交流电度表的验收方法级交流电度表的验收方法级交流电度表的验收方法级交流电度表的验收方法2.GB/T 3927-1983 2.GB/T 3927-1983 2.GB/T 3927-1983 2.GB/T 3927-1983 直流电位差计直流电位差计直流电位差计直流电位差计 3.GB/T 3928-1983 3.GB/T 3928-1983 3.GB/T 3928-1983 3.GB/T 3928-1983 直流电阻分压箱直流电阻分压箱直流电阻分压箱直流电阻分压箱 4.GB/T 3929-1983 4.GB/T 3929-1983 4.GB/T 3929-1983 4.GB/T 3929-1983 标准电池标准电池标准电池标准电池5.GB/T 3930-1983 5.GB/T 3930-1983 5.GB/T 3930-1983 5.GB/T 3930-1983 测量电阻用直流电桥测量电阻用直流电桥测量电阻用直流电桥测量电阻用直流电桥 6.GB/T 5691-1985 6.GB/T 5691-1985 6.GB/T 5691-1985 6.GB/T 5691-1985 数据处理用的模块化仪器系统数据处理用的模块化仪器系统数据处理用的模块化仪器系统数据处理用的模块化仪器系统 CAMAC CAMAC CAMAC CAMAC 系系系系统统统统 7.GB/T 5693-1985 CAMAC 7.GB/T 5693-1985 CAMAC 7.GB/T 5693-1985 CAMAC 7.GB/T 5693-1985 CAMAC 多机箱系统结构分支信息公路和多机箱系统结构分支信息公路和多机箱系统结构分支信息公路和多机箱系统结构分支信息公路和A1A1A1A1型型型型CAMAC CAMAC CAMAC CAMAC 机箱控制器标准机箱控制器标准机箱控制器标准机箱控制器标准五十七项国家标准目录五十七项国家标准目录8158.GB/T 5694-1985 CAMAC 8.GB/T 5694-1985 CAMAC 8.GB/T 5694-1985 CAMAC 8.GB/T 5694-1985 CAMAC 系统中的块传送；系统中的块传送；系统中的块传送；系统中的块传送；9.GB 6738-1986 9.GB 6738-1986 9.GB 6738-1986 9.GB 6738-1986 电测量指示和记录仪表及其附件的平安要求；电测量指示和记录仪表及其附件的平安要求；电测量指示和记录仪表及其附件的平安要求；电测量指示和记录仪表及其附件的平安要求；10.GB/T 7521-1987 10.GB/T 7521-1987 10.GB/T 7521-1987 10.GB/T 7521-1987 多个控制器在一多个控制器在一多个控制器在一多个控制器在一CAMACCAMACCAMACCAMAC机箱中；机箱中；机箱中；机箱中；11.GB/T 7522-1987 CAMAC11.GB/T 7522-1987 CAMAC11.GB/T 7522-1987 CAMAC11.GB/T 7522-1987 CAMAC串行信息公路接口系统；串行信息公路接口系统；串行信息公路接口系统；串行信息公路接口系统；12.GB/T 9090-1988 12.GB/T 9090-1988 12.GB/T 9090-1988 12.GB/T 9090-1988 标准电容器；标准电容器；标准电容器；标准电容器；13.GB/T 9091-1988 13.GB/T 9091-1988 13.GB/T 9091-1988 13.GB/T 9091-1988 感应分压器；感应分压器；感应分压器；感应分压器；14.GB/T 9093-1988 14.GB/T 9093-1988 14.GB/T 9093-1988 14.GB/T 9093-1988 测量用稳定电源装置测量用稳定电源装置测量用稳定电源装置测量用稳定电源装置 ；15.GB/T 11149-1989 15.GB/T 11149-1989 15.GB/T 11149-1989 15.GB/T 11149-1989 标准电容箱；标准电容箱；标准电容箱；标准电容箱；五十七项国家标准目录五十七项国家标准目录162516.GB/T 11151-1989 16.GB/T 11151-1989 交流电桥；交流电桥；交流电桥；交流电桥；17.GB/T 11161-1989 17.GB/T 11161-1989 电测量仪表标度盘与标度尺；电测量仪表标度盘与标度尺；电测量仪表标度盘与标度尺；电测量仪表标度盘与标度尺；18.GB/T 11167-1989 18.GB/T 11167-1989 直接动作电测量记录仪；直接动作电测量记录仪；直接动作电测量记录仪；直接动作电测量记录仪；19.GB/T 13743-1992 19.GB/T 13743-1992 直流磁电系检流计；直流磁电系检流计；直流磁电系检流计；直流磁电系检流计；20.GB/T 13865-1992 20.GB/T 13865-1992 电力定量器；电力定量器；电力定量器；电力定量器；21.GB/T 13970-1992 21.GB/T 13970-1992 数字仪表根本参数系列；数字仪表根本参数系列；数字仪表根本参数系列；数字仪表根本参数系列；22.GB/T 14913-1994 22.GB/T 14913-1994 直流数字电压表及直流模数变换器；直流数字电压表及直流模数变换器；直流数字电压表及直流模数变换器；直流数字电压表及直流模数变换器；23.GB/T 15282-1994 23.GB/T 15282-1994 无功电度表；无功电度表；无功电度表；无功电度表；24.GB/T 15283-1994 0.524.GB/T 15283-1994 0.5、1 1和和和和2 2级交流有功电度表；级交流有功电度表；级交流有功电度表；级交流有功电度表；25.GB/T 9092-1998 25.GB/T 9092-1998 费率和负载控制时间开关；费率和负载控制时间开关；费率和负载控制时间开关；费率和负载控制时间开关；五十七项国家标准目录五十七项国家标准目录263026.GB/T 17441-1998 26.GB/T 17441-1998 交流电度表符号；交流电度表符号；交流电度表符号；交流电度表符号；27.GB/T 17442-1998 127.GB/T 17442-1998 1级和级和级和级和2 2级直接接入静止式交流有功电度级直接接入静止式交流有功电度级直接接入静止式交流有功电度级直接接入静止式交流有功电度表验收检验表验收检验表验收检验表验收检验 ；28.GB/T 13850-1998 28.GB/T 13850-1998 交流电量转换为模拟量或数字信号的电交流电量转换为模拟量或数字信号的电交流电量转换为模拟量或数字信号的电交流电量转换为模拟量或数字信号的电测量变送器；测量变送器；测量变送器；测量变送器；29.GB/T 7676.1-1998 29.GB/T 7676.1-1998 直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件 第第第第1 1局部局部局部局部:定义和通用要求；定义和通用要求；定义和通用要求；定义和通用要求；30.GB/T 7676.2-1998 30.GB/T 7676.2-1998 直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件 第第第第2 2局部局部局部局部:电流表和电压表的特殊要求；电流表和电压表的特殊要求；电流表和电压表的特殊要求；电流表和电压表的特殊要求；五十七项国家标准目录五十七项国家标准目录313531.GB/T 7676.3-1998 31.GB/T 7676.3-1998 直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件 第第第第3 3局部局部局部局部:功率表和无功率表的特殊要求；功率表和无功率表的特殊要求；功率表和无功率表的特殊要求；功率表和无功率表的特殊要求；32.GB/T 7676.4-1998 32.GB/T 7676.4-1998 直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件 第第第第4 4局部局部局部局部:频率表的特殊要求；频率表的特殊要求；频率表的特殊要求；频率表的特殊要求；33.GB/T 7676.4-1998 33.GB/T 7676.4-1998 直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件 第第第第4 4局部局部局部局部:频率表的特殊要求频率表的特殊要求频率表的特殊要求频率表的特殊要求 ；34.GB/T 7676.5-1998 34.GB/T 7676.5-1998 直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件 第第第第5 5局部局部局部局部:相位表、功率因数表和同步指示器的特殊要求；相位表、功率因数表和同步指示器的特殊要求；相位表、功率因数表和同步指示器的特殊要求；相位表、功率因数表和同步指示器的特殊要求；35.GB/T 7676.6-1998 35.GB/T 7676.6-1998 直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件 第第第第6 6局部局部局部局部:电阻表电阻表电阻表电阻表(阻抗表阻抗表阻抗表阻抗表)和电导表的特殊要求；和电导表的特殊要求；和电导表的特殊要求；和电导表的特殊要求；五十七项国家标准目录五十七项国家标准目录364036.GB/T 7676.7-1998 36.GB/T 7676.7-1998 直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件 第第第第7 7局部局部局部局部:多功能仪表的特殊要求；多功能仪表的特殊要求；多功能仪表的特殊要求；多功能仪表的特殊要求；37.GB/T 7676.8-1998 37.GB/T 7676.8-1998 直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件 第第第第8 8局部局部局部局部:附件的特殊要求；附件的特殊要求；附件的特殊要求；附件的特殊要求；38.GB/T 7676.9-1998 38.GB/T 7676.9-1998 直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件直接作用模拟指示电测量仪表及其附件 第第第第9 9局部局部局部局部:推荐的试验方法；推荐的试验方法；推荐的试验方法；推荐的试验方法；39.GB/T 17563-1998 39.GB/T 17563-1998 可程控测量设备标准数字接口的标准代码、可程控测量设备标准数字接口的标准代码、可程控测量设备标准数字接口的标准代码、可程控测量设备标准数字接口的标准代码、格式、协议和公共命令；格式、协议和公共命令；格式、协议和公共命令；格式、协议和公共命令；40.GB/T 17860.1-1999 40.GB/T 17860.1-1999 电测量仪器电测量仪器电测量仪器电测量仪器 X-t X-t记录仪记录仪记录仪记录仪 第第第第1 1局部局部局部局部:定义定义定义定义和要求；和要求；和要求；和要求；五十七项国家标准目录五十七项国家标准目录414541.GB/T 17860.2-1999 41.GB/T 17860.2-1999 电测量仪器电测量仪器电测量仪器电测量仪器 X-t X-t记录仪记录仪记录仪记录仪 第第第第2 2局部局部局部局部:推荐推荐推荐推荐的附加试验方法；的附加试验方法；的附加试验方法；的附加试验方法；42.GB/T 17882-1999 242.GB/T 17882-1999 2和和和和3 3级静止式交流无功电度表级静止式交流无功电度表级静止式交流无功电度表级静止式交流无功电度表 GB/T GB/T 17883-1999 0.2S17883-1999 0.2S和和和和0.5S0.5S级静止式交流有功电度表；级静止式交流有功电度表；级静止式交流有功电度表；级静止式交流有功电度表；43.GB/T 17884-1999 43.GB/T 17884-1999 费率和负荷控制用电子式纹波控制接收费率和负荷控制用电子式纹波控制接收费率和负荷控制用电子式纹波控制接收费率和负荷控制用电子式纹波控制接收机；机；机；机；44.GB/T 1242-2000 44.GB/T 1242-2000 安装式指示和记录电测量仪表的尺寸；安装式指示和记录电测量仪表的尺寸；安装式指示和记录电测量仪表的尺寸；安装式指示和记录电测量仪表的尺寸；45.GB/T 18216.1-2000 45.GB/T 18216.1-2000 交流交流交流交流1 000 V1 000 V和直流和直流和直流和直流1 500 V1 500 V以下低压配以下低压配以下低压配以下低压配电系统电气平安电系统电气平安电系统电气平安电系统电气平安 防护检测的试验、测量或监控设备防护检测的试验、测量或监控设备防护检测的试验、测量或监控设备防护检测的试验、测量或监控设备 第第第第1 1局部局部局部局部:通用要求；通用要求；通用要求；通用要求；五十七项国家标准目录五十七项国家标准目录465146.GB/T 11150-2001 46.GB/T 11150-2001 电能表检验装置；电能表检验装置；电能表检验装置；电能表检验装置；47.GB/T 18460.1-2001 IC47.GB/T 18460.1-2001 IC卡预付费售电系统卡预付费售电系统卡预付费售电系统卡预付费售电系统 第第第第1 1局部局部局部局部:总那么；总那么；总那么；总那么；48.GB/T 18460.2-2001 IC48.GB/T 18460.2-2001 IC卡预付费售电系统卡预付费售电系统卡预付费售电系统卡预付费售电系统 第第第第2 2局部局部局部局部:IC:IC卡及其卡及其卡及其卡及其管理；管理；管理；管理；49.GB/T 18460.3-2001 IC49.GB/T 18460.3-2001 IC卡预付费售电系统卡预付费售电系统卡预付费售电系统卡预付费售电系统 第第第第3 3局部局部局部局部:预付费电预付费电预付费电预付费电度表；度表；度表；度表；50.GB/T 15284-2002 50.GB/T 15284-2002 多费率电能表多费率电能表多费率电能表多费率电能表 特殊要求；特殊要求；特殊要求；特殊要求；51.GB/T 17215-2002 151.GB/T 17215-2002 1级和级和级和级和2 2级静止式交流有功