改电工仪表与测量基本知识

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电工测量技术,研究对象：,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；不论是电气设备的安装、调试、实验、运行、维修；还是对电气产品进行检验、测试、鉴定都会涉及电磁测量方面的技术问题。,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、电力监控网、火箭发射中心、家用电能计量表等。,应用领域,部分电工仪表图片,部分电工仪表图片,电气测量仪器的发展的阶段,20,世纪,50,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）；,20,世纪,50,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）；,20,世纪,70,年代初，智能仪器；,20,世纪,80,年代以后，虚拟仪器（检测技术与计算机技术有机结合）；,数字化,网络化,智能化,小型化,发展趋势,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,工程上最大测量误差的估计,及,系统误差的消除,第六节,随机误差的估计,第一章 电工仪表与测量的基本知识,本章要点,本章第一、二、三节主要介绍有关仪表的基本概念与工作原理，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，把被测电磁量转换为可阅读的数字或机械偏移，以达到测量的目的。,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，以及如何在测量中减少误差。,1,、,测量的意义,日常生活中处处离不开测量,科学的进步和发展离不开测量，,离开测量就不会有真正的科学。,测量总论,一、测量的基本概念,没有望远镜就没有天文学，没有显微镜就没有细胞学，没有指南针就没有航海事业,生产发展离不开测量,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。现代化的工业生产中，处处离不开测量。例如，一个大型钢铁厂需要约,2,万个测量点。,在高新技术和国防现代化建设中则更是离不开测量,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。,1.,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。,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已知单位进行比较，取得用数值和单位共同表示的测量结果。,二、测量的定义,测量结果测量数值,.,测量单位，,即：,测量的内涵,测量对象,：被测客体中的相应的量值信息；,测量目的,：从被测对象取得一个定量的认识；,测量过程,:,通过实验去认识对象的过程,测量方法,：比较；,A.,直接比较,B.,间接比较；,C.,需要测量仪器；,测量标准,：同类已知单位。,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准砝码的重量,被测物体的重量从度盘上读数，因为，弹簧秤度盘上的刻度是事先与标准量进行比较的结果。,2.,广义测量的定义,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。,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。,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特征、空间分布、拓朴结构等。,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。,1.,测量的基本要素,三、测量的基本要素,被测对象、测量仪器、测量技术、测量人员和测量环境,2.,测量过程,基本要素之间的互动关系,论证阶段,测量的主体（测量人员）根据测试任务的要求、被测对象的特点、属性，及现有仪器设备状况，拟定合理的测试方案。,设计阶段,* 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）,实施阶段,* 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,;,*,分析测量误差并显示测量出结果。,3.,被测对象,信息,广义的测量是信息的获取，信息反映了事物的运动的状态及其变化方式。信息又可分为自然信息和社会信息两大类。,4.,测量仪器系统,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,5.,测量的主体,测量人员,手动：由测量主体（测量人员）直接参与完成,自动：测量主体交给智能设备（计算机等）完成，但测量策略、软件算法、程序编写需由测量人员事先设计好。,6.,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。,根据定义而令系数为1的量称为单位。,单位是表征测量结果的重要组成部分，又是对两个同类量值进行比较的基础。,四、单位和单位制,1980,年由国际计量大会（,CGPM,）采纳和推荐的一种一贯单位制。注：,SI,是国际单位制的国际通用符号。,目前，国际单位制下,7,个基本单位：,长 度 米,M,质 量 千克（公斤）,Kg,时 间 秒,S,电 流 安,培, A,热力学温度 开,尔文,K,物质的量 摩,尔,Mol,发光强度 坎,德拉,cd,国际单位制,（,SI,）,International System of Units,米：,光在真空中（,1/299792458s,）时间间隔内所经过路径的长度。,第,17,届国际计量大会（,1983,）,千克：,国际千克原器的质量。,第,1,届国际计量大会（,1889,）和第,3,届国际计量大会（,1901,）,秒：,铯,-133,原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的,9192631770,个周期的持续时间。,第,13,届国际计量大会（,1967,），决议,1,安培：,在真空中，截面积可忽略的两根相距,1 m,的无限长平行圆直导线内通以等量恒定电流时，若导线间相互作用力在每米长度上为,210-7 N,，则每根导线中的电流为,1 A,。,国际计量委员会（,1946,）决议,2,。第,9,届国际计量大会（,1948,）批准,SI,基本单位的定义,开尔文：,水三相点热力学温度的。,第,13,届国际计量大会（,1967,），决议,4,摩尔：,是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元（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,0.012 kg,碳,-12,的原子数目相等。,第,14,届国际计量大会（,1971,），决议,3,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,5401012 Hz,的单色辐射，且在此方向上的辐射强度为（,1/683,）,W/sr,。,第,16,届国际计量大会（,1979,），决议,3,SI,基本单位的定义,国际单位制中具有专门名称的导出单位量,平面角 弧度,rad,立体角 球面度,sr,频率 赫兹,Hz,力（重力、压力） 牛顿,N,压强（应力） 帕斯卡,Pa,能量（功、热） 焦耳,J,功率（辐射通量） 瓦特,W,国际单位制（,SI,）的导出单位,电荷量 库仑,0,C,电位（电压、电动势） 伏特,V,电容 法拉,F,电阻 欧姆,电导 西门子,S,磁通量 韦伯,Wb,磁通量密度磁感应强度 特斯拉,TH,电感 亨利,H,国际单位制（,SI,）的导出单位,摄氏温度 摄氏度,0,C,光通量 流明,lm,光照度 勒克斯,lx,放射性活度 贝可勒尔,Bq,吸收剂量 戈瑞,Gy,剂量当量 希沃特,Sv,国际单位制（,SI,）的导出单位,第一节,测量方法的分类,一、测量方式分类,测量方式,直接测量,间接测量,组合测量,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。,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，再算出被测量。例如用伏安法测电阻。,指仪表读出值就是被测的电磁量，例如用电流表测量电流，用电压表测量电压。,二、测量方法,(,即数据读取方法,),分类,测量方法,直读法,比较法,利用仪表直接读取测量数据。,零值法,较差法,替代法,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。,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。,比较仪表指零时，从度量器读出被测量的数值,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。,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。,第二节 电工仪表的分类,一、模拟指示仪表,二、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。,（,1,）根据测量机构的工作原理分类 可以把仪表分为电磁系、磁电系、电动系、感应系、静电系和整流系等。,磁电式,C,、 整流式,L,、 热偶式,E,、电磁式,T,、 电动式、铁磁电动式,D,、感应式,G,、静电式,Q,（,2,）根据测量对象分类 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、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。,（,3,）根据仪表工作电流的性质分类 可以分为直流仪表、交流仪表和交直流两用仪表。,模拟指示仪表的分类,（,4,）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）和可携式仪表等。,（,5,）按仪表使用条件分类 分为,A,、,A1,、,B,、,B1,和,C,五组。（,A,组： 工作环境为,0,+40,， 相对湿度在,85%,以下。,B,组： 工作环境为,-20,+50,， 相对湿度在,85%,以下。,C,组： 工作环境为,-40,+60,， 相对湿度在,98%,以下）有关各组仪表使用条件的规定可查阅国家标准,GB/T 776-1976,电气测量指示仪表通用技术条件,。,（,6,）按仪表的准确度等级分类 分为、和共,7,个准确度等级。,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,GB/T 776-1976,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：按仪表面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：,42C3-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,举例：,T62-V,设计序号为,62,的电磁系电压表,另有：系列代号前加一个汉语拼音字母 表示类别,如：,Q,表示电桥,P,表示数字式,Z,表示电阻,D,表示电能表,设计序号,系列代号,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。,三、比较仪器,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，并标注在仪表面板的显著位置上，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,电流种类的符号,5,工作位置的符号,7,绝缘强度的符号,级交流电度表的验收方法,直流电位差计,直流电阻分压箱,标准电池,5. GB/T 3930-1983,测量电阻用直流电桥,数据处理用的模块化仪器系统,CAMAC,系统,多机箱系统结构分支信息公路和,A1,型,CAMAC,机箱控制器规范,五十七项国家标准目录（,1,7,）,系统中的块传送；,9.GB 6738-1986,电测量指示和记录仪表及其附件的安全要求；,多个控制器在一,CAMAC,机箱中；,串行信息公路接口系统；,标准电容器；,感应分压器；,测量用稳定电源装置 ；,标准电容箱；,五十七项国家标准目录（,8,15,）,交流电桥；,电测量仪表标度盘与标度尺；,直接动作电测量记录仪；,直流磁电系检流计；,电力定量器；,数字仪表基本参数系列；,直流数字电压表及直流模数变换器；,无功电度表；,、,1,和,2,级交流有功电度表；,25. GB/T 9092-1998,费率和负载控制时间开关；,五十七项国家标准目录（,16,25,）,交流电度表符号；,级和,2,级直接接入静止式交流有功电度表验收检验 ；,交流电量转换为模拟量或数字信号的电测量变送器；,29. GB/T 7676.1-1998,直接作用模拟指示电测量仪表及其附件 第,1,部分,:,定义和通用要求；,直接作用模拟指示电测量仪表及其附件 第,2,部分,:,电流表和电压表的特殊要求；,五十七项国家标准目录（,26,30,）,直接作用模拟指示电测量仪表及其附件 第,3,部分,:,功率表和无功率表的特殊要求；,直接作用模拟指示电测量仪表及其附件 第,4,部分,:,频率表的特殊要求；,直接作用模拟指示电测量仪表及其附件 第,4,部分,:,频率表的特殊要求 ；,直接作用模拟指示电测量仪表及其附件 第,5,部分,:,相位表、功率因数表和同步指示器的特殊要求；,直接作用模拟指示电测量仪表及其附件 第,6,部分,:,电阻表,(,阻抗表,),和电导表的特殊要求；,五十七项国家标准目录（,31,35,）,直接作用模拟指示电测量仪表及其附件 第,7,部分,:,多功能仪表的特殊要求；,直接作用模拟指示电测量仪表及其附件 第,8,部分,:,附件的特殊要求；,直接作用模拟指示电测量仪表及其附件 第,9,部分,:,推荐的试验方法；,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；,电测量仪器,X-t,记录仪 第,1,部分,:,定义和要求；,五十七项国家标准目录（,36,40,）,电测量仪器,X-t,记录仪 第,2,部分,:,推荐的附加试验方法；,和,3,级静止式交流无功电度表 和级静止式交流有功电度表；,费率和负荷控制用电子式纹波控制接收机；,安装式指示和记录电测量仪表的尺寸；,交流,1 000 V,和直流,1 500 V,以下低压配电系统电气安全 防护检测的试验、测量或监控设备 第,1,部分,:,通用要求；,五十七项国家标准目录（,41,45,）,电能表检验装置；,卡预付费售电系统 第,1,部分,:,总则；,卡预付费售电系统 第,2,部分,:IC,卡及其管理；,卡预付费售电系统 第,3,部分,:,预付费电度表；,多费率电能表 特殊要求；,级和,2,级静止式交流有功电能表；,五十七项国家标准目录（,46,51,）,交流,1000V,和直流,1500V,以下低压配电系统电气安全 防护检测的试验、测量或监控设备 第,2,部分,:,绝缘电阻；,电气测量指示仪表通用技术条件；,电工和电子测量设备性能表示；,脉冲信号发生器技术条件；,56. GB/T 9318-1988,脉冲信号发生器测试方法,57. GB/T 13978-1992,数字多用表通用技术条件,五十七项国家标准目录（,52,57,）,电工指示仪表主要由测量机构和测量线路两部分组成。,测量机构是仪表的核心，由固定部分和可动部分组成。,第三节 电工仪表的组成和基本原理,一、模拟指示仪表的组成,电工指示仪表的测量机构,测量机构,转动力矩装置,反作用力矩装置,阻尼力矩装置,读数装置,支撑装置,模拟指示仪表中的三大部件：,1.,产生转动力矩,M,的装置：,使指针偏转,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.,产生反作用力矩,M,a,的装置：,平衡转动力矩。,主要有游丝、悬丝等。,指示仪表的测量机构,3.,产生阻尼力矩的装置：,尽快指示出被测量的数值,可以利用电磁阻尼、空气阻尼、油阻尼等。,4,读数装置,读数装置由指示器和刻度盘组成。指示器分指针式和光标式两种。指针又分矛形和刀形。,大、中型安装式仪表多采用矛形指针，以便远距离读数。小型安装式仪表及便携式仪表多采用刀形指针，以利于精确读数。,光标式指示器适用于一些高灵敏度和高准确度的仪表。,矛形指针 刀形指针 光标指示器,刻度盘是一个画有标度尺和仪表标志符号的面板，为了消除视觉误差，有些便携式精密仪表在标度尺下面还安装一块反射镜，如图所示。当看到指针和指针在镜中的影像重合时才能读数。这样做的目的是为了消除视觉误差。,刻度盘（表盘）,安装反射镜的表盘,5,支撑装置,测量机构中的可动部分要随被测量大小而偏转，就必须有支撑装置。常见的支撑方式有两种。一种是轴尖轴承支撑方式，一种是张丝弹片支撑方式。许多检流计都采用了张丝弹片支撑方式。,a,）轴尖轴承支撑装置,b,）张丝弹片支撑方式,支撑装置示意图,二、数字仪表的组成,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,被测线路,A/D,转换,数字显示器,被测量,x,电压,U,第四节 测量误差及其表示方法,一、测量误差的分类,测量误差 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,二、测量误差的表示方法,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。,例,测量两个电压，实际值,U,1,=100V,，,U,2,=20V,， 仪表的示值分别为,U,x1,=101V,，,U,x2,=21V,。其绝对误差分别为：,U,1,=U,x1,-U,1,= 101-100 = +1V,U,2,=U,x2,-U,2,= 21-20 = +1V,很显然，虽然二者的绝对误差相同，但是二者测量的精确度却相差甚远，因此有必要引入相对误差的概念。,2.,相对误差,定义：,绝对误差与被测量实际值之比的百分数称为相对误差，即：,例,用一电压表测量,200V,电压时，其绝对误差为,+1V,；用另一电压表测量另一电压读数为,20V,时，其绝对误差为,+1V,。求它们的相对误差。,解：,3.,引用误差,以绝对误差,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。,例,检定一个满刻度为,5A,的级电流表，若在,刻度处的绝对误差最大，,，,问此,电流表准确度是否合理？,解：此电流表的最大引用误差,因为,2.0%,1.5%,，即该表的的基本误差超,出级表的允许值，所以该表的准确度不合格。,但该表最大引用误差小于级表的允许值，若其,他性能合格，可作为级表使用。,4.,正确度、精密度、准确度,正确度,:,表征系统误差的大小。,精密度,:,指在多次精密测量中，测量读数重复一致的程度，表征即随机误差的大小。,准确度,:,表示测量中系统误差和随机误差两者的综合影响，系统误差小称之为正确度高，随机误差小称之为精密度高，准确度高则是指系统误差和随机误差都比较小。指既“正确”又“精密”的测量。可见准确度可以表示测量结果与被测真值的一致程度。,若直接测量所用仪表的准确度为,K,，则直接测量可能出现的相对误差最大值不会超过,K,值。,第五节 工程上最大测量误差的估计及,系统误差的消除,一、直接测量方式的最大误差,最大绝对误差：,最大相对误差：,直接测量,:,测量结果中的误差即是所使用仪表本身的基本误差。可以根据仪表的准确度等级计算，指示仪表的准确度等级用最大引用误差表示。,例,校验一只量限为,150V,的电压表，发现,50V,处的误差最大，其值,m=,1V,，求该表的准确度等级。,解,因此准确度等级,K,为级。,例,用级、量限为,30A,的电流表测量某电流时，其读数为,10A,，试求测量可能出现的最大相对误差为多少？,解,由式（,1-4,）可得，该表的最大绝对误差为,由式,(1-2),可得，该表测量的最大相对误差为,由此可知，测量结果的准确度（最大相对误差）和仪表的准确度是不同的两个概念，,不能把仪表的准确度与测量的准确,度看成是一回事,。,例,在上例中，若改用级、,100A,的电流表，如果其读数仍然为,10A,，则此时的最大相对误差又为多少？,解,该表的最大绝对误差为,测得,10A,时，其最大相对误差为,由此可见，仪表的准确度虽然提高了，但测量结果的误差,反而增大了。这是因为仪表准确度一定时，量限越大的仪表,其最大绝对误差越大。所以，,不能只片面追求仪表的准确度,等级，还应根据对测量的要求，合理选择仪表量程，测量时,使被测量尽量大于量限的,1/2,或,2/3,以上，才能使仪表的准确,度得以充分发挥，测量的准确度才能得到比较满意的结果。,二、间接测量方式的最大误差,1,、被测量,y,为,n,个中间量之和,设,x,1,x,2,x,3,为被测量有关的中间量，被测量,y,为,x,1,x,2,x,3,之和，,1,2,3,为测量中间量可能产生的相对误差则,y,可能产生的相对误差为：,最大误差出现在各中间量的相对误差符号相同时，即：,2.,被测量,y,为两个中间量之差,若被测量,y,为中间量,x,1,，,x,2,之差，,1,2,为测量每个中间量可能产生的误差，则被测量可能产生的相对误差为：,最大误差不仅与各中间量的相对误差有关，而且与中间量之差有关，差越小，被测量,y,的相对误差就越大。例如在并联电路中，用测到的总电流与一个支路电流去求得另一支路的电流，这种方法不可取。,3.,若被测量为若干中间量之积或商,若被测量,y,为若干中间量,x,n,1,x,m,2,x,p,3,之积或商,1, ,2,3,为测量中间量可能产生的相对误差，则,y,可能产生的相对误差为：,最不利情况发生在符号相同时，即：,从制造角度,：,改进仪表结构和制造工艺，如减少转动部分的摩擦，加强对外界电磁场的屏蔽等。这也是消除系统误差最根本的办法。,从使用角度,；,使用者无法改变仪表的结构，只能在使用中采用比较法、正负误差补偿法等来减小误差，例如测量后将仪表调转,180,，重测一次，用两次测量平均值作为测量值，以消除地磁的影响，或利用校正值求得被测量的真值。,三、系统误差的消除方法,系统误差产生原因及消除办法,1.,仪表本身结构造成的误差,:,这种误差可通过改善材料性能与制造工艺来消除,.,例如摩擦误差,是仪表的可动部分采用转轴式结构必然会产生的一种误差,.,只要改善转轴材料或采用悬丝结构或选用数字显示形式代替,.,误差就可以减小或消除,.,2.,外界干扰造成的误差,:,如电磁干扰,地磁干扰,.,可以在结构上采用屏蔽法、或在测量方法上采取比较法、正负误差补偿法，减少或消除干扰所造成的影响,.,3.,环境条件变化造成的误差,:,只要改善环境条件，例如使用空调,或在内部结构中进行补偿,例如电阻温度的的正负补偿，都能使误差得以减少或消除。,随机误差是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。在一组测量数据列中，随机误差通常呈正则分布，表现为有界性、单峰性和正负误差出现几率相等的特点。,随机误差值一般都比较小，,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。计算前首先要,进行多次测量，取得大量,数据，然后按以下步骤进行。,第六节 随机误差的估计,一,.,随机误差的特点,第一步,：先从多次测量值中求得其算术平均值。,第二步,：求出每次测量值的剩余误差，并且只 有测量列的剩余误差总和为,0,时，才说明所计算的算术平均值是正确的。否则必须重算。,二、计算步骤,第三步,：用贝塞尔公式求出标准差的估计值。,第四步,：三倍标准差的估计值称为极限误差，应检查测量列中的剩余误差，是否有超过极限误差 的数据，如有则该项测量值属于坏值应予剔除，然后按以上步骤重新计算。,第五步,：求算术平均值的标准差，并用 表示测量结果的可信赖程度。,小 结,1,、电气测量的研究对象。,2,、常用电工仪表测量方法。,3,、常用电工仪表的分类、型号及标志。,4,、模拟指示仪表的组成及三大部件。,5,、测量误差的分类及表示方法。,6,、工程上最大测量误差的计算。,7,、系统误差的消除方法。,8,、随机误差的估计与计算。,1,、测量方式有哪些类型？,2,、电工仪表主要有哪些类型？,3,、模拟指示仪表按准确等级可分为哪些类型？,4,、模拟指示表按工作原理可分为哪些类型？,5,、模拟指示仪表按被测对象可分为哪些类型？,6,、模拟指示仪表有哪两部分组成？核心是什么？,7,、数字仪表的由哪些部分组成？各部分 作用是什么？,8,、测量误差类型有哪些？各误差的含义是什么？,9,、测量误差 表示方法有哪些？,10,、什么是绝对误差？什么是相对误差？什么是引用误差？,11,、会进行绝对误差、是相对误差、引用误差的计算。,12,、绝对误差和相对误差对衡量误差对测量结果的影响是什么？,13,、仪表的准确度与什么有关？,思考题,