1、 常用的測(cè)量方法有直接測(cè)量法、比較測(cè)量法和間接測(cè)量法。
1)用歐姆表測(cè)電阻、電流表測(cè)電流、電壓表測(cè)電壓都屬于直接測(cè)量法。由于儀表接入測(cè)量電路后,會(huì)使電路的工作狀態(tài)發(fā)生變化,故直接測(cè)量法的準(zhǔn)確度較低。
2)比較測(cè)量法根據(jù)被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)量的比較方式又分為零值法、差值法和代替法。比較測(cè)量法的準(zhǔn)確度和靈敏度都比較高,適用于精密測(cè)量。用電橋測(cè)電阻、用電位差計(jì)測(cè)電動(dòng)勢(shì)都屬于比較測(cè)量法。
3)根據(jù)被測(cè)量和其他量的函數(shù)關(guān)系,先測(cè)得其他量,然后按函數(shù)關(guān)系計(jì)算出來(lái)的一種方法叫做間接測(cè)量法。例如用伏安法測(cè)量電阻。間接測(cè)量法誤差較大,在準(zhǔn)確度要求不高的場(chǎng)合或直接測(cè)量有困難時(shí)采用。
2、 測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因,除了儀表的基本誤差和附加誤差的影響外,還由測(cè)量方法的不完善、測(cè)量人員操作技能和經(jīng)驗(yàn)不足以及人的感官差異等因素造成。
3、 根據(jù)誤差的性質(zhì),測(cè)量誤差一般分為系統(tǒng)誤差、偶然誤差和疏失誤差三類。
1)系統(tǒng)誤差是一種遵循一定規(guī)律,在測(cè)量過(guò)程中保持不變的誤差。造成系統(tǒng)誤差的原因有:測(cè)量設(shè)備的誤差、測(cè)量方法的誤差。例如刻度不準(zhǔn)確、引用近似公式、接觸電阻等造成的誤差。
2)偶然誤差是一種大小和符號(hào)都不固定的誤差,主要是由于外界環(huán)境(如溫度、濕度、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等)的偶然變化引起的,在重復(fù)進(jìn)行同一個(gè)量的測(cè)量過(guò)程中,其結(jié)果往往不完全相同。
3)疏失誤差是一種嚴(yán)重歪曲測(cè)量結(jié)果的誤差,是因測(cè)量時(shí)的粗心或疏忽造成,例如讀數(shù)錯(cuò)誤、記錄錯(cuò)誤等。包含有疏失誤差的測(cè)量結(jié)果應(yīng)拋棄不用。
4、 正負(fù)消去法就是對(duì)同一量反復(fù)測(cè)量?jī)纱?,如果其中一次誤差為正,另一次誤差為負(fù),取其平均值后就可以消去這種系統(tǒng)誤差。例如為消除外電場(chǎng)對(duì)電流表讀數(shù)的影響,可把電流表放置的位置掉轉(zhuǎn)180^o^再測(cè)一次,兩種放置測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生的誤差符號(hào)正好相反。
5、 通常采用增加重復(fù)測(cè)量次數(shù)的方法來(lái)消除偶然誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,測(cè)量次數(shù)越多,其算術(shù)平均值就越接近于實(shí)際值。
6、 電氣測(cè)量?jī)x表可分為兩大類,即電測(cè)量指示儀表和比較儀器。電測(cè)量指示儀表又稱為直讀儀表,其特點(diǎn)是直接將被測(cè)電量轉(zhuǎn)換為可動(dòng)部分的偏轉(zhuǎn)角位移,并通過(guò)指示器在標(biāo)尺上顯示被測(cè)電量的大小。比較儀器用于比較法測(cè)量,它包括各類交、直流電橋等測(cè)量?jī)x器。
7、 磁電系儀表的可動(dòng)線圈置于永久磁鐵的氣隙磁場(chǎng)中,電流通過(guò)時(shí)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力矩,當(dāng)與游絲的反向轉(zhuǎn)矩平衡時(shí),指針的偏轉(zhuǎn)角大小與被測(cè)電流的大小成正比。磁電系儀表只能用來(lái)測(cè)直流,儀表的靈敏度和精確度較高,多用來(lái)制作攜帶式電壓表和電流表、萬(wàn)用表。
8、 電磁系儀表被測(cè)電流通過(guò)固定線圈時(shí),固定鐵片與可動(dòng)鐵片同時(shí)被磁化,呈現(xiàn)同一極性,同性相斥,產(chǎn)生正比于兩種鐵片磁性強(qiáng)弱的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。磁性強(qiáng)弱正比于通入固定線圈的被測(cè)電流,指針偏轉(zhuǎn)角與被測(cè)電流的平方成正比。電磁系儀表主要安裝在配電盤上,作變化不大的電流、電壓指示,既可以測(cè)直流,也可以測(cè)交流,但精度不高。
9、 電動(dòng)系儀表的固定線圈和可動(dòng)線圈分別通入電流,由于載流導(dǎo)體磁場(chǎng)間的相互作用產(chǎn)生力矩。指針的偏轉(zhuǎn)角度與兩個(gè)線圈中電流的乘積成正比。電動(dòng)系儀表用于功率表、頻率表、相位表、交直流電壓、電流表,既可以測(cè)直流,也可以測(cè)交流,精度比電磁式儀表高。
10、 鐵磁電動(dòng)系儀表固定線圈制成電磁鐵形式,可動(dòng)線圈增加一個(gè)鐵芯,從而增加了儀表的偏轉(zhuǎn)力矩。由于鐵芯的磁滯和渦流影響,降低了儀表的準(zhǔn)確度。鐵磁電動(dòng)系儀表用于功率表、功率因數(shù)表、頻率表。
11、 感應(yīng)系儀表當(dāng)電壓線圈和電流線圈通過(guò)被測(cè)電路的交變電流時(shí),兩線圈分別產(chǎn)生交變磁通。鋁盤在交變磁通的作用下,感應(yīng)產(chǎn)生渦流,此渦流與交變磁通相互作用產(chǎn)生電磁力,引起活動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)。感應(yīng)系儀表主要用于電度表。
12、 磁電系比率表由兩個(gè)繞向相反,且在空間互成角度的可動(dòng)線圈及可動(dòng)線圈內(nèi)帶缺口的環(huán)形鐵芯、永久磁鐵和指針組成。磁電系比率表沒(méi)有反作用力矩的游絲,故平時(shí)指針可停留在標(biāo)度尺的任何位置。磁電系比率表用于兆歐表、相位表、頻率表。
13、 測(cè)量直流電流時(shí),電流表應(yīng)串聯(lián)在被測(cè)電路中。接線時(shí)被測(cè)電流的流入端接電流表的“+”接線端鈕,流出端接“-”接線端鈕。根據(jù)被測(cè)電流的大小選擇電流表的量程。如果事先估計(jì)不出被測(cè)電流的大小范圍,則應(yīng)先使用量程較大的電流表,然后再換一個(gè)合適量程的電流表測(cè)量。
14、 磁電系表頭的線圈和游絲都很細(xì),不能通過(guò)較大的電流,可在表頭兩端并聯(lián)分流電阻擴(kuò)大其量程。并聯(lián)分流電阻RF后電流量程擴(kuò)大了K倍,被測(cè)電流實(shí)際值等于表頭讀數(shù)乘以電流量程擴(kuò)大倍數(shù)K。已知表頭內(nèi)阻R?,需要擴(kuò)大量程K倍測(cè)量較大電流時(shí),并聯(lián)的分流電阻R F =R?/(K-1)。
15、 電磁系或電動(dòng)系電流表將固定線圈分段,通過(guò)連接片、轉(zhuǎn)換開關(guān)的不同連接方法來(lái)改變分段線圈的串、并聯(lián)方式,以獲得不同的量程。當(dāng)測(cè)量較大的交流電流,需要擴(kuò)大電流表的量程時(shí),一般采用加接電流互感器,測(cè)量的實(shí)際電流值等于電流表的讀數(shù)乘以互感器的變比。
16、 測(cè)量直流電壓時(shí),電壓表應(yīng)與被測(cè)電路并聯(lián)。磁電系電壓表在使用時(shí)應(yīng)將被測(cè)電壓的高電位端接電壓表“+”接線端鈕,低電位端接“-”接線端鈕。需要擴(kuò)大電壓表量程時(shí),在表頭上串聯(lián)一個(gè)分壓電阻。已知表頭內(nèi)阻Rv和分壓電阻Rs時(shí),被測(cè)電壓與電壓表顯示值的關(guān)系為:U=Uv(1+Rs/Rv)。
17、 交流電壓表的接線方式和量程選擇與直流電壓表基本相同,只是交流電壓表接線時(shí)不必考慮極性問(wèn)題。采用有電壓互感器的電壓表測(cè)量交流電壓時(shí),測(cè)量的實(shí)際電壓值等于電壓表的讀數(shù)乘以互感器的變比。
18、 直流電阻的測(cè)量是電氣設(shè)備安裝、大修和預(yù)防性試驗(yàn)中不可缺少的測(cè)試項(xiàng)目之一。測(cè)量直流電阻的目的是鑒定設(shè)備導(dǎo)線連接的質(zhì)量,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除隱患,保證電氣設(shè)備安全可靠地運(yùn)行。試驗(yàn)過(guò)程中需要測(cè)量直流電阻的有斷路器導(dǎo)電回路、母線連接處、感性負(fù)載繞組等。測(cè)量直流電阻的方法有電阻表法、電壓降法、電橋法。
19、 電壓降法是指在被測(cè)電阻上通以直流電流,測(cè)量其兩端的電壓和通過(guò)的電流,然后利用歐姆定律計(jì)算被測(cè)的直流電阻值。測(cè)試方法有兩種:電壓表在電流表前接適合測(cè)量阻值較大的電阻;電壓表在電流表后接適合測(cè)量阻值較小的電阻。實(shí)際測(cè)量中,這兩種方法由于儀表本身總有一定的內(nèi)阻,測(cè)得的電壓U和電流I經(jīng)過(guò)歐姆定律計(jì)算后的直流電阻值R,并不是真實(shí)的被測(cè)電阻值Rx。
20、 用單臂電橋測(cè)量直流電阻,被測(cè)的實(shí)際電阻等于平衡時(shí)的電阻減去引線電阻,被測(cè)電阻越小,引線電阻造成的誤差越大,故單臂電橋常用于測(cè)量1Ω以上的電阻。
21、 雙臂電橋?yàn)橄€和接觸電阻帶來(lái)的測(cè)量誤差,引線必須采用四根截面積相同、長(zhǎng)度相等的相同導(dǎo)線,否則會(huì)引起一定的測(cè)量誤差。雙臂電橋適用于測(cè)量準(zhǔn)確度要求較高的1Ω以下的小電阻。
22、 用雙臂電橋測(cè)量直流電阻,接入被測(cè)電阻時(shí),雙臂電橋電壓端子P1、P2引出線應(yīng)比電流端子C1、C2引出線的接線更靠近被測(cè)電阻的兩端。測(cè)量時(shí)先按下電源按鈕B接通電流回路,待電流達(dá)到穩(wěn)定值時(shí)再按下檢流計(jì)按鈕G接通檢流計(jì)。調(diào)節(jié)讀數(shù)臂阻值使檢流計(jì)處于零位,被測(cè)電阻等于讀數(shù)臂指示乘以倍率。測(cè)量結(jié)束時(shí),先斷開檢流計(jì)按鈕G,再斷開電源按鈕B,以免測(cè)量具有電感的直流電阻時(shí)產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)損壞檢流計(jì)。
23、 接地電阻的大小直接影響接觸電壓和跨步電壓的高低。接地電阻常用的測(cè)量方法有電流-電壓表法和接地電阻測(cè)量?jī)x測(cè)量法兩種。電流-電壓表法比較麻煩,需要獨(dú)立的交流電源以及裝設(shè)輔助接地體用作電流極等。接地電阻測(cè)量?jī)x自身能產(chǎn)生交變的接地電流,無(wú)需外加電源,并且電流極和電壓極也是配套好的,因此使用簡(jiǎn)易,攜帶方便,且抗干擾性較好。
24、 接地電阻測(cè)量?jī)x一般有E、P、C三個(gè)接線端鈕,測(cè)量時(shí)分別接于被測(cè)接地體、電壓極和電流極。將電壓極棒(電位探針)插入離接地體20m的地下,電流極棒(電流探針)插入離接地體40m的地下,且均應(yīng)垂直插入地面約400mm深處。用最短的連線連接E端和被測(cè)接地體;用較長(zhǎng)的連線連接P端和電壓極接地棒;用最長(zhǎng)的連線連接C端和電流極接地棒。
25、 使用接地電阻測(cè)量?jī)x時(shí),若標(biāo)度盤的讀數(shù)小于1,可將倍率標(biāo)度置于較小的倍數(shù),再調(diào)整標(biāo)度盤以得到正確讀數(shù)。若檢流計(jì)靈敏度過(guò)高,可將電位探針插淺一些,反之,可沿電位探針和電流探針注水,使土壤濕潤(rùn)。測(cè)量時(shí)被測(cè)接地體應(yīng)與接地線或其它接地體分開,同時(shí)應(yīng)盡可能把測(cè)量回路同電網(wǎng)分開,以利于測(cè)量安全及消除雜散電流引起的誤差,防止測(cè)量電壓反饋到被測(cè)接地體相接的其他導(dǎo)體上而引起事故。測(cè)量時(shí)在電流極周圍會(huì)有較大的跨步電壓,故在其30~50m范圍內(nèi)要禁止人畜進(jìn)入。
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