實驗一 基本電工儀表使用及測量誤差分析

《實驗一 基本電工儀表使用及測量誤差分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、實驗一基本電工儀表使用及測量誤差分析一、實驗目的1.掌握電壓表、電流表等使用方法。2.會測定電壓表、電流表準確度。3.學會減少電表對測量結(jié)果的影響及測量誤差的計祘。二、實驗原理用電工測量儀表測量一個電量時，儀表的指示值Ax與被測量的實際值Ao之間，不可避免地存在一定的誤差，它可用兩種形式表示：絕對誤差：△＝Ax－Ao相對誤差：＝×100%用儀表測量會影響測量誤差的因素很多（可參閱“附錄一”或相關書籍），下面僅討論其中的兩個主要因素及處理方法。1．儀表準確度對測量誤差的影響：儀表準確度關系到測量誤差的大小。目前，我國直讀式電

2、工測量儀表準確度分為0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5和5.0七個等級。這些數(shù)字表示儀表在正常工作條件下進行測量時產(chǎn)生的最大相對誤差的百分數(shù)。儀表準確度等級通常標在儀表面板上。儀表使用過程中應定期進行校驗，最簡單的校驗方法是比較法。按儀表校驗規(guī)定，必須選取比被校表的準確度等級至少高2級的儀表作為標準表，校驗可用圖1－1所示電路。圖1－1比較法校驗電路在儀表的整個刻度范圍內(nèi)，逐點比較被校表與標準表的差值△，根據(jù)△最大值的絕對值與被校表量程Am之比的百分數(shù)，可以確定被校表的準確度等級。如測得結(jié)果，則被校表的準確度等

3、級為2.5級。例：有一準確度為2.5級的電壓表，其量程為100V，在正常工作條件下，可產(chǎn)生的最大絕對誤差（即：由于儀表本身結(jié)構的不精確所產(chǎn)生的基本誤差）為：＝2.5％×100＝±2.5（V）對于量程相同的儀表，越小，所產(chǎn)生的就越小。另外，用上述電壓表分別測量實際值U為5V和100V的電壓時，測量結(jié)果的相對誤差分別為：可見，在選用儀表量程時，被測量程值愈接近儀表滿量程值，相對測量誤差越小。2．表內(nèi)阻對測量誤差的影響：實際電路測量中，需將電壓表與被測電壓的支路并聯(lián)，電流表與被測電流的支路串聯(lián)。而電壓表的內(nèi)阻不可能為無窮大，電流

4、表的內(nèi)阻可能為零。所以當儀表接入被測電路時，會改變被測電路的工作狀態(tài)，使測得的結(jié)果與被測電路的實際值產(chǎn)生誤差。如測量未知電阻RX，可采用圖1－2中的兩種接法。圖1－2用伏安法測電阻的兩種方法圖1－2中，RV為電壓表內(nèi)阻，RA為電流表內(nèi)阻。根據(jù)電路基本定律，從圖1－2（a）可得(1－1)從圖1－2（b）可得（1－2）從式(1－1)或（1－2）可看出，電表內(nèi)阻RA、RV對測量結(jié)果有影響。如果我們能測得電壓表、電流表的內(nèi)阻，被測電阻RX就可通過式（1－1）或式（1－2）得到修正。另外，根據(jù)誤差理論，間接測量RX的相對誤差，可用下

5、列公式求得：對應式（1－1）的公式為(1－3)對應式（1－2）的公式為(1－4)式(1-3)和(1-4)式中、分別為電壓表、電流表讀數(shù)的相對誤差，、分別為電壓表內(nèi)阻RV、電流表內(nèi)阻RA測量值的相對誤差。三、實驗內(nèi)容1.用實驗臺上數(shù)字式直流電壓表校驗一個MF型萬用表5V檔的準確度等級；用實驗臺上數(shù)字式直流毫安表校驗另一個MF型萬用表50mA檔的準確度等級。校驗方法：例如用圖1－1電路（a）校驗電壓表調(diào)節(jié)恒壓源輸出電壓US，使被校表指針依次指在標尺的大刻度值上，如圖1－3所示的a、b、c、d、e、f位，分別記下被校表標準表相應

6、的讀數(shù)UX、UO（參數(shù)表1－1），則UX、UO分別為測量值和真值，則在每一大刻度值上的絕對誤差為△U=UX－UO，根據(jù)值確定被校表等級。表1－1校驗電壓表的準確度等級MF型萬用表5V檔UX(V)0.001.002.003.004.005.00實驗臺數(shù)字式電壓表UO(V)絕對誤差△U(V)準確度等級：表1－2校驗電流表的準確度等級MF型萬用表50mA檔IX(mA)0.010.020.030.040.050.0實驗臺數(shù)字式電壓表IO(mA)絕對誤差△I(mA)準確度等級：2．用被校驗5V、50mAMF型電表，按圖1－2兩種接法

7、測標稱值為100的電阻值。用數(shù)字萬用表電阻檔測量被測電阻，將該測量值視為被測電阻的真值。表1－3內(nèi)接法、外接法測電阻測量電路圖1－2（a）圖1－2（b）U(V)I(mA)RX＝(kΩ)3．數(shù)字式萬用表分別測出MF型5V電壓檔、50mA電流檔的內(nèi)阻RV、RA。（△RV、△RA的計祘方法見萬用表使用說明書）四、主要儀器1．直流恒壓源2．數(shù)字式直流電壓表、毫安表3．MF型萬用表2只4．數(shù)字式萬用表1只5．被測電阻（用三相交流負載箱上100Ω可調(diào)電阻的最大值）五、實驗注意事項1．實驗臺上的恒壓源、恒流源均可通過粗調(diào)（分段調(diào)）波動

8、開關和細調(diào)（連續(xù)調(diào)）旋鈕調(diào)節(jié)其輸出量，并由該組件上數(shù)字電壓表、數(shù)字毫安表顯示其輸出量的大小。在啟動這二個電源時，先應使其輸出電壓調(diào)節(jié)或電流調(diào)節(jié)旋鈕置零位，待實驗時慢慢增大。2.恒壓源輸出不允許短路，恒流源輸出不允許開路。3.電壓表并聯(lián)測量，電流表串入測量，并且要注意極性與量程的合理選擇。六、思考1．