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1、第五章電路參數(shù)的測(cè)量重點(diǎn):1、掌握測(cè)量R/L/C的原理、方法。2、掌握常用儀器的基本原理和使用方法。單電橋、雙電橋、交流阻抗電橋測(cè)量電路參數(shù)的原理與方法。能根據(jù)參數(shù)類型正確選擇儀器,掌握儀器的使用規(guī)范與正確的測(cè)量步驟。兆歐表和接地電阻測(cè)量?jī)x是安裝、維修現(xiàn)場(chǎng)必備工具,要求熟悉它的使用方法。3、估算測(cè)量結(jié)果的系統(tǒng)誤差。補(bǔ)充基本概念:電路參數(shù)電阻、電容、電感(互感)電感的品質(zhì)因數(shù)Q電容的損耗基本參數(shù)輔助參數(shù)補(bǔ)充1:電感的品質(zhì)因數(shù)Q電感線圈的等效電路電感的品質(zhì)因數(shù)在感抗一定的條件下,電阻越小,Q越高,電感的功率損耗越小,接近
2、于理想電感。大大補(bǔ)充2:電容的損耗損耗角。電容的損耗介質(zhì)損耗金屬損耗漏電損耗極化損耗電離損耗超過耐壓值時(shí)考慮。絕緣介質(zhì)漏電產(chǎn)生的損耗。金屬部件電阻產(chǎn)生的損耗。電容器的并聯(lián)等效電路相量圖容抗一定的條件下,電阻越大,越小,電容的功率損耗越小,接近于理想電容。(1)若主要考慮漏電損耗(2)若主要考慮金屬損耗相量圖電容器的串聯(lián)等效電路容抗一定的條件下,電阻越小,越小,電容的功率損耗越小。從測(cè)量的角度出發(fā),把電阻分為大中小三類。一、中值電阻的測(cè)量方法:歐姆表、伏安法、單電橋…第一部分直流電阻的測(cè)量(直讀法)1、歐姆表標(biāo)尺反向刻
3、度且不均勻。GB/T7676.5-1998直接作用模擬指示電測(cè)量?jī)x表及其附件第六部分:電阻表(阻抗表)和電導(dǎo)表的特殊要求歐姆表的誤差特性“有效”讀數(shù)范圍。中心值電阻。當(dāng),指示值在標(biāo)尺中心,其值稱為中心值電阻,即歐姆表內(nèi)阻。多量程歐姆表:共用標(biāo)尺,使各檔中心值是十倍關(guān)系。選擇檔位時(shí),應(yīng)盡量使指針在中心值附近。歐姆調(diào)零,補(bǔ)償電池電動(dòng)勢(shì)的下降。隨電動(dòng)勢(shì)下降逐漸增大調(diào)零電阻。2、數(shù)字萬用表的歐姆檔原理(補(bǔ)充)為待測(cè)電阻。接入待測(cè)電阻后,數(shù)字萬用表輸出恒定電流,測(cè)量求得阻值。優(yōu)點(diǎn):測(cè)量值與阻值成線性關(guān)系。指針式萬用表黑表筆為正
4、極,紅表筆為負(fù)極。內(nèi)部黑表筆連接到了1.5V電池的正極。數(shù)字萬用表的紅表筆為正極,黑表筆為負(fù)極。內(nèi)部紅表筆連接到了9V電池的正極。問:萬用表轉(zhuǎn)換開關(guān)旋到歐姆檔時(shí),紅、黑表筆哪個(gè)的電勢(shì)高?a.電壓表前接方法誤差(系統(tǒng)誤差)。適用于。測(cè)量較大電阻(間接法)3、伏安法測(cè)電阻b.電壓表后接方法誤差為負(fù)。適用于。測(cè)量較小電阻伏安法測(cè)電阻的實(shí)用意義:在被測(cè)電阻的工作狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)量。練習(xí)1伏安法測(cè)200Ω的電阻,若電壓表內(nèi)阻2kΩ,電流表內(nèi)阻0.03Ω。分別計(jì)算電壓表前接、后接時(shí)的測(cè)量誤差。接通電源后,調(diào)節(jié)橋臂電阻,使c、d兩點(diǎn)等
5、電位,指零儀電流為零。(比較法)4、直流單電橋(又稱惠斯登電橋)比例臂比較臂(1)接法及平衡狀態(tài)平衡條件平衡條件推導(dǎo):由于:可知:上式代入最先兩式,則有:比例臂比較臂單電橋?qū)嵨飯D(QJ23型)注意測(cè)量前應(yīng)估計(jì)待測(cè)電阻的數(shù)值,以選擇合適的比率,使比較臂的電阻位數(shù)能全部用到。例QJ23型單電橋,比例臂分七個(gè)檔位,分別為1~9999Ω,增量為1Ω。在100~99990Ω的基本量限內(nèi),誤差不超過問:測(cè)量500Ω左右的電阻,該如何選擇比較臂檔位?解:檔位取0.1,比較臂讀數(shù)5126,可知。比較臂電阻范圍是(2)電橋靈敏度電橋平
6、衡后,某一橋臂電阻產(chǎn)生相對(duì)變化,在指零儀支路引起的電流、電壓、功率的變化量與之比,稱為電橋靈敏度。電橋的電流靈敏度:電橋的電壓靈敏度、功率靈敏度可用類似形式表示。提高電橋靈敏度的途徑:a.適當(dāng)提高電源電壓,但不能超過電阻的額定功率。b.適當(dāng)選擇靈敏度高、內(nèi)阻低的檢流計(jì)。如果電橋靈敏度S=1格/0.5%,也就是當(dāng)Rx有0.5%改變時(shí),檢流計(jì)有1格的偏轉(zhuǎn)。通常我們可以覺察出1/10格的偏轉(zhuǎn),也就是說,該電橋平衡后,Rx只要改變0.05%,我們就能覺察出來,這樣,由于電橋靈敏度的限制所帶來的誤差可以小于萬分之五。(3)橋臂
7、換位法適用于自搭電橋,在各橋臂已知電阻誤差不同的情況下,可以用此方法減小測(cè)量結(jié)果的誤差。a.原理RXR4’換位原圖中:換位后:上述兩式相乘,可得:b.誤差分析橋臂換位法適用于各臂電阻誤差不同的情況,便于減小測(cè)量誤差。(4)為什么單電橋不能測(cè)小電阻?單電橋測(cè)量時(shí),引線電阻、電橋連接處接觸電阻均計(jì)入橋臂電阻,當(dāng)測(cè)量小值電阻時(shí),引線電阻和接觸電阻對(duì)測(cè)量值影響較大。因此測(cè)量小電阻時(shí),單電橋已不適用,必須選用雙電橋。二、小電阻的測(cè)量方法:測(cè)量對(duì)象:變壓器繞組的直流電阻,分流電阻等??紤]:消除引線電阻和接觸電阻的影響。方法:雙電
8、橋、直流電位差計(jì)、數(shù)字萬用表…電阻用四端鈕接法。一、雙電橋電路構(gòu)成直流雙電橋也是由檢流計(jì)、比率臂和比較臂組成。比率臂為兩對(duì)可同步調(diào)節(jié)的可調(diào)電阻,電流接頭之間用一條的粗母線連接。第三節(jié)直流雙電橋用于測(cè)量小電阻。平衡時(shí),檢流計(jì)兩端等電位。關(guān)于三個(gè)回路列方程:(1)(2)(3)由(3)得:(4)將(4)代入(1),得:(5)將(4)、(5)代入(2)