电工测量概述

1、电气标准器
测量就是用专门的仪器或设备通过实验或计算求得被测量的值，必须以电气标准器为基础进行测量。充当测量仪表测量标准的设备称为电气标准器。如：标准电阻器、标准电池、标准电感器、标准电容器等。
实际的测量仪表内部并不含电气标准器，只是用电气标准器进行校准。例如，在使用
模拟万用表换挡测量电压时，总是需要将两表笔短接，然后将指示调零，只是因为两表笔短接，其阻值为零，所以以它为基准可进行正确测量。又如，用数字式万用表测量范围为
0~10V的电压，其内部信号范围假定为0~5V，可采用如下方法校准：将标准电池（1V）作为输入，调准内部电路使内部输入信号为0.5V即可。
2、测量误差
电工仪表的准确度是指测量结果（简称示值）与被测量真实值（简称真值）间相接近的程度，是测量结果准确程度的量度。误差是指示值与真值的偏离程度。准确度与误差本身的含义是相反的，但两者又是紧密联系的，测量结果的准确度高，其误差就小，因此在实际测量中往往采用误差的大小来表示准确度的高低。
仪表误差可分为基本误差和附加误差。基本误差是在规定的温度、湿度、频率、波形、放置方式以及无外界电磁场干扰等正常工作条件下，由于仪表本身的缺点所产生的误差。
附加误差是由于外界因素的影响和仪表放置不符合规定等原因所产生的误差。附加误差有些可以消除或限制在一定范围内，而基本误差却不可避免。 常用的误差表示方法用下列几种。
1、绝对误差＝x－ x示值， 真值
例1一被测电流的真值为2A，用电流表测得的示值为2.1A，则测得的绝对误差为

1、相对误差 绝对误差， 真值示
值误差： 绝对误差， x示值
1、引用误差 绝对误差， 满标度值即量限

电工仪表就是按照最大引用误差来划分其准确等级的。
目前我国直读式测量仪表的准确度分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七级。如准确度为2.5级的仪表，其最大引用误差为2.5％。
例2某待测量结果为80mA，现有0.5级量程为0~300 mA和1.0级量程为0~100 mA的两个
电流表，问哪一个电流表测得更准确？
解：用0.5级测量80mA电流时，
最大绝对误差为
最大相对误差为
用1.0级测量80mA电流时，
最大绝对误差为
最大相对误差为
上述例题说明，选择合适的仪表量程，对保证较高的测量准确性是很重要的。
测量误差可以分为三类。
（1）系统误差
在相同的条件下，多次测量同一量时，误差的绝对值和符号保持恒定，或测试条件改变时按一定规律随条件变化的误差，称为系统误差。
系统误差产生的原因有：仪表工作原理的不完善，仪表本身的材料、零部件、工艺及加
工精度等方面有缺陷，测试时仪表的安装或摆放的方法不正确及仪表用法的不正确；环境因 素的影响，测量人员的不良习惯等。
欲减小系统误差方法：
①修正不合理的简化、近似公式和测量方法。
②合理选用准确度较高的测量仪表，防止测量仪表的互相干扰，做好调校工作。
③提高测量人员的工作能力，保证读数和记录的熟练和准确。
（2）随机误差
在相同的条件下，多次测量同一个量时，每一次测量误差的大小和符号都是随机的，不可 欲知的，这一类误差称为随机误差。
减小随机误差方法：选用精密度较高的仪表；进行多次测量，用多次测量的算术平均值作为最 终测量值。
（3）粗大误差
测量值明显偏离被测量值真值的误差称为粗大误差，也称为坏值。
粗大误差产生的原因有测错、读错、记错、测量仪表或系统故障以及实验条件不具备等。
3、电工测量仪表的分类
（1）按被测量的种类可分为电流表、电压表、功率表、频率表、相位表等。
（2）按电流的种类可分为直流、交流和交直流两用仪表。

（3）按工作原理可分为磁电式、电磁式、电动式仪表等。

（4）按显示方法可分为指针式（模拟式）和数字式。
（5）按准确度可分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和5.0共7个等级。
常用电工测量仪表的符号和意义
4、直读式电工测量仪表的工作原理
直读式电工测量仪表是用标度盘和指针指示电量的仪表，又称为模拟仪表。
电工测量中常用的指针式仪表有磁电式、电动式、电磁式三种。工作原理都是利用电磁现象使仪表的可动部分受到电磁转矩的作用而转动，从而带动指针偏转来指示被测量的大小。
（1）磁电式仪表
特点：磁电式仪表的灵敏度、准确度高，刻度均匀，阻尼良好，构造精细，消耗的功率小。
但磁电式仪表只能测量直流电流，而且由于活动线圈绕线很细，故载流量小，同时结构复杂，成本较高。
（2）电磁式仪表
特点：电磁式仪表能进行交、直流回路测量，可测量较大的电流和电压，结构简单、牢固，价格低廉。但其刻度不均匀，容易受到外界磁场的影响，准确度较差，一般用于电力工程中的电流、电压测量。
（3）电动式仪表
特点：电动式仪表能测量交、直流回路的电流、电压和功率，但受外界磁场影响较大，测量电流、电压时刻度不均匀，本身能耗大，过载能力较弱，价格偏高。