测量和数据采集系统

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1、1第7章测量和数据采集系统7.1电量测量7.2非电量电测法和数据采集系统的组成7.3传感器7.4有源滤波和测量放大电路7.5模拟开关和取样—保持电路7.6数—模（D/A）转换器7.7模—数（A/D）转换器8.7非电量测量系统举例主要内容27.1电量测量主要内容7.1.1常用电工测量仪表的分类7.1.2测量误差和仪表准确度7.1.3电流、电压、功率和电能的测量3电工测量仪表按测量方法分为：直读式和比较式7.1.1常用电工测量仪表的分类直读式：它能直接指示被测量的大小。模拟式：用指针在刻度盘上指示出被测量的数值，指示值可随被

2、测量的改变而连续地变化。数字式：将被测模拟量先转换为数字量，用离散的数字来显示被测量的大小，可消除人为的读数误差。直读式仪表按被测量的不同分为：电流表、电压表、功率表、瓦时计（电能表）、频率计、电阻表、功率因数表等。按工作原理不同可分为：磁电式、电磁式、电动式等。按电流种类分为：直流表、交流表、交直流两用表。按显示方式分为模拟式和数字式。4电工测量仪表按测量方法分为：直读式和比较式7.1.1常用电工测量仪表的分类常用的比较仪表有：直流电桥、直流电位差计、交流电桥等。比较式仪表：将被测量和已知的标准量进行比较，从而确定被测

3、量的数值。特点是：测量准确，但价格较贵，使用较繁。5电工测量仪表上的符号及意义7.1.1常用电工测量仪表的分类符号意义−直流仪表∽交流仪表−∽交直仪表1.5准确度等级1.5级绝缘强度试验电压为2kV⊥或↑仪表直立放置或→仪表水平放置工作环境等级:A—温度0℃—+40℃，相对湿度80%以下B—温度为-20℃—+50℃，相对湿度85%以下C—温度-40℃—+60℃，相对湿度98%以下22kV或BC67.1.2测量误差和仪表准确度1、误差：用于反映仪表的测量值与被测量的实际值之间的差别。附加误差：因外界因素不符合仪表的规定工作

4、条件引起的误差。如环境温度与湿度、仪表安放位置、周围外磁场等不符合规定的要求。（由人为因素决定）2、误差分为：基本误差和附加误差。基本误差：由仪表构造和制作上的不完善所引起的误差。如磁场分布不理想、轴和轴承间的摩擦、弹簧变形、零件安装移位、标尺刻度不准确等。（由仪表本身决定）77.1.2测量误差和仪表准确度绝对误差ΔA：仪表的指示值Ax与被测量实际值A0之间的差值。即3、误差的表示方法：绝对误差和相对误差。相对误差：绝对误差ΔA与被测量的实际值A0的比值，通常用百分数表示。即注意：相对误差可以用来评价测量结果的准确程度，

5、但不能反映仪表的准确程度。反映仪表的准确程度的量是：准确度等级（精度等级）87.1.2测量误差和仪表准确度4、准确度等级（精度等级）最大相对额定误差：在规定工作条件下进行测量时可能产生的最大绝对误差ΔAm与仪表的量程(满标值)Am之比的百分数。即仪表的准确度（精度等级）：将仪表的相对额定误差分成不同的级别。我国直读式仪表的准确度分为七级：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0精密测量或校验用工程测量用最大相对额定误差又称为最大引用误差97.1.2测量误差和仪表准确度不同精度等级仪表的最大基本误差[例题7.

6、1.1]若选用1.0级量程为10A的电流表,分别测量2A和8A的电流,求两次测量的最大相对误差.仪表的准确度等级0.10.20.51.01.52.55.0基本误差%±0.1±0.2±0.5±1.0±1.5±2.5±5.0解:测量2A电流的最大相对误差测量8A电流的最大相对误差可见:同一仪表，测量值较小时,相对误差大;而测量值较大时,相对误差小。因此，一般应使被测值超过仪表量程的一半。107.1.2测量误差和仪表准确度[例题]有一量程为200V,精度为1.0级的电压表,试问：(1)该表测量过程中,产生的最大绝对误差是多少？

7、(2)若用它测量50V的电压,这时的最大相对误差是多少；(3)若用同样量程的电压表测量100V的电压,要求测量相对误差不得大于1.5%，应选精度等级为多少的电压表？解:(1)该表的最大绝对误差(2)测量50V电压时的最大相对误差(3)测100V、相对误差不大于1.5%时,最大绝对误差为:最大绝对误差为±1.5V,量程为200V时,仪表精度应为:故应选精度等级为0.5、量程为200V的电压表。117.1.3电流、电压、功率和电能的测量一、磁电式仪表结构及工作原理结构：结构如图，由永久磁铁、可动线圈、指针、刻度盘等组成。特点

8、:灵敏度和准确度高、标尺刻度均匀；过载能力较弱。用于测量直流电压和直流电流工作原理结构图工作原理：在永久磁铁产生的磁场中，当线圈中有电流流过时，线圈的两边受到大小相等、方向相反的电磁力F，使线圈偏转，并带动指针偏转，其偏转角与该电流成正比。电流入电流出127.1.3电流、电压、功率和电能的测量二、电磁式仪表结构及工作