现代电气检测技术4、5、6次作业讲评

第四次作业2.用量程为10A的电流表，测量实际值为8A的电流，若读数为8.1A，求测量的绝对误差和相对误差。若所求得的绝对误差被视为最大绝对误差，问该电流表的准确度等级可定为哪一级？答：绝对误差0AAx=（8.1-8）A=0.1A相对误差%1%100101.0%1000A准确度：查表得该电流表的准确度等级为1级。3.用准确度为1级，量程为300V的电压表测量某电压，若读数为300V，则该读数可能的相对误差和绝对误差为多大？若读数为200V，则该读数可能的相对误差和绝对误差有多大？答：若读数为300V时，绝对误差VVAKm330001.0%相对误差%1%1003003%100%VVAAKxm若读数为200V时绝对误差VVAKm330001.0%相对误差%5.1%1002003%100%VVAAKxm7.测量95V左右的电压，实验室有0.5级和0~300V量程（甲表）和1级0~100V量程（乙表）的两台电压表供选用，为了能使测量值尽可能准确，应选用哪一个？答：用甲表测量95V电压时，最大绝对误差VAmmm5.1%)5.0(300最大相对误差%57.1%100955.1%100VVAxm用乙表测量95V电压时，最大绝对误差VAmmm1%)0.1(100最大相对误差%05..1%100951%100VVAxm乙表的相对误差小，故应选用乙表。5.磁电系仪表测量机构的工作原理是什么？特点是什么？为什么不能用于交流量的测量？答：（1）磁电系仪表工作原理：磁电系仪表主要有固定磁铁和可动线圈组成。是利用带电导体（线圈）处于磁场中受到到电磁力矩作用而使可动部分旋转的原理而制成的。它有转动力矩、反作用力矩和阻尼力矩三种力矩组成。转动力矩是当电流流入线圈时，载流导体在磁场中受到力的作用，产生转动力矩。反作用力矩有游丝产生，它的反作用力矩和指针偏转的大小成正比。阻尼力矩由线圈铝合金框架和线圈与外电路闭合成回路时时产生，作用总是阻止线圈运动，能使线圈尽快的稳定下来。（2）其特点是：刻度均匀，准确度高，灵敏度高，功率消耗小，过载能力小，只能用于测量直流。（3）不能用于交流测量的原因：固定永久磁铁产生的磁场是固定的，当可动线圈通入交流电时，可动线圈力矩的方向也随之改变，当交流电的频率小于可动线圈固有频率时，指针随电流方向的变化左右摆动，当交流电频率大于可动部分的固有频率时，指针偏转将与一个周期内平均力矩有关，如平均力矩为零，指针将停留在原处不动，所以不能测量交流电。6、简述电动系仪表测量机构的工作原理？答：电动系仪表由固定线圈和可动线圈组成。当固定线圈通过电流I1时，将建立一个磁场，通过电流I2的可动线圈处于固定线圈的磁场中，将受到磁场作用的电磁力，结果使仪表的可动部分在转动力矩作用下发生偏转，反作用力矩由游丝产生，当转动力矩与游丝产生的反作用力矩相平衡为止，指针停在某一刻度上，可读出指示值。阻尼力矩采用空气阻尼，能是指针快速的停下来。7、有一只磁电系仪表，其内阻为150Ω，额定压降为45mV，现将它改为500mA的电流表，求分流器的阻值？答：由题意知：09.011667150116673.05003.015045nRRIInmAmVIcshcc故分流器的阻值为0.09第五次作业1、在测量电功率中，电动系仪表接线应遵循哪些原则？如何选择功率表的量程？答：（1）功率表的正确接线。即电动系功率表应遵循“电源端”守则。“电源端”用符号“*”或“±”表示，接线时要使两线圈的“电源端”接在电源的同一极性上，以保证两线圈电流都能从该端子流入。功率表接线时应区别线圈绕组的“始端”与“终端”，通常功率表绕组的“始端”用“*”号标出，称为“*”端。功率表接线时，有电压线圈前接和电压线圈后接两种连接形式。电压线圈前接时，应把电压线圈和电流线圈的“*”端联在一起，并使电流线圈串联在负载支路中，流过电流线圈的电流等于负载电流。电压线圈后接时，此时电流线圈的电流等于负载电流与电压线圈支路的电流之和，它适用于负载为低阻抗的情况。（2）量程的选择。功率表量程包括功率、电压、电流三个因素。功率量程表示负载功率因素cosφ=1，电流和电压均为额定值时的乘积。若cosφ＜1，即使电压电流均达额定值，功率也不会达到额定值。可见功率表的量程选择，实则就是选择电流和电压的额定值。在实际测量中，为保护功率表，应该接入电流表和电压表，以监视负载电流和电压使之不超过额定电压和额定电流。2、有一单相用电器，上标cosψ=0.5，P=99w,I=0.9A,当用量程为1/2A,75/500/300V的D26W型功率表测时，应如何选择量程？该表的标尺分格为150，按你选用的量程测量时，若标示为49，则实际消耗功率为多少？解：（1）由公式cosUIP得VVIPU2205.09.099cos可知应选择电压量程300V,电流量程为1A的功率表；（2）功率表常数divWdivIUCmHH/21501300则实际消耗功率WdivdivWCP9849/2补充：有一单相用电器，上标cosψ=0.25，P=99w,I=1.8A,当用量程为1/2A,75/500/300V，25.0cosH功率表测时，应如何选择量程？该表的标尺分格为150，按你选用的量程测量时，若标示为49，则实际消耗功率为多少？（1）由公式cosUIP得VVIPU22025.08.199cos可知应选择电压量程300V,电流量程为2A的功率表；（2）功率表常数divWdivIUCmHHH/115025.02300cos则实际消耗功率WdivdivWCP4949/13、有一电器属感性负载，已知P=100W时，I=0.9A,cosψ=0.5。若可供选择的功率表分别为2.5A／150V、2.5A／300V、5A／300V、10A／300V，问选哪一种较为适合。若以上功率表刻度盘都是150格，则测量时指针偏转多少格。解：（1）由公式cosUIP得VVIPU22.2225.09.0100cos可知应选择2.5A/300V量程的功率表较为合适。（2）功率表常数divWdivIUCmHH/51505.2300由公式CP得divdivCP205100可知测量时指针偏转20格。4、电力工程中为什么要用无功电能表？答：（1）无功电能是设备工作时必需从电网吸收的用于建立工作条件的电能。虽然它并不做功，但它却是电网中的供电设备提供的，发电厂为生产这种电能要提供设备容量，电流。它还会造成电网中的能量损耗（线损和变压器的热损耗等），同样是电厂（或电网生产出来和提供的服务）。因此必须安装计量仪表进行计量。（2）为了充分发挥设备效率，应该尽力提高用户的功率因素，尽量减少负载无功电能的损耗。为此，有必要对用户无功电能的消耗进行监督，也就是需要用三相无功电能表测量用户的无功电能。5、常用的三相有功电能表有哪些？适用什么电路？答：常用的三相有功电能表有：三元件三相电能表、二元件三相电能表。三元件三相电能表用于三相四线制电能的测量，二元件三相电能表适用于三相三线制电能的测量。第六次作业1、测量功率因数有何意义？答：工程上用符号φ表示电路的电压和电流之间的相位差，用cosφ表示功率因数。每一个φ角对应一个cosφ，所以测量相位和测量功率因数实质上是没什么区别。1）对于供电系统：确保良好的功率因数，以减少供电系统中的电压损失，可以使负载电压更稳定，改善电能质量。降低电能的损耗，使资源得到更有效的利用，争取效益最大化。2）对于发电企业：测量出功率因数后，如果功率因数低，可以增强系统的裕度，挖掘出发供电设备的潜力。如果系统的功率因数低，那么可以在既有的设备容量不变的情况下，装设电容器后，可以提高功率因数，最大程度利用发电机的容量。3）对于用户来说：测量后，如果功率因数低于供电公司的要求，可以进行改善，以避免遭到供电公司的巨额罚款；提高负载的功率因数，提高电能的利用率，做到节源开流。减少企业的电费支出；能提高企业用电设备的利用率，充分发挥企业的设备能力。2、电动系功率因数表的测量机构有何特点？答：主要由固定线圈和可动线圈组成：固定线圈由两段线圈串接而成，其目的一是能获得较均匀的磁场，二是便于改换电流量程；可动部分由两个结构相同、匝数尺寸相等的的动圈组成，彼此成γ交角固定在转轴上。3、简述变换式频率表的基本原理？答：变换式频率表磁电系测量机构和变幻系测量机构组成，变换电路将被测频率转换为一定大小的直流电流，然后通过磁电系测量机构进行测量。由于磁电系仪表结构简单，灵敏度高，准确性好，而变换电路又不比电动频率表的电路复杂多少，在数字频率表普及之前，变换式频率表曾广泛用于安装时仪表中。将频率变换为直流电的方法很多，比较常见的是微分型变换电路。4、用伏安法测量一个阻值约为2000Ω的电阻，若电压表的内阻Rv=2KΩ,电流表的内阻Ra=0.03Ω，问采用电压表接前接后两种方法，其测量误差分别为多少？答：接前：由公式得%001.0100200003.0%100XARR接后：由公式得%50%100200020002000%100VXXRRR5、用三表法测某元件的交流参数，已知测量时三表读数分别为P=400W、U=220V、I=2A，求该元件阻抗值。若要扣除仪表内阻对测量的影响，已知电压表内阻Rv=2.5KΩ，电流表内阻RA=0.03Ω，功率表内阻RWA=0.1Ω，RWV=15KΩ，则该原件阻抗值为多少？答：（1）测出电路阻抗为1102220IUZ100240022IPR82.451001102222RZX（2）电压表、电流表和功率表的内阻为纯内阻，测出的元件电阻值应扣除仪表内组，设测量时数值系电流表和功率表的电流线圈节后所得，可求出该元件实际阻抗为87.9901.003.0100'WAAXXRRRR10982.4587.9922Z设测量时电流表和功率表的电流线圈接前，可利用下式求出该元件实际阻抗