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电工仪表与测量习题册参考答案第一章电工仪表与测量的基本知识第一节常用电工仪表的分类、型号和标志一、填空题1.同类标准量2.仪表可动部分的机械偏转角指示器直读式3.磁电电磁电动感应4.安装便携便携5.便携6.数字数码的形式7.两带微处理器自动测试系统8.9.二、判断题1.X2.V3.X4.V5.V6.X7X三、选择题1.A2.D3.D4.D5.A四、名词解释1.D19-W答案：表示一只设计序号是19的便携式电动系功率表。2.1D1-W答案：表示一只设计序号是1的安装式电动系功率表。3.DX282答案：表示一只设计序号是282的无功电能表。4.D26~coscp答案：表示一只设计序号是26的便携式电动系功率因数表。5.19Dl-coscp答案：表示一只设计序号是1的安装式电动系功率因数表。6.45Tl-coscp答案：表示一只设计序号是1的安装式电磁系功率因数表。7.D3-Hz答案：表示一只设计序号是3的便携式电动系频率表。8.62Ll-coscp答案：表示一只设计序号是1的安装式整流系功率因数表。，9.DD28答案：表示一只设计序号是28的单相电能表。10.DT12答案：表示一只设计序号是12的三相四线电能表。11.25C16-A答案：表示一只设计序号是16的安装式磁电系电流表。12.DS36答案：表示一只设计序号是36的三相三线电能表。13.T62-V答案：表示一只设计序号是62的便携式电磁系电压表。14.D3-(p2答案：表示一只设计序号是3的便携式电动系相位表。五、问答题1.电工指示仪表按使用条件分哪几组？各适用于什么条件？答：电工指示仪表按使用条件分A、B、C三组。A组仪表使用环境温度为0〜40°C，B组仪表-20〜50°C，C组仪表-40〜60°C，相对湿度均为85%范围内。2.有一块仪表上标有下列符号，请说明各符号的意义。由符号说出该表的用途。答：由上面的符号可以看出：该仪表是一只便携式电动系交直流两用的电压表，设计序号是26。其准确度等级为0.5级，绝缘强度试验电压是2kV，使用时仪表要水平放置。第二节电工指示仪表的误差和准确度一、填空题1.误差2.基本3.基本附加4.仪表偏离了规定的工作条件5.绝对相对引用二、判断题1.X2.X3.X4.V5.X6.V三、选择题1.D2.A3.B4.B5.D6.C四、计算题1.现用1.5级、量程为250V的电压表去分别测量220V和10V的电压，试计算其最大相对误差各为多少？并说明正确选择量程的意义。解：先求出该表的最大绝对误差^^=土&75V测量220V电压时产生的相对误差为71=土丄.7½测量10V电压时产生的相对误差为yt=^^100½=XIOO^=±37.5%由以上计算结果可以看彤，在一般情况下，测量结界的准确度并不等于仪表的准确度，当被测量远小于仪表量程时，测量结果的误差高达37.5%。可见，仪表的准确度虽然高，但是如果量程选择不正确。仍会带来很大的测量误差。实际测量时，为保证测参结果的准确性，不仅要考虑仪表的准确度，还要选择合适的量移，通常测量时要使仪表指针处在满刻度的后三分之一段才行。2.若用量程为10V的电压表去测量实际值为8V电流，若仪表读数为8.IV，试求其绝对误差和相对误差各为多少？若将求得的绝对误差视为最大绝对误差，请确定仪表的准确度等级。解：绝对误差为A=A_AT=&i-e=+o.iv相对误差为y=^XlDO^=^XI(W^=l,Zi%仪表的准确度等级3±K^=~31X1(»S=:!^!100%=+1%该仪表的准确度等级应确定为1.0级。五、问答题1.绝对误差、相对误差和引用误差分别适用于哪些场合下使用？答：实际中在测量同一秽测量时，可以用绝对误差的绝对值IA|来比较不同仪表的准确程度，IA|越小的仪表越准确。实际测量中，相对误差不仅常用来表示测量结果的准确程度，而且便于在测量不同大小的被测量时，对其测量结齄的准确程度进行比较。工程中，一般采用引用误差来反映仪表的准确程度。第三节测量误差及其消除方法一、填空题1.测量结果被测量实际值2.大小和符号不变遵从一定规律变化3.严重歪曲测量结果4.系统误差偶然误差疏失误差二、判断题1.X2.X3.V4.X5.X6.X三、选择题1.B2.D3.A4.B5.B四、问答题1.测量误差与仪表误差有什么不同？答：无论是由于电工仪表本身的误差，所用测量方法不完善引起的误差，还是其他因素(如外界环境变化、操作者观测经验不足等多方面因素）引起的误差，最终都会在测量结果上反映出来，即造成测量结果与被测量实际值存在差异，这种差异称为测量误差。可见，测量误差是由多种原因共同造成的。而仪表误差主要是仪表本身造成的误差。所以测量误差中包含有仪表误差。2.简述产生系统误差、偶然误差、疏失误差的原因及其消除方法。答：产生系统误差的原因主要有：测量仪表的误差和测量方法的误差，消除的方法可采用重新配置合适的仪表或对测量仪表进行校正，采用合适的测量方法等。如果系统误差是由于仪表受外磁场的影响而造成的。可采用正负误差补偿法。产生偶然误差的原因主要是由外界环境的偶发性变化引起。通常可采用增加重复测量次数取算术平均值的方法来消除。产生疏失误差的原因主要由于操作者的粗心和疏忽造成，消除疏失误差的根本方法是加强操作者的工作责任心，倡导认真负责的工作态度，同时也要提高操作者的素质和技能水平。第四节电工指示仪表的技术要求一、填空题1.均匀2.尽可能短3.仪表的绝缘强度试验电压；人身和设备安全4.灵敏度二、判断题1.X2.X3.V4.V4三、选择题1.D2.D3.D四、问答题1.电工指示仪表的主要技术要求有哪些？答：对电工指示仪表的技术要求主要有：①有足够的准确度；②有合适的灵敏度；③有良好的读数装置；④有良好的阻尼装置；⑤仪表本身消耗功率小；⑥有足够的绝缘强度；⑦有足够的过载能力；⑧仪表变差小。2.现在有学生要选择一块适合自己使用的万用表，若让你帮助选择，请问你会主要从哪几方面考虑？答：准确度灵敏度消耗功率小绝缘强度有足够的过载能力。第五节常用电工测量方法一、填空题1.同类标准量2.度量器3.直接间接比较二、判断题1.X2.V3.X4.X5.V6.X三、选择题1.A2.D3.B4.B四、问答题1.常用的电工测量方法有哪几种？各自有哪些优缺点？答：常用的电工测量方法有直接测量法、间接测量法和比较测量法三种。直接测量法的优点是方法简便，读数迅速，缺点是测量准确度较低。间接测量法的优点是在一些特殊场合应用十分方便，缺点是准确度低。比较测量法的优点是准确度最高，缺点是设备价格较高，操作麻烦。2.现有一半导体收音机需要测量其静态工作点，请选择测量方法，说明测量步骤。答：为方便起见，应选择间接法，即采用测量晶体三极管发射极电压的方法来测量其静态工作点。测量时，将直流电压表选择在合适量程，若测量NPN型硅管，应将黑表笔固定接在电源负极上，红表笔接在被测三极管的发射极上，再将测得的电压值除以发射极电阻值，即近似得到该管的集电极电流。以此类推可迅速测量出各级静态工作点。第六节电工指示仪表的组成一、填空题1.被测的电量或电参数机械偏转角2.测量机构测量线路测量机构13.53.一定比例过渡电量4.转动力矩反作用力矩阻尼力矩读数装置支撑5.空气磁感应6.大不变7.轴尖轴承张丝弹片二、判断题1.V2.X3.X4.X5.V6.V三、选择题1.D2.B3.D4.A5.D四、问答题1.电工指示仪表的测量机构中能产生几个力矩？各力矩有什么特点？答：电工指示仪表的测量机构中能产生三个力矩：转动力矩、反作用力矩和阻尼力矩。转动力矩的特点是：转动力矩M的大小与被测量x及指针偏转角a成某种函数关系。反作用力矩的特点是：反作用力矩1的方向总是与转动力矩的方向相反，大小在游丝的弹性范围内与指针偏转角a成正比。阻尼力矩的特点是：阻尼力矩Mz只在仪表可动部分运动时才能产生。Mz的大小与运动速度成正比，方向与可动部分的运动方向相反。2.电工指示仪表的测量机构中若没有阻尼力矩，将会产生什么后果？答：电工指示仪表的测量机构中若没有阻尼力矩，会出现指针在平衡位置附近摆动时间延长，结果造成迟迟不能读数，从而延长测量的时间。第二章电流与电压的测量9911125.V17.X6.X7.V18.X19.8.V9.X10.X11.X12.6.A7.B8.B9.A10.D11.A12.C13.D14.D第一节直流电流表与电压表%填空题磁路系统通电线圈产生反作用力矩把被测电流导入和导出可动线圈单位被测量被测量的大小成正比准确度高灵敏度高功率消耗小刻度均匀过载能力小只能测量直流磁电系测量机构分流电阻并大小锰铜电流端钮电位端钮磁电系测量机构分压电阻串联微小电流或电压高灵敏度直流电工作的电测仪器中作指零仪使用止动器光标指示装置灵敏度二、判断题1.X2.V3.X4.V/14.V15.V16.X三、选择题l.D2.C3.C4.A5.D张丝或悬丝6四、问答题1.简述磁电系仪表的工作原理。答：当可动线圈中通入电流时，通电线圈在永久磁铁的磁场中将受到电磁力矩的作用而偏转。通过线圈的电流越大，线圈受到的转矩越大，仪表指针偏转的角度越大；同时，游丝扭得越紧，反作用力矩也越大。当线圈受到的转动力矩与反作用力矩大小相等时，线圈就停留在某一平衡位置，指示出被测量的大小。2.为什么磁电系仪表只能测直流？若通入交流会产生什么后果？答：因为磁电系仪表中永久磁铁的极性是固定不变的，所以只有在线圈中通入直流电流，仪表的可动部分才能产生稳定的偏转。如果在线圈中通入交流电流，则产生的转动力矩也是交变的，可动部分由于惯性而来不及偏转，仪表指针只能在零位附近抖动或不动。时间一长，可能烧坏线圈。3.什么叫电压灵敏度？电压灵敏度在实际中有什么作用？答：对一块电压表来讲，其电压量程越高，则电压表内阻越大。但是，各量程内阻与相应电压量程的比值却为一常数，这个常数叫电压灵敏度。电压灵敏度在实际中的作用是：(1)表示电压表指针偏转至满刻度时取自被测电路的电流值；(2)能方便地计算该电压表各量程的内阻。4.一块仪表上标有下列符号，请说出它的名称和意义？答：它表示仪表的直流电压灵敏度为20000Q/V。它的数值越大，表示在相同量程下的内阻越大，取自被测电路的电流越小，对被测电路的影响越小，测量准确度也越高。五、计算题1.已知一磁电系测量机构的满刻度电流为500|jA，内阻为200Q，现根据需要欲将其改制成10A的电流表，问应如何改造？解：电流量程扩大倍数n=Ix/Ic=10/500Xl(T6=0.02X106=20000分流电阻RA=Rc/n-l=200/20000-l=0.01Q将RA与测量机构并联即可组成10A的电流表。2.现有一只内阻为lkQ，满刻度电流为50|jA的磁电系测量机构，若要用它测量50V以下的电压，问应如何扩大其量程？求其分压电阻的数值，并画出电路图。解：Uc=IcRc=50X1(T6X1000=0.05Vm=U/Uc=50/0.05=1000Rv=(m—1)Rc=(1000-1)X1000=999000Q=999kQ应串联的分压电阻为999kQ电路图fi3.一磁电系测量机构，已知它的满刻度电流为200|jA，内阻为300Q，如果要将其改制成具有60V和120V的两量程电压表，求各分压电阻值。解：Uc=IcRc=200X1(T6X300=0.06Vm=U/Uc=60/0.06=1000Rvl=(m-l)Rc=(1000-1)X300=299700QRv2=120V-60V/200|JA=300kQ采用共用式分压电路，60V挡串联的分压电阻为299700Q，120V挡串联的分压电阻为300kQ„第二节交流电流表与电压表7-、填空题1.固定线圈可动软磁铁片吸引排斥不需经过游丝进入线圈粗4.磁屏蔽无定位结构电磁系测量机构单200电流互感器电磁系测量机构分压电阻串既可测直流又可测交流可直接测量较大电流过载能力强制造成本低标度尺刻度不均匀易受外磁场影响二、判断题1.V2.X3.V4.X5.X6.X7.X8.X9.V10.X三、选择题l.D2.C3.D4.D5.B6