本章主要介绍用电测量指示仪表对电流、电压、功率以及电阻、电感、电容、直读测量方法，包括直接测量和间接测量。同时，对直读测量所产生的误差也作粗略介绍。 第三章 电量和电路参数的测量

第一节 直读测量 一、电流、电压的直读测量 1、测量电流的方法误差 第一节 直读测量 一、电流、电压的直读测量 1、测量电流的方法误差 用电流表直接测量某支路中的电流的接线方法如下图所示。图中电源电压为U，支路中的总电阻为R。 P63 A U I'X 测量电流的接线方法 R RA

由于电流表接入而产生的方法误差，用相对误差表示为： γA =（Ix'﹣ Ix)/ Ix = -(RA/R)/(1+RA/R) 当电流表未接入时，支路中电流的实际值为： Ix=U/R 现接入内阻为RA的电流表，电流值变为： Ix'=U/(RA+R) 由于电流表接入而产生的方法误差，用相对误差表示为： γA =（Ix'﹣ Ix)/ Ix = -(RA/R)/(1+RA/R) 上式表明，如果电流表的内阻RA越小于支路总电阻R，则方法误差越小。式中的负号表示接入电流表后，被测电流变小了。

用电压表直接测量某负载上的电压的接线方法如下图所示，图中电源电压为U，负载电阻R与R0（电源的等效内阻）串联。 2、测量电压的方法误差 用电压表直接测量某负载上的电压的接线方法如下图所示，图中电源电压为U，负载电阻R与R0（电源的等效内阻）串联。 V R0 U R U'x 测量电压的接线方法 RV

当电压表未接入时，电阻R上的实际电压值为： UX =（R/R0+R）U 现接入内阻为RV的电压表，电压值变为： RX ' =（R//RV）/（R0+R//RV） 上式表明，如果电压表的内阻RV越大，对原电路的分流作用越小，则方法误差越小。最后的负号表示接入电压表后，被测电压变小了。 γV= U'x-Ux Ux = -R/RV 1+R/RV+R/R0

可分别测出U和I，然后算出P，这种间接测量法方法误差大。 二、功率的直读测量 直流电路：P=UI 可分别测出U和I，然后算出P，这种间接测量法方法误差大。 交流电路： 负载吸收的有功功率为： P=UIcosφ 一般用功率表直接测量法。 P64

三相负载吸收的总有功功率为：P=PA+PB+PC 分别测出PA、PB、PC 求和即可。 1、三相电路有功功率的测量 1）三功率表法 三相负载吸收的总有功功率为：P=PA+PB+PC 分别测出PA、PB、PC 求和即可。 P65 PW1 * A B C D PW2 PW3 ZC ZB ZA

如三相负载都是封闭起来的，三相三线制电路是对称的，可在负载外人造一个中点，但太烦，且准确度不高。 P65 2）一功率表法： 如果三相电路对称，则：P=3PA 如三相负载都是封闭起来的，三相三线制电路是对称的，可在负载外人造一个中点，但太烦，且准确度不高。 ZA N ZC ZB A B C * PW A B C ZA ZB ZC PW *

二功率表法是测量三相三线制电路总有功功率的最简方法。 3）二功率表法 二功率表法是测量三相三线制电路总有功功率的最简方法。 P1=UACIACOSβ1 P2=UBCIBCOSβ2 P = P1 + P2 = UACIACOSβ1 +UBCIBCOSβ2 三相对称电路有： P= √3 ULILCOSφ P1=ULILCOS（30 －φ） P2= ULILCOS（30 + φ） P = P1 + P2 =ULIL { COS（30 －φ） + COS（30 + φ）} 负载阻抗角：φ =arccos（ COS φ） P66 ZA ZB ZC * IC UBC UAC PW1 PW2 IA IB UAN UBN UCN . 适用于对称、不对称的三相三线、三相四线制电路

三、测量用互感器 1、互感器结构与原理 互感器的作用：在交流测量中用来扩大仪表的量程。 原理：变压器原理。把高电压变成低电压，大电流变成小电流。 特点：可用普通低、中量程的仪表进行测量，测量仪表可以标准化；受频率的影响小；损耗小；实现与高压、大电流回路的隔离，安全可靠。 U1 U2 . = N1 N2 I2 I1

电压互感器： 一般为降压互感器，其额定降压比为： KHU一般为500v/100v，750v/100v，…….. U1H KHU = U2H 电压互感器的符号与接线

电流互感器： 一般为“降流”变压器。其额定电流比为： KHI一般为75A/5A，25A/5， …….. I1H KHI= I2H 电流互感器的符号与接线

2、测量用互感器的误差和准确度等级 1）电压/电流比误差 额定电压/电流比与实际值之间存在误差，如用相对误差表示，则称为比值差或比差。 2）角误差 由于互感器一次、二次阻抗以及负载的影响，一次、二次间的电流/电压相位差了一个δ角，即角误差或相角差，可正可负（U2滞后于U1时δ为负，反之为正）。它会影响二次功率表和电度表的读数。

3）互感器的准确度等级 用互感器所容许的比差表示。 规定的工作条件是指： ①电压互感器一次工作电压U1相对于一次额定电压U1H的百分率。 ②互感器二次侧所接负载（即测量仪表）的容量相对于互感器二次额定容量的百分率。 ③负载的功率因素COSφ2，应在铭牌上规定的范围内。 ④工作频率应在铭牌上规定的范围内。

四、直流电路参数的直读测量 1、用欧姆表、兆欧表测直流电阻 测量范围：欧姆表：1Ω～0.1M 兆欧表：0.1M以上 存在问题：测量误差大，测量时须断电，且向 被测对象输出一定的电流和电压， 不能测非线性电阻。

2、用伏安法间接测量电阻 a 前测法 b 后测法 特点： E R V A E V R a 前测法 b 后测法 特点： 引入方法误差，准确度低，但可带电测量，可测非线性电阻的伏安特性；可测额定电流/电压很小的元件的电阻。

3、用替代法测量直流电阻 A E RX 特点： 这种方法可以消除方法误差，其测量的准确度取决于电源电压的稳定度、电阻箱及电流表的准确度。

五、交流电路参数的直读测量 1、交流阻抗的测量 1）三表法 A US V Z V PW * Z = U/I COSφ =P/ UI R= Z COSφ =P/I2 X=√Z 2-R2 Q= X/R L= X/（2πf）

特点：测量误差较大。在选择电源和电阻时，应使三个电压/电流值尽量接近。 2）三电压表法 3）三电流表法 R0为已知电阻元件 U Z A V2 R0 V V1 A1 A2 R0 特点：测量误差较大。在选择电源和电阻时，应使三个电压/电流值尽量接近。

作业： P122 1 思考：测量方案的设计 测量仪表的选择 测量结果的获得 测量误差的估算

1、 在一个工程中，我们需要对一个电压参数进行监测，这个电压参数的量值范围在0~90V，要求测得的电压值的引用误差<2 1、 在一个工程中，我们需要对一个电压参数进行监测，这个电压参数的量值范围在0~90V，要求测得的电压值的引用误差<2.2%,在市面上我们可选择的表头的满度值和精度分别是100V，2.0级，150V, 1.5级，200V ,1.0级。其价格分别为100元，150元，200元。应该选用哪一个表头？为什么？