电工-02 电压和功率测量
电工学4个实验教程.doc
实验一 戴维宁定理——有源二端网络等效参数的测定一．实验目的1．验证戴维宁定理、诺顿定理的正确性，加深对该定理的理解； 2．掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
二．实验原理1．戴维宁定理戴维宁定理指出：任何一个有源二端网络，总可以用一个电压源U S 和一个电阻R S 串联组成的实际电压源来代替，其中：电压源U S 等于这个有源二端网络的开路电压U OC , 内阻R S 等于该网络中所有独立电源均置零(电压源短接，电流源开路)后的等效电阻R O 。
U S 、R S 和I S 、R S 称为有源二端网络的等效参数。
2．有源二端网络等效参数的测量方法 (1)开路电压、短路电流法在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测其输出端的开路电压U OC , 然后再将其输出端短路，测其短路电流I S Ｃ，且内阻为：SCOCS I U R =。
若有源二端网络的内阻值很低时，则不宜测其短路电流。
(2)伏安法一种方法是用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线，如图1-1所示。
开路电压为U OC ，根据外特性曲线求出斜率tg φ，则内阻为：IUR ∆∆==φtg S 。
另一种方法是测量有源二端网络的开路电压U OC ，以及额定电流I N 和对应的输出端额定电压U N ，如图1-1所示，则内阻为：NNOC S I U U R -=。
(3)半电压法如图1-2所示，当负载电压为被测网络开路电压U OC 一半时，负载电阻R L 的大小（由电阻箱的读数确定）即为被测有源二端网络的等效内阻R S 数值。
(4)零示法在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时，用电压表进行直接测量会造成较大的误差，U U NI NU I UI SC图6-1V 图6-2U SU OCU OC有源网络V有源网络图1-1图1-2为了消除电压表内阻的影响，往往采用零示测量法，如图1-3所示。
零示法测量原理是用一低内阻的恒压源与被测有源二端网络进行比较，当恒压源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时，电压表的读数将为“0”，然后将电路断开，测量此时恒压源的输出电压U ，即为被测有源二端网络的开路电压。
电压测量方法
电压测量方法电压是电路中的重要参数，电压的测量对于电子工程师来说是一项基本的技能。
本文将介绍电压测量的方法，包括直流电压和交流电压的测量方法，希望能够帮助读者更好地理解电压测量的原理和技术。
首先，我们来看直流电压的测量方法。
在直流电路中，常用的电压测量仪器是电压表或万用表。
使用电压表测量直流电压时，需要将电压表的电压量程调整到比待测电压稍大的档位，然后将电压表的正负极分别连接到待测电压的正负极，读取电压表上的示数即可得到待测电压的数值。
如果使用万用表测量直流电压，同样需要将万用表的电压量程调整到合适的档位，然后将红表笔连接到待测电压的正极，黑表笔连接到待测电压的负极，读取示数即可得到待测电压的数值。
接下来，我们来介绍交流电压的测量方法。
在交流电路中，常用的电压测量仪器是示波器。
使用示波器测量交流电压时，需要将示波器的探头连接到待测电压的正负极，调整示波器的水平和垂直灵敏度，观察示波器屏幕上波形的振幅即可得到待测电压的数值。
另外，如果需要测量交流电压的有效值，可以使用交流电压表进行测量，方法和测量直流电压类似。
除了上述基本的电压测量方法外，还有一些特殊情况下的电压测量技术。
例如，对于高压电路的电压测量，需要使用特殊的高压测量仪器，如高压电压表或高压示波器；对于微小电压信号的测量，需要使用微电压表或微电压示波器。
此外，还有一些特殊形式的电压信号，如脉冲电压、峰峰值电压等，需要使用相应的测量仪器进行测量。
总之，电压测量是电子工程中的基本技能，掌握好电压测量方法对于工程师来说至关重要。
通过本文的介绍，希望读者能够对电压测量有一个更清晰的认识，从而能够更好地应用于实际工程中。
希望本文所介绍的电压测量方法能够对读者有所帮助，谢谢阅读！。
电工仪表课件-2
转 换 开 关 S1
机械调零
转换开 关S2
1、表头：通常采用灵敏度、准确度高的磁电式直流微安表，其满刻度电流为几 微安到几百微安。 1.1万用表表头上的刻度线： 第一条（从上到下）标有R或Ω，指示的是电阻值，转换开关在欧姆挡时，即读此条刻 度线。 第二条标有≌和VA，指示的是交、直流电压和直流电流值，当转换开关在交、直流电压 或直流电流挡，即读此条刻度线。 第三条标有10V，指示的是10V的交流电压值，当转换开关在交、直流电压挡，量程在交 流10V时，即读此条刻度线 第四条标有dB，指示的是音频电平。
（二）电工仪表的分类
电工仪表根据其在进行测量时得到被测量数值的方 式不同分为：指示仪表、比较仪表和数字仪表三大类。
1．指示仪表
指示仪表是先将被测量转换为可动部分的角位移，从 而使指针发生偏转，通过指针偏转角度大小来确定待测 量的大小，如各种指针式电流表、电压表等。 指示仪表的分类如下：
（1）按测量对象分：可以分为电流表、电压表、功率表、
1．测量误差的分类
根据误差的性质，测量误差分为三类：系统误差、偶然
误差和疏失误差。
（1）系统误差
在相同的测量条件下，多次测量同一个量时，测量结 果向一个方向偏离，其数值恒定或按一定规律变化， 这种误差称为系统误差。它的来源有： 仪器误差：这是由于仪器本身的缺陷而造成的误差； 附加误差：没有按规定条件使用仪器而造成的误差；
（三） 万用表的使用
1．使用前的准备工作 （1）接线柱（或插孔）选择： 测量前检查表笔插接位置，红表笔一般插在标有“+”插 孔内，黑表笔插在“*”公共插孔内。 （2）测量种类选择： 根据所测对象是交、直流电压、直流电流、电阻的种类转 换开关旋至相应位置上。
（3）量程的选择： 根据测量大致范围，将量程转换开关旋至适当量程 上，若被测电量数值大小不清，应将转换开关旋至最大 量程上，先测试，若读数太小，可逐步减小量程，绝对 不允许带电转换量程，切不可使用电流档或欧姆档测电 压，否则会损坏万用表。 （4）正确读数： 一般读数应在表针偏转满刻度的二分之一至三分之二为 宜。 （5）万用表用完后，应将转换开关置于空挡或交流档 500V 位置上。若长期不用，应将表内电池取出。 （6）万用表的机械调零是供测电压、电流调零用。旋 动万用表的机械调零螺钉，使指针对准刻度盘左端的 “0”位置。
常用的电工测量方法
常用的电工测量方法有以下几种：
电压测量：使用电压表或万用表的电压档位进行测量，可以测量直流电压、交流电压等。
电流测量：使用电流表或万用表的电流档位进行测量，可以测量直流电流、交流电流等。
电阻测量：使用万用表的电阻档位进行测量，可以测量电路中的电阻值。
容量测量：使用电容表进行测量，可以测量电路中的电容值。
频率测量：使用频率计进行测量，可以测量电路中的频率值。
功率测量：使用电能表或万用表的功率档位进行测量，可以测量电路中的功率值。
磁场测量：使用磁力计或磁通量计进行测量，可以测量电路中的磁场强度值。
光强测量：使用光度计或光功率计进行测量，可以测量光源的光强值。
声强度测量：使用声强计进行测量，可以测量声源的声强度值。
温度测量：使用温度计或红外测温仪进行测量，可以测量电路中的温度值。
常用电工仪表及测量PPT课件
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智能电度表的测量原理
要点一
总结词
具备智能化的数据处理和通信功能，能够实现远程抄表、 远程控制和能源管理。
要点二
详细描述
智能电度表是一种高度智能化的电能测量仪表，它集成了 数据处理、通信和控制等多种功能。通过内置的微处理器 和传感器，智能电度表能够实时监测和记录电能消耗数据 ，并通过通信接口将这些数据传输到上位机或云平台进行 进一步处理和分析。此外，智能电度表还能够实现远程控 制和能源管理，帮助用户实现节能减排和降低运营成本。
钳形电流表由电流互感器和测量表头组成，其中电流互感器采用高磁导率的磁芯材料制成， 当导线穿过磁芯时，会在磁芯中产生磁场，从而在二次绕组中产生感应电动势。
测量表头将二次绕组中的感应电动势转换为电压或电阻，以便于读取。钳形电流表的变比通 常为500:1或1000:1，即一次绕组中的电流变化1A时，二次绕组中的感应电动势变化为 500A或1000A。
详细描述
电工仪表是用于测量、记录和计算电学量的设备和工具，是 电力系统中的重要组成部分。根据测量原理和应用领域的不 同，电工仪表可分为多种类型，如电流表、电压表、功率表 、万用表等。
电工仪表的误差与准确度
总结词
电工仪表的误差是指测量结果与实际值之间的差异，准确度则反映了测量结果的可靠性 。
详细描述Biblioteka 功率因数表通过测量相位角来计 算功率因数，从而反映电路的功
率传输效率。
三相功率表的测量原理
三相功率表是用来测量三相电路中每一 相的功率、总功率以及不平衡度的仪表
。
三相功率表的测量原理与单相功率表类 似，也是基于电压和电流的测量。
三相功率表通常由三个单相功率表组成 ，分别测量三相电压和电流，并通过计
物理知识点功率和电能的实验测量
物理知识点功率和电能的实验测量物理知识点：功率和电能的实验测量在物理学中，功率和电能的实验测量是非常重要的知识点。
通过实验测量功率和电能，我们能够更加深入地理解它们的概念和相关性质。
本文将介绍功率和电能的实验测量方法，并探讨一些相关的应用和实际意义。
一、功率的实验测量功率是指单位时间内所做的工作量，用来衡量能量转化或传递的速率。
在物理实验中，测量功率有多种方法。
以下是一种常用的实验测量方法：1. 使用电瓶驱动电动机：通过连接电瓶和电动机，可以将电能转化为机械能。
通过测量电瓶产生的电流和电压，以及电动机输出的功率，可以计算出功率的数值。
2. 利用电阻元件：将电阻元件与电源连接，测量电阻上的电压和电流，根据功率公式P= VI，即可计算出功率。
值得注意的是，功率的单位是瓦特（W），它表示每秒钟所做的工作量。
功率的测量不仅适用于电能的转化，也适用于其他能量形式的转化，如机械能和热能等。
二、电能的实验测量电能是指由电荷所携带的能量，是我们日常生活中广泛使用的一种能量形式。
电能的实验测量也有多种方法，以下是一种常用的实验测量方法：1. 使用电流表和电压表：通过将电流表和电压表连接到电路中，可以测量电流和电压的数值。
然后，根据电能的定义E= P×t，其中P指功率，t指时间，可以计算出电能的数值。
2. 利用电能表：电能表是一种专门用于测量电能的仪器，它可以直接显示电能的数值。
电能表通常由一个电流表和一个电压表组成，它们将电流和电压乘积的平均值作为电能的测量结果。
电能的单位是焦耳（J），在实际应用中，常用千瓦时（kWh）来表示较大的电能。
电能的测量对于电力公司和个人用户来说都非常重要，可以帮助他们了解用电量和用电成本，促进能源的节约与合理使用。
三、应用与实际意义功率和电能的实验测量在物理学和工程领域都有着广泛的应用和实际意义。
以下是一些常见的应用：1. 电力工程：通过对功率和电能的实验测量，可以监测电网中的功率流动和电能消耗情况，有助于电力工程师进行电网的运行管理和优化。
实验1指导书 常用仪器仪表的使用(电工)
常用仪器仪表的使用一、实验目的1．了解常用电工测量仪表的分类、用途。
2．掌握电源、信号源、测量仪表的正确使用方法，掌握用示波器测量交流信号的电压幅值、周期、频率等参数。
3．熟悉NEEL-II型电工电子实验装置。
二、实验预习1．打印实验指导书，预习实验的内容，了解本实验的目的、原理和方法。
2．计算各表中要求的电压、电流理论值，写出计算过程。
三、实验设备与仪器NEEL-II型电工电子实验装置：含直流电压表、直流电流表、交流电压表、交流电流表、功率与功率因数组合表、交流毫伏表、直流电压源、直流电流源、交流电源、函数信号源及实验电路。
双踪示波器。
四、实验原理1．电压表、电流表、交流功率表的使用方法。
电压测量电流测量功率测量图1 电压表、电流表、功率表的使用方法2．交流毫伏表：用于测量电路中的交流信号电压有效值。
3．函数信号源：用于产生幅值和频率可调的交流信号（正弦波、方波、三角波）。
信号源输出信号的调节：调节“波形选择”开关可选择输出信号波形（正弦波、方波、三角波）。
调节“频率选择”开关，配合“频率粗调”、“频率细调”旋钮可调出信号发生器输出频率范围内任意一种频率，LED显示窗口将显示出相应频率值。
调节“输出衰减”开关和“幅值调节”旋钮可得到所需要的输出电压。
4．电源：包括直流可调稳压电源（0～30V），直流可调稳流电源（0～500mA），三相四线制的交流电源，单相交流电源（0～250V ）。
图2 三相交流可调电源与单相交流可调电源5．数字万用表：测量直流和交流电压、电流、电阻等。
某些万用表还可以测量三极管、二极管、电容和频率等。
① 型号栏；② 液晶显示屏：显示测量数值； ③ 发光二极管：通断检测报警；④ 档位开关：改变测量功能、量程及开关机； ⑤ 20A 电流测试正极插座； ⑥ 200mA 电流测试正极插座； ⑦ 电容、温度、及公共负极插座； ⑧ 电压、电阻及二极管正极插座； ⑨ 三极管测试插座； ⑩ 背光灯/自动关机开关。
电工仪表与测量
集成化：将多种功能集成在一个设备中简 化操作流程
电工仪表的应用领域拓展
智能电网：用于监测和控 制电网运行状态
电动汽车：用于监测电池 状态和充电过程
智能家居：用于监测和控 制家庭用电设备
工业自动化：用于监测和 控制工业生产过程
电工仪表的发展前景展望
智能化：智能化技术将广泛应用 于电工仪表提高测量精度和效率
电工仪表的电路原理
电工仪表的工作 原理主要是通过 测量电路中的电 流、电压、电阻 等参数来反映电 路的工作状态。
电流表和电压表 的工作原理是利 用电磁感应原理 通过测量电流或 电压的变化来反 映电路的工作状 态。
电阻表的工作原 理是利用欧姆定 律通过测量电阻 两端的电压和电 流来反映电阻的 大小。
电能表：测量电 能消耗监控用电 情况防止超负荷 运行
06
电工仪表的发展趋 势与展望
电工仪表的技术发展趋势
智能化：集成更多的智能功能如自动校准、 自诊断等
环保化：采用环保材料和工艺降低对环境 的影响
网络化：实现远程监控和数据传输提高工 作效率
高精度：提高测量精度满足更高要求的测 量需求
微型化：减小体积降低成本提高便携性
率表等。
电压表：用于测量电压 如直流电压表、交流电
压表等。
电流表：用于测量电流 如直流电流表、交流电
流表等。
功率表：用于测量功率 如直流功率表、交流功
率表等。
电能表：用于测量电能 如单相电能表、三相电
能表等。
频率表：用于测量频率 如单相频率表、三相频
率表等。
电工仪表的测量单位与量程
电压：单位为伏特（V）量 程通常为0-300V
阅读说明书： 了解仪表的 使用方法和
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实验-02 电压和功率测量：电压丢哪儿了？
一、实验目的:
1.功率表的使用:如何用功率表测量二端器件的有功功率？
2.进一步熟悉调压器、指针电压表、电流表
3.掌握功率测量方法，用功率表测量或测量电压、电流计算出功率
4学习、掌握仪表符号代表的意义.0.5级表的误差为0.5%
5.特别提醒.注意自耦调压器、功率表的接法，电压表内阻的影响……
二、实验设备:
自耦调压器、指针电压表、电流表、功率表、40W灯泡
三、实验线路和原理
1、按图接好线路，电压调至V=250V(以电压表测试为准)，
2、先用指针表150V档测U1,U2记录测量结果入表
3、重复上述实验过程，这次改用数字万用表测量电压，数据计入表中。
四、实验内容小结
1.指针电压表精度为1级，内阻R0=5000Ω（150V），300V档R0=20000（Ω）
2.指针表150V档测量灯泡电压时有什么现象？用数据解释“电压丢哪儿了”？
与电压表并联的灯泡亮度明显小于另一灯泡，被测灯泡的电压小于125V;U1+U2<250;
按照串联分压理论，两个相同的灯泡，各自应分得125V电压，按照上节课所测40W白炽灯的伏安特性曲线可得，125V时电阻为900Ω，而电压表的内阻为5000Ω，根据并联电阻求法可得=762Ω，并联后与40W灯泡分压可得：U1=
3.数字万用表、指针电压表哪个精度更高？不用万用表怎么测准灯泡上的电压？
万能电压表的精度更高，因为万能电压表的电阻相对于白炽灯来说很大，根据并联电阻求法可知，当一电阻相对于另一电阻很大时则并联电阻和小电阻阻值差不多，对分压影响不打。
而指针电压表电阻相当于白炽灯不是特别大，则电阻偏小，分压也会变小。
故不如万能电压表精确。
用一个已知阻值的大电阻（远远大于待测电阻）与灵敏电流计串联后再与待测电阻并联，所测电压即为电阻阻值与灵敏电流计电流示数乘积。