电工仪表的误差和准确度

电工仪表的误差和准确度
准确度:是指测量结果（简称示值）与被测量真实值（简称真值）间相接近的程
度，是测量结果准确程度的量度。

误差:是指示值与真值的偏离程度。

准确度与误差本身的含义是相反的，但两者又是紧密联系的，测量结果的准确度高，其误差就小，因此，在实际测量中往往采用误差的大小来表示准确度的高低。

由于制造工艺的限制及测量时外界环境因素和操作人员的因素，误差是不可避免的。

根据引起误差的原因不同，仪表误差可分为基本误差和附加误差。

基本误差:是在规定的温度、湿度、频率、波形、放置方式以及无外界电磁场干
扰等正常工作条件下，由于仪表本身的缺点所产生的误差。

附加误差:是由于外界因素的影响和仪表放置不符合规定等原因所产生的误差。

附加误差有些可以消除或限制在一定范围内，而基本误差却不可避免。

仪表的准确度等级:绝对误差与仪表的最大量程比值的百分比
%100⨯∆=m
m A A K 注意：被测量比仪表量程小得越多，测量结果可能出现的最大相对误差值也越大。

例如用1.0级量程为150V 的电压表测量30V 的电压，可能出现的最大相对误差为5％，而改用1.0级量程为50V 的电压表测量30V 的电压，可能出现的最大相对误差为 1.67％。

所以选用仪表的量程时应使读数在2／3量程以上。

一、磁电式仪表
磁电式仪表的优点：刻度均匀、灵敏度高、准确度高、消耗功率小、受外界磁场
影响小等。

磁电式仪表的缺点：结构复杂、造价较高、过载能力小，而且只能测量直流，不
能测量交流。

使用注意事项：电表接入电路时要注意极性，否则指针反打会损坏电表。

通常磁
电式仪表的接线柱旁均标有+、－记号，以防接错。

二、电磁式仪表
仪表指针的偏转角度与线圈电流的平方成正比，即：α=KI 2。

可见电磁式仪表标尺上的刻度是不均匀的。

电磁式仪表也可以测量交流
三、电动式仪表
定线圈中通入直流电流I 1时产生磁场，磁感应强度B 1正比于I 1。

如果可动线圈通入直流电流I 2，则可动线圈在此磁场中就要受到电磁力的作用而带动指针偏转，电磁力F 的大小与磁感应强度B 1和电流I 2成正比。

直到转动力矩与游丝的反抗力矩相平衡时，才停止偏转。

仪表指针的偏转角度与两线圈电流的乘积成正比，即：α=KI 1I 2。

用兆欧表测绝缘电阻的安全规定
（1）首先要切断被测设备的电源.
（2）测量前，应先将兆欧表放置在平稳的地方，把兆欧表与“L ”线路端钮相
连的表线和与“E ”接地端钮相连的表线分开，摇动发电机手柄达120r/min ，此时指针应该指在兆欧表表盘的“∞”位置；接着把两条表线瞬时短接，缓慢摇动手柄，指针应该指在兆欧表表盘的“0”位置。

如果经检查，指针不能指“∞”或“0”位置，则说明该表有故障，需检修后才能使用。

（3）正确接线。

（4）测量绝缘电阻时，摇动发电机的手柄应由慢渐快，逐步达到120 r/min 。

如果指针指向“0”位，则说明被测绝缘物有短路现象，此时应停止摇动手柄，以防止损坏兆欧表表头的线圈。

若指示正常，应保持120 r/min 的转速，切忌时快时慢使指针摆动，且在摇动1 min 后读取数据。

兆欧表指示数据即为被测量值，单位是M Ω。

万用表使用注意事项
（1）测量前，应校对量程开关位置及两表笔所插的插孔无误后再进行测量。

（2）测量前若无法估计被测量的大小，应先用最高量程测量，再视测量结果选择合适量程。

（3）在测量电阻前，应将被测电路停电，断开被测电阻与其他元件的连接；然后选择合适的欧姆档，进行欧姆调零，即将红黑表笔短接，通过调节欧姆调零旋钮，使指针指第一条刻度线的“0”位；最后用红黑表笔分别接触被测电阻的两端，进行测量。

不得用双手同时紧握表笔和电阻测试端，防止出现较大的测量误差。

三相异步电动机
定子: 通入三相交流电，产生产生旋转磁场。

转子: 在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流，从而产生电磁转矩而旋转。

鼠笼式转子
①铁芯槽内放铜条，端部用短路环形成一体。

② 或铸铝形成转子绕组 绕线式转子
同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形
鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较：
鼠笼式：
结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改变电动机的机械特性。

绕线式：
结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子外加电阻可人为改变电动机
的机械特性。

转子电路的特点：自行闭合，不外接电力负载。

转差率：
旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比 转差率s
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异步电动机的启动
起动问题：起动电流大，起动转矩小。

一般中小型鼠笼式电机①起动电流为额定
电流的5 ~ 7 倍; ②起动转矩为额定转矩的(1.0~2.2)倍
异步电动机的启动方法：
(1) 直接起动
电动机直接接到电源上，叫直接起动。

(2) 降压起动：
星形-三角形(Y － ∆) 换接起动
自耦降压起动
（适用于鼠笼式电动机）
(3) 转子串电阻起动 （适用于绕线式电动机）
２三相异步电动机的正、反转
方法：任意调换电源的两根进线，电动机反转。

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f s n s n 106011-=-= 调速方法：1、变频，
2、变磁极对数，
3、变转差率。

三相异步电动机的制动
机械制动
电气制动
能耗制动
在断开三相电源的同时，给电动机其中两相绕组通入直流电流，直流电流形成的固定磁场与旋转的转子作用，产生了与转子旋转方向相反的转距（制动转距），转子迅速停止转动。

反接制动
停车时，将接入电动机的三相电源线中的任意两相对调，使电动机定子产生一个与转子转动方向相反的旋转磁场，从而获得所需的制动转矩，使转子迅速停止转动
发电反馈制动
当电动机转子的转速大于旋转磁场的转速时，旋转磁场产生的电磁转距作用方向发生变化，由驱动转距变为制动转距。

电动机进入制动状态，同时将外力作用于转子的能量转换成电能回送给电网。

单相异步电动机
为了获得所需的起动转矩，单相异步电动机的定子进行了特殊设计。

常用的单相异步电动机有①电容分相式异步电动机和②罩极式异步电动机。

他们都采用鼠笼式转子，但定子结构不同。

①电容分相式异步电动机
电容分相式异步电动机的定子中放置有两个绕组，一个是工作绕组A–A'，另一个是起动绕组B–B ' ,两个绕组在空间相隔90º。

起动时，B–B '绕组经电容接电源，两个绕组的电流相位相差近90º，即可获得所需的旋转磁场。

②罩极式单相异步电机
当电流i 流过定子绕组时，产生了一部分磁通Φ1 ，同时产生的另一部分磁通与短路环作用生成了磁通Φ2 。

由于短路环中感应电流的阻碍作用，使得Φ2在相位上滞后Φ1 ，从而在电动机定子极掌上形成一个向短路环方向移动的磁场，使转子获得所需的起动转矩。

罩极式单相异步电动机起动转矩较小，转向不能改变，常用于电风扇、吹风机中；电容分相式单相异步电动机的起动转矩大，转向可改变，故常用于洗衣机等电器中。

电磁感应现象
(1)电磁感应现象：闭合电路的磁通量发生变化而产生电流的现象。

(2)感应电流：在电磁感应现象中产生的电流。

(3)产生电磁感应现象的条件：
①两种不同表述
a．闭合电路中的一部分导体与磁场发生相对运动
b．穿过闭合电路的磁场发生变化
自感现象是一种特殊的电磁感应现象，它是由于线圈本身电流变化而引起的。

流过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化而产生的自感电动势，总是阻碍线圈中原来电流的变化，当原来电流在增大时，自感电动势与原来电流方向相反；当原来电流减小时，自感电动势与原来电流方向相同。

因此，“自感”简单地说，由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫做自感现象。

由一个线圈中的电流发生变化而使其它线圈产生感应电动势的现象叫互感现象。

取个例子：如果有两只线圈互相靠近，第一只线圈中电流所产生的磁通有一部分与第二只线圈相环链。

当第一只线圈的电流发生变化时，则其与第二只线圈环链的磁通也相应地发生变化，那么在第二只线圈中就会产生感应电动势,这种现象就是互感现象。