电工仪表与测量教案.doc

电工仪表与测量
教案
教师:李洪波
周次:
时间:
课题: 电气测量的基本概念 测量误差
课时:2课时
教学目标:1、了解什么是电气测量
2、掌握电气测量的方法
3、掌握测量误差的概念及测量误差的产生和消除方法
重点、难点:测量误差的概念及测量误差的产生和消除方法
教具:教材粉笔
教学方法:讲授法
时间分配: 新授 75分钟小结 10分钟作业布置 5分钟
教学过程:
电气测量的基本概念
测量的基本概念
测量是人类对客观事物取得数量概念的认识过程,是人们认识和改造自然的一种不可缺少的手段。在自然界中,对于任何被研究的对象,若要定量地进行评价,必须通过测量来实现。
测量是通过实验对客观事物取得定量意义的过程,是一种把物理参数变换成具有意义的数字的过程,也是把被测对象与公认的标准单位进行比较的过程。
测量过程应具有三要素:一是测量单位;二是测量方法,它是将被测量与其单位进行比较的实验方法;三是测量仪器与设备,它是测量过程的具体体现与实施者,是为了求取比值(测量值)而实际使用的一些仪器设备。
电气测量的向容
电气测量是指在电工电子学中测量有关电的量值。主要分为
电能量的测量
电路元件参数的测量、
电信号特性的测量
电路性能的测量
电气测量方法
电气测量方法的分类
一个电气参量的测量,可以通过不同的方法来实现。测量方法的选择正确与否,直接关系到测量结果的可信赖程度,也关系到测量工作的经济性和可行性。
常见的分类方式及测量方法

(1)直读式测量法
(2)比较式测量法:差值法、零值法、替代法

(1)直接测量
(2)间接测量
(3)组合测量
非电量电测法的特点
非电量的电测法是用电测技术对非电量进行测量,非电量测量系统主要由传感器、测量电路、信息处理及显示装置组成,在不需要显示的保护、计量和控制系统中,显示装置可被执行机构所代替。

选择电气测量方法时应考虑如下要求:
( l )足够的灵敏度。( 2 )适当的准确度。( 3 )对被测电路状态的影响要尽可能小。( 4 )测量简便可靠。( 5 )测量前的准备工作和测量后的数据处理应尽可能简便。( 6 )对被测对象的性质要了解清楚(参数是否线性、数量级如何、对波形和频率有否要求、对测量过程的稳定性有否要求、有否抗干扰要求等)。

测量误差的基本概念
任何测量都不可能绝对准确,都存在误差,只要误差在允许范围内即可认为符合标准,自动检测技术也不例外。所谓测量误差,即测量的输出值与理论输出值的差值。因此,要求在设计、制造和使用传感器与自动检测系统时,允许有误差,但必须在规定误差的指标之内。为了使其能满足一定的精度要求,必须掌握误差的种类及分析产生误差的原因,克服与减少误差的方法。下面介绍有关测量的部分名词。
( l )真值被测量本身所具有的真正值称为真值。量的真值是一个理想的概念,一般是不知道的。但在某些特定情况下,真值又是可知的,如一个整圆的圆周角为 360。
( 2 )约定真值由于真值往往是未知的,所以一般用基准器的量值来代替真值,称为约定真值,它与真值之差可以忽略不计。
( 3 )实际值误差理论指出,在排除了系统误差的前提下,对于精确测量,当测量次数为无限多时,测量结果的算术平均值接近于真值,因而可将它视为被测量的真值。
( 4 )标称值测量器具上所标出来的数值。
( 5 )示值由测量器具读数装置所指示出来的被测量的数值。
( 6 )测量误差用器具进行测量时,所测量出来的数值与被测量的实际值之间的差值。
测量误差的分类

(1)绝对误差
(2)相对误差
(3)容许误差

(1)系统误差
(2)随机误差
(3)粗大误差

( l )静态误差
( 2 )动态误差

( l )基本误差
( 2 )附加误差








( l )替代法
( 2 )正负误差补偿法
( 3 )引入校正值

产生随机误差的原因主要由外界环境的偶发性变化引起,例如外电场、磁场的突变,温度、湿度的变化,电源电压、频率的突变等,使得在重复测量同一量时,其结果不完全相同,从而产生偶然误差。
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