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测量仪表与测试方法

发布时间：2010/10/11 阅读次数：2497 字体大小: 【小】【中】【大】

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仪表系列

磁电系

整流式(磁电系)

电磁系

电动系

符号标记

型号

测量

电压、电流

直流或交流的恒定分量

交流平均值(正弦交流下刻度为有效值

交流有效值

或直流

交流有效值或直流(并可测交直流功率)

使用频率范围

一般用于直流

45～1000Hz，个别可达5000Hz以上

一般为50Hz，频率变化时，误差较大

一般为50Hz，个别可达8000Hz以下

准确度

高

0.5至1.0级

低

1.0至2.5级

较低

0.5至2.5级

高

0.5至1.0级

功率损耗

小

大

波形影响

测量非正弦交流信号的有效值误差很大

可测量非正弦交流有效值

外磁场

防御能力

强

弱

分度特性

均匀

接近均匀

不均匀

作功率表时除外

过载能力

小

大

小

驱动力矩

(电流相同时)

大

小

主要应用范围

直流电表

多用表

交流电表

交流或直流电表

仪表准确度等级可分为以下七级，如表1.2-3所示。

表1.2-3 仪表准确度等级

准确度等级指数	0.1	0.2	0.5	1.0	1.5	2.5	5.0
基本引用误差%	±0.1	±0.2	±0.5	±1.0	±1.5	±2.5	±5.0

外磁场对仪表指示值的影响，可采用磁屏蔽来减少其附加误差。仪表对外磁场的防御能力可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四级，如表1.2-4所示：
表1.2-4 仪表防御能力

测试条件 400A/m	准确度等级	仪表读数允许误差%
	准确度等级	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
	0.1、0.2、0.5	±0.5	±1.0
	1.0、1.5			±2.5
	2.5、5.0			±2.5	±5.0

二、指示仪表的技术要求

(1) 准确度：指测量结果与被测量真实值之间的接近的程度。根据国家标准，指示仪表分为0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5.0七个等级。准确度等级是按仪表基本引用误差（满刻度误差）g_m划分的，基本引用误差

其中：Dx_m是仪表量程内的最大绝对误差，x_m是测量仪表满刻度指示值。

(2) 灵敏度：测量机构可动部分偏转的角度与被测量的变化量之比，即单位被测量的偏转角。其表达式为

式中：S－仪表灵敏度；a－可动部分的偏转角度；x－被测量。

如果被测量x与偏转角a成正比例关系，则灵敏度S为一常数，与偏转角a无关，这说明仪表表盘为均匀刻度。由此可见，灵敏度取决于仪表的偏转性能，并与被测量性质有关。

例如将1mA的电流通入微安表，若该表偏转10格，则其灵敏度S为10格/1mA。不同类型仪表的灵敏度有时相差很大。仪表灵敏度反映了仪表所能测量的最小被测量。如果用不同类型的仪表测同一被测量时，其结构不同，即使有相同的电压灵敏度也可能有不同的电流灵敏度。

(3) 仪表的功耗

仪表在接入被测电路时，自身将消耗一些功率。功耗大小主要取决于仪表内的阻抗值。为了减小仪表的功耗，要求电压表的内阻应尽可能大，电流表的内阻应趋近于零，而功率表应同时具有上述特点。关于仪表功耗的考虑也要视实际被测电路而定。例如用电压表测稳压电源或大容量电源电压时，即使电压表的内阻抗较低，该电源的电压不会因仪表功耗大小而有所改变；相反，如果被测电路本身内阻抗高、容量小，即使仪表功耗不太大，也会导致被测电路工作状态的变化，从而引起测量方法误差。

三、数字仪表的特点

数字仪表与指示仪表的测量原理不同，指示仪表是直接显示模拟电量，而数字式仪表是将模拟电量转换为数字量，再进行测量显示。其过程如图1.2-4所示。


	图1.2-3 数字仪表结构框图

数字仪表因其具有准确度高、灵敏度高、输入阻抗高、操作简便以及测量速度快等特点，在现代测量技术中得到了广泛应用。

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