第四章电磁量测量技术

第四章电磁量测量技术内容摘要：

F FKKK K K      20 有效值电压表的刻度特性 :  理论上不存在波形误差 ， 因此也称真有效值电压表 （ 读数与波形无关 ）。 （ 4）电压表的刻度特性和误差分析 21 5）实例分析 [例 ] 用具有正弦有效值刻度的 峰值 电压表测量一个方波电压 ， 读数为 ， 问如何从该读数得到方波电压的有效值。 [解 ] 根据上述峰值电压表的刻度特性 ， 由读数 α= ， 第一步 ， 假设电压表有一正弦波输入 ， 其有效值 =； 第二步 ， 该正弦波的峰值 =； 第三步 ， 将方波电压引入电压表输入 ， 其峰值 Vp=； 第四步 ， 查表可知 ， 方波的波峰因数 Kp=1， 则该方波的有效值为： V=Vp/Kp=。 波形误差为： 1 1 .4 1 0 0 % 2 9 %1 .4   (可见若不换算，波形误差是很大的 ) 22 5）实例分析 [例 ] 用具有正弦有效值刻度的 均值 电压表测量一个方波电压 ， 读数为 ， 问该方波电压的有效值为多少。 [解 ] 根据上述均值电压表的刻度特性 ， 由读数 α= ， 第一步 ， 假设电压表有一正弦波输入 ， 其有效值 =； 第二步 ， 该正弦波的均值 == ； 第三步 ， 将方波电压引入电压表输入 ， 其均值 ； 第四步 ， 查表可知 ， 方波的波形因数 =1， 则该方波的有效值为 :。 波形误差为 FV K V方波~VV~V ~VFK 方波1 0 . 9 1 0 0 % 1 1 %0 . 9  23 第二节 电流的测量 一、欧姆法测量电流（ I/V变换 ） 原理：将被测电流通过一个已知的取样电阻， 测量电阻两端的电压即可得到被测电流。 既可以测量直流，也可以测量交流； 不同量程的电流可以选择不同的取样电阻。 Ix 9 0 0 Ω9 0 Ω9 Ω0 .9 Ω0 .1 Ω(2 0 0 m V )2 0 0 μ A(2 0 0 m V )2 m A(2 0 0 m V )2 0 m A(2 0 0 m V )2 0 0 m A(2 0 0 m V )2 A通过量程开关选择取样电阻： 1kΩ 、 100Ω 、 10Ω 、 1Ω 、 ， 便可测量电流： 200μ A、 2mA、 20mA、 200mA、 2A 输出电压： 200mv 恒 流 源 ( 可 调 ) A / D R x I r + A m p 取 样 电 阻 24 二、霍尔法测量电流 霍尔零磁通电流传感器（ 闭环霍尔电流传感器 ） ： 原理： 电流流过导线，周围会感生出磁场，霍尔器件检测由电流感生的磁场 ,霍尔输出电流放大后通过补偿线圈，产生相反的磁场，使磁芯中磁通为 0，达到平衡后，由 Is测量导线通过的电流。 Honeywell CSNP661霍尔电流传感器： 额定电流（有效值） // 50A 测量范围（峰值） // 0~177。 90A 额定输出 //50mA 工作电压 //177。 12~15VDC（ 177。 5%） 精确度 // 177。 % 线性度 //177。 % 25 二、霍尔法测量电流 121 2 21221R22φ =φI n = I nnI = InnU = I R = R In1HURH H H H H20U = K I B = K I K IRU=26 第三节 阻抗的测量 一、阻抗的概念 阻抗：对于无源线性一端口网络， 当它在角频率为的正弦电源激励下处于稳态时， 端口的电压相量和电流相量的比值： jeZjXRIUZ Z为复数，也称为复阻抗 公式也称为复数形式的欧姆定律 s i nZXc o sZRRXa r c t gXRZ2227 单个元件的阻抗： 电阻： 电容： 电感： RZ CjZ 1 Z j L28 二、伏安法测量阻抗 伏安法：在元件两端加上电压，元件内有电流通过，。