電氣常用的測量方法

1、 常用的測量方法有直接測量法、比較測量法和間接測量法。

1）用歐姆表測電阻、電流表測電流、電壓表測電壓都屬于直接測量法。由于儀表接入測量電路后，會使電路的工作狀態發生變化，故直接測量法的準確度較低。

2）比較測量法根據被測量與標準量的比較方式又分為零值法、差值法和代替法。比較測量法的準確度和靈敏度都比較高，適用于精密測量。用電橋測電阻、用電位差計測電動勢都屬于比較測量法。

3）根據被測量和其他量的函數關系，先測得其他量，然后按函數關系計算出來的一種方法叫做間接測量法。例如用伏安法測量電阻。間接測量法誤差較大，在準確度要求不高的場合或直接測量有困難時采用。

2、 測量誤差產生的原因，除了儀表的基本誤差和附加誤差的影響外，還由測量方法的不完善、測量人員操作技能和經驗不足以及人的感官差異等因素造成。

3、 根據誤差的性質，測量誤差一般分為系統誤差、偶然誤差和疏失誤差三類。

1）系統誤差是一種遵循一定規律，在測量過程中保持不變的誤差。造成系統誤差的原因有：測量設備的誤差、測量方法的誤差。例如刻度不準確、引用近似公式、接觸電阻等造成的誤差。

2）偶然誤差是一種大小和符號都不固定的誤差，主要是由于外界環境（如溫度、濕度、電場、磁場等）的偶然變化引起的，在重復進行同一個量的測量過程中，其結果往往不完全相同。

3）疏失誤差是一種嚴重歪曲測量結果的誤差，是因測量時的粗心或疏忽造成，例如讀數錯誤、記錄錯誤等。包含有疏失誤差的測量結果應拋棄不用。

4、 正負消去法就是對同一量反復測量兩次，如果其中一次誤差為正，另一次誤差為負，取其平均值后就可以消去這種系統誤差。例如為消除外電場對電流表讀數的影響，可把電流表放置的位置掉轉180^o^再測一次，兩種放置測量結果產生的誤差符號正好相反。

5、 通常采用增加重復測量次數的方法來消除偶然誤差對測量結果的影響，測量次數越多，其算術平均值就越接近于實際值。

6、 電氣測量儀表可分為兩大類，即電測量指示儀表和比較儀器。電測量指示儀表又稱為直讀儀表，其特點是直接將被測電量轉換為可動部分的偏轉角位移，并通過指示器在標尺上顯示被測電量的大小。比較儀器用于比較法測量，它包括各類交、直流電橋等測量儀器。

7、 磁電系儀表的可動線圈置于永久磁鐵的氣隙磁場中，電流通過時產生扭轉力矩，當與游絲的反向轉矩平衡時，指針的偏轉角大小與被測電流的大小成正比。磁電系儀表只能用來測直流，儀表的靈敏度和精確度較高,多用來制作攜帶式電壓表和電流表、萬用表。

8、 電磁系儀表被測電流通過固定線圈時，固定鐵片與可動鐵片同時被磁化，呈現同一極性，同性相斥，產生正比于兩種鐵片磁性強弱的轉動力矩。磁性強弱正比于通入固定線圈的被測電流，指針偏轉角與被測電流的平方成正比。電磁系儀表主要安裝在配電盤上，作變化不大的電流、電壓指示，既可以測直流，也可以測交流，但精度不高。

9、 電動系儀表的固定線圈和可動線圈分別通入電流，由于載流導體磁場間的相互作用產生力矩。指針的偏轉角度與兩個線圈中電流的乘積成正比。電動系儀表用于功率表、頻率表、相位表、交直流電壓、電流表，既可以測直流，也可以測交流，精度比電磁式儀表高。

10、 鐵磁電動系儀表固定線圈制成電磁鐵形式，可動線圈增加一個鐵芯，從而增加了儀表的偏轉力矩。由于鐵芯的磁滯和渦流影響，降低了儀表的準確度。鐵磁電動系儀表用于功率表、功率因數表、頻率表。

11、 感應系儀表當電壓線圈和電流線圈通過被測電路的交變電流時，兩線圈分別產生交變磁通。鋁盤在交變磁通的作用下，感應產生渦流，此渦流與交變磁通相互作用產生電磁力，引起活動部分轉動。感應系儀表主要用于電度表。

12、 磁電系比率表由兩個繞向相反，且在空間互成角度的可動線圈及可動線圈內帶缺口的環形鐵芯、永久磁鐵和指針組成。磁電系比率表沒有反作用力矩的游絲，故平時指針可停留在標度尺的任何位置。磁電系比率表用于兆歐表、相位表、頻率表。

13、 測量直流電流時，電流表應串聯在被測電路中。接線時被測電流的流入端接電流表的“+”接線端鈕，流出端接“-”接線端鈕。根據被測電流的大小選擇電流表的量程。如果事先估計不出被測電流的大小范圍，則應先使用量程較大的電流表，然后再換一個合適量程的電流表測量。

14、 磁電系表頭的線圈和游絲都很細，不能通過較大的電流，可在表頭兩端并聯分流電阻擴大其量程。并聯分流電阻RF后電流量程擴大了K倍，被測電流實際值等于表頭讀數乘以電流量程擴大倍數K。已知表頭內阻R?，需要擴大量程K倍測量較大電流時，并聯的分流電阻R F =R?/(K-1)。

15、 電磁系或電動系電流表將固定線圈分段，通過連接片、轉換開關的不同連接方法來改變分段線圈的串、并聯方式，以獲得不同的量程。當測量較大的交流電流，需要擴大電流表的量程時，一般采用加接電流互感器，測量的實際電流值等于電流表的讀數乘以互感器的變比。

16、 測量直流電壓時，電壓表應與被測電路并聯。磁電系電壓表在使用時應將被測電壓的高電位端接電壓表“+”接線端鈕，低電位端接“-”接線端鈕。需要擴大電壓表量程時，在表頭上串聯一個分壓電阻。已知表頭內阻Rv和分壓電阻Rs時，被測電壓與電壓表顯示值的關系為：U=Uv(1+Rs/Rv)。

17、 交流電壓表的接線方式和量程選擇與直流電壓表基本相同，只是交流電壓表接線時不必考慮極性問題。采用有電壓互感器的電壓表測量交流電壓時，測量的實際電壓值等于電壓表的讀數乘以互感器的變比。

18、 直流電阻的測量是電氣設備安裝、大修和預防性試驗中不可缺少的測試項目之一。測量直流電阻的目的是鑒定設備導線連接的質量，以便及時發現和消除隱患，保證電氣設備安全可靠地運行。試驗過程中需要測量直流電阻的有斷路器導電回路、母線連接處、感性負載繞組等。測量直流電阻的方法有電阻表法、電壓降法、電橋法。

19、 電壓降法是指在被測電阻上通以直流電流，測量其兩端的電壓和通過的電流，然后利用歐姆定律計算被測的直流電阻值。測試方法有兩種：電壓表在電流表前接適合測量阻值較大的電阻；電壓表在電流表后接適合測量阻值較小的電阻。實際測量中，這兩種方法由于儀表本身總有一定的內阻，測得的電壓U和電流I經過歐姆定律計算后的直流電阻值R，并不是真實的被測電阻值Rx。

20、 用單臂電橋測量直流電阻，被測的實際電阻等于平衡時的電阻減去引線電阻，被測電阻越小，引線電阻造成的誤差越大，故單臂電橋常用于測量1Ω以上的電阻。

21、 雙臂電橋為消除引線和接觸電阻帶來的測量誤差，引線必須采用四根截面積相同、長度相等的相同導線，否則會引起一定的測量誤差。雙臂電橋適用于測量準確度要求較高的1Ω以下的小電阻。

22、 用雙臂電橋測量直流電阻，接入被測電阻時，雙臂電橋電壓端子P1、P2引出線應比電流端子C1、C2引出線的接線更靠近被測電阻的兩端。測量時先按下電源按鈕B接通電流回路，待電流達到穩定值時再按下檢流計按鈕G接通檢流計。調節讀數臂阻值使檢流計處于零位，被測電阻等于讀數臂指示乘以倍率。測量結束時，先斷開檢流計按鈕G，再斷開電源按鈕B，以免測量具有電感的直流電阻時產生的自感電動勢損壞檢流計。

23、 接地電阻的大小直接影響接觸電壓和跨步電壓的高低。接地電阻常用的測量方法有電流-電壓表法和接地電阻測量儀測量法兩種。電流-電壓表法比較麻煩，需要獨立的交流電源以及裝設輔助接地體用作電流極等。接地電阻測量儀自身能產生交變的接地電流，無需外加電源，并且電流極和電壓極也是配套好的，因此使用簡易，攜帶方便，且抗干擾性較好。

24、 接地電阻測量儀一般有E、P、C三個接線端鈕，測量時分別接于被測接地體、電壓極和電流極。將電壓極棒（電位探針）插入離接地體20m的地下，電流極棒（電流探針）插入離接地體40m的地下，且均應垂直插入地面約400mm深處。用最短的連線連接E端和被測接地體；用較長的連線連接P端和電壓極接地棒；用最長的連線連接C端和電流極接地棒。

25、 使用接地電阻測量儀時，若標度盤的讀數小于1，可將倍率標度置于較小的倍數，再調整標度盤以得到正確讀數。若檢流計靈敏度過高，可將電位探針插淺一些，反之，可沿電位探針和電流探針注水，使土壤濕潤。測量時被測接地體應與接地線或其它接地體分開，同時應盡可能把測量回路同電網分開，以利于測量安全及消除雜散電流引起的誤差，防止測量電壓反饋到被測接地體相接的其他導體上而引起事故。測量時在電流極周圍會有較大的跨步電壓，故在其30～50m范圍內要禁止人畜進入。