【正文】 2212)//( ??R 1R 2I 1I 2I21 電動(dòng)系儀表的固定線圈和可動(dòng)線圈與附加電阻串聯(lián)起來(lái)應(yīng)構(gòu)成了電壓表。改變附加電阻的大小就可以擴(kuò)大量程。 電流與電壓的精密測(cè)量還可以采用 比較法 ，直流可以用直流電位差計(jì)，其準(zhǔn)確度約為 %～ %。而交流一般先將交流電流或電壓轉(zhuǎn)換為直流量，然后再用直流電位差計(jì)測(cè)量。 *1 2 R a d 1 R a d 21 5 0 V 3 0 0 V第七章 功率和電能的測(cè)量 一、功率的測(cè)量 功率測(cè)量方法通常有直接和間接法二種。 直接法指直接用電動(dòng)系功率表、數(shù)字功率表或三相功率表 直接測(cè)量。 間接法則指通過(guò)測(cè)量電壓、 電流、電壓及功率因素間接求得 功率。 （一）電動(dòng)系功率表 RI2IRa d12**UR239。UPKIUKRtUtIKiiKPP????? ????? c o ss i n2)s i n (221PddMWRIRUddMWIIddMWadad???????? 12122112 111U 測(cè)量功率時(shí)，電動(dòng)系儀表的固定線圈與負(fù)載串聯(lián)，反 映負(fù)載電流 ，儀表的可動(dòng)線圈與負(fù)載并聯(lián)，反映負(fù)載電 壓 。 已知電動(dòng)系測(cè)量機(jī)構(gòu)的偏轉(zhuǎn)角與被測(cè)量的關(guān)系為 即偏轉(zhuǎn)角與被測(cè)的功率成正比。 如果 、 為交流，則同樣可推出可動(dòng)線圈的偏轉(zhuǎn)角 正比于負(fù)載功率。 UII二、電能測(cè)量方法 測(cè)量電能的方法通常有 直接法 和 間接法 兩種。直接法指的 是直接用電能表測(cè)量電能，直流可使用電動(dòng)系電能表，交流用 感應(yīng)系或電子電能表。而間接法很少用，只有在功率穩(wěn)定不變 的情況下用功率表和記時(shí)時(shí)鐘進(jìn)行測(cè)量，再通過(guò)計(jì)算間接得到 電能的大小。 感應(yīng)系電能表按結(jié)構(gòu)不同有 切線型 和 射線型 兩種。 第八章 電阻、電容與電感的測(cè)量 一、交流電橋的工作原理 4231 ZZZZ ?U ~ 交流電橋平衡時(shí)有 要滿足交流阻抗電橋的平 衡，四個(gè)橋臂的阻抗大小和性 質(zhì)要按一定條件配置，否則不 可能達(dá)到平衡。 常用的電橋有維恩電橋、 西林電橋、串聯(lián)歐文電橋和馬克斯威爾電橋。 Ig 二、電容的測(cè)量 )1j()1j( 4002XX CRRCRR ?????042 RRRRx ?024 CRRCx ?測(cè)量電容的電路如圖所示，電橋平衡的條件為 三、電感的測(cè)量 )1)((4452 CjRLjRRR xx ?????244452)(1 CRCRRLx ???24424452)(1)(CRCRRRRx ????測(cè)量電感的電橋又稱為海氏電橋。電橋平衡的條件為 即 第九節(jié) 頻率和周期的測(cè)量 頻率是交流電的基本參量之一。交流電路中的阻抗，交流 電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速等參量都與頻率有關(guān)，電力系統(tǒng)將頻率作為電 能質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。我國(guó)電力系統(tǒng)的額定頻率為 50Hz，通 常稱之為工頻。工頻測(cè)量可采用電動(dòng)系頻率計(jì) 、變換式頻率計(jì) 、振簧式頻率計(jì)等模擬指示儀表實(shí)現(xiàn)，但是最常用的是使用電子 計(jì)數(shù)器進(jìn)行的數(shù)字測(cè)量法，簡(jiǎn)稱為計(jì)數(shù)法。計(jì)數(shù)法可適用于工 頻、低頻與高頻，由于集成化程度的提高，計(jì)數(shù)器電路體積小， 價(jià)格便宜，幾乎取代了所有其他形式的測(cè)頻儀器。 一、計(jì)數(shù)法測(cè)頻率 如果被測(cè)量信號(hào)的周期為 Tx，經(jīng)過(guò)放大整形成脈沖信號(hào) 后，周期保持不變， 在 這段時(shí)間內(nèi)進(jìn)入計(jì)數(shù)器的脈沖個(gè)數(shù) 為 dTxNxxdxdx fkfTTTN ??? 式中 k為分頻倍數(shù)?？梢?jiàn)，被測(cè)信號(hào)頻率與 成正比， 與 k反比，我們可以利用分頻器，通過(guò)改變開門時(shí)間就可以 改變頻率計(jì)的量限。顯然，計(jì)數(shù)器測(cè)量和顯示的是在這段時(shí) 間內(nèi)被測(cè)量頻率的平均值。 即 xx Nkf1?xN二、計(jì)數(shù)法測(cè)量周期 在 這段時(shí)間內(nèi)進(jìn)入計(jì)數(shù)器的脈沖個(gè)數(shù) 為 xT? xN 被測(cè)量信號(hào)的周期為 Tx ，經(jīng)過(guò)放大整形成脈沖信號(hào)后，周期保持不變，再經(jīng)過(guò)分頻后得到周期為 的脈沖用來(lái)控制計(jì)數(shù)器的門電路的開啟。石英晶體振蕩器產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過(guò)分頻后，得到周期為 T0的脈沖信號(hào) 。 xT?0TNTkT xxx ???第十節(jié) 智能儀器和虛擬儀器 在儀器里裝上微處理器和微計(jì)算機(jī) ,使計(jì)算技術(shù)和電子技 術(shù)、測(cè)量技術(shù)相合，產(chǎn)生了新一代儀器 微機(jī)化儀器，或稱 為 智能儀器 。 一、智能儀器 智能儀器按其結(jié)構(gòu)不同又有兩種基本類型 : 微機(jī)內(nèi)嵌式 微機(jī)擴(kuò)展式 智能儀器具有以下的特點(diǎn)： （ 1） 具有快速處理數(shù)據(jù)能力 能短時(shí)進(jìn)行多次測(cè)量并運(yùn)算。例如可即時(shí)顯示所測(cè)數(shù)據(jù) 求平均值，最大、最小值等。 （ 2） 具有自動(dòng)操作功能 能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)零、自動(dòng)改變量程、自動(dòng)修正誤差、自動(dòng) 校準(zhǔn)等功能。 （ 3） 可以一表多用 編入不同的子程序，使用時(shí)無(wú)需改變硬件，只改變程序 即能完成不同的測(cè)量任務(wù)。 （ 4） 可將間接測(cè)量轉(zhuǎn)為直讀方式 利用執(zhí)行運(yùn)算程序從讀入中間量求出被測(cè)量的值，而無(wú) 需人工計(jì)算。 （ 5） 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程能通信 :可通過(guò)接口、總線實(shí)現(xiàn)儀器間的數(shù) 據(jù)通信。 虛擬儀器概念最早是由美國(guó)國(guó)家儀器公司（ National Instrument，簡(jiǎn)稱 NI公司）在 1986年提出的， NI公司推出了圖形化的虛擬儀器編程環(huán)境 LabVIEW，標(biāo)志著虛擬儀器軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)基本成型。虛擬儀器是計(jì)算機(jī)技術(shù)與測(cè)量技術(shù)結(jié)合的另一種方式。是通過(guò)軟件將通用計(jì)算機(jī)和必要的數(shù)據(jù)采集硬件結(jié)合起來(lái)，在計(jì)算機(jī)平臺(tái)上創(chuàng)建的一臺(tái)儀器。用戶可以用計(jì)算機(jī)自選設(shè)計(jì)儀器的功能，自行定義一個(gè)仿真的儀器操作面板，然后通過(guò)鼠標(biāo)或鍵盤操作這塊虛擬面板上的旋鈕和按鍵，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)測(cè)量任務(wù)。 二、虛擬儀器 虛擬儀器的組成 2．虛擬儀器的性能特點(diǎn) （ 1）可以由用戶定義測(cè)量功能 （ 2）虛擬儀器可以實(shí)現(xiàn)多任務(wù)操作 虛擬示波器軟面板 溫度測(cè)量系統(tǒng)的顯示界面及相應(yīng)的后臺(tái)程序 圖形化編程語(yǔ)言程序示例 虛擬儀器系統(tǒng)功能由用戶自行定義；儀器硬件實(shí)現(xiàn)模塊化，可重用和重新配置；系統(tǒng)功能、測(cè)試規(guī)模可通過(guò)修改軟件、更換儀器硬件而增減。使用非常靈活技術(shù)更新速度快 (12年 )，開發(fā)維護(hù)費(fèi)用相對(duì)較低，在航空、航天、軍工、教學(xué)、通信等各個(gè)領(lǐng)域都有著非常廣闊的應(yīng)用前景。