仪表是指测量各种电磁量的,按其工作特点可分为指示仪表、数字仪表和比较仪器。
(1)指示仪表
指示仪表主要分为电测量和磁测量指示仪表两大类,其中电测量指示仪表又可分为以下几种。
①按工作电流种类分为:直流仪表、交流仪表和交直流两用仪表。
②按工作原理分为:磁电系(代号C)、电磁系(代号T)、电动系(代号D)、惑应系(代号G)、整流系(代号L)、静电系(代号Q)以及热电系(代号E)等。
③按被测对象名称和单位分为:电流表(安培表、毫安表、微安表)、电压表(伏特表、毫伏表等)、功率表(瓦特表)、欧姆表、(摇表或高阻表)、电度表(瓦时表)、频率表(周波表)、相位表(功率因数表)以及多种用途的仪表如等。
(2)数字仪表
数字仪表按被测对象分为数字万用表、数字频率表和数字电压表等。
(3)比较仪器
比较仪器包括电位差计、各类电桥等,常用于比较精密的测量。
所谓测量,就是将未知的被测量与已知的标准量进行直接或间接的比较,从中确定出被测量大小的过程。
电工仪表的测量方法有直接测量法、间接测量法、比较测量法三种。
(1)直接测量法。
利用仪表直接获取测量结果的方法叫做直接测量法。例如,用电流表测电流,用欧姆表测电阻等就属于直接测量法。直接测量法的优点是方法简便、读数迅速。但由于仪表接入被测电路后,会使电路工作状态发生变化,因而这种测量方法的准确度较低。
(2)间接测量法。
先由仪表测出所需中间量,再用公式计算出被测量的方法叫做间接测量法。例如,用伏安法测量电阻,通过测量晶体管发射极电压求放大器静态工作点的方法,都属于间接测量法。间接测量法的误差较大,但在准确度要求不高的一些特殊场合应用却十分方便。
(3)比较测量法。
比较测量法是指在测量过程中需要度量器的直接参与,并通过比较仪表来确定被测量数值的方法。
根据被测量与标准量比较方式的不同,比较测量法又分为零值法、差值法、代替法三种。
比较测量法的优点是准确度高。缺点是设备复杂,操作麻烦,通常适用于要求测量准确度较高的场合。
进行电路中某一个参量的测量,首先要了解测量的要求,在保证测量的精度条件下,根据所测内容和性质,确定仪表的类型、难确度等级和测量的量限等。
1.仪表类型的选择。
这要根据被测的性质来选择,是直流电量还是交流电量,是直接测量还是间接测量。
对于直流电量,可选用磁电式仪表、电动式仪表、整流式仪表和数字式仪表等;对于交流电量,可选用电磁式仪表、电动式仪表、感应式仪表、数字式仪表等。另外,还要注意交流电量的不同特征,如测量非正弦波的峰值、平均值、有效值,还得采用专门的仪表来进行。
2.仪表准确度的选择。
仪表准确度的选择要从测量的要求出发,使之适应测量精度的要求。不能片面地追求准确度越高越好,往往高准确度的仪表造价高,使用条件要求高,不便于现场使用。
通常0.1~0.2级仪表或更高等级的数字仪表均作为标准表或精密测量之用,0.5~1.0级仪表作为一般测量使用,1.5级以下各种仪表多作为现场和精密度不高的测量使用。
3.仪表量程的选择。
测量之前要对被测量的大小有所估计,一般如果不了解被测量大小,首先应从高量程测起至测量的指示值处于满刻度值1/2以上,这样可以合理地利用仪表的标尺,并提高测量的准确度。
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