电气常用的测量方法

1、 常用的测量方法有直接测量法、比较测量法和间接测量法。

1）用欧姆表测电阻、电流表测电流、电压表测电压都属于直接测量法。由于仪表接入测量电路后，会使电路的工作状态发生变化，故直接测量法的准确度较低。

2）比较测量法根据被测量与标准量的比较方式又分为零值法、差值法和代替法。比较测量法的准确度和灵敏度都比较高，适用于精密测量。用电桥测电阻、用电位差计测电动势都属于比较测量法。

3）根据被测量和其他量的函数关系，先测得其他量，然后按函数关系计算出来的一种方法叫做间接测量法。例如用伏安法测量电阻。间接测量法误差较大，在准确度要求不高的场合或直接测量有困难时采用。

2、 测量误差产生的原因，除了仪表的基本误差和附加误差的影响外，还由测量方法的不完善、测量人员操作技能和经验不足以及人的感官差异等因素造成。

3、 根据误差的性质，测量误差一般分为系统误差、偶然误差和疏失误差三类。

1）系统误差是一种遵循一定规律，在测量过程中保持不变的误差。造成系统误差的原因有：测量设备的误差、测量方法的误差。例如刻度不准确、引用近似公式、接触电阻等造成的误差。

2）偶然误差是一种大小和符号都不固定的误差，主要是由于外界环境（如温度、湿度、电场、磁场等）的偶然变化引起的，在重复进行同一个量的测量过程中，其结果往往不完全相同。

3）疏失误差是一种严重歪曲测量结果的误差，是因测量时的粗心或疏忽造成，例如读数错误、记录错误等。包含有疏失误差的测量结果应抛弃不用。

4、 正负消去法就是对同一量反复测量两次，如果其中一次误差为正，另一次误差为负，取其平均值后就可以消去这种系统误差。例如为消除外电场对电流表读数的影响，可把电流表放置的位置掉转180^o^再测一次，两种放置测量结果产生的误差符号正好相反。

5、 通常采用增加重复测量次数的方法来消除偶然误差对测量结果的影响，测量次数越多，其算术平均值就越接近于实际值。

6、 电气测量仪表可分为两大类，即电测量指示仪表和比较仪器。电测量指示仪表又称为直读仪表，其特点是直接将被测电量转换为可动部分的偏转角位移，并通过指示器在标尺上显示被测电量的大小。比较仪器用于比较法测量，它包括各类交、直流电桥等测量仪器。

7、 磁电系仪表的可动线圈置于永久磁铁的气隙磁场中，电流通过时产生扭转力矩，当与游丝的反向转矩平衡时，指针的偏转角大小与被测电流的大小成正比。磁电系仪表只能用来测直流，仪表的灵敏度和精确度较高,多用来制作携带式电压表和电流表、万用表。

8、 电磁系仪表被测电流通过固定线圈时，固定铁片与可动铁片同时被磁化，呈现同一极性，同性相斥，产生正比于两种铁片磁性强弱的转动力矩。磁性强弱正比于通入固定线圈的被测电流，指针偏转角与被测电流的平方成正比。电磁系仪表主要安装在配电盘上，作变化不大的电流、电压指示，既可以测直流，也可以测交流，但精度不高。

9、 电动系仪表的固定线圈和可动线圈分别通入电流，由于载流导体磁场间的相互作用产生力矩。指针的偏转角度与两个线圈中电流的乘积成正比。电动系仪表用于功率表、频率表、相位表、交直流电压、电流表，既可以测直流，也可以测交流，精度比电磁式仪表高。

10、 铁磁电动系仪表固定线圈制成电磁铁形式，可动线圈增加一个铁芯，从而增加了仪表的偏转力矩。由于铁芯的磁滞和涡流影响，降低了仪表的准确度。铁磁电动系仪表用于功率表、功率因数表、频率表。

11、 感应系仪表当电压线圈和电流线圈通过被测电路的交变电流时，两线圈分别产生交变磁通。铝盘在交变磁通的作用下，感应产生涡流，此涡流与交变磁通相互作用产生电磁力，引起活动部分转动。感应系仪表主要用于电度表。

12、 磁电系比率表由两个绕向相反，且在空间互成角度的可动线圈及可动线圈内带缺口的环形铁芯、永久磁铁和指针组成。磁电系比率表没有反作用力矩的游丝，故平时指针可停留在标度尺的任何位置。磁电系比率表用于兆欧表、相位表、频率表。

13、 测量直流电流时，电流表应串联在被测电路中。接线时被测电流的流入端接电流表的“+”接线端钮，流出端接“-”接线端钮。根据被测电流的大小选择电流表的量程。如果事先估计不出被测电流的大小范围，则应先使用量程较大的电流表，然后再换一个合适量程的电流表测量。

14、 磁电系表头的线圈和游丝都很细，不能通过较大的电流，可在表头两端并联分流电阻扩大其量程。并联分流电阻RF后电流量程扩大了K倍，被测电流实际值等于表头读数乘以电流量程扩大倍数K。已知表头内阻R₁，需要扩大量程K倍测量较大电流时，并联的分流电阻R F =R₁/(K-1)。

15、 电磁系或电动系电流表将固定线圈分段，通过连接片、转换开关的不同连接方法来改变分段线圈的串、并联方式，以获得不同的量程。当测量较大的交流电流，需要扩大电流表的量程时，一般采用加接电流互感器，测量的实际电流值等于电流表的读数乘以互感器的变比。

16、 测量直流电压时，电压表应与被测电路并联。磁电系电压表在使用时应将被测电压的高电位端接电压表“+”接线端钮，低电位端接“-”接线端钮。需要扩大电压表量程时，在表头上串联一个分压电阻。已知表头内阻Rv和分压电阻Rs时，被测电压与电压表显示值的关系为：U=Uv(1+Rs/Rv)。

17、 交流电压表的接线方式和量程选择与直流电压表基本相同，只是交流电压表接线时不必考虑极性问题。采用有电压互感器的电压表测量交流电压时，测量的实际电压值等于电压表的读数乘以互感器的变比。

18、 直流电阻的测量是电气设备安装、大修和预防性试验中不可缺少的测试项目之一。测量直流电阻的目的是鉴定设备导线连接的质量，以便及时发现和消除隐患，保证电气设备安全可靠地运行。试验过程中需要测量直流电阻的有断路器导电回路、母线连接处、感性负载绕组等。测量直流电阻的方法有电阻表法、电压降法、电桥法。

19、 电压降法是指在被测电阻上通以直流电流，测量其两端的电压和通过的电流，然后利用欧姆定律计算被测的直流电阻值。测试方法有两种：电压表在电流表前接适合测量阻值较大的电阻；电压表在电流表后接适合测量阻值较小的电阻。实际测量中，这两种方法由于仪表本身总有一定的内阻，测得的电压U和电流I经过欧姆定律计算后的直流电阻值R，并不是真实的被测电阻值Rx。

20、 用单臂电桥测量直流电阻，被测的实际电阻等于平衡时的电阻减去引线电阻，被测电阻越小，引线电阻造成的误差越大，故单臂电桥常用于测量1Ω以上的电阻。

21、 双臂电桥为消除引线和接触电阻带来的测量误差，引线必须采用四根截面积相同、长度相等的相同导线，否则会引起一定的测量误差。双臂电桥适用于测量准确度要求较高的1Ω以下的小电阻。

22、 用双臂电桥测量直流电阻，接入被测电阻时，双臂电桥电压端子P1、P2引出线应比电流端子C1、C2引出线的接线更靠近被测电阻的两端。测量时先按下电源按钮B接通电流回路，待电流达到稳定值时再按下检流计按钮G接通检流计。调节读数臂阻值使检流计处于零位，被测电阻等于读数臂指示乘以倍率。测量结束时，先断开检流计按钮G，再断开电源按钮B，以免测量具有电感的直流电阻时产生的自感电动势损坏检流计。

23、 接地电阻的大小直接影响接触电压和跨步电压的高低。接地电阻常用的测量方法有电流-电压表法和接地电阻测量仪测量法两种。电流-电压表法比较麻烦，需要独立的交流电源以及装设辅助接地体用作电流极等。接地电阻测量仪自身能产生交变的接地电流，无需外加电源，并且电流极和电压极也是配套好的，因此使用简易，携带方便，且抗干扰性较好。

24、 接地电阻测量仪一般有E、P、C三个接线端钮，测量时分别接于被测接地体、电压极和电流极。将电压极棒（电位探针）插入离接地体20m的地下，电流极棒（电流探针）插入离接地体40m的地下，且均应垂直插入地面约400mm深处。用最短的连线连接E端和被测接地体；用较长的连线连接P端和电压极接地棒；用最长的连线连接C端和电流极接地棒。

25、 使用接地电阻测量仪时，若标度盘的读数小于1，可将倍率标度置于较小的倍数，再调整标度盘以得到正确读数。若检流计灵敏度过高，可将电位探针插浅一些，反之，可沿电位探针和电流探针注水，使土壤湿润。测量时被测接地体应与接地线或其它接地体分开，同时应尽可能把测量回路同电网分开，以利于测量安全及消除杂散电流引起的误差，防止测量电压反馈到被测接地体相接的其他导体上而引起事故。测量时在电流极周围会有较大的跨步电压，故在其30～50m范围内要禁止人畜进入。