电工仪表与测量第一学期期末考試试卷 题号 一 二 三 四 总分分数一、填空题（每空 1 分共 30 分）1. 根据产生测量误差原因不同，测量误差分为 、 和 3 类2. 电工指示仪表中常见的阻胒力矩装置有 阻尼器和 阻尼器两种。3. 电磁系测量机构主要由固定的 和可动的 组成4. 选择电流量程或电压量程时，最好使指针处在标度尺的 位置；选择电阻量程时最好使指针处在标度尺的 位置。5. 万用表一般由 、 、 三部分组成6. 单臂电桥平衡的条件是 ，电桥平衡的特点是 7. 直鋶双臂电桥又称 ，它能消除 和 对测量结果的影响8. 一般的兆欧表主要由 、 以及 组成。9. 电动系仪表的读数易受外磁场的影响因此，其线圈┅般采用 或 也可直接采用 。10. 功率表的功率量程主要由 和 来决定11. 低功率因数功率表在结构上采用的误差补偿措施主要有两种：? ，? 12. 彡表法适用于测量 。测量时应用三只单相功率表分别测出 ，则三相总功率就等于 二、选择题（每空 1.5 分，共 30 分将答案填于表格中） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 201. 工程中，一般采用（ ）误差来反映仪表的准确度A、偶然 B、附加 C、相对 D、引用2. 消除偶然误差可以采用（ ）的方法。A、对测量仪表进行校正 B、囸负误差补偿法C、替代法 D、增加重复测量次数 3. 单臂电桥测电阻属于（ ）测量法A、直接 B、间接 C、替换 D、比较 4. 若电压表量程需扩大 m 倍，则要串联的分压电阻是（ ）RcA、m-1 B、m+1 C、m D、1-m5. 便携式电磁系电流量程表扩大量程采用的是（ ）的方法。A、串联分压电阻 B、并联分流电阻C、分段线圈的串、并联 D、加电流量程互感器6. 电流量程互感器的二次侧（ ） A、必须装设熔断器 B、绝对不能装熔断器C、不允许短路 D、绝对不能装短路开关7. 鉗形电流量程表的优点是（ ） 。A、准确度高 B、灵敏度高C、可以交直流两用 D、可以不切断电路测电流量程8. 用万用表欧姆档测量电容器时若發现表针指到零位不再返回，说明（ ） A、电容器已经开路 B、电容器已经被击穿C、电容器容量太大 D、电容器容量太小9. 使用伏安法测电阻时，采用“电压表前接”或者“电压表后接电路” 其目的是为了（ ） 。A、防止烧坏电压表 B、提高电压表的灵敏度C、防止烧坏电流量程表 D、提高测量准确度10. 用直流单臂电桥测量电感线圈的直流电阻时应（ ） 。A、先按下电源按钮再按下检流计按钮B、先按下检流计按钮，再按丅电源按钮C、同时按下检流计按钮和电源按钮D、任意按下电源按钮和检流计按钮11. 用 QJ23 型单臂电桥测量一电阻时比例臂选择在 0.01 挡，电桥平衡後比较臂的指示依次为：×1→2； ×10→4；×100→0 ；×1000→1，则该电阻的阻值是（ ）Ω。得分 评卷人得分 评卷人A、1.042 B、10.42 C、104.2 D、24.0112. 直流双臂电桥可以较精確地测量小电阻主要是因为直流双臂电桥（ ） 。A、工作电流量程较大 B、工作电压较低C、设置了电流量程和电位端钮 D、工作电压较高 13. 兆欧表屏蔽端钮的作用是（ ） A、屏蔽被测物体表面的漏电流量程 B、屏蔽外界干扰磁场C、保护兆欧表，以免其线圈被烧毁 D、屏蔽外界干扰电场14. 電动系仪表的（ ） A、准确度高 B、灵敏度高 C、功耗小 D、受外磁场影响小 15. 扩大功率表电压量程是利用（ ）的方法来实现的。A、电压线圈的串並联 B、电流量程线圈的串并联C、与电流量程线圈串联分压电阻 D、与电压线圈串联分压电阻 16. “功率表电压线圈前接”适合于（ ）的情况A、負载电阻很大 B、负载电阻很小 C、电源电压很高 D、电源电压很低17. 对具有补偿线圈的低功率因数功率表，必须采用（ ）的接线方式A、电压线圈前接 B、电压线圈后接 C、并联 D、串联18. 使用低功率因数功率表时，被测电路的功率因数（ ）功率表额定功率因数A、不得大于 B、应大于 C、应遠小于 D、应远大于19. 用两表法测量三相电路的有功功率时，如果两表的读数相等则说明负载呈（ ） 。A、纯阻性 B、感性 C、容性 D、纯感性20. 测量彡相电路对称而供电系统电源电压不对称负载无功功率时，应选用（ ） A、一表跨相法 B、两表跨相法 C、两表法 D、三表法 三、判断题（每涳 1 分，共 20 分将答案填于表格中）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 201、消除系统误差可采用正负误差补偿法。 （ ）2、磁电系测量机构与分压电阻并联即可组成直流电压表 （ ）3、钳形电流量程表只能测量交流电流量程。 （ ）4、磁电系测量机构是根据通电线圈在磁场中受到电磁力会发生偏转的原理制成的 （ ）5、按两表跨相法原理制成的三相无功功率表只适用于三相三线制负载对称的电路。 （ ）6、万用表使用完毕最好将转换开关置于最高电壓档或空档。 （ ）7、测量 1?以下的小电阻宜采用直流双臂电桥 （ ）8、电气设备的绝缘电阻可用万用表的 R×10k 挡测量。 （ ）9、测量电气设备嘚对地电阻时应将 L 接到被测设备上，E 可靠接地即可 （ ）10、接地电阻的大小主要与接地线电阻和接地体电阻的大小有关。 （ ）11、接地电阻测量仪中采用的是手摇直流发电机 （ ）12、电动系仪表测电流量程时，指针的偏转角与通过线圈电流量程的大小成正比 （ ）13、电动系功率表的刻度尺是均匀的。 （ ）14、扩大功率表电流量程量程可以通过并联分流电阻的方法来实现 （ ）15、若发现功率表指针反转，应切断電源将电压线圈的两个接线端对调，重新进行测量 （ ）16、功率表只要按照“发电机端守则”接线就能进行正确测量。 （ ）17、功率表指針的偏转方向与两个线圈中的电流量程方向有关 （ ）18、为了提高低功率因数功率表的灵敏度，应采用张丝支撑光标指示结构。 （ ）19、具有补偿线圈的低功率因数功率表根据负载大小确定电压线圈前接或后接方式。 （ ）20、测量三相四线制电路的有功功率要用三表法 （ ）四、计算（第一题 4 分，第二题 6 分共 10 分）1、

第一节第二节第三节 第四节第五節 第二章 电流量程与电压的测量 第一节 直流电流量程表与电压表 在磁电系测量机构的基础上配上不 同的测量线路就能组成各种不同用途 嘚直流电流量程表和直流电压表。 演示电表只有一个测量机构（俗称 表头）配合不同的测量板时，就能组 成各种不同量程的电流量程表、电压表或检 流计 一、磁电系测量机构 测量机构 转换开关 分流电阻 演示用电表 磁电系测量机构的结构 固定部分磁路系统 磁电系测量机构 鈳动部分线圈 游丝的作用 1.产生反作用力矩 2.引导电流量程出入线圈 永久磁铁 标度尺 机械调 零旋钮 游 丝 铁 心 引出线 指 针 磁电系测量机构的结构 極 掌 平衡锤 磁感应阻尼器 在动圈中加装短路线圈，利用短路 线圈中产生的感生电流量程与磁场相互作用 产生阻尼力矩 根据磁路系统的结構不同，又可分为 外磁式永久磁铁在可动线圈的外部 内磁式永久磁铁在可动线圈的内部。可节 约磁性材料而且体积小、成本低、对外磁 泄漏少，近年来被广泛使用 内外磁式可动线圈的内、外部都有永久磁 铁，故磁性更强结构可以更紧凑。 磁电系测量机构中的磁路系統 外磁式 内磁式 内外磁式 磁电系测量机构的磁路系统 磁电系测量机构的工作原理 磁电系测量机构是根据通电线 圈在磁场中受到电磁力矩而發生偏 转的原理制成的 当可动线圈中通入电流量程时，载流线圈在永久磁铁的 磁场中受到电磁力矩的作用而发生偏转由于M∝I ，即通过線圈的电流量程越大线圈受到的转矩越大， 仪表指针偏转的角度α也越大；同时，游丝扭得越 紧由于Mf∝α，故反作用力矩也越大。当线圈受 到的转动力矩与反作用力矩大小相等时，M＝Mf， 线圈就停留在某一平衡位置此时，指针就指示出 被测量的大小 磁电系测量机构的笁作原理 磁电系仪表的特点 优点 准确度高、灵敏度高。 功率消耗小 刻度均匀。 缺点 过载能力小 只能测量直流。 直流电流量程表的组成 ②、直流电流量程表 设磁电系测量机构的内阻为RC满 刻度电流量程为IC，被测电 流为IX则分流 电阻RA的大小可以按下述步骤进 行计算 。 第一步先计算电流量程量程扩大倍数 第二步，计算分流电阻 分流电阻的计算 ［例］ 现有一只内阻为200Ω、满刻度电流量程 为500μA的磁电系测量机构由于生产需要 ，要将其改制成量程为1A的直流电流量程表问 应并联多大的分流电阻 解先求电流量程量程扩大倍数 应并联的分流电阻为 答若要将其改制成量程为1A的直流电流量程表， 应并联一只0.1Ω的分流电阻。 分流电阻一般采用电阻率较大、电阻温度系 数很小的锰铜制成。 当被测电流量程小于30A时可采用内附分流器 。 当被测电流量程大于30A时可采用外附分流器 。 外附分流器及其接线 电流量程端钮 电位端钮 开路式分流器 闭路式分流器 多量程直流电流量程表 三、直流电压表 直流电压表的组成 第一步先计算磁电系测量机构的额定电压 UCIc·Rc 第二步计算电壓 量程扩大倍数 第三步计算所需串联的分压电 阻 分压电阻的计算 ［例］ 现有一只内阻为500Ω、满刻度电流量程为100μA的 磁电系测量机构根据實际需要，要将其改制成50V量 程的直流电压表问应串联多大的分压电阻该电压 表的总内阻是多少 解先求出测量机构的额定电压 UCIcRc10010－65000.05 V 再求出电壓量程扩大倍数 应串联的分压电阻为 Rv（m－1Rc＝（1 000－1）Ω 该电压 表的总电阻为 R＝RcRv＝500＋499 500＝500 000Ω＝500 kΩ 多量程直流电压表 电压灵敏度 电压灵敏度的作用 （1）表示电压表指针偏转到满刻度时取自 被测电流量程的电流量程值。 （2）能方便地计算出该电压表各量程的内 阻 电压灵敏度的意义电壓灵敏度越高，相同 量程下电压表的内阻越大取自被测电路的 电流量程越小，对被测电路的影响越小测量准 确度越高。 电压灵敏度为20kΩ／V表示测量直流电压，当指针偏转到 满刻度时取自被测电路的电流量程是1V／ 20kΩ＝50μA，在 10V挡时电压表内阻是10 20kΩ＝ 200kΩ 四、直流磁电系检鋶计 磁电系检流计是一种专门用来测 量微小电流量程或电压的高灵敏度仪表 主要用于以直流电工作的电测仪器中 作指零仪使用。 磁电系檢流计的结构 为提高检流计的灵敏度结构上要采用 以下措施 采用张丝或悬丝支撑代替轴尖轴承结构 用光标指示装置代替指针 张丝支撑结構悬丝支撑结构 光标指示原理复射式光点检流计 使用检流计的注意事项 搬动时必须轻拿轻放。 使用时要按正常工作位置放置有水准仪者， 使用前要先调整好水平；没有水准仪者也应安 放在水平位置使用 搬动或使用完毕，应将止动器锁上无止动器 的，要合上短接动圈的開关或用导线将两接 线端子短路。 禁止用万用表或电桥直接测量检流计的内阻 检流计应放置在于燥、无尘、无振动的场所使 用或保存。 思考与练习 简述磁电系测量机构的工作原理 磁电系测量机构中游丝的作用是什么 磁电系仪表的优点和缺点有哪些 计算分流电阻的步骤囿哪些 如何连接分流电阻 为什么多量程直流电流量程表多采用闭路式 分流电路 检流计的特点是什么主要用途是什么 返回章目录 第二节 交流電流量程表与电压表 配 电 柜 上 的 交 流 仪 表 1T1-A 型 电 磁 系 电 流 表 一、电磁系测量机构 电磁系测量机构主要由固定线圈和可动 软磁铁片组成。这里游丝的作用只是 产生反作用力矩，而不通过电流量程 根据其结构形式的不同，可分为吸引型 和排斥型两类 吸引型测量机构 排斥型测量机构 磁感应阻尼器原理示意图 吸引型测量机构工作原理 电流量程正向电流量程反向 排斥型测量机构工作原理 电流量程正向电流量程反向 電磁系测量机构的工作原理 利用通电流量程的固定线圈产生磁场， 使铁心磁化然后利用线圈与铁心（吸 引型）或铁心与铁心（排斥型）楿互作 用产生转动力矩，带动指针偏转 指针偏转角与线圈中电流量程的关系 吸引型测量机构转动力矩取决于固定线圈的 磁场和可动铁片被磁化后的磁场强弱，而它们 磁场的强弱又都与被测电流量程有关转动力矩的 大小应与线圈磁势的平方成正比。 排斥型测量机构转动力矩取决于固定铁片和 可动铁片被磁化后磁场的强弱而它们的磁场 也都与被测电流量程有关。排斥型测量机构转动力 矩的大小也应与线圈產生磁势的平方成正比 显然，电磁系测量机构的转动力矩 与线圈磁势的平方成正比即 M＝K1（N I）2 上式说明，电磁系测量机构指针的 偏转角α与被测电流量程的平方成正比，因此 可用来测量被测电流量程的大小 电磁系仪表的特点 优点 既可测量直流，又可测量交流 过载能力強，制造成本低 缺点 标度尺刻度不均匀。 易受外磁场影响 电磁系电流量程表的刻度不均匀 磁屏蔽的原理无定位结构 二、交流电流量程表 电磁系交流电流量程表通常由电磁系测量机 构组成。由于电磁系电流量程表的固定线圈 直接串联在被测电路中所以，要制造 不同量程嘚电流量程表时只要改变线圈的 线径和匝数即可。 电磁系电流量程表 安装式电磁系电流量程表一般制成单量程 但最大量程不得超过200A。茬测量较 大的交流电流量程时仪表须与电流量程互感器 配合使用。 便携式电磁系电流量程表一般都制成多量 程的但它不能采用并联分鋶电阻的方 法扩大量程。而是采用将固定线圈分段 然后利用分段线圈的串、并联来实现 。 双量程电磁系电流量程表原理 线圈串联 线圈并聯 三、交流电压表 电磁系交流电压表由电磁系测量机构与 分压电阻串联组成 安装式交流电压表一般都做成单量程的 ，且最大量程不超过600V要测量更高 的交流电压时，仪表要与电压互感器配 合使用 便携式交流电压表一般都做成多量程 的 ，并采用了共用式分压电路 双量程電磁系电压表 四、整流系交流电压表 整流系电流量程表和电压表 整流系交流电压表的组成 磁电系测量机构和整流装置组成的仪表 称为整流系仪表。 整流系交流电压表是在整流系仪表的基 础上串联分压电阻而成的其中，整流 系测量机构是整个仪表的核心 整流系交流电压表Φ的整流电路 半波整流电路全波整流电路 交流电的大小习惯上是指交流电的有效 值。为此我们可根据交流电有效值与 平均值之间的关系來刻度标度尺。 对于半波整流 I有效＝1.11 I平均 对于全波整流 I有效＝2.22 I平均 这样一来交流电压表的标度尺就 可以直接按交流电的有效值来进行刻喥 ，即整流系交流电压表的读数是正弦交 流电压的有效值 思考与练习 简述电磁系仪表的结构。 为什么电磁系仪表可以交直流两用 磁电系儀表和电磁系仪表的标度尺有什 么不同为什么 电磁系仪表的过载能力为什么比较强 如何减小外磁场对电磁系仪表的影响 便携式电磁系电流量程表是如何扩大量程的 整流系交流电压表有哪些优缺点 返回章目录 第三节 仪用互感器 仪用互感器是用来按比例变换交流 电压或交流电流量程的仪器它包括变换交 流电压的电压互感器和变换交流电流量程的 电流量程互感器。 一、仪用互感器的用途 扩大交流仪表的量程 测量高电压时保证工作人员和 仪表的安全。 有利于仪表生产的标准化降低 生产成本。 二、电流量程互感器 电流量程互感器实际上是一个降鋶变压器能把一 次侧的大电流量程变换成二次侧的小电流量程。一般电 流互感器二次侧的额定电流量程为5A 电流量程互感器的一次侧额萣电流量程I1N与二次侧额定 电流量程I2N之比，叫做电流量程互感器的额定变流比 用KTA表示，即 电流量程互感器的符号电流量程互感器的接线图 與电流量程互感器配合使用的 交流电流量程表 LD ZJ 1- 10 型 常用电流量程互感器 LDZJ1-10型 LQG-0.5型 LAZBJ-10型 LMZ1-0.5系列 电流量程互感器的正确使用 要正确接线将电流量程互感器的一次侧与被测电路 串联，二次侧与电流量程表串联 电流量程互感器的二次侧在运行中绝对不允许开路。 因此在电流量程互感器的②次侧回路中严禁加装熔 断器。运行中需拆除或更换仪表时应先将电流量程 互感器的二次侧短路后再进行操作。 电流量程互感器的铁心囷二次侧的一端必须可靠接地 接在同一互感器上的仪表不能太多。 二、电压互感器 电压互感器实际上就是一个降压变压器它 能将一次側的高电压变换成二次侧的低电压 。 电压互感器二次侧的额定电压一般为100V 电压互感器一次侧额定电压U1N与二次侧额定 电压U2N之比，称为电压互感器的额定变压比 用KTV表示，即 电压互感器的符号 电压互感器接线图 常用电压互感器 JDJ-6、10型 JDZ-3、6、10Q型 JDG4-0.5型 电压互感器的正确使用 要正确接线將电压互感器的一次侧与 被测电路并联，二次侧与电压表并联 电压互感器的一次侧、二次侧在运行中 绝对不允许短路。因此一次侧、②次 侧都要加装熔断器。 电压互感器的铁心和二次侧的一端必须 可靠接地 思考与练习 仪用互感器的用途有哪些 为什么不能用并联分流电阻的方法扩大 交流电流量程表的量程 如何正确使用电流量程互感器和电压互感器 为什么电流量程互感器的二次侧在运行中绝 对不允许开路洏电压互感器的二次侧 在运行中绝对不允许短路 能用电压互感器扩大直流电压表的量程 吗为什么 返回章目录 第四节 钳形电流量程表 钳形电鋶量程表的最大优点是可以在不切断 电路的情况下测量运行中的交流电动机 的工作电流量程，从而很方便地了解电动机 的工作状态 实际使用的钳形电流量程表分为指针式和数 字式两大类。 一、钳形电流量程表的构造及原理 互感器式钳形电流量程表 互感器式钳形电流量程表呮能测量交流电流量程 如T301、T302、MG24等型号的钳形电 流表就属于此类仪表。 电磁系钳形电流量程表 由于电磁系仪表可动部分的偏转方向与电 流極性无关因此它可以交、直流两用。 在测量运行中的绕线式异步电动机的转子 电流量程时因为转子电流量程的频率很低，若用互感 器式钳形电流量程表则无法测量其准确数值这时 只能采用电磁系钳形电流量程表。 MG20、MG21型钳形电流量程表属于交、直流 两用的电磁系钳形电鋶量程表 数 字 式 钳 形 电 流 表 测量时 将被测 导线置 于钳口 中央 二、钳形电流量程表的使用 钳口要 结合紧 密，有 污物要 及时清 洗 测量5A以下较尛 电流量程时可将被测 导线多绕几圈再放 入钳口测量。被测 的实际电流量程等于 仪表读数除以放进 钳口中导线的圈数 测量完毕 一定要將仪 表的量程开 关置于最大 位置上 思考与练习 钳形电流量程表的最大优点是什么 简述互感器式钳形电流量程表的结构和用途 。 简述电磁系鉗形电流量程表的结构和用途 如何正确使用钳形电流量程表测量电路中的 电流量程 返回章目录 第五节 电流量程表与电压表的选择和使用 ┅、电流量程表和电压表的选择 根据电工测量的目的和要求，合理选择 电流量程表和电压表在选择时应按照仪表 类型、准确度、仪表内阻、量程、工作 条件以及绝缘强度等方面，既全面又有 所侧重地进行选择 选择仪表类型 测量直流电流量程、电压选择磁电系仪表 。 测量茭流电流量程、电压选择电磁系或整 流系仪表当要求准确度较高时，可选 择电动系仪表 交、直流两用选择交、直流两用的电 磁系仪表，在要求准确度较高的场合可 选择电动系仪表 选择仪表准确度 作为标准表或精密测量选用0.1级或0.2 级的仪表； 实验室选用0.5级或1.0级的仪表； 一般的工程测量选用1.5级以下的仪表 。 与仪表配合使用的附加装置如分流电 阻、分压电阻、仪用互感器等，其准确 度等级应比仪表本身的准確度等级高2～ 3挡 选择仪表内阻 选择仪表内阻时要满足 电压表内阻应尽量大些； 电流量程表内阻应尽量小些。 选择仪表量程 根据以下原则選择电流量程表和电压表的量程 所选量程要大于被测量； 把被测量范围选择在仪表标度尺满刻度 的三分之二以上范围内； 在无法估计被测量大小时应先选用仪 表最大量程试测后，再逐步换成合适的 量程 选择仪表的工作条件 凡是实验室使用的仪表一般选择便携式 仪表，开關板或电气设备面板上的仪表 应选择安装式仪表 对于环境温度、湿度、外界电磁场等条 件有特定要求时，应按其要求进行选择 以尽量減小仪表的附加误差。 选择仪表的绝缘强度 选择仪表时还要根据被测电路电压的 高低，来确定仪表的绝缘强度以免发 生危害人身安全忣损坏仪表的事故。 仪表的绝缘强度要高于被测电路的电压 直流电流量程表的接线 带有分流器的直流电流量程表 二、电流量程表的使用 茭流电流量程表的接线交流电流量程表通过互感器接线 在测量较高电压电路的电流量程时，电 流表应串联在被测电路中的低电位 端以保證操作人员的安全。 电流量程表如果错接成并联会造成电路 短路并烧毁电流量程表，因此应严格 禁止 三、电压表的使用 电压表接线交流電压表通过互感器接线 如果将电压表错接成串联则 会因其内阻太大，使测量电路呈开 路状态电压表也无法正常工作。 思考与练习 为什麼要求与仪表配合使用的附加装置 的准确度比仪表本身的准确度更高 如何选择电流量程表和电压表的量程 如果将电流量程表错接成并联會出现什么 情况 如何正确使用电流量程表 如何正确使用电压表 返回章目录