《电子测量与仪器》课程教学资源（PPT课件）第二章 电流电压与功率测量

第2章电流电压与功率测量 第2章电流、电压与功率测量 2.1直流电流的测量 2.2交流电流的测量 23直流电压的测量 24交流电压的测量 2.5功率测量 26数字万用表

第2章 电流电压与功率测量 第2章 电流、电压与功率测量 2.1 直流电流的测量 2.2 交流电流的测量 2.3 直流电压的测量 2.4 交流电压的测量 2.5 功率测量 2.6 数字万用表

第2章电流电压与功率测量 21直流电流的测量 直流电流的测量原理与方法 直流电流的测量方法有两种:直接测量和 间接测量。直接测量法是将电流表串联在 被测支路中进行测量,电流表的示值即为 测量结果;间接测量法利用欧姆定律,通 过测量电阻两端的电压来计算出被测电流 值

第2章 电流电压与功率测量 2.1 直流电流的测量 • 直流电流的测量原理与方法 • 直流电流的测量方法有两种：直接测量和 间接测量。直接测量法是将电流表串联在 被测支路中进行测量，电流表的示值即为 测量结果；间接测量法利用欧姆定律，通 过测量电阻两端的电压来计算出被测电流 值

第2章电流电压与功率测量 直接测量法 直流电流经过由电磁装置或电子装置构成 的直流表,以指针的偏转角度或数字的大 小表示被测电流的大小

第2章 电流电压与功率测量 直接测量法 • 直流电流经过由电磁装置或电子装置构成 的直流表，以指针的偏转角度或数字的大 小表示被测电流的大小 。 A I RL

第2章电流电压与功率测量 间接测量法 当被测支路内有一个定值电阻R可以利用时, 可以测量该电阻两端的直流电压U,然后 根据欧姆定律算出被测电流:Ⅰ=UR。 当被测支路无现成的电阻可利用时,也可 以人为地串入一个取样电阻来进行间接测 量,取样电阻的取值原则是对被测电路的 影响越小越好,一般在1~10g之间,很少 超过100g

第2章 电流电压与功率测量 间接测量法 • 当被测支路内有一个定值电阻R可以利用时， 可以测量该电阻两端的直流电压Ｕ，然后 根据欧姆定律算出被测电流：I＝U/R。 • 当被测支路无现成的电阻可利用时，也可 以人为地串入一个取样电阻来进行间接测 量，取样电阻的取值原则是对被测电路的 影响越小越好，一般在1 ~ 10Ω之间，很少 超过100Ω

第2章电流电压与功率测量 模拟直流电流表的工作原理 模拟直流电流表为磁电式仪表,磁电式仪 表一般由可动线圈、游丝和永久磁铁构成 线圈框架的转轴上固定一个读数指针,当 线圈流过电流时,在磁场的作用下,可动 线圈发生偏转,带动上面固定的读数指针 偏转,偏转的角度与通过可动线圈的电流 正比关系

第2章 电流电压与功率测量 模拟直流电流表的工作原理 • 模拟直流电流表为磁电式仪表，磁电式仪 表一般由可动线圈、游丝和永久磁铁构成。 • 线圈框架的转轴上固定一个读数指针，当 线圈流过电流时，在磁场的作用下，可动 线圈发生偏转，带动上面固定的读数指针 偏转，偏转的角度与通过可动线圈的电流 正比关系

第2章电流电压与功率测量 模拟直流电流表的工作原理 磁电式仪表结构 铁心 线圈 永久磁铁 游丝

第2章 电流电压与功率测量 模拟直流电流表的工作原理 • 磁电式仪表结构 铁心 永久磁铁 线圈 游丝

第2章电流电压与功率测量 数字万用表测量直流电流的原理 取样电压信号经过预处理电路放大整理到 合适的电平后送入AD转换器进行量化,在 单片机的控制下,对数据进行处理后求得 对应被测电流值,然后通过液晶或数码管 将其显示出来 U=R、 预处 理

第2章 电流电压与功率测量 数字万用表测量直流电流的原理 • 取样电压信号经过预处理电路放大整理到 合适的电平后送入A/D转换器进行量化，在 单片机的控制下，对数据进行处理后求得 对应被测电流值，然后通过液晶或数码管 将其显示出来。 预处理 A/D 转换 显示 U=IR 数字量

第2章电流电压与功率测量 2.2交流电流的测量 交流电流的测量按被测量频率范围可分为低频测 量和高频测量 ·低频交流电流的测量原理和方法 ·低频测量范围通常在几千赫兹以下,其中50Hz (工频)电流的测量最为常用。低频交流电流的 测量其实质是在直流电流测量仪表中增加了一个 极管整流电路和阻容滤波电路。被测交流电流 经过整流电路变成单向脉动直流电流,再经过滤 波电路,最后形成近似直流电流,送入直流电流 测量机构进行测量并显示测量结果

第2章 电流电压与功率测量 2.2 交流电流的测量 • 交流电流的测量按被测量频率范围可分为低频测 量和高频测量。 • 低频交流电流的测量原理和方法 • 低频测量范围通常在几千赫兹以下，其中50Hz （工频）电流的测量最为常用。低频交流电流的 测量其实质是在直流电流测量仪表中增加了一个 二极管整流电路和阻容滤波电路。被测交流电流 经过整流电路变成单向脉动直流电流，再经过滤 波电路，最后形成近似直流电流，送入直流电流 测量机构进行测量并显示测量结果

第2章电流电压与功率测量 低频交流电流的测量原理和方法 低频交流电流的测量方法 交流电流小整流和滤波直流电流 电路 直流电流表 显示 地地他表示

第2章 电流电压与功率测量 低频交流电流的测量原理和方法 • 低频交流电流的测量方法 交流电流 直流电流表 显示 整流和滤波 直流电流 电路 交流电流 电流/电压 转换 显示 整流和滤波 直流电流 电路 直流电压 直流电压表 (a) (b) 交流电流 直流电流表 显示 整流和滤波 直流电流 电路 交流电流 电流/电压 转换 显示 整流和滤波 直流电流 电路 直流电压 直流电压表 (a) (b)

第2章电流电压与功率测量 高频交流电流的测量原理和方法 在高频情况下,分布电感与分布电容均不 可忽略,因此不可能通过类似于低频交流 电流测量的方式准确地测量高频交流电流 高频交流电流的测量可用热电式电流表来 测量,热电式电流表的关键部件是热电偶。 热电偶是由两种不同热电特性的材料组合 而成,当热电偶两端存在温度差时,将产 生热电动势

第2章 电流电压与功率测量 高频交流电流的测量原理和方法 • 在高频情况下，分布电感与分布电容均不 可忽略，因此不可能通过类似于低频交流 电流测量的方式准确地测量高频交流电流。 高频交流电流的测量可用热电式电流表来 测量，热电式电流表的关键部件是热电偶。 热电偶是由两种不同热电特性的材料组合 而成，当热电偶两端存在温度差时，将产 生热电动势