《电气测量》课程教学资源（课件讲稿，打印版）第四章 频率和相位的测量

Electrical Measure 第四章 频率和相位的测量 第一节 频率的测量方法 第二节 数字频率计的测量原理 第三节 E312系列数字频率 第四节 相位的测量方法 第五节 电动系相位表 第六节 整步表

本章要点 本章主要介绍测量频率的方法， 以及电子数字频率计的结构与原理。 用电子数字频率计测量频率，是今 后测量频率的主要手段，也是频率 计的发展方向。 。 相位计和整步表是电力系统运行 中常用仪表，本章对其作一般性介 绍，以供相关专业使用

第一节频率的测量方法 一、工频的测量-用电动系颇率表测量工颇 1.电动系频率表的结构 采用比率表型，两可动线圈空间错开90°。 无工作时呈 随遇平衡状态。被测频率等于固定线圈回路的谐振频率时 指针停在标尺中心，即固定线圈轴线位置，标尺两边示值 分别为大于或小于谐振频率的值

2.电动系频率表工作原理 按接线图，两可动线圈所受力矩分别为 M1=k,IⅡ1 cos a cos(IⅡ，) =k,IUoC。cosa( @L-1/@Co R2+(@L-1/@Co) M2=k2Ⅱ2cos(90°+a)cos(Il,) -12 sin a Ro+R R2+(@L-1/@C) 由于两个力矩方向相反，当平衡时两者相等。联立可得 80-&足oc.al-2o R。 即指针偏转角（仪表指针与固定线圈轴线中心的夹角） 是频率o的函数

3.电动系频率表标尺特性 当被测频率等于谐振频率时L=】偏转角a=0,指针 )0 位于标尺中心，即固定线圈轴线位置。 若被测频率o>0。,则oL.1 >0,a为负角，指针将 顺时针偏转 若被测频率c,则oL·太<0a为正角，指针将反 时针偏转。 返回本章首页

工频的测量-用变换式频率表测量工领 1.变换式频率表的结构 变换式频率表由磁电系测量机构和变换电路组成， 变换电路包含方波形成、微分、整流、指示和偏置五 个环节，通过变换电路，被测频率转换为一定大小的 直流电流，然后通过磁电系测量机构进行测量。 微分电路整流电路 偏置电路 Ao C0士 双向限幅 指示仪表 本D, D R出B VD本 VD

2.变换式频率表工作原理 被测电压经稳压管双向限幅并经微分转换为尖脉冲， 由于电容小充电时间短，可形成尖脉冲波，若用i表示 充电电流，则电流脉冲波形可用下式表示 1=20e 通过磁电系测量机构的电流平均值为 T 由于电路中R、C。很小故上式可简化为 Icp≈2UUCf 按式可知，通过磁电系测量机构的电流可以反映被测 频率的大小

3.变换式电动系频率表标尺特性 工频频率表所测量的频率范围并不要求从0开始，标尺一般为45~55Hz、 900一1100Hz等等。变换式频率表可通过调节偏置电阻，改变机械零点的 颜率读数。得到相应标尺。以45~65Hz的频率表为例，被测输入信号经 微分得到的电流方向是从上到下，经过偏置电路的电流是从下到上，调节 偏置电路使偏置电流平均值等于45Hz时输入尖脉冲电流的平均值，则机 械零点的频率值就等于45Hz。选择指示电表的灵敏度使满度为65Hz

工频的测量-用振簧式颅率表测量工频 早期还常用振簧式频率表测量工频频率，振簧式频 率表是利用交流电磁铁吸引一排机械振动频率不同的 簧片，簧片固有振动频率与电源频率相同时，产生共 振的簧片振幅最大，从窗口看，好像簧片顶端被拉长。 可以从产生共振的簧片位置读出频率值

二、低频和高频的测量 1.比较法 格桥特整 通过检测差拍、李 8 00000000000 X0 差拍法 李沙育图形测频率 混频法