计量测试技术手册 第7卷 电磁学PDF电子书下载

目录 1

第1章 总论 1

1 概述 1

1.1 电磁计量与测试技术 1

1.2 电磁计量测试的特点 1

2 电磁学单位制 1

2.1 国际单位制 1

2.2 CGS单位制 3

2.3 实用单位制 4

2.4 MKS单位制 4

2.5 有理单位制和非有理单位制 5

2.6 电磁学各种单位制间的换算关系 7

3 常用电磁学术语 8

3.1 电学部分 8

3.2 磁学部分 18

4 电磁计量基准体系 25

5 电磁计量测试的测量方法 26

5.1 测量的概念和分类 26

5.2 测量方法 27

6 电磁计量的国内、外发展概况 31

6.1 我国电磁计量的发展及现状 31

6.2 各国建立基、标准的情况 34

6.3 电磁计量测试技术的发展趋势 39

第2章 电学单位的确定 40

1 概述 40

2 电流单位的确定 41

2.1 核磁共振电流量子标准 41

2.2 电流天平法 43

2.3 电动力计法 44

2.4 电流绝对测量的动向 44

3 电压单位的确定 45

3.1 约瑟夫森效应（JE）电压量子标准 45

3.2 用微分法绝对测量伏特 46

3.3 用积分法绝对测量伏特 47

4 电阻单位的确定 47

4.1 量子化霍尔效应电阻量子标准 48

4.2 计算电容法绝对测量电阻 48

4.3 计算互感法 49

5 电学单位的国际比对 50

6 电单位的改值 53

2 电压标准 57

1 概述 57

2.1 标准电池 57

第3章 电学标准 57

2.2 固态电压标准 62

2.3 电压单位的保存和传递 63

2.4 标准电池的检定 65

2.5 标准电池的性能测试 69

3 电阻标准 72

3.1 标准电阻 72

3.2 电阻单位的保存和传递 77

3.3 标准电阻的检定 81

3.4 标准电阻的性能测试 88

4 电容标准 89

4.1 标准电容器 89

4.2 电容单位的保存和传递 100

4.3 标准电容器的检定 103

4.4 标准电容器的性能测试 105

5 电感标准 107

5.1 标准电感 107

5.2 电感单位的保存和传递 109

5.3 标准电感的检定 109

5.4 标准电感的性能测试 112

6 交流电量标准 114

6.1 交直流转换标准——热电变换器 114

6.2 交流电压标准 115

6.3 交流电流标准 115

6.4 交流功率标准 116

6.5 交流电能标准 117

7 相角参数标准 118

7.1 交流电阻时间常数标准 118

7.2 电容器损耗因数标准 122

7.3 互感线圈的角差标准 125

1 直接作用模拟指示仪表 129

1.1 术语及分类 129

第4章 电测量仪表 129

1.2 电测量仪表的技术条件 132

1.3 电流表、电压表、功率表 139

1.4 频率表、相位表和功率因数表 146

1.5 电阻表 152

1.6 电能表 154

1.7 多功能表 162

1.8 自动记录电测量仪表 163

2 数字测量仪表 165

2.1 直流数字电压表和A/D变换器 165

2.2 直流数字电压表的检定 173

2.3 直流数字电压表的性能测试 177

2.4 交流数字仪表 180

3 仪表检定装置 187

3.1 直流仪表检定装置 187

3.2 交流仪表检定装置 190

3.3 电能表校验装置 200

4 自动测试系统与标准接口 204

4.1 自动测试系统 204

4.2 自动测试系统标准接口 205

2 直流电阻箱 217

1 概述 217

2.1 电阻箱的结构形式和主要技术要求 217

第5章 电测量仪器 217

2.2 电阻箱的检定条件 219

2.3 电阻箱的检定方法 220

3 直流电桥 222

3.1 单电桥 222

3.2 直流双电桥 226

3.3 特殊电桥 226

3.4 常用直流电桥的主要技术指标 228

3.5 直流电桥的检定 230

4 直流电位差计 236

4.1 直流电位差计的工作原理 236

4.2 直流电位差计的分类和结构 237

4.3 常见直流电位差计主要技术指标及线路 240

4.4 直流电位差计的检定 244

5.1 直流比较仪式电桥工作原理 249

5.2 电流比较仪式电桥线路结构、工作方式和特点 249

5 直流比较仪式电桥 249

5.3 直流比较仪式电桥的检定 251

6 直流比较仪式电位差计 254

6.1 直流比较仪式电位差计工作原理 254

6.2 直流比较仪式电位差计线路结构和特点 255

6.3 直流比较仪式电位差计的检定 256

7.1 超导电流比较仪工作原理 259

7 超导电流比较仪 259

7.2 超导电流比较仪电路 260

8.2 各类检流计结构原理 261

8.1 检流计的分类 261

8 检流计 261

8.3 磁电系检流计的特性参数、选择和使用 263

8.4 各类检流计的主要技术指标 264

9 直流标准电压源 267

9.1 直流标准电压源的工作原理 268

9.2 可程控标准源 269

9.3 1 0V电压参考标准 272

9.4 直流标准电压源的检定 273

9.5 电子式电压标准的校准 277

11.1 光电控制式稳压源 278

11 直流电源 278

10 直流标准电流源 278

10.1 直流标准电流源工作原理 278

10.2 直流标准电流源的组成 278

11.3 晶体管直流稳流源 279

11.2 磁调制式稳流源 279

12.1 交流电阻的特性 280

12 交流电阻 280

12.2 交流电阻的结构特点 282

12.4 交直流转换电阻 284

12.3 交流标准电阻 284

13.1 交流电阻箱的类型及结构 287

13 交流电阻箱 287

14.1 普通电容箱 288

14 标准电容箱 288

13.2 交流电阻箱的主要技术要求 288

15.1 普通电感箱 289

15 标准电感箱 289

14.2 模拟式电容箱 289

16.1 交流电桥的分类及其特点 290

16 交流电桥 290

15.2 模拟式大电感 290

16.2 阻抗式比例臂电桥 292

16.3 感应式比例臂电桥 295

16.4 有源电桥 302

16.5 微差补偿式电桥 303

16.6 自动电桥 304

16.7 交流电桥的检定 306

17 数字式阻抗测量仪 310

17.2 带微处理器的数字式阻抗测量仪 311

17.1 数字式LCR测量仪 311

18.1 直角坐标式交流电位差计 313

18 交流电位差计 313

18.3 US2型交流电位差计及其检定 315

18.2 极坐标式交流电位差计 315

19.1 平衡指示器的特性 317

19 平衡指示器 317

19.2 平衡指示器的工作原理 318

20.1 几种典型的交流标准电压发生器原理 319

20 交流标准电压源、电流源 319

21.1 交流电源的特性 321

21 交流电源 321

20.2 几种交流标准电压发生器性能比较 321

21.2 交流电源的典型线路和工作原理 322

2.1 原理及分类 325

2 直流电阻分压箱 325

第6章 比例标准和仪器 325

1 概述 325

2.2 几种典型直流电阻分压箱的线路 326

2.3 常见国产分压箱的主要技术指标 327

2.5 直流电阻分压箱的检定 328

2.4 使用分压箱注意事项 328

3.1 分流器的分类 333

3 直流分流器 333

3.2 直流分流器的检定 334

4.1 原理及分类 336

4 交流电阻分压器 336

4.2 交流电阻分压器的测试 337

5.1 感应分压器的分类 338

5 感应分压器（IVD） 338

5.2 感应分压器的主要术语及定义 343

5.3 感应分压器的检定 344

6.1 原理与结构 348

6 电容分压器 348

7 交流分流器 349

6.2 电容分压器的校验 349

7.1 交流分流器分类 350

7.3 交流分流器的检定 351

7.2 特性 351

8 感应分流器 352

8.1 感应分流器分类 353

8.3 感应分流器的检定 354

8.2 特点 354

9.1 电压互感器工作原理 355

9 测量用电压互感器 355

9.3 测量用电压互感器的检定 357

9.2 分类 357

10.2 结构及工作原理 361

10.1 分类 361

10 测量用电流互感器 361

10.4 测量用电流互感器的主要定义和术语 363

10.3 使用注意事项 363

10.5 测量用电流互感器的检定 364

10.6 直流电流互感器 367

11.1 互感器校验仪的工作原理 369

11 互感器校验仪 369

11.2 互感器校验仪的检定 370

2.2 载流线圈 375

2.1 永磁体 375

第7章 磁学单位的确定及标准 375

1 概述 375

2 磁矩量具及检定 375

3.1 磁场基、标准 376

3 磁场（磁感应强度）基、标准及其量具 376

2.3 磁矩量具的检定 376

3.2 磁场（磁感应强度）量具 377

4.1 磁通基准 382

4 磁通基准、磁通量具 382

4.2 磁通量具 383

4.4 磁量具的检定 384

4.3 标准测量线圈 384

2.1 原理和分类 392

2 磁力磁强计 392

第8章 磁测量仪器 392

1 概述 392

2.3 磁力磁强计的主要技术特性 393

2.2 磁秤 393

3.2 旋转线圈磁强计 394

3.1 原理 394

3 电磁感应磁强计 394

3.3 振动样品磁强计 395

4.1 霍尔效应磁强计 397

4 磁电效应磁强计 397

4.2 磁阻效应磁强计 399

5.2 核磁共振磁强计 401

5.1 磁共振原理 401

5 磁共振磁强计 401

5.3 光泵磁强计 403

5.4 典型产品 404

6.2 探头 405

6.1 原理和测量方法 405

6 磁通门磁强计 405

6.4 技术特性 407

6.3 测量线路结构 407

7.1 法拉第效应磁强计 408

7 磁光效应磁强计 408

7.3 光纤磁强计 409

7.2 克尔效应磁强计 409

8.2 射频超导量子磁强计 410

8.1 工作原理 410

8 超导量子磁强计 410

8.3 直流超导量子磁强计 411

9.1 结构原理 412

9 冲击检流计 412

8.4 磁通变换器 412

8.5 典型产品 412

9.2 冲击常数及其测定 413

9.3 测量线路及误差 414

10.1 类型 415

10 磁通表 415

10.2 磁通表的主要技术特性 416

10.3 磁通表的检定 417

11.1 特斯拉计的技术要求和检定条件 418

11 特斯拉计的检定 418

11.2 基本误差、示值变差的检定 419

12.3 恒定弱磁场计量器具检定系统 420

12.2 环境要求 420

11.3 0.001～2.0 T磁场计量器具检定系统 420

12 弱磁测量仪器的检定及环境要求 420

12.1 弱磁测量仪器的检定 420

1.1 中值电流的一般测量 423

1 中值电流的测量 423

第9章 电流测量 423

2.1 分流器法 424

2 直流大电流测量 424

1.2 中值电流的精确测量 424

2.4 磁位计法 425

2.3 霍尔效应法 425

2.2 直流互感器法 425

3 工频和脉冲大电流的测量 426

2.5 核磁共振法 426

3.2 磁位计法 427

3.1 互感器法 427

3.4 分流器法 428

3.3 磁光效应法 428

4.2 采用放大器扩大指示仪表量限 429

4.1 用检流计测微小直流电流 429

4 微小直流电流的测量 429

1.1 中值电压的一般测量 430

1 中值电压的测量 430

第10章 电压测量 430

2.1 附加电阻法 431

2 直流高电压测量 431

1.2 中值电压的精确测量 431

2.5 电光效应法 432

2.4 直流电压互感器法 432

2.2 电阻分压器法 432

2.3 静电电压表法 432

3 工频高电压测量 433

3.4 峰值电压表法 434

3.3 电压互感器法 434

3.1 测量球隙法 434

3.2 电容分压器法 434

5.1 检流计法 435

5 微小电压测量 435

4 中击电压测量 435

4.1 测量球隙法 435

4.2 峰值电压表法 435

4.3 冲击电压分压器 435

5.3 锁相检波器 436

5.2 纳伏计法 436

6.2 超低频有效值电压的测量 437

6.1 超低频峰值电压的测量 437

6 超低频电压测量 437

7.1 有源滤波器法 438

7 谐波电压测量 438

7.2 快速采样法 439

1 概述 440

第11章 电功率和电能的测量 440

2.2 数字功率表法 442

2.1 指示仪表法 442

2 直流功率和电能的测量 442

2.3 指示仪表法间接测量功率 444

2.4 补偿法测量功率 445

2.6 数字电能表法测量电能 446

2.5 直流电能表测量电能 446

3.1 指示仪表法 447

3 单相交流功率和电能的测量 447

2.7 间接法测量电能 447

3.2 数字仪表法 450

3.3 带有微处理机的数字功率表 452

3.4 间接测量单相交流功率 454

3.5 非正弦功率的测量（FFT法） 457

3.6 单相无功功率的测量 458

3.7 低功率因数下的功率测量 459

4 三相有功功率和电能的测量 460

4.3 三表法 464

4.2 二表法 464

4.1 一表法 464

4.4 三相三线电子电能表 465

4.5 三相数字功率电能表 466

5.1 一表法 467

5 三相无功功率和无功电能的测量 467

5.2 二表法 468

5.3 三表法 469

5.4 数字表法测量三相无功功率 470

1.1 测量原理 471

1 概述 471

第12章 强噪声下电信号的测量 471

2 锁定测量法（LOCK-IN方法） 472

1.2 测量方法 472

2.2 不同类型的锁定放大器 473

2.1 主要参数和动态协调 473

2.3 应用举例 475

3.1 主要参数 477

3 取样积分法（BOXCAR方法） 477

3.2 不同类型取样积分器 478

3.3 应用举例 479

4.1 数字多点平均器 480

4 多点采样平均法 480

4.3 应用举例 481

4.2 取样积分器与数字平均器的组合系统 481

5.1 原理 482

5 自适应噪声抵消测量法 482

第13章 频率、相位和功率因数的测量 483

5.2 应用举例 483

1 概述 485

2.1 指示仪表法 487

2 频率测量 487

2.2 数字频率计法 488

2.3 示波器法 491

2.4 电桥法 492

3.1 多表法测量 493

3 相位测量 493

3.2 示波法 494

3.3 相位表法 496

3.4 数字相位表法 497

4 功率因数的测量 498

4.1 指示仪表法 499

4.3 数字测量功率因数 500

4.2 变换器式功率因数表 500

1 概述 502

第14章 电阻测量 502

2.4 电位差计补偿法 503

2.3 电压表－电流表法 503

2 中值电阻的测量 503

2.1 万用表（欧姆档）法 503

2.2 数字欧姆表法 503

2.5 电桥法 504

3 低值电阻的测量 507

2.6 数字测量法 507

3.3 数字测量法 508

3.2 电压表－电流表法 508

3.1 微欧表法 508

4.2 分流法（检流计法） 509

4.1 分压法 509

4 高值电阻的测量 509

4.5 超高阻电桥法 510

4.4 直流放大器法 510

4.3 伏安法 510

4.6 具有辅助支路保护的电桥法 511

4.7 全等电位屏蔽保护电桥法 512

4.8 数字测量法 512

5 电阻的高精度测量 513

1.1 电容器分类 514

1 概述 514

第15章 电容测量 514

1.2 电容器的屏蔽与接线方法 515

2.1 交流电桥法 516

2 中值电容的测量 516

2.4 矢量电压比法 517

2.3 模拟式电容偏差表 517

2.2 模拟式电容表法 517

3 大电容的测量 518

2.5 自动电桥与A/D变换结合测量法 518

3.1 交流电桥法 519

3.4 电力电容器的测量 520

3.3 充放电法 520

3.2 C-f变换法 520

3.5 极性电容器测量 521

4.1 小电容测量的特殊问题 522

4 小电容测量 522

3.6 电动机电解电容器测量 522

4.4 两端口电桥测量微小电容 523

4.3 高频电压矢量比法测量小电容 523

4.2 四端口法测量微小电容 523

4.6 电感线圈固有（自）电容测量 525

4.5 微小电容测量仪 525

4.7 高压电容器测量 526

2.1 交流电桥法 528

2 中值电感测量 528

第16章 电感测量 528

1 概述 528

2.3 电压矢量比法 530

2.2 谐振电桥法 530

3.1 低压大电感测量 531

3 大电感测量 531

2.4 模拟电表法 531

3.3 平波电抗器测量 532

3.2 高压铁心电感器测量 532

4.1 交流电桥法 533

4 小电感测量 533

3.4 电力空心电抗器测量 533

4.3 矢量比法测量小电感 534

4.2 Q表法 534

5.2 电阻元件残余电感测量 535

5.1 电容元件残余电感测量 535

4.4 模拟电表法 535

5 残余电感测量 535

3.1 工作原理 536

3 工作原理和技术特性 536

第17章 变压器、扼流圈特性测试 536

1 概述 536

2 电子变压器分类 536

3.2 技术特性 537

4.1 激磁电感测量 539

4 电特性参数测试 539

4.3 变压比系数测量 540

4.2 杂散电感测量 540

4.5 短路匝测试 541

4.4 绕组分布对称性测量 541

4.8 变压器绕组分布电容测量 542

4.7 线圈直流电阻测量 542

4.6 空载电流和空载损耗测量 542

4.9 变压器频率响应测试 543

4.12 磁性隔离因数测试 544

4.11 非线性失真系数测试 544

4.10 相位特性测试 544

4.15 脉冲波形估量 545

4.14 自谐振频率测试 545

4.13 静电屏蔽因数测试 545

5.1 绝缘试验 546

5 安全、寿命等性能测试 546

5.3 环境试验 548

5.2 温升 548

第18章 固体电工绝缘材料电气参数的测量 549

5.4 震动、耐燃等试验 549

1.2 试样 550

1.1 定义 550

1 绝缘电阻的测量 550

1.3 电极 551

1.4 测试方法 552

1.5 计算公式 554

2 绝缘材料的介电常数和介质损耗因数测试 555

1.6 影响绝缘电阻测量因素 555

2.2 影响介质性能的因素 556

2.1 测试原理 556

2.4 电极的要求 557

2.3 试样几何形状的要求 557

2.5 测量εr和D的仪器 560

3 绝缘强度的测量 561

3.3 电极 562

3.2 试样 562

3.1 定义 562

3.5 试样的测量 565

3.4 试验设备 565

1.2 磁性材料 567

1.1 磁性 567

第19章 磁性材料特性测试 567

1 概述 567

1.4 磁性参数 569

1.3 磁畴 569

2.1 磁测量用样品 577

2 磁测量用样品和磁化装置 577

2.2 磁化装置 579

3.1 冲击法 582

3 硬磁材料磁性能测量 582

3.2 霍尔效应磁强计法 583

3.5 硬磁元件的快速测量 584

3.4 直流磁滞回线仪法 584

3.3 双轭磁导计法 584

4.1 冲击法 585

4 稀土永磁材料磁性能测量 585

4.2 电子磁通计法 586

4.4 振动样品磁强计法 587

4.3 瞬态波形存贮仪法 587

5.1 直流磁性能测量 588

5 软磁材料磁性能测量 588

5.2 交流磁性能测量 590

5.3 交直流叠加磁性能测量 598

5.4 软磁材料脉冲磁性能的测量 599

7.2 测量不含铁磁性相弱磁材料磁导率的古依法 600

7.1 测量含有铁磁性相弱磁材料磁性能的感应法 600

6 磁粉芯性能测量 600

7 弱磁材料磁性能的测量 600

7.3 利用法拉第磁天平测量弱磁材料磁化率 601

1.1 磁记录原理 602

1 概述 602

第20章 磁记录材料特性测试 602

1.2 录放过程的损耗 608

1.3 磁记录材料分类及特征 610

2.1 计量体系的形成 612

2 磁记录材料计量体系及测试标准 612

2.2 基准带（盘） 614

2.3 校准带（测试带） 616

2.4 短路带磁通测试 617

2.5 方位角的测定 620

2.6 带磁通频响特性的定标 622

2.7 测试标准 627

3.1 磁粉有关性能测试 629

3 材料磁性能测试 629

3.2 磁浆有关性能测试 634

4.1 电声性能测试 637

4 录音磁带性能测试 637

4.2 机械性能测试 651

5 录像磁带性能测试 654

5.2 测量仪器及技术要求 655

5.1 测试环境 655

5.3 几何尺寸和机械性能 657

5.4 视频性能 660

5.5 音频性能 663

5.6 VHS型盒式录像磁带总技术条件 664

6.1 软磁盘记录特点 666

6 软磁盘性能测试 666

6.2 软磁盘功能参数测试 669

2 噪声源的分类 677

1 概述 677

第21章 电磁干扰及防护方法 677

4 抑制干扰的方法分类 678

3 电磁干扰传输的途径 678

5.1 静电屏蔽 679

5 屏蔽原理与应用 679

5.3 电磁屏蔽 680

5.2 泄漏电流屏蔽 680

6.1 安全接地 682

6 接地 682

5.4 磁屏蔽 682

6.2 电子仪器的接地 683

7.2 光电耦合器 685

7.1 隔离变压器 685

7 隔离 685

8.1 对称辅助接地支路 686

8 对称性应用 686

8.3 无定向结构 687

8.2 用差动放大器抑制干扰 687

10 锁相技术 688

9 滤波器防止导线干扰 688

11 采用自免疫方法消除干扰 689

13 屏蔽对阻抗元件的影响 690

12 用吸收电路消除噪声 690

13.1 单极屏蔽 691

14.1 敏感性的规定 692

14 电磁兼容性简介 692

13.2 等电位屏蔽 692

13.3 分段等电位屏蔽 692

14.2 工业、科学、医疗设备干扰规定 694

参考文献 695