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第1篇 电气测量概论 1

第1章 电气测量的基本知识 1

1.1电气测量概述 1

1.1.1测量的概念 1

1.1.2电气测量的发展和地位 2

1.1.3电气测量的任务 3

1.2电气测量的方法和分类 4

1.2.1根据获得测量结果的过程分类 4

1.2.2根据所用器具分类 5

1.3电气测量仪器仪表的分类 6

1.4测量误差及其消除方法 7

1.4.1测量误差的分类和来源 7

1.4.2测量误差的消除方法 8

1.4.3仪表误差 10

思考题与习题 14

第2章 电学度量器 15

2.1度量器 15

2.2标准电池 16

2.2.1饱和标准电池 16

2.2.2不饱和标准电池 17

2.2.3标准电池的主要技术特性 17

2.2.4标准电池的使用和维护 17

2.3标准电阻 18

2.3.1固定标准电阻 18

2.3.2电位端钮和电流端钮 20

2.3.3可变直流电阻箱 20

2.3.4交流标准电阻 21

2.3.5标准电阻的使用和维护 21

2.4标准电感 21

2.4.1对标准电感的技术要求 22

2.4.2标准电感器的主要技术性能 22

2.4.3实际线圈的等效电路 22

2.4.4标准电感的使用和维护 23

2.5标准电容 24

2.5.1对标准电容器的技术要求 24

2.5.2实际电容器的等效电路 24

2.5.3标准电容器的屏蔽 25

2.5.4标准电容器的主要技术性能 25

2.5.5标准电容器的使用及维护 26

思考题与习题 26

第2篇 电气测量指示仪表及直读测量 27

第3章 电气测量指示仪表的一般知识 27

3.1电气测量指示仪表的分类 27

3.2电气测量指示仪表的组成 27

3.2.1仪表的组成 27

3.2.2仪表测量机构的组成原理 28

3.3电气测量指示仪表的主要技术特性 30

思考题与习题 34

第4章 磁电系仪表 35

4.1磁电系测量机构 35

4.1.1磁电系测量机构的结构 35

4.1.2磁电系测量机构的工作原理 36

4.2磁电系电流表 37

4.2.1单量限电流表 38

4.2.2分流器 38

4.2.3多量限电流表 40

4.3磁电系电压表 42

4.4磁电系欧姆表 45

4.4.1欧姆表的基本原理 45

4.4.2欧姆表的倍率 45

4.4.3欧姆表的调零 46

4.5带整流器的磁电系仪表 47

4.5.1半波整流式仪表 48

4.5.2全波整流式仪表 48

4.5.3整流系电流表和电压表 49

4.6万用表 50

4.6.1万用表的结构 50

4.6.2万用表原理电路 51

4.6.3万用表的正确使用和维护 55

4.7兆欧表 56

4.7.1兆欧表的结构 56

4.7.2兆欧表的工作原理 57

4.7.3兆欧表的使用 58

4.8磁电系检流计和冲击检流计 60

4.8.1检流计的结构特点 60

4.8.2检流计的特性及参数 61

4.8.3检流计的正确使用和维护 63

4.8.4冲击检流计 63

4.9晶体管放大式检流计 64

4.10磁电系仪表的技术特性 65

思考题与习题 66

第5章 电磁系仪表 68

5.1电磁系测量机构 68

5.1.1电磁系测量机构的结构 68

5.1.2电磁系测量机构的工作原理 69

5.2电磁系电流表 70

5.3电磁系电压表 71

5.4电磁系仪表的技术特性 72

思考题与习题 74

第6章 电动系仪表 75

6.1电动系测量机构 75

6.1.1电动系测量机构的结构 75

6.1.2电动系测量机构的工作原理 75

6.2电动系电流表 77

6.3电动系电压表 78

6.4电动系仪表的技术特性 79

6.5铁磁电动系仪表 80

6.6电动系功率表及其使用 81

6.6.1功率表的结构和工作原理 81

6.6.2功率表的读数 82

6.6.3功率表的正确使用 82

6.7低功率因数功率表 85

6.8电动系相位表 86

6.8.1电动系相位表的结构及工作原理 86

6.8.2电动系相位表的使用 88

6.9电动系频率表 88

6.9.1电动系频率表的结构及工作原理 88

6.9.2电动系频率表的使用 90

思考题与习题 90

第7章 感应系仪表 92

7.1感应系测量机构 92

7.1.1感应系测量机构的结构 92

7.1.2感应系测量机构的工作原理 92

7.2感应系电度表 95

7.2.1单相电度表的结构与原理 95

7.2.2电度表的主要技术特性及使用 97

思考题与习题 99

第8章 电气测量指示仪表的选择与检定 100

8.1常用电气测量指示仪表的性能比较 100

8.2电气测量指示仪表的选择 101

8.3电气测量指示仪表的检定 103

8.3.1检定项目及技术要求 103

8.3.2仪表准确度的检定方法 106

8.4直接比较法检定电流表、电压表、功率表 107

8.4.1检定前的准备工作 107

8.4.2检定线路 107

8.4.3检定步骤 110

8.4.4测量数据的计算、化整与仪表准确度的确定 110

8.5热电比较法检定电流表、电压表、功率表 112

8.5.1热电变换器的结构及工作原理 112

8.5.2热电比较法检定电压表、电流表、功率表 113

思考题与习题 115

第9章 电量和电路参数的直读测量 116

9.1电流、电压的直读测量 116

9.1.1测量电流、电压应注重的问题 116

9.1.2电流、电压直读测量的方法误差 116

9.1.3电流和电压的其他测量方法 119

9.2直流电路参数的直读测量 119

9.2.1用欧姆表、兆欧表测直流电阻 119

9.2.2伏安法测量直流电阻 120

9.2.3替代法和半偏法测直流电阻 121

9.2.4用冲击检流计测绝缘电阻 122

9.3交流电路参数的直读测量 123

9.3.1用三表法测阻抗 123

9.3.2用伏安法测量交流电阻、电感和电容 125

9.3.3电感的测量 126

9.3.4电容的测量 128

9.4功率的直读测量 130

9.4.1三相电路有功功率的测量 131

9.4.2对称三相电路无功功率的测量 135

9.5测量用互感器 138

9.5.1概述 138

9.5.2测量用互感器的结构和工作原理 139

9.5.3测量用互感器的误差和准确度等级 141

9.5.4互感器的正确使用 143

思考题与习题 146

第3篇 比较仪器及比较测量法 149

第10章 直流电位差计 150

10.1直流电位差计的工作原理 150

10.1.1电位补偿原理 150

10.1.2直流电位差计的原理电路 150

10.2直流电位差计的线路结构 152

10.2.1直流电位差计的温度补偿线路结构 152

10.2.2直流电位差计的测量线路 152

10.3 UJ-9型直流电位差计的简化线路 154

10.4直流电位差计的分类和主要技术特性 155

10.5直流电位差的使用与维护 156

10.5.1直流电位差计的使用 156

10.5.2直流电位差计的维护 157

10.6直流电位差计的应用及其检定 158

10.6.1直流电位差计的应用 158

10.6.2直流电位差计的检定 159

思考题与习题 161

第11章 交流电位差计 162

11.1交流电位差计的特点 162

11.2极坐标式电位差计线路 162

11.3直角坐标式电位差计线路 163

11.3.1互感移相型 163

11.3.2阻容移相型 164

11.4交流电位差计的技术特性和应用 164

思考题与习题 165

第12章 直流电桥 166

12.1直流单电桥 166

12.1.1直流单电桥的平衡条件及其性质 166

12.1.2直流电桥的用途及特点 168

12.1.3实际的单电桥线路 168

12.2直流双电桥 169

12.2.1双电桥的原理 169

12.2.2双电桥测大电阻存在问题 171

12.2.3实际的双电桥线路 171

12.2.4关于电阻r 171

12.3三次平衡双电桥 172

12.3.1对接触电阻和引线电阻的处理 172

12.3.2三次平衡双电桥的原理 173

12.4单电桥的电源接入点的选择 173

12.5直流电桥的主要技术特性 175

12.6直流电桥的使用、维护及检定 176

12.6.1直流电桥的使用 176

12.6.2直流电桥的维护 177

12.6.3直流电桥的检定 177

思考题与习题 177

第13章 交流电桥 179

13.1交流电桥的基本原理 179

13.1.1交流电桥的平衡条件 179

13.1.2交流电桥的特点 180

13.1.3交流指零仪和电源 182

13.2常用的交流阻抗比电桥 183

13.2.1电容电桥 183

13.2.2电感电桥 185

13.2.3测量频率的电桥 187

13.2.4万用电桥 187

13.3变压器电桥 188

13.3.1变压器电桥的特点 188

13.3.2变压器电桥的基本原理 189

13.3.3变压器电桥的基本线路 190

13.3.4等效三端网络 190

13.4交流电桥的干扰防护及使用 191

13.4.1干扰因素及其影响 192

13.4.2干扰的检查 192

13.4.3干扰的排除 192

13.4.4使用注意事项 192

13.5交流电桥的灵敏度和收敛性 193

13.5.1交流电桥的灵敏度 193

13.5.2交流电桥的收敛性 194

思考题与习题 196

第4篇 磁测量技术 197

第14章 磁测量的基本知识 197

14.1磁场的基本知识 197

14.1.1磁感应强度 197

14.1.2磁力线和磁通 197

14.2磁场强度及安培环路定律 198

14.3磁场边界条件 199

14.4电磁感应 200

14.4.1电磁感应定律 200

14.4.2均匀磁场中运动导体内的感应电动势 200

14.4.3均匀磁场中转动线圈内的感应电动势 201

14.5铁磁材料的磁特性 201

14.6磁路概念 203

14.7磁学标准量具 205

思考题与习题 206

第15章 磁场的测量 208

15.1磁测量的感应法 208

15.1.1冲击检流计法 208

15.1.2磁通表法 210

15.1.3旋转线圈法 212

15.1.4数字磁通表法 213

15.2磁测量的霍尔效应法 214

15.2.1霍尔效应 214

15.2.2霍尔效应法测磁场 215

15.2.3霍尔电流表 216

15.3磁测量的铁磁探针法 217

15.3.1磁通门磁场计的结构 217

15.3.2测量原理 218

思考题与习题 218

第16章 铁磁材料静态磁性的测量 220

16.1测量样品的准备 220

16.1.1闭路样品 220

16.1.2开路样品和磁导计 221

16.1.3样品的去磁 221

16.2样品中的磁场的测量 222

16.2.1扁平测H线圈 222

16.2.2双层同轴测H线圈 223

16.2.3用磁位计测磁压 223

16.3用冲击法测量静态磁特性 224

16.3.1基本磁化曲线的测定 224

16.3.2磁滞回线的测定 226

16.4静态磁性的自动测量装置 228

思考题与习题 229

第17章 铁磁材料动态磁性的测量 230

17.1交流磁化的特点 230

17.1.1铁芯损耗 230

17.1.2磁通的趋表效应 231

17.1.3铁芯中的B（t）和H（t）的波形 232

17.1.4正弦波磁感应强度的获得 233

17.2交流磁化曲线和交流磁滞回线的测量 233

17.2.1交流磁化曲线的测量 233

17.2.2交流磁滞回线的测量 235

17.3铁芯损耗的测量 236

17.3.1硅钢片样品 236

17.3.2测量铁芯损耗的线路 237

17.4电桥法测量复磁导率和铁芯损耗 239

17.4.1复磁导率 239

17.4.2被测样品等效为电路元件 239

17.4.3测复磁导率的交流电桥 240

17.4.4用交流电桥测量铁芯损耗 241

思考题与习题 241

第5篇 电子测量技术基础 243

第18章 电子仪器及应用 243

18.1信号发生器 243

18.1.1信号发生器概述 243

18.1.2 XD-2C低频信号发生器 244

18.1.3函数发生器 247

18.1.4脉冲和方波发生器 248

18.1.5扫描发生器 249

18.1.6合成信号发生器 250

18.2电子示波器及其应用 250

18.2.1示波器的基本原理 251

18.2.2示波器主要技术指标 253

18.2.3示波器的分类 254

18.2.4示波器的应用 255

18.3电子电压表及其应用 256

18.3.1电子电压表概述 256

18.3.2电子电压表的整流原理 256

18.3.3电子电压表的基本结构与特点 261

18.3.4电子电压表的应用 261

思考题与习题 265

第6篇 数字测量技术基础 267

第19章 数字仪表及数字测量技术 267

19.1概述 267

19.1.1数字仪表及数字测量技术的发展 267

19.1.2数字仪表的构成原理 268

19.1.3数字仪表及数字测量技术的特点 268

19.1.4数字仪表的分类 269

19.2电子计数器 269

19.2.1工作原理 269

19.2.2基本组成框图 270

19.3直流数字电压表 270

19.3.1逐位逼近比较式数字电压表 271

19.3.2电压-时间变换型（U-T）数字电压表 271

19.3.3电压-频率型（U-f）数字电压表 277

19.3.4直流数字电压表的主要技术指标 279

19.3.5直流数字电压表的检定 281

19.3.6使用直流数字电压表的注意事项 281

19.4主要电学量的数字化测量技术 282

19.4.1直流电流和中高值电阻的测量 282

19.4.2低值电阻的测量 283

19.4.3超高值电阻的测量 283

19.4.4交流电压/电流的测量 284

19.4.5频率的测量 285

19.4.6周期的测量 286

19.4.7相位的测量 287

19.4.8单相有功功率的数字测量 288

19.4.9三相功率和电能的数字测量 290

19.5数字万用表 291

19.5.1数字万用表的构成原理 291

19.5.2数字万用表的主要特点 294

19.5.3数字万用表的测量准确度 296

19.5.4数字万用表测量误差计算 296

19.6新型数字化仪表 297

19.6.1微机化仪表 297

19.6.2虚拟仪器简介 299

思考题与习题 305

参考文献 307