現(xiàn)代電氣測量技術(shù)主要內(nèi)容

第一章

1 簡述測量誤差的分類P11

答： 測量誤差分為3類：系統(tǒng)誤差； 偶然誤差； 疏忽誤差。

2 說明3種誤差的主要特征。P11-12

答： 系統(tǒng)誤差：是由某種特定的原因引起的，而且這種原因總是持續(xù)存在而不是偶發(fā)的；

偶然誤差：沒有什么規(guī)律，也難以預(yù)計(jì)，但卻服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律

疏忽誤差：由測量人員的粗心、疏忽造成的嚴(yán)重歪曲測量結(jié)果的誤差

6 什么是測量誤差，怎么消除？P9 、P12

答; 在實(shí)際測量中由于設(shè)備的不準(zhǔn)確、測量程序不規(guī)范及測量環(huán)境因素的影響，都會(huì)導(dǎo)致測量結(jié)果偏離被測量的真值。測量結(jié)果與被測量真值之差就是測量誤差。

消除方法； 1.系統(tǒng)誤差：比較法、正負(fù)誤差補(bǔ)償法、利用校正值求得被測量的真值；2.偶然誤差：在精密測量時(shí)可以通過多次求平均值，并用作測量的真值；3.疏忽誤差：凡是剩余誤差大過均方根誤差3倍以上的數(shù)據(jù)都應(yīng)予以剔除。

8 為什么引入基準(zhǔn)誤差（引用誤差）的概念。 答： 因?yàn)橄鄬?duì)誤差和絕對(duì)誤差不能客觀正確地反映測量儀器的準(zhǔn)確度高低。

第二章

1 電流表、電壓表測量電流、電壓時(shí)，應(yīng)如何接線"para" label-module="para">

答： 用電流表、電壓表測量電流、電壓時(shí)，必須將電流表與電路串聯(lián)，將電壓表與電路并聯(lián)：

要求： 電流表的內(nèi)阻R1應(yīng)比負(fù)載電阻R小很多，即R1/R=1/5r,電壓表的內(nèi)阻R2應(yīng)比負(fù)載電阻大很多，即R/R2=1/5r 。

4 什么是測量電流和電壓的方法誤差？P18

答：電壓表和電流表都具有一定的內(nèi)阻，因此儀表接入被測電路后必然消耗一定的功率。這種由儀表的內(nèi)耗功率不為零致使原來的電路工作狀態(tài)發(fā)生變化而引起的的誤差稱為方法誤差。

第三章

2 為什么測量絕緣電阻要使用兆歐表而不能使用萬用表或電橋？P62

答： 應(yīng)為絕緣電阻的阻值比較大，如幾十兆歐或幾百兆歐，在這個(gè)范圍內(nèi)萬用表的刻度很不準(zhǔn)確，更主要的是應(yīng)為萬用表在測量電阻時(shí)所用的電源電壓很低（9V以下），在低壓下呈現(xiàn)的電阻值，并不能反映出在高壓作用下的絕緣電阻的真正數(shù)值，因此，絕緣電阻須用備有高壓電源的兆歐表進(jìn)行測量。

3 如何簡易檢查兆歐表是否完好？P64 答： 將兆歐表平穩(wěn)放置，先使“L”“E”兩個(gè)旋鈕開路，搖動(dòng)手搖發(fā)電機(jī)的手柄，使發(fā)電機(jī)達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。這時(shí)的指針應(yīng)該指在標(biāo)尺的“O”的刻度處；然后再將“L”“E”短接，須緩慢搖動(dòng)手柄，指針應(yīng)指在“O”的位置上。如果指針不在“O”的刻度線上，兆歐表檢修后才能使用。

4 說明ZC-8型接地電阻測量儀的工作原理和使用方法。P67-68

答： 工作原理：電位差計(jì)原理 使用方法; 6.說明用數(shù)字電容表測電容的操作過程。電容測量過程中應(yīng)該注意些什么？

答：操作過程：將面板開關(guān)置于ON位置，按下200PF擋按鍵；調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕使顯示屏示值為00.0；將待測電容插入儀表插孔并選好量程。當(dāng)顯示屏最高位顯示1和低三位無顯示時(shí)，表示超量程，需要換較大一檔測量。待穩(wěn)定后讀取讀數(shù)。

注意事項(xiàng)：1、必須先對(duì)電容器充分放電，然后在測量電容。測量完畢還應(yīng)對(duì)電容器再次放電；2、測量電容前應(yīng)先檢查電容器組是否已擊穿短路；3、不能用電流電壓表法和萬用表法測電解電容器的電容。

8 為什么要通過測量周期來確定低頻信號(hào)的頻率？P76-77 答：

9 計(jì)數(shù)法測量周期的誤差由幾部分組成？怎樣解決？P77

答; 計(jì)數(shù)法測量周期的誤差包括量化誤差和觸發(fā)誤差。前者取決于主閘門開啟時(shí)間的長短，可通過周期倍乘擴(kuò)展的方法增加計(jì)數(shù)的個(gè)數(shù)，但也受顯示位數(shù)的限制。后者取決于轉(zhuǎn)換電路的觸發(fā)點(diǎn)穩(wěn)定度

第四章

1 數(shù)據(jù)采集局測量有哪些差別？P82

答：1、 相對(duì)于傳統(tǒng)的電氣測量技術(shù)，數(shù)據(jù)采集技術(shù)在測試空間和測試時(shí)間上都有了擴(kuò)展，得到的不再是單個(gè)、孤立、間斷的測量值，而是反映多個(gè)被測量時(shí)域過程的數(shù)據(jù)群；2、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為依托的可以通過軟件對(duì)測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；3、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般都具備不同程度的智能測試功能。

2 數(shù)據(jù)采集在電氣測試中有哪些應(yīng)用？P82

答;主要用于對(duì)工藝流程參數(shù)或設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測與監(jiān)控，可以完成多個(gè)測試位置上若干個(gè)被測量的長時(shí)間的數(shù)據(jù)采集、量化、傳輸、存儲(chǔ)與處理

3 說明數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本構(gòu)成并簡要敘述他們的作用P83-84

答：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由傳感器（轉(zhuǎn)換器、互感器、變送器等）、模擬預(yù)處理電路、多路模擬開關(guān)、采樣/保持器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備等構(gòu)成。

1）傳感器（轉(zhuǎn)換器、互感器、變送器等）, 作用: 按照已知、確定的的函數(shù)關(guān)系對(duì)被測量進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換；

2）模擬預(yù)處理電路，

作用： 主要是對(duì)輸入的電壓信號(hào)在模數(shù)轉(zhuǎn)換之前進(jìn)行預(yù)處理，使其在幅值、阻抗、信噪比各方面符合模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入特性的要求； 3） 多路模擬開關(guān)

作用; 對(duì)多路輸入信號(hào)分時(shí)按序地施行接通； 4）采樣/保持器

作用：使A/D轉(zhuǎn)換器在轉(zhuǎn)換期間內(nèi)輸入信號(hào)端的信號(hào)電壓保持不變，以保證A/D轉(zhuǎn)換器的額定轉(zhuǎn)換精度，提高數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采樣頻率。 5） A/D轉(zhuǎn)換器

作用： A/D轉(zhuǎn)換器(ADC)是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件核心，是模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的分水嶺

6）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

作用; 是整個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的核心與基礎(chǔ)。 5 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中有哪些常用的接口總線？各自的主要特點(diǎn)是什么？P88-89

答; 經(jīng)常采用的接口總線主要有PCI總線 、Compact PCI總線、USB總線、RS－232C總線和RS－485總線等。

主要特點(diǎn)：1、PCI總線主板插槽體積比原ISA總線插槽小，支持突發(fā)讀寫操作，最大傳輸速率可達(dá)132MB/s（32位）264MB/s（64位），可同時(shí)支持多組外圍設(shè)備；

2、Compact PCI總線是為適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)總線；

3、USB傳輸速率高達(dá)240Mb/s，結(jié)構(gòu)簡單，可以即插即用，支持熱插拔，具有自動(dòng)配置功能； 4、 RS－232C總線具有價(jià)格便宜、編程簡單、能夠輕松地與廉價(jià)的微處理器以及老式計(jì)算機(jī)聯(lián)用等特點(diǎn)；

5、RS－485總線采用半雙工工作方式，用于多點(diǎn)互聯(lián)時(shí)非常方便，傳輸最大距離為1200m，最大傳輸速率為10Mb/s，允許最多并聯(lián)32臺(tái)驅(qū)動(dòng)器和32臺(tái)接收器。

第五章

1 智能儀器是由哪些基本部分構(gòu)成的，簡要說明各部分的主要功能。P127-128

答; 由模擬輸入、模擬輸出、儀器界面、專用微機(jī)或微機(jī)處理、外部通信接口和軟件包系統(tǒng)等構(gòu)成；

1、模擬輸入：對(duì)被測信號(hào)進(jìn)行模擬與調(diào)理，如格力、降噪、阻抗變換、放大等， 然后進(jìn)行模數(shù)變換，井?dāng)?shù)據(jù)總線存入專營微機(jī)或微處理器的RAM中；

2、儀器界面：實(shí)現(xiàn)良好、快捷、簡便的人際交互功能；

專用微機(jī)：既能控制管理整個(gè)測試過程，又能進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的分析處理

3、模擬輸出:減少數(shù)字化過程后的信號(hào)失真。 4、外部通信口： 通過各種外總線工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，溝通智能儀器與外部系統(tǒng)的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)外部程控、網(wǎng)絡(luò)信息交換、構(gòu)成綜合測試系統(tǒng)等。

軟件包：構(gòu)成智能測試儀器的軟件體系，在CPU的統(tǒng)一調(diào)度管理下，實(shí)現(xiàn)智能儀器的各種功能；

5、數(shù)據(jù)總線和地址總線：數(shù)據(jù)總線是專用微機(jī)或微處理器與智能儀器的其他部分之間傳送測量數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)以及控制指令的數(shù)字信息流通道。

5 簡要說明GPIB接口總線的基本構(gòu)成。P136-138 答： 在物理結(jié)構(gòu)上，GPIB是一個(gè)傳送數(shù)字信息的24先并行總線。它由16根信號(hào)線和8根返回地線組成。其中16根信號(hào)線分為三組：a、8根雙向數(shù)據(jù)線，b、2根接口管理線，c、3根數(shù)據(jù)傳輸控制線

8.智能數(shù)字復(fù)用表的測量準(zhǔn)確度是如何定義的，請簡述之。P146

答：其表示方式為： —[a% *(Vx) b% *(Vm)] 其中：a、b為百分比誤差數(shù)；Vx、Vm分別為讀數(shù)值和所用量程的滿刻度值 2100433B

1 電氣測量的基本知識(shí)

1.1 測量方法分類

1.2 電工儀表分類

1.3 電工儀表的組成和基本原理

1.4 測量誤差及其分析復(fù)習(xí)思考題

2 基本電量測量及應(yīng)用

2.1 電流與電壓的測量

2.2 常用測量機(jī)構(gòu)的工作原理

2.3 測量電路及儀表

2.4 電壓的數(shù)字化測量復(fù)習(xí)思考題

3 電路參數(shù)的測量

3.1 電阻的測量

3.2 電容的測量

3.3 電感的測量

3.4 頻率、周期、時(shí)間和相位的測量復(fù)習(xí)思考題

4 數(shù)據(jù)采集技術(shù)基礎(chǔ)

4.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)概述

4.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的相關(guān)器件

4.3 數(shù)據(jù)采集中應(yīng)用的芯片、模塊、板卡與系統(tǒng)構(gòu)建復(fù)習(xí)思考題

5 智能電測儀器原理及應(yīng)用

5.1 智能電測儀器概述

5.2 智能數(shù)字復(fù)用表

5.3 智能數(shù)字示波器復(fù)習(xí)思考題

6 虛擬儀器技術(shù)基礎(chǔ)

6.1 虛擬儀器的基本知識(shí)

6.2 虛擬儀器編程開發(fā)環(huán)境——LabVIEW圖形化編程語言

6.3 LabVIEW幾種常用編程工具

6.4 虛擬儀器技術(shù)在數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用

6.5 PCI一6024E型數(shù)據(jù)采集卡的安裝、檢測與參數(shù)設(shè)置

6.6 虛擬儀器技術(shù)在電氣測量中的應(yīng)用復(fù)習(xí)思考題

7 傳感器技術(shù)原理及應(yīng)用

7.1 傳感器技術(shù)概述

7.2 電阻式傳感器

7.3 電容式傳感器

7.4 電感式傳感器

7.5 霍爾傳感器

7.6 熱電式傳感器

7.7 電流型集成溫度傳感器AD590

7.8 光纖傳感器

7.9 壓電式傳感器

7.10 智能式傳感器復(fù)習(xí)思考題參考文獻(xiàn)

現(xiàn)代電氣測量技術(shù)本書共7章。

前三章分別介紹了電氣測量基本知識(shí)、基本電量測量與應(yīng)用以及電路參數(shù)測量等方面的內(nèi)容。第4章到第6章用較多的篇幅敘述了關(guān)于數(shù)據(jù)采集技術(shù)、智能測試儀器和虛擬儀器技術(shù)等方面的基礎(chǔ)知識(shí)。第7章介紹傳感器的基本原理。

本書可作為高職高專自動(dòng)化技術(shù)類專業(yè)的教學(xué)用書，也可供其他相關(guān)讀者閱讀與參考。