电工测量部分作业题参考答案.doc

一、填空
1.误差的三种表示方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿。
2.误差从性质上可分为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
3.电测量指示仪表测量机构主要包括＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿。
4.电能表的误差调整主要有＿＿＿＿＿＿＿＿＿调整、＿＿＿＿＿＿＿调整、＿＿＿＿＿＿＿＿＿调整、＿＿＿＿＿＿＿＿＿调整。
5.电流互感器二次端不许 ，电压互感器二次端不许 。
6.测量低频信号频率一般采用 法测量。
7. 3 1/2 位数字万用表的读数范围是 。
8. 在感应系电能表中永久磁铁的作用是与 相互作用产生 力矩，可否将永久磁铁按极性相反方向安装 。
9.电动系测量机构是利用 产生电磁转矩而工作的；当用于直流电路测量时，指针偏转角α和 ；当用于交流电路测量时，指针偏转角α∝ 。
10.功率表电压线圈前接法适用于 ；电压线圈后接法适用于 。
11.电度表的转矩与负载的 成正比，铝盘的转数与某段时间的负载消耗的 成正比。13.单相感应系电度表的四个基本组成部分是 , ， ，和 。
12.某功率表的准确度等级是0.5级,分格有100个,该表的最大可能误差是 格 。
13.磁电系电流表扩程用外附分流器上一般标明 ， 。
14.电测量指示仪表一般由 装置, 装置, 装置组成。
15.用二表法测三相功率的条件是 ,其中单独一个表的读数 意义。
二、简答题
1．为什么仪表的准确度用最大引用误差表示而不用绝对误差或相对误差表示？
2．绘图说明磁电系多量限电流表的两类分流电路，并说明其特点。
3．简述为什么电动系电流表的刻度不均匀，而电动系功率表刻度是均匀的。
4.为什么电动系测量机构容易受到磁场的影响？如何减少这个影响？
5.什么是潜动？分析电度表产生潜动的原因及消除的方法。
6.说明电流互感器和电压互感器使用注意事项。
7.画出一种接地电阻测量仪原理图，说明原理和使用方法。
8.A/D转换器是什么? 常用A/D转换方式有几种？说明其各自特点。
四、计算题(28分)
1．测量一个约90V的电压，现有100V、1.0级和300V、0.5级两种电压表，请问选用用哪一种电压表测量更好？最大可能测量相对误差和绝对误差是多少？
2．某一磁电系电流表满刻度电流IC=100μA，内阻ＲC=100Ω，要扩程为１Ａ量限电流表，试求分流器电阻Ｒsh? 并绘图。
3．现场测量某一用户的用电负荷及功率因数，该用户装有三相四线有功电能表３×５Ａ，３×３８０Ｖ，电度常数４５０Ｒ／ｋｗ·ｈ一只；三相四线无功电能表一只３×５Ａ、３×３８０Ｖ，电度常数４５０Ｒ／ｋｖａｒ·ｈ，ＣＴ变流比２００／５Ａ，现测得有功电能表转１０转，时间是３２Ｓ，无功电能表转１０转，时间是70Ｓ，负荷保持不变，试求该用户： (1)有功功率;(2)无功功率;(3)功率因数。
4．用量限为300V的电压表去测量电压为220V的某电路上的电压，要求测量的相对误差不大于±1.5%,问应该选用哪一个准确度等级的电压表?若改用量限为500V电压表则又如何选择准确度等级。
5．有一单项感性负载额定工作电压220V, 额定功率为90W,功率因数为0.5。用功率表测量,其量限为1A/2A,150V/300V,试问: (1)应怎样选择量限 (2)如果功率表标尺分格数为150,按所选量限测量时,如指针指示为48分格,问负载实际消耗功率为多少?
五、绘图说明
1． 画出三元件三相四线有功电能表经电流互感器接入的接线图，标出图中各线圈极性。
2． 画出用三相三线制有功电能表测对称的三相三线制无功电能原理图，并绘制相量图。
3． 画出用兆欧表测量电缆绝缘电阻原理图，说明屏极（G）的作用。

答案

一、填空
1．直接、间接、组合、比较测量。 2.绝对误差、相对误差、引用误差。
3. 系统误差、偶然误差、疏忽误差(粗大、过失）。 4.±0.75A、±1.875%
5. 驱动装置、控制装置、阻尼装置。 6.满载调整、轻载调整、相角补偿调整、潜动调整。
7. 三相三线（In=Ia+Ib+Ic=0）。 8.短路，开路。
9. 90º跨相，1/(Q1+Q2+Q3)。 10．周期。
11．-19999--- +19999。 12.铝盘、制动、可以。
二、简答（每题8分共40分）
1. K%= （2分）； Δm---仪表的最大绝对误差（1分）； K----仪表准确度（1分）
Am----仪表量程上限（1分）；
仪表的准确度是指在规定使用条件下（1分）；仪表的最大引用误差的百分数（1分）；K值越小准确度越高（1分）。
2.在用户不用电（电流线圈电流为零）的情况下，表盘仍然连续转动一周以上的现象叫潜动（2分）。
产生潜动原因：是摩擦力补偿力矩过大（轻载补偿过大）（1分），电压线圈安装倾斜（1分）。
防止潜动方法：①在铝盘上钻两个对称的小孔，此孔经电压磁极下时，能分散盘上的感生电流，减小驱动力矩，从而防止了潜动（2分）。
②在转轴上设置一制动钩，适于电压磁极上伸出的磁化舌相接近时，产生吸引力，制止表盘潜动（2分）。
3.（8分）绘图说明三相四线电能表的接线图。

图1 图2
4.（8分）绘图说明两表法测三相功率的原理（负载三角形联接）。
①当负载功率因数>0.5时 P=W1+W2 （2分）
②当负载功率因数<0.5时，将有一只表的指针反偏（如W2），此时应将该表（W2）电流线圈的两个端钮反接，使指针正向偏转，但该表（W2）的读数应为负值 三相总功率 P=W1-W2 （3分）
③绘图见图2 （3分）
5．（8分）画出兆欧表测量电缆绝缘电阻的原理图，说明屏极（G）的作用原理。
①兆欧表的接线柱共三个； "L"(线端)，"E"(地端)，"G"(屏蔽端也叫保护环）。 （1分）
②在进行一般测量时，只要把被测绝缘电阻接在"L"和"E"端之间即可。 （1分）
③但当被测绝缘物表面不干净或潮湿时（漏电严重），为准确测量绝缘材料的绝缘电阻（即体电阻），就必须使用"G"电极，即将被测物的屏蔽环或不须测量的部分与"G"端相联接。 （1分）
④这样绝缘材料的表面漏电流Ijs，沿绝缘材料表面经屏蔽端"G"直接流回发电机的负端，而不经兆欧表的测量机构（动圈）。这样就从根本上消除了表面漏电流的影响。 （2分
⑤绘图见图3 （3分）
三、计算（每题8分共32分）
1. ①对300V电压表
a. Δm=A×γ%=250×（±1.5%）=±3.75V （公式1分，答数和±号和单位1分）
b. 由K%=； 则：K%≤(±3.75V/300V)×100%=1.25% （公式和答案1分）
c. 参照仪表准确度分级标准（1分），所以应选用不低于1.0级准确度的电压表 （1分）
②换用500V电压表
a. 由K%=； 则：K%≤(±3.75V/500V)×100%=0.75% （公式和答案1分）
b. 参照仪表准确度分级标准（1分），所以应选用不低于0.5级准确度的电压表 （1分）
2.
①总电能：A=I2Rt=702×0.5×50=122.5KJ （公式1分，答数和单位1分）
②最大可能相对误差:
γAm=∣2×γI ∣+∣1×γR∣+∣1×γt∣=2×0.714%+ 0.5%+0.1%≈±2.03% (2分)
其中：γI= K%×Am/A=±0.5%×100/70≈±0.714%； (2分)
γR=±0.5%；γt=±0.1% (1分)
③最大误差：Δ=A×γAm=122.5×(±2.03%)≈±2.49KJ (1分)
3.
① 扩成倍数：n=I/Ic=5/100×10-6=5×104 (2分)
② 分流电阻：Rsh=Rc/(n-1)=100/(5×104-1) ≈2×10-3Ω (3分)
③ 绘图见图4 (3分)
4. ①有功功率：(2分)
A=CT×n/C=10/500=200/5×1/50 =0.8 kwh
P=A/t=0.8×3600/30=96 kw
有功功率为96 kw
②无功功率：(2分)
A=CT×n/C=10/500=200/5×1/50 =0.8 kvar.h
Q=A/t=0.8×3600/60=48 kvar
无功功率为48 kvar
③功率因数：(4分)
cosø=P/=96/107.33≈0.89 图3
答：功率因数为0.89 Ig=100μA，Rg=100Ω Rsh
图4