[普通版]电工仪表复习及答案

电工仪表总复习提纲

一、

指针式仪表

1. 指针式仪表的测量机构工作时主要有哪些力矩？它们各有什么特点？

(1). 作用力矩(转矩)反作用力矩(控制力矩)

(2). 作用力矩，通过电磁力的相互作用来产生，构成驱动机构给出偏转指示，反

作用力矩，通过由游丝、张丝、吊丝组成，由于控制可动部分的偏转。

2. 电工仪表表盘上各种符号的含义。

3. 指针式仪表各种测量机构的结构和工作原理是什么？

(1). 磁电系仪表：结构：由固定的磁路系统和可动部分组成；工作原理：利用可

动线圈在磁场中受到电磁力的原理制成的。

(2). 电磁系仪表：结构：由固定线圈和偏心轴装在转轴上的可动铁片组成产生转

动力矩的部分，转轴上还有指针、阻尼片、游丝等；工作原理：利用线圈通入交、直流电流时产生一定的方向的转动力矩带动指针转动而指示被测量。 (3). 电动系仪表：结构：由可动线圈、固定线圈、游丝、、指针、阻尼片组成；

工作原理：当电动仪表测量机构的定圈和动圈分别通入电流i1,i2时，动圈受到定圈的磁场对其的作用力矩而产生偏转。

4. 磁电系仪表为何不能直接测量交流电量？若用三用表测量直流电压10V档时误

测交流电压10V，表的读数会怎么样？原因何在？

(1). 因为内部永久磁铁产生的磁场方向恒定，所以只有通过入直流才能产生稳定

的偏转，如果线圈中通入的是交流电量，则由于电流方向不断改变，转动力矩也是在改变，可动的机械部分来不及反应，指针只能在零位附近摆动而得不到正确读数。

(2). 若用三用表测量直流电压10V档时误测交流电压10V，表的读数会 5. 若用半波整流结构的三用表交流电压档50V量限，误测量直流10V电压，会有

什么情况？表的读数会怎么样？原因何在？

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6. 指针式万用表测量电阻，如何设计使内部电池在一定范围内变动时，确保误差

最小（可画电路图）？欧姆量程的刻度是否线性？刻度线在何处最准，为什么？ 7. 磁电系和电磁系仪表测量机构的转矩如何由公式表示？与仪表的刻度线有何关

系？

8. 指针式仪表的准确度是怎样定义的？国内指针式仪表准确度共分几级？数字式

仪表的误差是如何表示的？ 9. 兆欧表测量机构的特点是什么？

(1). 指针的随意性 (2). 工作电压高

(3). 比一般仪表多了一个“G”接线端 10. 指针式三用表结构和电阻档的工作原理？

(1). 结构：一般均由测量机构测量电路及转换开关3个基本部分组成，测量机构

采用高灵敏度的磁电系仪表测量机构，其满偏电流为几μA到几十μA，准确度在0.5级以上；测量电路是三用表突显多种电量测量，多种量程变换电路，转换开关转轴驱动的活动触头组成。

(2). 电阻挡的工作原理：通常采用被测量电阻与表头及内附电池串联电路。电路

中流过的电流为：Ix=E/(Rx+r)

a) 当Rx=0时回路电流最大为了使这使得Ix刚好等于表头的满偏电流I可

用可调电阻进行调解，将Im=Io这点定为零电阻刻度

b) 当Rx=∞时，回路电流为零，表头指针不偏转，该点定位电阻表无穷大

的最大刻度。电阻刻度与电流电压刻度是相反的，且不均匀的。 c) 如果Rx=r，则Ix=1/2Io指针偏转位置正好是满刻度的一般，并指在标

度尺的几何中心，此刻指针所指的R值称为电阻中心值，他正好等于改量程电阻表的总内阻。

11. 万用表欧姆量程扩大，该档内阻是否增大？表头电流如何变化？?对于最大电阻量

程这一档，在设计时采用什么方法才能保持表头灵敏度？

答：当万用表欧姆量程扩大，该档内阻也增大，表头电流也会相应减少，在设计时为了保持表头灵敏度，通常在高量程也接入一个电压较高的电池。

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12. 说明指针式三用测量电容、电感的原理（可画电路图）。

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二、 数字表

1. 数字式仪7106芯片，数字式万用表测量交流量是属于响应、电阻档设计采用方

法。N=1000VI/VREF（但测量电流和电压时不准与此公式有关）。 2. 双积分式A/D转换器原理（可画电路图）。

双积分型A/D转换器由积分器、过零比较器、控制门电路组成，他的工作原理是将电压量转换成与其平均值成正比的时间间隔，然后用脉冲器测量该时间间隔，从而反映出电压量的数值，双积分型A/D转换器是先后对输入信号电压和基准电压进行两次积分，当积分器电压变为零时，得到一个正比于待测典雅U1的时间T2，通过对T2计数，以此实现模拟量到数字量的转换。 3. 智能DMM的基本结构（可画电路图）。

答：智能式电工仪表的特点：①多功能测量 ②多模式测量 ③自动转正零点、修正误差 ④控键多设置、可编程 ⑤自诊断和故障监控 进 ⑦微供能可便携

结构：智能式电工仪表的结构可为软件和硬件两大部分，硬件主要包括微处理器、A/D转换器、显示器和数据通信接口等。

4. 数字电压表的基本量程为200mv，输入电阻为10M。求扩展成0.02A、 0.2A 和

2A电流表时的分流电阻参数。

5. 计算数字电压表的基本量程为200mv扩展成2V、20V、200V、2000Ｖ、内阻

为10MΩ电压表时的分压电阻（要画电路图）。 三、

误差与数据处理

⑥使用标准模块工艺先

1. 量程为200Ａ的电流表，测量实际值为180Ａ的电流时，仪表读数为181Ａ，?

若将求得的绝对误差视为最大绝对误差，求该表的准确度等级。

2. 测100v直流电压，分别用一块0.5级、200v和一块1.5级100v的电压表，结

果哪块准？为什么？

3. 在线测量电阻，交流电流表为2.5级，10A 量程。测量得电流为7.6A; 交流电

压表为5级, 500V 量程。测量得电压为375.6V，求电阻值和其相对误差。

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4. DT830字式万用表，测量电压数为18.15V，已知误差为（1 % rdg + 3个字），

求其最大绝对误差。

5. 用电流/电压表法测某电容器的电容时，电压表读数为220伏，电流表读数为

0．5安，电源频率为50HZ，求电容器的容量。

6. 有一电感性负载，功率表读数为812.8W, 电压表读数为220.5V，电流表读数为

5.21A，求功率因数角。

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四、 测量

1. 对于三相对称负载中，若是电容性负载，试用相量图表示画出用一块功率表测

量其无功功率的原理和接线方法及功率表读数与三相无功功率的关系。 2. 试述“二功率表”法测量功率的原理和适用范围。

3. 对于三相三线或三相四线制中的对称或不对称负载无功功率测量用什么方法？

写出三相总无功功率表示式。

4. 什么是电容器的介质损耗和损耗角？用电容上电流和电压的相位关系图和公式

表示。

5. 电阻用Ω1 、114 表示阻值；电容用3n3和302表示电容值为多少？ 6. 有效数字的科学舍去原则。

7. 对于三相对称负载中，若是电感性负载，试用相量图表示画出用一块功率表测

量其无功功率的原理（相量图）和接线方法及功率表读数与三相无功功率的关系。

8. 试述用“相量法”间接测量电感的原理和计算电感的方法（画测量电路和相量

图）。

9. 磁电系测量机构的电流表，电流灵敏度（最大量程）为100μA，内阻Rg为3K

Ω，交流输入阻抗为2KΩ。拟采用半波整流的方式，整流系数为0.441，二极管正向电阻为600Ω，正向压降为0.65V。交流调节RR电阻为2K（参见下图），若要扩展为测量交流电压250V，计算分流电阻R和分压电阻RV。

10. 测量三相有功功率的“一表法”“二表法”和“三表法”接线图的各一种，说

明它们各用在什么场合及如何计算测量的总功率。

11. 已知仪表内阻Rg为5KΩ，电流灵敏度为满度电流100μA的磁电系测量机构。

若将扩充成测量10A的电流表，如何做？

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