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《電氣測量技術》根據現代電氣/電子測量領域儀器儀錶的工程應用實際和發展趨勢，較系統地介紹經典電氣測量的基本原理、基本方法以及常用電氣測量儀器儀錶的結構、原理和使用、檢定方法及其對主要電氣參量及電磁參數的測量技術，並適當增加現代電子儀器和數位儀錶的電氣測量技術和方法。每章末附有相當數量的思考題與習題供教學使用，以便加深理解、鞏固知識。
本書主要作為高等院校儀器儀錶、電氣工程及其自動化、機電工程等專業電工/電氣測量或相關課程的教材，也可作為其他相近專業高年級本科生或碩士研究生的學習參考用書，同時可供從事電氣測量的工程技術人員參考。本書免費提供內容豐富的教學電子課件和習題解題參考，如有需要或教學交流，請與編者聯繫。
第1篇電氣測量概論1
第1章電氣測量的基本知識1
1．1電氣測量概述1
1．1．1測量的概念1
1．1．2電氣測量的發展和地位2
1．1．3電氣測量的任務3
1．2電氣測量的方法和分類4
1．2．1根據獲得測量結果的過程分類4
1．2．2根據所用器具分類5
1．3電氣測量儀器儀錶的分類6
1．4測量誤差及其消除方法7
1．4．1測量誤差的分類和來源7
1．4．2測量誤差的消除方法8
1．4．3儀錶誤差10
思考題與習題14
第2章電學度量器15
2．1度量器15
2．2標準電池16
2．2．1飽和標準電池16
2．2．2不飽和標準電池17
2．2．3標準電池的主要技術特性17
2．2．4標準電池的使用和維護17
2．3標準電阻18
2．3．1固定標準電阻18
2．3．2電位端鈕和電流端鈕20
2．3．3可變直流電阻箱20
2．3．4交流標準電阻21
2．3．5標準電阻的使用和維護21
2．4標準電感21
2．4．1對標準電感的技術要求22
2．4．2標準電感器的主要技術性能22
2．4．3實際線圈的等效電路22
2．4．4標準電感的使用和維護23
2．5標準電容24
2．5．1對標準電容器的技術要求24
2．5．2實際電容器的等效電路24
2．5．3標準電容器的遮罩25
2．5．4標準電容器的主要技術性能25
2．5．5標準電容器的使用及維護26
思考題與習題26
第2篇電氣測量指示儀錶及直讀測量27
第3章電氣測量指示儀錶的一般知識27
3．1電氣測量指示儀錶的分類27
3．2電氣測量指示儀錶的組成27
3．2．1儀錶的組成27
3．2．2儀錶測量機構的組成原理28
3．3電氣測量指示儀錶的主要技術特性30
思考題與習題34
第4章磁電系儀錶35
4．1磁電系測量機構35
4．1．1磁電系測量機構的結構35
4．1．2磁電系測量機構的工作原理36
4．2磁電系電流錶37
4．2．1單量限電流錶38
4．2．2分流器38
4．2．3多量限電流錶40
4．3磁電系電壓表42
4．4磁電系歐姆表45
4．4．1歐姆表的基本原理45
4．4．2歐姆表的倍率45
4．4．3歐姆表的調零46
4．5帶整流器的磁電系儀錶47
4．5．1半波整流式儀錶48
4．5．2全波整流式儀錶48
4．5．3整流系電流錶和電壓表49
4．6萬用表50
4．6．1萬用表的結構50
4．6．2萬用表原理電路51
4．6．3萬用表的正確使用和維護55
4．7兆歐表56
4．7．1兆歐表的結構56
4．7．2兆歐表的工作原理57
4．7．3兆歐表的使用58
4．8磁電系檢流計和衝擊檢流計60
4．8．1檢流計的結構特點60
4．8．2檢流計的特性及參數61
4．8．3檢流計的正確使用和維護63
4．8．4衝擊檢流計63
4．9電晶體放大式檢流計64
4．10磁電系儀錶的技術特性65
思考題與習題66
第5章電磁系儀錶68
5．1電磁系測量機構68
5．1．1電磁系測量機構的結構68
5．1．2電磁系測量機構的工作原理69
5．2電磁系電流錶70
5．3電磁系電壓表71
5．4電磁系儀錶的技術特性72
思考題與習題74
第6章電動系儀錶75
6．1電動系測量機構75
6．1．1電動系測量機構的結構75
6．1．2電動系測量機構的工作原理75
6．2電動系電流錶77
6．3電動系電壓表78
6．4電動系儀錶的技術特性79
6．5鐵磁電動系儀錶80
6．6電動系功率表及其使用81
6．6．1功率表的結構和工作原理81
6．6．2功率表的讀數82
6．6．3功率表的正確使用82
6．7低功率因數功率表85
6．8電動系相位表86
6．8．1電動系相位表的結構及工作原理86
6．8．2電動系相位表的使用88
6．9電動系頻率表88
6．9．1電動系頻率表的結構及工作原理88
6．9．2電動系頻率表的使用90
思考題與習題90
第7章感應系儀錶92
7．1感應系測量機構92
7．1．1感應系測量機構的結構92
7．1．2感應系測量機構的工作原理92
7．2感應系電度錶95
7．2．1單相電度錶的結構與原理95
7．2．2電度錶的主要技術特性及使用97
思考題與習題99
第8章電氣測量指示儀錶的選擇與檢定100
8．1常用電氣測量指示儀錶的性能比較100
8．2電氣測量指示儀錶的選擇101
8．3電氣測量指示儀錶的檢定103
8．3．1檢定專案及技術要求103
8．3．2儀錶準確度的檢定方法106
8．4直接比較法檢定電流錶、電壓表、功率表107
8．4．1檢定前的準備工作107
8．4．2檢定線路107
8．4．3檢定步驟110
8．4．4測量資料的計算、化整與儀錶準確度的確定110
8．5熱電比較法檢定電流錶、電壓表、功率表112
8．5．1熱電變換器的結構及工作原理112
8．5．2熱電比較法檢定電壓表、電流錶、功率表113
思考題與習題115
第9章電量和電路參數的直讀測量116
9．1電流、電壓的直讀測量116
9．1．1測量電流、電壓應注重的問題116
9．1．2電流、電壓直讀測量的方法誤差116
9．1．3電流和電壓的其他測量方法119
9．2直流電路參數的直讀測量119
9．2．1用歐姆表、兆歐表測直流電阻119
9．2．2伏安法測量直流電阻120
9．2．3替代法和半偏法測直流電阻121
9．2．4用衝擊檢流計測絕緣電阻122
9．3交流電路參數的直讀測量123
9．3．1用三表法測阻抗123
9．3．2用伏安法測量交流電阻、電感和電容125
9．3．3電感的測量126
9．3．4電容的測量128
9．4功率的直讀測量130
9．4．1三相電路有功功率的測量131
9．4．2對稱三相電路無功功率的測量135
9．5測量用互感器138
9．5．1概述138
9．5．2測量用互感器的結構和工作原理139
9．5．3測量用互感器的誤差和準確度等級141
9．5．4互感器的正確使用143
思考題與習題146
第3篇比較儀器及比較測量法149
第10章直流電位差計150
10．1直流電位差計的工作原理150
10．1．1電位補償原理150
10．1．2直流電位差計的原理電路150
10．2直流電位差計的線路結構152
10．2．1直流電位差計的溫度補償線路結構152
10．2．2直流電位差計的測量線路152
10．3UJ?9型直流電位差計的簡化線路154
10．4直流電位差計的分類和主要技術特性155
10．5直流電位差的使用與維護156
10．5．1直流電位差計的使用156
10．5．2直流電位差計的維護157
10．6直流電位差計的應用及其檢定158
10．6．1直流電位差計的應用158
10．6．2直流電位差計的檢定159
思考題與習題161
第11章交流電位差計162
11．1交流電位差計的特點162
11．2極座標式電位差計線路162
11．3直角坐標式電位差計線路163
11．3．1互感移相型163
11．3．2阻容移相型164
11．4交流電位差計的技術特性和應用164
思考題與習題165
第12章直流電橋166
12．1直流單電橋166
12．1．1直流單電橋的平衡條件及其性質166
12．1．2直流電橋的用途及特點168
12．1．3實際的單電橋線路168
12．2直流雙電橋169
12．2．1雙電橋的原理169
12．2．2雙電橋測大電阻存在問題171
12．2．3實際的雙電橋線路171
12．2．4關於電阻r171
12．3三次平衡雙電橋172
12．3．1對接觸電阻和引線電阻的處理172
12．3．2三次平衡雙電橋的原理173
12．4單電橋的電源接入點的選擇173
12．5直流電橋的主要技術特性175
12．6直流電橋的使用、維護及檢定176
12．6．1直流電橋的使用176
12．6．2直流電橋的維護177
12．6．3直流電橋的檢定177
思考題與習題177
第13章交流電橋179
13．1交流電橋的基本原理179
13．1．1交流電橋的平衡條件179
13．1．2交流電橋的特點180
13．1．3交流指零儀和電源182
13．2常用的交流阻抗比電橋183
13．2．1電容電橋183
13．2．2電感電橋185
13．2．3測量頻率的電橋187
13．2．4萬用電橋187
13．3變壓器電橋188
13．3．1變壓器電橋的特點188
13．3．2變壓器電橋的基本原理189
13．3．3變壓器電橋的基本線路190
13．3．4等效三端網路190
13．4交流電橋的干擾防護及使用191
13．4．1干擾因素及其影響192
13．4．2干擾的檢查192
13．4．3干擾的排除192
13．4．4使用注意事項192
13．5交流電橋的靈敏度和收斂性193
13．5．1交流電橋的靈敏度193
13．5．2交流電橋的收斂性194
思考題與習題196
第4篇磁測量技術197
第14章磁測量的基本知識197
14．1磁場的基本知識197
14．1．1磁感應強度197
14．1．2磁力線和磁通197
14．2磁場強度及安培環路定律198
14．3磁場邊界條件199
14．4電磁感應200
14．4．1電磁感應定律200
14．4．2均勻磁場中運動導體內的感應電動勢200
14．4．3均勻磁場中轉動線圈內的感應電動勢201
14．5鐵磁材料的磁特性201
14．6磁路概念203
14．7磁學標準量具205
思考題與習題206
第15章磁場的測量208
15．1磁測量的感應法208
15．1．1衝擊檢流計法208
15．1．2磁通表法210
15．1．3旋轉線圈法212
15．1．4數字磁通表法213
15．2磁測量的霍爾效應法214
15．2．1霍爾效應214
15．2．2霍爾效應法測磁場215
15．2．3霍爾電流錶216
15．3磁測量的鐵磁探針法217
15．3．1磁通門磁場計的結構217
15．3．2測量原理218
思考題與習題218
第16章鐵磁材料靜態磁性的測量220
16．1測量樣品的準備220
16．1．1閉路樣品220
16．1．2開路樣品和磁導計221
16．1．3樣品的去磁221
16．2樣品中的磁場的測量222
16．2．1扁平測H線圈222
16．2．2雙層同軸測H線圈223
16．2．3用磁位計測磁壓223
16．3用衝擊法測量靜態磁特性224
16．3．1基本磁化曲線的測定224
16．3．2磁滯回線的測定226
16．4靜態磁性的自動測量裝置228
思考題與習題229
第17章鐵磁材料動態磁性的測量230
17．1交流磁化的特點230
17．1．1鐵芯損耗230
17．1．2磁通的趨表效應231
17．1．3鐵芯中的B(t)和H(t)的波形232
17．1．4正弦波磁感應強度的獲得233
17．2交流磁化曲線和交流磁滯回線的測量233
17．2．1交流磁化曲線的測量233
17．2．2交流磁滯回線的測量235
17．3鐵芯損耗的測量236
17．3．1矽鋼片樣品236
17．3．2測量鐵芯損耗的線路237
17．4電橋法測量複磁導率和鐵芯損耗239
17．4．1複磁導率239
17．4．2被測樣品等效為電路元件239
17．4．3測複磁導率的交流電橋240
17．4．4用交流電橋測量鐵芯損耗241
思考題與習題241
第5篇電子測量技術基礎243
第18章電子儀器及應用243
18．1信號發生器243
18．1．1信號發生器概述243
18．1．2XD-2C低頻信號發生器244
18．1．3函數發生器247
18．1．4脈衝和方波發生器248
18．1．5掃描發生器249
18．1．6合成信號發生器250
18．2電子示波器及其應用250
18．2．1示波器的基本原理251
18．2．2示波器主要技術指標253
18．2．3示波器的分類254
18．2．4示波器的應用255
18．3電子電壓表及其應用256
18．3．1電子電壓表概述256
18．3．2電子電壓表的整流原理256
18．3．3電子電壓表的基本結構與特點261
18．3．4電子電壓表的應用261
思考題與習題265
第6篇數位測量技術基礎267
第19章數位儀錶及數位測量技術267
19．1概述267
19．1．1數位儀錶及數位測量技術的發展267
19．1．2數位儀錶的構成原理268
19．1．3數位儀錶及數位測量技術的特點268
19．1．4數字儀錶的分類269
19．2電子計數器269
19．2．1工作原理269
19．2．2基本組成框圖270
19．3直流數位電壓表270
19．3．1逐位元逼近比較式數位電壓表271
19．3．2電壓-時間變換型（U-T）數位電壓表271
19．3．3電壓-頻率型（U-f）數位電壓表277
19．3．4直流數位電壓表的主要技術指標279
19．3．5直流數位電壓表的檢定281
19．3．6使用直流數位電壓表的注意事項281
19．4主要電學量的數位化測量技術282
19．4．1直流電流和中高值電阻的測量282
19．4．2低值電阻的測量283
19．4．3超高值電阻的測量283
19．4．4交流電壓/電流的測量284
19．4．5頻率的測量285
19．4．6週期的測量286
19．4．7相位的測量287
19．4．8單相有功功率的數字測量288
19．4．9三相功率和電能的數字測量290
19．5數字萬用表291
19．5．1數位萬用表的構成原理291
19．5．2數位萬用表的主要特點294
19．5．3數字萬用表的測量準確度296
19．5．4數字萬用表測量誤差計算296
19．6新型數位化儀錶297
19．6．1微機化儀錶297
19．6．2虛擬儀器簡介299
思考題與習題305
參考文獻307
