1、.：.；光源電路的電氣丈量電氣丈量的范圍涉及內(nèi)容非常廣泛，本書中只表達(dá)光源電路中有關(guān)的電器根本丈量知識(shí)，其中包括根底知識(shí)，光源電路電氣丈量中運(yùn)用的儀器儀表引見(jiàn)，光源及有關(guān)的電源與附件的電參數(shù)丈量等內(nèi)容。 電氣丈量的根底知識(shí)10-1-1丈量與誤差丈量的根本概念丈量，是人們借助于專門的設(shè)備，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法，對(duì)客觀事物獲得數(shù)量觀念的認(rèn)識(shí)過(guò)程。丈量的結(jié)果能夠是純粹的數(shù)字，也能夠是一條曲線，或者是某種圖形。不論是何種方式，其結(jié)果總包含有一定的數(shù)值及單位。由于種種要素的影響，丈量結(jié)果中不可防止地存在著誤差，所以在表示丈量結(jié)果時(shí)，普通要注明丈量誤差數(shù)值或誤差范圍。丈量的過(guò)程本質(zhì)上是一個(gè)比較過(guò)程，即把一個(gè)被丈

2、量與一個(gè)充任丈量單位的知量進(jìn)展比較，確定它是該丈量單位的假設(shè)干倍或假設(shè)干分之一。表達(dá)丈量單位的器具稱為量具，在運(yùn)用量具丈量時(shí)，普通都要配以相應(yīng)的比較儀。然而，這種丈量方法運(yùn)用時(shí)很費(fèi)事，并且有一些參量的丈量又無(wú)相應(yīng)的量具，因此在實(shí)踐工程丈量中，廣泛運(yùn)用直讀式儀表或儀器。比較儀、直讀式儀表或儀器都屬于丈量?jī)x器。在實(shí)踐任務(wù)中，為了完成某種丈量義務(wù)，需求把幾臺(tái)丈量?jī)x器以及輔助設(shè)備組成一個(gè)整體，這個(gè)整體就稱為丈量安裝。在實(shí)踐丈量中，對(duì)各種參量進(jìn)展綜合丈量的有關(guān)丈量?jī)x器和丈量安裝的組合，稱為測(cè)試系統(tǒng)。在近代丈量中，有些參量的丈量必需經(jīng)過(guò)變換才干既方便又準(zhǔn)確地進(jìn)展。丈量的過(guò)程既然是一個(gè)比較過(guò)程，就必然涉及到

3、計(jì)量的有關(guān)知識(shí)，如丈量的基準(zhǔn)或規(guī)范，量值的傳送和鑒定，以及對(duì)比。其中經(jīng)常要做的一項(xiàng)任務(wù)就是，由上一級(jí)計(jì)量機(jī)構(gòu)的基準(zhǔn)或規(guī)范，對(duì)本部門或本單位的量具、儀表或儀器進(jìn)展檢定。丈量方法的分類直接丈量：用曾經(jīng)由規(guī)范量定標(biāo)好的丈量?jī)x器對(duì)某一未知量直接進(jìn)展丈量，得知未知量的數(shù)值，這就是直接丈量。如用電壓表丈量電壓。間接丈量：對(duì)幾個(gè)與被丈量有確切函數(shù)關(guān)系的參量進(jìn)展直接丈量，然后經(jīng)過(guò)函數(shù)關(guān)系求得被丈量。這就是間接丈量。如直接丈量某電阻R的阻值及其兩端的電壓V值，然后由公式I=V/R求出被丈量電流I的值。組合丈量：當(dāng)各個(gè)未知量以一定的組合方式出現(xiàn)，經(jīng)過(guò)直接丈量和間接丈量測(cè)得數(shù)據(jù)后，再解一組聯(lián)立方程，最后求出未知量的

4、數(shù)值，這就是組合丈量。在丈量中主要的、經(jīng)常運(yùn)用的方法是直接丈量和間接丈量。誤差與修正值丈量誤差與修正值丈量者經(jīng)過(guò)運(yùn)用一定的丈量?jī)x器對(duì)被丈量進(jìn)展丈量，總希望獲得被丈量的真值。但是實(shí)踐的丈量結(jié)果與被丈量的真值之間總存在著誤差。真值是指在一定的時(shí)間、空間條件下，某參量所表達(dá)的真實(shí)數(shù)值，這個(gè)真實(shí)數(shù)值是利用理想無(wú)誤差的丈量?jī)x器獲得的。絕對(duì)誤差令被丈量的真值為A0,丈量?jī)x器的示值為x，那么絕對(duì)誤差為：x=x-A0由于真值A(chǔ)0普通無(wú)法求得，因此在實(shí)踐中是用上一級(jí)規(guī)范儀器的示值A(chǔ)替代真值A(chǔ)0,當(dāng)然A不等于A0，但A總比x更接近于A0，所以通常以x與A之差(儀器的示值誤差)表示絕對(duì)誤差：x=x-A0修正值與x的

5、絕對(duì)值對(duì)等，但符號(hào)相反，用C表示：C=-x=A-x通常由上一級(jí)規(guī)范經(jīng)過(guò)檢定給出受檢丈量?jī)x器的修正值，利用修正值便可求出被丈量的實(shí)踐值：A=x+C.必需闡明兩點(diǎn)：根據(jù)我國(guó)有關(guān)規(guī)范，絕對(duì)誤差定義為：x=A-x。儀器的示值與讀數(shù)是有區(qū)別的。讀數(shù)是指從丈量?jī)x器的刻度盤、指針、顯示器等直接讀到的數(shù)字。而示值是該讀數(shù)所代表的被丈量的數(shù)值。如一只電流表線性該度為0100，量程為500mA，當(dāng)指針指到85分度時(shí)，讀數(shù)為85，而示值為：x=85/100500=425(mA)。相對(duì)誤差為了判別丈量結(jié)果的準(zhǔn)確度，經(jīng)常采用相對(duì)誤差的表示方式。實(shí)踐相對(duì)誤差：絕對(duì)誤差x與被丈量的實(shí)踐值A(chǔ)之比以百分?jǐn)?shù)方式表示，就是實(shí)踐相對(duì)

6、誤差，即A=x/A100%。示值相對(duì)誤差：絕對(duì)誤差x與丈量?jī)x器的示值x之比以百分?jǐn)?shù)方式表示，就是示值相對(duì)誤差，即：X=x/x100%假設(shè)A和X很小，那么A與x很接近，二者的差別不大，當(dāng)然，假設(shè)誤差本身很小，就需求留意區(qū)別了。普通在實(shí)踐丈量中，為了計(jì)算方便，相對(duì)誤差就是示值相對(duì)誤差。滿度相對(duì)誤差(援用誤差)：滿度相對(duì)誤差又稱滿度誤差，就是指絕對(duì)誤差x與丈量?jī)x器的滿度值xm之比以百分?jǐn)?shù)方式表示，即m=x/ xm 100%。xm 就是丈量?jī)x器某一量程的上限常數(shù)，所以滿度相對(duì)誤差(援用誤差)實(shí)踐上給出的是絕對(duì)誤差。電工儀表的準(zhǔn)確度分級(jí)正是按m之值來(lái)確定的。因此在運(yùn)用這類儀表進(jìn)展丈量時(shí)，為了減少丈量中的

7、示值誤差，在選擇量程時(shí)應(yīng)使指針盡能夠接近于滿度值，普通最好能任務(wù)在不小于滿度值2/3以上的區(qū)域。允許誤差允許誤差是指根據(jù)一定的技術(shù)要求，規(guī)定某一類丈量?jī)x器不應(yīng)超越的最大范圍。允許誤差只表示某一類丈量?jī)x器能夠的最大誤差范圍，并不是某臺(tái)詳細(xì)丈量?jī)x器的實(shí)踐誤差。允許誤差的表示方法可以是絕對(duì)誤差方式，也可以是相對(duì)誤差的方式。丈量誤差的主要來(lái)源丈量誤是指用丈量?jī)x器進(jìn)展丈量時(shí)，所得到的數(shù)值與被丈量的實(shí)踐值之差，有時(shí)簡(jiǎn)稱為誤差。根據(jù)產(chǎn)生誤差的緣由，丈量誤差的主要來(lái)源有：儀器誤差：這是由于儀器本身性能不完善所引起的誤差，如讀數(shù)誤差、內(nèi)部噪聲引起的誤差、穩(wěn)定誤差和動(dòng)態(tài)誤差等。運(yùn)用誤差：又稱操作誤差，是指在運(yùn)用儀

8、器的過(guò)程中，由于安裝、調(diào)理等操作不當(dāng)所引起的誤差。人身誤差：這是指由于人的覺(jué)得器官和運(yùn)動(dòng)器官不完善所引起的誤差。影響誤差：又稱環(huán)境誤差，是指遭到外界環(huán)境影響，如溫度、濕度、氣壓、電磁場(chǎng)和機(jī)械震動(dòng)等所引起的誤差。方法誤差：又稱實(shí)際誤差，是指運(yùn)用的丈量方法不完善，根據(jù)的實(shí)際不完備等所引起的誤差。誤差的性質(zhì)和分類系統(tǒng)誤差：是指在一定條件下誤差的數(shù)值堅(jiān)持恒定或按某種知的函數(shù)規(guī)律變化的誤差，又稱系差。包括有恒定系差和變值系差。隨機(jī)誤差：又稱偶爾誤差或隨差，是一種具有隨機(jī)變量特點(diǎn)的在一定條件下服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律的誤差。粗大誤差：是指在一定條件下丈量結(jié)果顯著地偏離其實(shí)踐值所對(duì)應(yīng)的誤差，又稱粗差。其性質(zhì)能夠是系統(tǒng)誤

9、差，也能夠是隨機(jī)誤差，但不論是哪一種，其絕對(duì)值都特別大。產(chǎn)生的緣由有：丈量方法不當(dāng)；隨機(jī)要素的影響；丈量人員的大意；由于這些緣由產(chǎn)生的誤差又稱疏失誤差。近似數(shù)與有效數(shù)字在丈量中得到的數(shù)，有準(zhǔn)確數(shù)和近似數(shù)之分；在近似數(shù)中有一部分是不可靠數(shù)字。準(zhǔn)確數(shù)和近似數(shù)兩者總稱為有效數(shù)字。在有效數(shù)字中，尤其是要留意“0的運(yùn)用，不可隨意取舍。只與計(jì)量單位有關(guān)的“0不計(jì)入有效數(shù)字；小數(shù)點(diǎn)以后的“0不能隨意省略；假設(shè)數(shù)目很大，“0也不能隨意取舍，尤其要留意表示方法，不能因表示方法不同而影響有效數(shù)字；只需在注明詳細(xì)被表示數(shù)字誤差的條件下，“0的取舍才可以不非常嚴(yán)厲。儀表讀數(shù)的化整規(guī)定在不同準(zhǔn)確度級(jí)別的儀表中，它們的標(biāo)

10、度尺分度不一樣，讀數(shù)也就不是隨意的，有著嚴(yán)厲的檢定規(guī)程，在詳細(xì)丈量中必需留意。表10-1就是檢定規(guī)程中的“化整規(guī)定。舉例闡明：對(duì)于標(biāo)度尺分度為100的0.1級(jí)儀表，在小數(shù)點(diǎn)以后可以讀兩位數(shù)，但最后一位數(shù)必需是2的整數(shù)倍(即偶數(shù))，這樣誤差就取到0.02%。對(duì)于標(biāo)度尺分度為100的0.2級(jí)儀表，在小數(shù)點(diǎn)以后可以讀兩位數(shù)，但最后一位數(shù)必需是5的整數(shù)倍，這樣讀數(shù)誤差就取到0.05%。對(duì)于標(biāo)度尺分度為100的0.5級(jí)儀表，在小數(shù)點(diǎn)以后只能讀一位數(shù)，這位數(shù)可以是09的任何數(shù)，這樣誤差就取到0.1%。表10-110-1-2丈量技術(shù)與丈量?jī)x器在光源電路的電氣丈量中，所運(yùn)用的丈量技術(shù)與丈量?jī)x器由被丈量的電參量

11、決議，在被丈量的電參量中，有直流和交流兩類，交流又分為正弦交流、非正弦交流和脈沖等幾種。根據(jù)電參量的特點(diǎn)，還有電壓、電流、功率、頻率、阻抗、波形等等，所用的丈量技術(shù)也各不一樣。從目前實(shí)踐丈量的情況分析，主要的丈量技術(shù)有直流電丈量技術(shù)(包括電壓、電流、功率、功率要素、交流阻抗等)，脈沖丈量技術(shù)等。丈量?jī)x器主要有兩大類：電氣丈量指示儀表(又稱電工儀表)和電子丈量?jī)x器。從開展看，電子丈量?jī)x器的運(yùn)用將會(huì)愈來(lái)愈多，由于電子丈量?jī)x器具有很多特點(diǎn)：頻率范圍極寬、量程非常廣、準(zhǔn)確度很高，可以遙測(cè)、快測(cè)，甚至丈量過(guò)程可以自動(dòng)化，丈量?jī)?nèi)容也大大超越電氣丈量指示儀表的內(nèi)容范圍。目前在光源電路的丈量中，仍以電氣丈量指

12、示儀表為主，電子丈量?jī)x器正在逐漸擴(kuò)展其運(yùn)用范圍。常用電氣丈量指示儀表10-2-1分類電氣丈量指示儀表種類繁多，運(yùn)用廣泛，根據(jù)不同的原那么可以分成很多類別。根據(jù)任務(wù)原理分類那么有：磁電系、電磁系、電動(dòng)系、感應(yīng)系、靜電系和熱電系等。根據(jù)丈量參數(shù)分類那么有：電流表、電壓表、功率表、歐姆表、電度表、相位表、頻率表和多用途儀表等。根據(jù)運(yùn)用方式分類那么有：開關(guān)板式和便攜式。根據(jù)丈量方法分類那么有：直讀式和比較式。根據(jù)任務(wù)電流分類那么有：交流表、直流表和交直流兩用表等。根據(jù)準(zhǔn)確度分類，那么有：.01、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和5.0等七個(gè)級(jí)別。另外還可以根據(jù)對(duì)電磁場(chǎng)防御才干分類(分、和四級(jí))和

13、根據(jù)運(yùn)用條件分類(分A、B、C三組)，還有根據(jù)儀表尺寸等分類和有關(guān)附件分類的。10-2-2電氣丈量指示儀表的組成和根本任務(wù)原理電氣丈量指示儀表的主要作用是將被測(cè)電量變換成儀表活動(dòng)部分的偏轉(zhuǎn)角位移。電氣丈量指示儀表組成如圖10-1所示。圖10-1 電氣丈量指示儀表組成的方框圖丈量線路的作用是將被測(cè)之量變換成丈量機(jī)構(gòu)可以直接丈量的電磁量。丈量機(jī)構(gòu)是儀表是主要任務(wù)部分，它的作用在于使電磁能變?yōu)槭箖x表可動(dòng)部分偏轉(zhuǎn)的機(jī)械能，從而使被測(cè)參量可以顯示出來(lái)。丈量機(jī)構(gòu)有固定和可動(dòng)兩部分，其主要作用是：產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩、反作用力矩和阻尼力矩。其中，轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和反作用力矩是儀表指示的兩個(gè)不可缺一的重要要素；由于它們的相互

14、作用，最后決議儀表指針的穩(wěn)定偏轉(zhuǎn)位置。這就是電氣丈量指示儀表的根本任務(wù)原理，不同種類的儀表就是采用不同的方法和構(gòu)造來(lái)產(chǎn)生上述幾種力矩的。10-2-3常用儀表磁電系儀表原理磁電系儀表是利用永久磁鐵的磁場(chǎng)與載流線圈相互作用的原理而制成的。丈量機(jī)構(gòu)中的固定部分就是永久磁鐵，活動(dòng)部分就是載流線圈(又稱載流載圈)。磁電系儀表的原理性構(gòu)造如圖10-2所示。圖10-2 磁電系儀表的原理性構(gòu)造圖當(dāng)可動(dòng)線圈經(jīng)過(guò)電流I時(shí)，在動(dòng)圈兩側(cè)產(chǎn)生作用力F1和F2，如參數(shù)選擇適當(dāng)，那么有：F1=F2=F=BNIl,式中：B為空氣隙中的磁感應(yīng)強(qiáng)度；N為載流動(dòng)圈的匝數(shù)；I為載流動(dòng)圈流過(guò)的電流；l為載流動(dòng)圈受力邊的長(zhǎng)度。在載流動(dòng)圈

15、上產(chǎn)生的力矩M為：式中：b為載流動(dòng)非受力邊的長(zhǎng)度；S為載流動(dòng)圈的有效面積，S=bl當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和反作用力矩平衡時(shí)，儀表的載流動(dòng)圈將有一個(gè)穩(wěn)定的偏轉(zhuǎn)角，那么式中:W為游絲(或張絲)的反作用力矩系數(shù).因S,B,N和W均為定值,通常用SL替代,那么有:式中:SL稱為儀表的電流靈敏度,而1/SL稱為儀表的電流常數(shù).假設(shè)載流動(dòng)圈的電阻R知，那么可換算成與動(dòng)圈兩端所加電壓U的關(guān)系式了：式中：Sr為儀表的電壓靈敏度，1/Sr稱為儀表的電壓常數(shù)。特點(diǎn)和運(yùn)用磁電系儀表的特點(diǎn)是靈敏度高、任務(wù)穩(wěn)定可靠、耗費(fèi)功率小、精細(xì)度高等，缺陷是過(guò)載才干差、構(gòu)造復(fù)雜、價(jià)錢昂貴等。磁電系儀表的型號(hào)以“C代表，符號(hào)為“。磁電系儀表只能

16、在直流電路中丈量電流(幾微安到幾千安；外附分流器)、電壓(幾毫伏到幾千伏；外附電阻)等參數(shù)。假設(shè)配以整流器或變送器，也可以丈量交流電路的電參數(shù)和其它非電量參數(shù)。電磁系儀表原理電磁系儀表是一種交直流兩用的電氣丈量指示儀表，其丈量機(jī)構(gòu)的固定部分是一個(gè)固定線圈，簡(jiǎn)稱定圈；活動(dòng)部分是一個(gè)可動(dòng)鐵芯，它被置于固定線圈內(nèi)，由軟磁資料制成。根據(jù)固定部分與可動(dòng)部分相互的關(guān)系，有三種類型的構(gòu)造方式： = 1 * roman i吸引型：由扁平型的固定線圈和可動(dòng)鐵芯組成，當(dāng)被測(cè)以流過(guò)固定線圈時(shí)，定圈吸引可動(dòng)鐵芯使得指針產(chǎn)生相應(yīng)偏移(圖10-3)。圖10-3 吸引型丈量機(jī)構(gòu)表示圖 = 2 * roman ii排斥型：丈

17、量機(jī)構(gòu)的固定部分由圓筒形固定線圈和固定于線圈內(nèi)壁上的鐵芯兩部分組成；可動(dòng)部分仍由可動(dòng)鐵芯組成，當(dāng)被測(cè)電流流過(guò)固定線圈時(shí)，固定于線圈內(nèi)壁上的鐵芯被磁化，固定的鐵芯與可動(dòng)鐵芯之間產(chǎn)生排斥力，使可動(dòng)鐵芯及相應(yīng)的指針產(chǎn)生偏移(圖10-4)。 圖10-4 排斥型丈量機(jī)構(gòu)表示圖 = 3 * roman iii排斥吸引型：丈量機(jī)構(gòu)的固定部分由圓筒形固定線圈和固定于線圈內(nèi)壁兩側(cè)上、下的兩組鐵芯等兩部分組成；可動(dòng)部分由兩個(gè)可動(dòng)鐵芯組成，當(dāng)被測(cè)電流流過(guò)固定線圈時(shí)，固定于線圈內(nèi)壁上的鐵芯被磁化，在兩組固定鐵芯與兩組可動(dòng)芯之間分別產(chǎn)生吸引力和排斥力，使可動(dòng)鐵芯及相應(yīng)的指針產(chǎn)生偏移(圖10-5)。圖10-5 排斥-吸引

18、型三種構(gòu)外型式雖有不同，但都有同樣的任務(wù)原理。當(dāng)被測(cè)電流方向改動(dòng)時(shí)，固定線圈的磁場(chǎng)方向及鐵芯被磁化的極性同時(shí)改動(dòng)，所以相互之間的吸引、排斥作用仍堅(jiān)持不變，這樣，轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的方向與電流的方向無(wú)關(guān)，這就是電磁系儀表能丈量交流電氣參數(shù)的原理。在丈量交流電氣參數(shù)時(shí)，被測(cè)交流電流流過(guò)固定線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)使可動(dòng)體發(fā)生偏轉(zhuǎn)的電磁能量為：式中：i為流過(guò)固定線圈的交流電流 L為固定線圈電感。那么產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩是：式中:d是能量dA產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)角; Mt是隨I變化的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩瞬時(shí)值由于可動(dòng)部分慣性較大，最后實(shí)踐可動(dòng)體的偏轉(zhuǎn)是反映轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的平均值MP，那么這樣，電磁系儀表在運(yùn)用于交流電路丈量時(shí)，其轉(zhuǎn)動(dòng)力矩與流過(guò)固定線圈中

19、交流電流的有效值的平方成正比。在丈量直流電氣參數(shù)時(shí)，有同樣的結(jié)果：式中：IO為流過(guò)固定線圈的直流電流； KO為直流條件下的儀表系數(shù)。特點(diǎn)和運(yùn)用電磁系儀表的特點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單，結(jié)實(shí)，過(guò)載才干強(qiáng)，穩(wěn)定，本錢較低。近年來(lái)隨著工藝的改良與提高，電磁系儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)在逐漸提高，功率耗費(fèi)也逐漸降低。電磁系儀表的型號(hào)以“T代表。電磁系儀表不僅可以丈量交直流電路中的電流和電壓，還可以丈量電路中的電容、相位和頻率。目前，電磁系儀表已和電動(dòng)系儀表配套作為交流丈量中的規(guī)范儀表。電動(dòng)系儀表原理電動(dòng)系儀表是利用在磁場(chǎng)中的載流體要受電磁力作用的原理而制成的，其丈量機(jī)構(gòu)的固定部分是一個(gè)線圈，稱為固定線圈，簡(jiǎn)稱定圈；可動(dòng)部分也

20、是一個(gè)線圈，稱為可動(dòng)線圈，簡(jiǎn)稱動(dòng)圈。構(gòu)造原理如圖10-6所示。圖10-6 電動(dòng)系儀表構(gòu)造原理當(dāng)丈量直流電流時(shí)，設(shè)流過(guò)定圈的電流為IJQ，流過(guò)動(dòng)圈的電流為IDQ，定圈流過(guò)電流過(guò)時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)使有電流經(jīng)過(guò)的動(dòng)圈遭到電磁力的作用，作用力F1為：式中:W為游絲(或張絲)的反作用力矩系數(shù)由此可見(jiàn), 與BJQ與及IDQ成正比,并與動(dòng)圈位置有關(guān)(即角)。必需闡明，定圈中流過(guò)的電流與動(dòng)圈中流過(guò)電流可以是同一個(gè)電流，也可以是不同的電流。當(dāng)丈量交流電流時(shí),設(shè)流過(guò)定圈的電流和動(dòng)圈的電流是一樣頻率的iJQ和iDQ,兩者之間有一定的位相關(guān)系:iJQ= IJQmsin(t)iDQ= IDQmsin(t+)式中: IJQm和I

21、DQm分別為相應(yīng)電流的峰值 為相交兩電流之間的位相差.儀表的可動(dòng)部分瞬時(shí)轉(zhuǎn)距為:由此式可見(jiàn)，在瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩中包括有恒定分量和交變分量?jī)刹糠郑河捎诳蓜?dòng)部分存在慣性,最后的實(shí)踐偏轉(zhuǎn)反映的是轉(zhuǎn)距的平均值,即為恒定分量,而交變分量在取平均值和為零,那么圖10-7表示了這一關(guān)系的曲線圖10-7 電流,轉(zhuǎn)矩和時(shí)間的關(guān)系曲線假設(shè)兩個(gè)電流同位相，即cos=1，那么其結(jié)果與丈量直流電流時(shí)的表示式一樣。這闡明，電動(dòng)系儀表可同時(shí)丈量交直流電路的電參數(shù)。特點(diǎn)和運(yùn)用電動(dòng)系儀表的特點(diǎn)是可以做成準(zhǔn)確等級(jí)在0.5級(jí)以上的高精度儀表，不僅可以運(yùn)用于直流電路，也可以運(yùn)用于頻率在152500Hz的交流電路中，甚至還可在更高頻率范圍內(nèi)運(yùn)

22、用。電動(dòng)系儀表可以做成電壓表、電流表，尤其可以做勝利率表，此外還可以做成丈量功率因數(shù)、電容、電感和頻率等多項(xiàng)電參數(shù)的儀表。電動(dòng)系儀表已作為交流丈量中的規(guī)范儀表被運(yùn)用。電動(dòng)系儀表的型號(hào)以“D代表。電動(dòng)系儀表的缺陷是：儀表本身?yè)p耗功率較大，過(guò)載性能較差，電壓表及電流表指示分度不均勻，構(gòu)造復(fù)雜，價(jià)錢高等，這些缺陷正在不斷被抑制和改良中。雖然在電壓和電流的丈量方面，電動(dòng)系儀表有能夠被電磁系儀表所取代，電動(dòng)系儀表還是具有明顯的優(yōu)勢(shì)的。在電動(dòng)系儀表的運(yùn)用中，作為丈量功率的儀表運(yùn)用非常廣泛。在作為功率表的運(yùn)用中，電動(dòng)系儀表的定圈與動(dòng)圈分開接線，通常定圈作為功率表的電流線圈，動(dòng)圈作為電壓線圈。另外，假設(shè)被測(cè)電

23、路的功率因數(shù)很小，那么必需選用特制的低功率因數(shù)功率表(如功率因數(shù)是0.1或0.2，都有相應(yīng)的功率表)，否那么如選用普通的功率表(功率因數(shù)接近1)，會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的丈量誤差。丈量用互感器丈量用互感器是一種經(jīng)過(guò)變換，使交流電壓或交流電流便于丈量的儀表。在電氣丈量中，常要丈量高電壓、大電流和大功率數(shù)值的參數(shù)，如運(yùn)用普通的附件，那么有體積大、功率損耗大、不平安等缺陷。采用丈量用互感器可以很方便地?cái)U(kuò)展交流儀表的量程，從而可以減少配備各種量限的儀表。丈量用互感器本質(zhì)上就是一個(gè)鐵芯變壓器。常用的有電壓互感器與電流互感器。電壓互感器原理：電壓互感器相當(dāng)于一個(gè)降壓變壓器，初級(jí)線圈的匝數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于次級(jí)線圈的匝數(shù)。普通

24、為順應(yīng)多種量程的要求，初級(jí)有很多抽頭，而次級(jí)線圈為額定電壓100V，配用一只100V量程的電壓表，會(huì)給丈量帶來(lái)很大的方便。電壓互感器在運(yùn)用中，參數(shù)變比Kv是須首先思索的：特點(diǎn)和運(yùn)用：電壓互感器有0.1、0.2、0.5、1.0和3.0等級(jí)別，誤差來(lái)源主要是變經(jīng)和相角，運(yùn)用是時(shí)要留意與配用的其它儀表準(zhǔn)確度等級(jí)相一致。同時(shí)在運(yùn)用時(shí)要留意以下事項(xiàng)：要留意根據(jù)被測(cè)電壓的高低選擇一定的變比；根據(jù)次級(jí)配套用交流電壓表(普通為100V量程)及一定的變比獲得丈量結(jié)果；留意丈量?jī)x表的功率損耗能否超越互感器的容量；初級(jí)與次級(jí)務(wù)必不要接反；初級(jí)并聯(lián)于被測(cè)電壓端，次級(jí)那么接電壓表或其它儀表；次級(jí)一端及鐵芯必需可靠接地，

25、以確保人身平安；次級(jí)絕對(duì)不允許開路，普通都裝有短路開關(guān)以便換接儀表時(shí)運(yùn)用。電流互感器原理:電流互感器相當(dāng)于一個(gè)電流變換器,次級(jí)線圈匝數(shù)遠(yuǎn)比初級(jí)線圈匝數(shù)多.為了順應(yīng)多種量限的要求,初級(jí)有很多抽頭,而次級(jí)線圈為額定電流5A;配用一個(gè)5A量限的電流表,使丈量很方便.電流互感器在運(yùn)用中參數(shù)變比KI需首先思索:特點(diǎn)和運(yùn)用:電流互感器有0.01, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 和3.0等級(jí)別.誤差來(lái)源主要是變比和相角,運(yùn)用時(shí)要留意以下事項(xiàng):要留意根據(jù)被測(cè)電流的大小選擇一定的變比;根據(jù)次級(jí)配套用交流電流表(普通為5A量程)及一定的變比獲得丈量結(jié)果;留意丈量?jī)x表的功率損耗能否

26、超越互感器的容量;初級(jí)與次級(jí)務(wù)必不要接反,初級(jí)與負(fù)載串聯(lián),次級(jí)那么接電流表或其他儀表.次級(jí)一端及鐵心必需可靠接地,以確保人身平安.次級(jí)絕對(duì)不允許開路,普通都裝有短路開關(guān)以便換接儀表時(shí)運(yùn)用.熱電系儀表在丈量交流高頻電路的有關(guān)電參數(shù)時(shí)，由于普通儀表本身具有一定的R、L和C，丈量機(jī)構(gòu)如直接接入被測(cè)電路中，會(huì)引起電抗的很大變化，影響被測(cè)電路的任務(wù)形狀。因此，普通儀表均有一定頻率呼應(yīng)范圍，通常不能運(yùn)用于交流高頻條件下的電參數(shù)丈量。對(duì)于交流高頻條件下的電參數(shù)丈量 ，熱電系儀表是可以運(yùn)用的儀表之一。原理熱電系儀表實(shí)踐上是磁電系儀表的一個(gè)特例，即在磁電系儀表中加一個(gè)稱為熱電變換器的附件。熱電變換器由兩部分組成

27、：加熱器和熱電偶。加熱器是把被測(cè)電參數(shù)變換成熱量的元件，即一個(gè)加熱元件；熱電偶就是丈量加熱器的溫度變化的元件，即將溫升變換成熱電勢(shì)。加熱器是一個(gè)微小的導(dǎo)體，阻抗很小，在高頻電流作用下，加熱器被加熱升溫，對(duì)高頻電流的丈量就被變換成對(duì)溫度的丈量。而對(duì)高頻電壓的丈量，那么可以變換成對(duì)高頻電流的丈量。丈量溫度的方法很多，最常用且方便的手段是采用熱電偶，熱電偶將對(duì)溫度的丈量變換成對(duì)熱電勢(shì)的丈量；由于熱電勢(shì)很小，通常采用高靈敏度的磁電系儀表來(lái)丈量熱電勢(shì)。熱電系儀表的組成可用圖10-8表示。圖10-8 熱電系儀表的組成特點(diǎn)和犄運(yùn)用熱電系儀表是丈量溫度的儀表，所以受環(huán)境影響較大，導(dǎo)致丈量的準(zhǔn)確度不高。為了抑制

28、環(huán)境溫度的影響和提高準(zhǔn)確度等級(jí)，熱電系儀表變得非常復(fù)雜，而且制造工藝要求也非常高，因此，目前運(yùn)用的高頻電流表只能丈量較大的高頻電流，且準(zhǔn)確度也不夠理想。常用電子丈量?jī)x器由于無(wú)線電電子學(xué)的誕生和開展，使經(jīng)典的丈量學(xué)有了新的開展，出現(xiàn)了電子丈量這一新的技術(shù)，并且已成為一門獨(dú)立的學(xué)科。電子丈量就是以電子技術(shù)為手段進(jìn)展的丈量，電子丈量的內(nèi)容也大大超越電氣丈量指示儀表的丈量?jī)?nèi)容范圍。運(yùn)用電子丈量技術(shù)離不開電子丈量?jī)x器；電子丈量?jī)x器作為新一代的丈量設(shè)備正在開展之中。在電光源與光源電器的研制和丈量過(guò)程中，正在逐漸運(yùn)用電子丈量?jī)x器。本節(jié)主要引見(jiàn)在光源電路中運(yùn)用的部分電子丈量?jī)x器和運(yùn)用時(shí)應(yīng)留意的事項(xiàng)。10-3-

29、1示波器示波器是電子丈量?jī)x器中最常用一種，其特點(diǎn)是能顯示電參數(shù)隨時(shí)間的變化情況。在光源電路中運(yùn)用示波器主要是為了察看光源或附件的電壓或電流的波形，了解對(duì)應(yīng)的相位關(guān)系等。常用的示波器有以下幾種：雙蹤或多蹤示波器雙蹤或多蹤示波器在一個(gè)程度軸(即時(shí)間軸)上可同時(shí)顯示兩個(gè)或多個(gè)信號(hào)。在光源電路中運(yùn)用這樣的儀器可同時(shí)察看了解兩個(gè)電參數(shù)或多個(gè)電參數(shù)之間的相互關(guān)系，如光源的任務(wù)電流與端電壓之間的關(guān)系，光源的電參數(shù)與附加電器電參數(shù)之間的關(guān)系等。在詳細(xì)運(yùn)用雙蹤或多蹤示波器進(jìn)展丈量的過(guò)程，必需非常留意示波器，電源與光源電路之間的電位關(guān)系，要防止發(fā)生短路事故。通常待測(cè)的光源電路要由隔離變壓器供電。假設(shè)需求將被測(cè)波形

30、記錄下來(lái)，可運(yùn)用照相技術(shù)將示波屏上的波形拍攝沖印后留作資料。記憶示波器丈量一定頻率下反復(fù)出現(xiàn)的電信號(hào)，可用普通示波器，但是在丈量某些光源電路的電參數(shù)時(shí)，其電參數(shù)的繼續(xù)時(shí)間很短，僅僅是一瞬間(不反復(fù)出現(xiàn))，如脈沖燈的峰值電流，峰值電壓、放電曲線等，又如氣體放電光源的啟動(dòng)著火過(guò)程，燈電壓或燈電流的變化情況等，對(duì)這些單次的、瞬間即逝的電信號(hào)就要用記憶示波器顯示，以便察看和丈量。記憶示波器又稱存貯示波器，有兩種存貯信息的方式(即有兩種類型的記憶示波器)；一種是利用存貯示波管的記憶示波器；另一種是利用數(shù)字存貯器的記憶示波器。由于記憶示波器價(jià)錢昂貴，運(yùn)用程序復(fù)雜，耐過(guò)載才干差。目前運(yùn)用尚不普遍.光線示波器

31、這是一種利用電磁作用原理，以感光的方式實(shí)現(xiàn)察看和記錄電信號(hào)的一種儀器。有以下特點(diǎn)：可以記錄從低頻到較高頻率的輸入電信號(hào)(可以是正弦或非正弦信號(hào)，也可以是周期或非周期信號(hào)，甚至是單次信號(hào))，頻率的上限并不很高(約數(shù)十千赫茲)，但在普通的光源電路中運(yùn)用，能滿足要求。靈敏度比較高。由于電源系統(tǒng)本身有一定放大作用，所以使丈量機(jī)構(gòu)的靈敏度大大提高。可同時(shí)記錄多個(gè)被測(cè)電信號(hào)(如16個(gè))。目前在光源電路的測(cè)試中，已逐漸運(yùn)用光線示波器丈量某些電參數(shù)。如電影放映用整流器(短孤氙燈配用)的國(guó)家規(guī)范中，已規(guī)定光線示波器作為丈量某些電參數(shù)必需運(yùn)用的儀器。10-3-2 頻譜分析儀頻譜分析儀是一種比較大型的精細(xì)丈量?jī)x器。

32、主要用途是對(duì)非正弦的周期或非周期電信號(hào)波形進(jìn)展頻譜分析。在光源電路中，有許多電參數(shù)是屬于非正弦的參數(shù)，如氣體放電光源的電流和電壓，在交流50HZ電源供電的條件下都是非正弦的周期電信號(hào)。為了深化研討光源及相應(yīng)電路的特性，也為了作精細(xì)丈量，有必要運(yùn)用頻譜分析儀進(jìn)展分析和丈量。目前已消費(fèi)和運(yùn)用的頻譜分析儀是兩種：外差式頻譜分析儀這種儀器又稱為模擬式頻譜分析儀，主要的任務(wù)特性有：頻率特性：包括輸入電信號(hào)的頻率上、下限等。幅度特性：包括量程、動(dòng)態(tài)范圍等。掃頻特性：包括掃頻寬度、分析時(shí)間等。快速傅立葉變換頻譜分析儀這是一種數(shù)字式頻譜分析儀，簡(jiǎn)稱FFT，配用計(jì)算機(jī)進(jìn)展丈量和計(jì)算。既可以對(duì)周期電信號(hào)進(jìn)展分析，

33、也可對(duì)單次“瞬時(shí)信號(hào)進(jìn)展分析(包括隨機(jī)信號(hào))。在光源電路的電氣丈量中，運(yùn)用頻譜分析儀任務(wù)僅僅才開場(chǎng)，并只對(duì)光源的電流波形、電壓波形進(jìn)展分析，目的是準(zhǔn)確丈量各項(xiàng)有關(guān)的電參數(shù)。10-3-3數(shù)字式電表在光源電路的電氣參數(shù)丈量中，運(yùn)用數(shù)字式電表的越來(lái)越多了，它比電氣丈量指示儀表有許多優(yōu)點(diǎn)。運(yùn)用最多的是數(shù)字式電壓表，還有數(shù)字式多用表等；多數(shù)用來(lái)丈量直流電壓和交流電壓。當(dāng)然，直流電流和交流電流也可以丈量，但最根本的是電壓丈量，由于丈量電流時(shí)也是經(jīng)過(guò)取樣電阻(內(nèi)接或外接)丈量電壓換算得到。由于數(shù)字電壓表輸入阻抗高，靈敏度也高，所以在丈量直流電壓時(shí)，普通都能獲得稱心的結(jié)果，對(duì)被丈量電路影響也是極小的。當(dāng)丈量交

34、流電壓時(shí)(包括交流電流)，儀表內(nèi)裝有一定的交流直流轉(zhuǎn)換器，將交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓再進(jìn)展丈量。這樣，數(shù)字電壓表丈量交流電壓的性能如何，就由轉(zhuǎn)換器的質(zhì)量性能決議了。運(yùn)用轉(zhuǎn)換器的目的，是為了使儀器的丈量指示值能表示被測(cè)的交流電壓值，而交流值普通以有效值來(lái)表示。在數(shù)字電壓中運(yùn)用的轉(zhuǎn)換器有三種：平均值轉(zhuǎn)換器、有效值轉(zhuǎn)換器和峰值轉(zhuǎn)換器。平均值轉(zhuǎn)換器這是把交流電壓經(jīng)過(guò)整流(半波或全波)變成直流電壓，實(shí)踐上是交流電壓的平均值，但按交流有效值刻度指示。對(duì)于正弦交流電壓，這種轉(zhuǎn)換器能丈量指示相應(yīng)的有效值。有效值轉(zhuǎn)換器這是直接丈量交流電壓，并以直流電壓方式表示出相應(yīng)的交流電壓有效值，詳細(xì)又析分為兩種：熱電式有效值

35、轉(zhuǎn)換器：將交流電壓經(jīng)過(guò)加熱元件，再將熱能變換成直流電壓進(jìn)展丈量。這個(gè)丈量結(jié)果，不僅對(duì)正弦交流電壓能反映出有效值，就是對(duì)非正弦交流電壓，也能反映相應(yīng)的有效值，又稱真有效值。對(duì)于非正弦交流電壓的有效值，以真有效值表示，并有嚴(yán)厲的定義。由于非正弦交流電壓不是單一的頻率成分，即有許多高次諧波成分，即有許多高次諧波成分，所以用均方根值表示其真有效值。全電子式有效值轉(zhuǎn)換器：這是按有效值定義，經(jīng)過(guò)對(duì)被測(cè)交流電壓的運(yùn)算，而得到的相應(yīng)的有效值。峰值轉(zhuǎn)換器是將交流電壓進(jìn)展峰值檢波等處置得到直流電壓，同樣按交流有效值刻度。對(duì)于正弦交流電壓，一樣能丈量指示相應(yīng)的有效值。因此，轉(zhuǎn)換器類型雖然不同，但對(duì)于被丈量的正弦交流

36、電壓，都可以得到同樣的結(jié)果指示出相應(yīng)的有效值，但對(duì)于非正弦交流電壓，尤其當(dāng)波形相對(duì)于正弦波有較大的失真時(shí)，平均值轉(zhuǎn)換器與峰值轉(zhuǎn)換器就不能正確丈量指示出相應(yīng)的真有效值了，而用有效值轉(zhuǎn)換器。所以，在運(yùn)用數(shù)字電壓表丈量非正弦交流電壓時(shí)，必需先了解電壓表內(nèi)轉(zhuǎn)換器的類型。假設(shè)不是有效值轉(zhuǎn)換器就不能進(jìn)展丈量。10-3-4數(shù)字式功率計(jì)數(shù)字式功率計(jì)是一種丈量電器功率損耗的電子丈量?jī)x器。以前，在光源電路中，是用電氣丈量指示儀來(lái)丈量光源或鎮(zhèn)流器的功率損耗的。由于這類儀表本身有一定的損耗，所以在作比較準(zhǔn)確的丈量或丈量較小的功率損耗時(shí)，誤差較大，有時(shí)不僅不能修正丈量結(jié)果，還會(huì)影響被測(cè)電路的任務(wù)形狀。目前國(guó)內(nèi)外運(yùn)用于光

37、源電路丈量的數(shù)字式功率計(jì)都是采用時(shí)分割乘法器，最后輸出數(shù)字顯示。它的特點(diǎn)是：電壓輸入部分輸入阻抗大，電流輸入部分輸入阻抗小，儀器本身總的功率損耗極小，不僅可以丈量正弦交流電信號(hào)，也適用于各種非正弦交流電信號(hào)，精度高，動(dòng)態(tài)范圍大。國(guó)內(nèi)正研討另一種數(shù)字式功率計(jì)，即將相應(yīng)的電流電壓電信號(hào)，同樣同步取樣并作模數(shù)轉(zhuǎn)換，在存貯到存貯器以后，再按一定程序?qū)?shù)字化了的信號(hào)進(jìn)展運(yùn)算，最后得到平均功率數(shù)，以數(shù)字顯示。從原理上講，這是完全可行的：這本質(zhì)上是一臺(tái)公用的微機(jī)丈量?jī)x器。10-3-5失真度儀這是一種丈量光源電路中電流或電壓波形失真度的儀器，為了表達(dá)方便，先簡(jiǎn)單引見(jiàn)失真度的定義。失真度又稱非線性失真系數(shù)，簡(jiǎn)稱

38、失真系數(shù)，是表示一個(gè)非正弦波形與正弦波形的差別程度。失真系數(shù)Kf為：目前運(yùn)用的失真度儀就是按此定義設(shè)計(jì)消費(fèi)的。儀器分別對(duì)原信號(hào)及將基波成分濾掉的信號(hào)進(jìn)展丈量，再進(jìn)展計(jì)算，儀器可測(cè)得：它與Kf的關(guān)系是：當(dāng)K1時(shí)，KfK,普通如失真系數(shù)在30%以下，那么可以為K近似等于Kf.運(yùn)用失真度儀丈量光源電路中電流或電壓波形的失真度，可以分析光源及有關(guān)電器的性能，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并作改良。根據(jù)定義，有一臺(tái)譜分析儀也可對(duì)電壓或電流波形的失真度進(jìn)展丈量，但不如失真度儀簡(jiǎn)一方便。光源電路中部分電參數(shù)丈量在光源電路中所涉及到的電參數(shù)很多，除光源本身的電參數(shù)外，還有電源及各種附屬電器的電參數(shù)。另外，在光源的光參數(shù)測(cè)試和光源壽

39、命實(shí)驗(yàn)中，也都離不開有關(guān)電參數(shù)的丈量和察看，因此，光源各光電參數(shù)之間都是親密相關(guān)的。10-4-1對(duì)丈量?jī)x器的要求電參數(shù)丈量用的儀器儀表，前兩節(jié)中已作表達(dá)。目前仍以電氣丈量指示儀表運(yùn)用為多，而今后將愈來(lái)愈多地運(yùn)用電子丈量?jī)x器。不論運(yùn)用哪一種儀器儀表，由于光源電路本身具有的特點(diǎn)，對(duì)儀器儀表的選擇和運(yùn)用都有一定的要求和必需留意的事項(xiàng)。對(duì)電氣丈量指示儀表的要求要有足夠的準(zhǔn)確度。這要根據(jù)要求和條件來(lái)選擇；并不是準(zhǔn)確度等級(jí)越高越好，而要思索各個(gè)儀表準(zhǔn)確度等級(jí)的一致性。儀表指示的反復(fù)性要好。在儀表的術(shù)語(yǔ)中是指變差要小。要有適宜的靈敏度。這要根據(jù)丈量量值的范圍來(lái)決議儀器的選擇。儀表本身的功率損耗要小。普通說(shuō)電

40、流表的內(nèi)阻要小，電壓表的內(nèi)阻要大(即分流要小)，而功率表電流繞組的內(nèi)阻要小，電壓繞組的內(nèi)阻要大。詳細(xì)在光源電路中，有關(guān)規(guī)范這樣規(guī)定：串聯(lián)儀表產(chǎn)生的附加電壓不能超越被測(cè)支路電壓的2%；并聯(lián)儀表的分流電流不能超越被測(cè)支路電流的3%。要有良好的讀數(shù)安裝。要有足夠的頻率呼應(yīng)。這個(gè)要求比較復(fù)雜，在普通50HZ的正弦交流電路丈量中，沒(méi)什么問(wèn)題，由于常用的電器丈量指示儀表是按50HZ正弦波形校驗(yàn)出廠的，而在某些光源電路中，電壓、電流波表仍為正弦形，畸變小，如熱幅射光源電路中的電壓、電流等參數(shù)，而其他的光源電路中，電壓、電流波形有著不同程度的失真，這樣將會(huì)給丈量帶來(lái)不同程度的誤差。而波形的失真就意味著諧波分量

41、的添加。假設(shè)儀表的頻率呼應(yīng)能滿足要求，那么可大大減小丈量誤差。對(duì)電子丈量?jī)x器的要求和本卷須知選擇的電子丈量?jī)x器應(yīng)有較好的穩(wěn)定性和反復(fù)性。留意被測(cè)電參數(shù)的范圍，防止因過(guò)載使電子丈量?jī)x器損壞。由于電子丈量?jī)x器都獨(dú)立供電，所以在運(yùn)用中應(yīng)留意被測(cè)光源電路與電子丈量?jī)x器之間的電壓關(guān)系。當(dāng)兩個(gè)部分的零電位點(diǎn)不是同一電位時(shí)，聯(lián)接后能夠會(huì)發(fā)生短路事故。通常的做法是將光源電路經(jīng)隔離變壓器供電。10-4-2熱幅射光源電參數(shù)丈量丈量的電參數(shù)：電壓：光源兩端的任務(wù)電壓。電流：流過(guò)光源的任務(wù)電流。功率；光源耗費(fèi)的功率。丈量電路：如圖10-9所示。圖10-9 熱輻射光源丈量電路丈量?jī)x表與安裝：電壓表、電流表、功率表和調(diào)壓

42、變壓器及開關(guān)等。丈量本卷須知：在丈量某一參數(shù)時(shí)，不用的儀表可用開關(guān)短路或開路方法使它脫離丈量電路，以減少丈量誤差。圖10-9所示的電路可用交流電源供電，也可用直流電源供電(不用調(diào)壓變壓器)。普通應(yīng)選用穩(wěn)壓電源；在高精度丈量時(shí)，可選用穩(wěn)流電源。此外，還應(yīng)留意光源在通電后應(yīng)有一段穩(wěn)定時(shí)間，要保證環(huán)境條件的相對(duì)穩(wěn)定。11-4-3氣體放電光源電參數(shù)丈量氣體放電光源的種類很多，這里主要表達(dá)熒光燈的電參數(shù)丈量方法，其它氣體放電光源電參數(shù)的丈量方法根本一樣，只將一些特殊問(wèn)題作些闡明。熒光燈電參數(shù)丈量丈量的電參數(shù)：電壓：光源兩端的任務(wù)電壓。電流：流過(guò)光源的任務(wù)電流。啟動(dòng)電流：又稱預(yù)熱電流，是燈絲預(yù)熱時(shí)的電流。

43、功率：光源耗費(fèi)的功率。丈量電路：如圖10-10所示。圖10-10 熒光燈丈量電路丈量?jī)x器與安裝：有電壓表、電流表、功率表、調(diào)壓變壓器、基準(zhǔn)鎮(zhèn)流器及開關(guān)等。丈量本卷須知；熒光燈與熱幅射光源不同，外界條件對(duì)光電參數(shù)影響非常顯著，所以熒光燈在測(cè)試時(shí)，必需非常留意測(cè)試條件：供電電源：電源通常都是50HZ的交流電源，電源頻率應(yīng)穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，并與鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)頻率相一致，電源電壓也應(yīng)該穩(wěn)定，電源電壓的波形應(yīng)是失真較小的正弦波，高次諧波的總含量不應(yīng)超越3%(設(shè)基波為100%，按均方根之和計(jì)算)。頻率穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定范圍等詳細(xì)目的是根據(jù)丈量的要求而定的,普通消費(fèi)檢驗(yàn)丈量，要求低一些，頻率及電壓的穩(wěn)定范圍可以大

44、一些，而作為計(jì)量丈量，要求就比較高了。目前比較理想的供電電源是穩(wěn)頻穩(wěn)壓電源。丈量?jī)x表：總的要求曾經(jīng)闡明了，只強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，儀表根本上不產(chǎn)生波形誤差。在熒光燈電路中(包括其它氣體放電光源電路)電流波形失真較小，電壓波形失真很大，幾乎是一個(gè)方波了。這也就是對(duì)儀表的頻呼應(yīng)要求。基準(zhǔn)鎮(zhèn)流器：基準(zhǔn)鎮(zhèn)流器又稱規(guī)范鎮(zhèn)流器，它是丈量氣體放電光源必不可少的元件。由于氣體放電光源實(shí)踐運(yùn)用中配備的氣體放電光源的光電參數(shù)，為了有利于比較不同光源各項(xiàng)參數(shù)，就一致規(guī)定在丈量中必需配備基準(zhǔn)鎮(zhèn)流器，即誤差較小的，符合規(guī)定(電壓電流比值，功率因數(shù)和溫升等三項(xiàng)參數(shù))的特殊鎮(zhèn)流器。這種鎮(zhèn)流器必需由專業(yè)廠消費(fèi)，并經(jīng)計(jì)量部門檢測(cè)確認(rèn)后才可

45、運(yùn)用。環(huán)境條件：環(huán)境溫度和通風(fēng)情況對(duì)熒光燈的光電參數(shù)影響十清楚顯，所以丈量時(shí)要求環(huán)境溫度在一定范圍(是不通風(fēng)的密封環(huán)境)。每次丈量必需使燈穩(wěn)定任務(wù)15分鐘以上。丈量比較的條件：氣體放電光源是一個(gè)放電特性非常不穩(wěn)定的器件，所以不同燈管的丈量或同一支燈管多次丈量，應(yīng)保證在同樣的條件下進(jìn)展比較。為此又有一些相應(yīng)的規(guī)定：線路一樣，熒光燈與電路聯(lián)接的相地位置要固定；可以規(guī)定在同樣電源電壓下進(jìn)展比較，也可以規(guī)定在同樣任務(wù)電流下進(jìn)展比較，或規(guī)定在同樣的功率下比較。詳細(xì)的規(guī)定要根據(jù)丈量的要求和光源的運(yùn)用情況決議。對(duì)普通丈量，如僅僅檢驗(yàn)產(chǎn)品的廢品情況，那么規(guī)定在同樣的電源電壓下進(jìn)展，由于在光源的運(yùn)用過(guò)程中，只能

46、控制電源電壓，無(wú)法控制燈的任務(wù)電流或功率。但在對(duì)計(jì)量規(guī)范測(cè)試時(shí)，就應(yīng)規(guī)定在同樣的任務(wù)電流或功率條件下進(jìn)展。老練：對(duì)于熒光燈，國(guó)際規(guī)范及國(guó)家規(guī)范都規(guī)定必需將新制成的燈老練100小時(shí)，也就是說(shuō)，燈的光電參數(shù)必需以老練100小時(shí)以后所測(cè)得的數(shù)值為準(zhǔn)。配用電子鎮(zhèn)流器的熒光燈電參數(shù)丈量：以上表達(dá)的丈量?jī)?nèi)容和本卷須知都是針對(duì)用電感鎮(zhèn)流器的熒光燈電路，假設(shè)熒光燈配用電子鎮(zhèn)流器，那么用熒光燈的電參數(shù)丈量就比較困難了，由于此時(shí)熒光燈實(shí)踐任務(wù)于20KHZ以上的頻率范圍，用普通儀表無(wú)法丈量。目前針對(duì)這樣的運(yùn)用條件有兩種處置的方法：選用相應(yīng)頻率呼應(yīng)的儀器進(jìn)展丈量(就目前國(guó)內(nèi)儀器條件有一定困難)；將電子鎮(zhèn)流器和燈作為一

47、個(gè)整體對(duì)待，從電源輸入端進(jìn)展丈量，即在規(guī)定電源電壓的條件下丈量電源供應(yīng)的任務(wù)電流，丈量電源總的耗費(fèi)功率。由于電源是直流電源或50HZ交流電源，這樣又成為直流或50HZ交流的電參數(shù)丈量了。其他氣體放電光源的電參數(shù)丈量目前運(yùn)用的氣體放電光源除熒光燈外，還有低壓汞燈、低壓鈉燈、高壓汞燈、高壓鈉燈燈、金屬鹵化物燈等許多種，其中直流供電的丈量方法比較簡(jiǎn)單，不再表達(dá)。交流供電的丈量方法及丈量?jī)?nèi)容大致上與熒光燈類似，但也有一些應(yīng)特別留意的問(wèn)題：這些光源除個(gè)別外，在多數(shù)從啟動(dòng)建立穩(wěn)定的放電到正常任務(wù)的過(guò)程都比較長(zhǎng)(這一過(guò)程也稱為啟動(dòng)過(guò)程，但與建立氣體放電的啟動(dòng)過(guò)程的性質(zhì)不同；這是在已建立起填充氣體的氣體放電后

48、，由于放電物質(zhì)逐漸從固態(tài)或液態(tài)蒸發(fā)成氣態(tài)，使放電逐漸過(guò)渡到設(shè)計(jì)的任務(wù)形狀的過(guò)程)，這時(shí)流過(guò)燈的電流都比額定任務(wù)電流大，這在電路及儀表量程的選擇中要特別留意。此啟動(dòng)過(guò)程隨環(huán)境溫度與燈種類而長(zhǎng)短不一。普通在數(shù)分種的范圍之內(nèi)。這些光源的功率都比較大，普通為百瓦，也有數(shù)千瓦的，個(gè)別的可達(dá)10千瓦以上，所以燈的任務(wù)電流都比較大，因此電路中的引線截面不能太小，并且也不易過(guò)長(zhǎng)，尤其應(yīng)留意聯(lián)接點(diǎn)，防止因接觸不良而發(fā)熱，導(dǎo)致丈量不準(zhǔn)確和損壞丈量?jī)x表。這些光源大多數(shù)都運(yùn)用專門的高壓或高頻高壓?jiǎn)?dòng)安裝以建立氣體放電條件，所以要防止測(cè)試儀表受高壓或高頻高壓的影響(嚴(yán)重時(shí)可損壞丈量?jī)x表)。由于這些光源功率大、種類多，目

49、前僅只需部分規(guī)格的燈有相應(yīng)的基準(zhǔn)鎮(zhèn)流器，因此在丈量中必需留意鎮(zhèn)流器對(duì)丈量的影響。在沒(méi)有基準(zhǔn)鎮(zhèn)流器的條件下，可以根據(jù)光源特性和對(duì)基準(zhǔn)鎮(zhèn)流器的要求，自行設(shè)計(jì)公用鎮(zhèn)流器，或從已運(yùn)用的鎮(zhèn)流器中選擇適宜的鎮(zhèn)流器，把它們當(dāng)作基準(zhǔn)鎮(zhèn)流器運(yùn)用，或稱為參照鎮(zhèn)流器。這樣可以使被測(cè)燈管在同一鎮(zhèn)流器條件下丈量，并作比較。但是，凡有條件的，都應(yīng)運(yùn)用基準(zhǔn)鎮(zhèn)流器。由于氣體放電光源的一致性較差，雖然丈量了燈的任務(wù)電壓，任務(wù)電流和功率等電參數(shù)，但為了深化分析燈的任務(wù)形狀，還須丈量燈的任務(wù)電壓波形和任務(wù)電流波形。假設(shè)運(yùn)用不同類型的鎮(zhèn)流器，還要丈量電路的功率因數(shù)等。脈沖燈電參數(shù)丈量在氣體放電光源中，有一類光源稱為脈沖燈，它們的任務(wù)

50、形狀不同于前面表達(dá)的各種氣體放電光源任務(wù)形狀，所以脈沖燈電參數(shù)丈量有必要單獨(dú)表達(dá)。脈沖燈是瞬間任務(wù)的氣體放電光源，它從啟動(dòng)放電到停頓任務(wù)僅只需數(shù)毫秒到數(shù)微秒的時(shí)間，又由于脈沖燈的任務(wù)過(guò)程是儲(chǔ)能電容對(duì)燈的放電過(guò)程，通常就將脈沖燈的任務(wù)過(guò)程稱為脈沖燈放電過(guò)程。描畫脈沖燈放電過(guò)程的電參數(shù)很多， 除個(gè)別參數(shù)外，大多數(shù)都隨放電的時(shí)辰而變化，而且?guī)缀跻磺袇?shù)都與電路構(gòu)造、燈的幾何尺寸、燈內(nèi)充氣壓力 和充氣種類有著非常親密的關(guān)系，這正是脈沖燈的特點(diǎn)，以下表達(dá)比較常用的幾個(gè)電參數(shù)丈量。丈量的電參數(shù)：電阻率：脈沖燈的等效電阻率電阻系數(shù)：脈沖燈峰值電流對(duì)應(yīng)的電阻系數(shù)。丈量電路：如圖10-11所示。丈量?jī)x器與安裝：

51、電壓取樣安裝、電流媽樣安裝、示波器和照相機(jī)等。圖 10-11 脈沖燈丈量電路丈量?jī)x器本卷須知：脈沖燈電阻率和電阻系數(shù)的丈量，是間接丈量，即經(jīng)過(guò)脈沖放電瞬間電壓和電流的丈量，再經(jīng)過(guò)計(jì)算獲得。為此分別表達(dá)丈量與計(jì)算的有關(guān)步驟：丈量：根據(jù)圖10-11的電路，丈量脈沖燈放電時(shí)的電壓、電流隨時(shí)間變化曲線V(t)及i(t)相應(yīng)的值。計(jì)算：根據(jù)丈量得到V(t)和i(t)曲線，按下式計(jì)算脈沖燈電阻(即等離子體電阻)：然后可知脈沖燈的等效電阻率：式中：D為脈沖燈管直徑； l為脈沖燈管弧長(zhǎng)。根據(jù)丈量結(jié)果可知，R(t )及(t)在脈沖燈峰值電流的附近可以近似地以為是一個(gè)常數(shù)，如圖10-12是從某一定幾何外形的脈沖燈

52、上測(cè)得的曲線。燈的幾何尺寸為16405mm，放電電路為L(zhǎng)C電路，電感L為2700H，電容C為4044F，電壓V0為1700V。圖10-12 脈沖燈電參數(shù)曲線脈沖燈電阻系數(shù)為K0通常都是丈量峰值電流對(duì)應(yīng)的電阻系數(shù)，所以有：式中：imax為峰值電流值。 V0為峰值電流所對(duì)應(yīng)的電壓值。根據(jù)V(t)和i(t )，可以求知V0和imax 值，然后經(jīng)過(guò)計(jì)算可以求得電阻系數(shù)值K0。圖10-12中的曲線中有一條是表示K0值的。由曲線可知，峰值電流所對(duì)應(yīng)的燈的電阻值最小，所以K0值就是最小燈電阻所對(duì)應(yīng)的電阻系數(shù)值。鎮(zhèn)流器電參數(shù)丈量在氣體放電光源的電路中，鎮(zhèn)流器是必不可少的附加電器，如今已有把鎮(zhèn)流器與光源做成一個(gè)

53、整體的趨勢(shì)。鎮(zhèn)流器的種類很多目前運(yùn)用最多的還是電感鎮(zhèn)流器，所以，下面主要表達(dá)對(duì)電感鎮(zhèn)流器的各項(xiàng)電參數(shù)進(jìn)展丈量的方法，同時(shí)對(duì)其它類型鎮(zhèn)流器的丈量方法略作引見(jiàn)。電感鎮(zhèn)流器電參數(shù)丈量丈量的電參數(shù)丈量的電參數(shù)有：額定端電壓下的電流(即任務(wù)電流)，額定啟動(dòng)形狀下的電流(即啟動(dòng)電流)，功率損耗，輸出功率(即燈功率)，電流波形因數(shù)，電壓/電流(即線性)。丈量電路根據(jù)上述各項(xiàng)參數(shù)，必需用不同的丈量電路。圖10-13所示的電路可以丈量額定電壓下的電流，額定啟動(dòng)形狀下的電流和電壓/電流。圖10-14所示的電路可以丈量功率損耗。圖10-15所示的電路可以丈量輸出功率。圖10-16所示的電路可以丈量電流波形因數(shù)。圖1

54、0-13鎮(zhèn)流器丈量電路之一圖10-14丈量鎮(zhèn)流器電功率損耗電路圖10-15丈量鎮(zhèn)流器輸出功率的電路圖10-16丈量鎮(zhèn)流器電流波形因數(shù)電路丈量?jī)x器與安裝丈量用的儀器和安裝有調(diào)壓變壓器、電壓表、電流表、功率表、三值表、光電池、取樣電阻等。丈量本卷須知由于丈量的電參數(shù)較多，涉及到的條件等不同，以下分別表達(dá)。在丈量中，丈量額定電壓下的電流、額定啟動(dòng)形狀下的電流和電壓/電流時(shí)，都是直接由電源輸入進(jìn)展丈量，不是在點(diǎn)燈電路中丈量，所以丈量結(jié)果與在點(diǎn)燈電路中丈量的數(shù)據(jù)有一定差別，但差別不很大。為了方便，就采用直接丈量方法。(2)有關(guān)的測(cè)試條件規(guī)定，根本上與前面表達(dá)的氣體放電光源測(cè)試條件類似，不另表達(dá)。(3)測(cè)

55、試鎮(zhèn)流器功率損耗運(yùn)用的功率表，必需用低功率因數(shù)功率表，由于鎮(zhèn)流器本身是低功率因數(shù)的器件。另外，有些鎮(zhèn)流器的功率損耗很小，假設(shè)運(yùn)用測(cè)光源用的功率表，將會(huì)產(chǎn)生很大的丈量誤差。如用數(shù)字式功率功率計(jì)那么不受被測(cè)器件的限制，可順應(yīng)不同功率因數(shù)的器件的丈量要求。鎮(zhèn)器的輸出功率測(cè)試是采用等效比較的方法(圖10-15)，以基準(zhǔn)鎮(zhèn)流器和基準(zhǔn)燈管作為等效比較的規(guī)范，以配用基準(zhǔn)鎮(zhèn)流器的基準(zhǔn)燈管光輸出為100%，再以配用被測(cè)鎮(zhèn)流器的基準(zhǔn)燈管輸出作比較，普通要求相對(duì)值不得低于92.5%。電流波形因數(shù)是表示配用鎮(zhèn)流器的光源電路一個(gè)重要參數(shù)，它將直接影響光源的輸出和壽命。電流波形因數(shù)的定義是電流波形的峰值與有效值之比。三值表是丈量峰值、有效值和平均值的電表。電流波形因數(shù)本質(zhì)上是間接表示電流波形失真情況的一個(gè)參數(shù)。普通說(shuō)，電流波形因數(shù)愈大于1.414(正弦波的電流波形因數(shù))，失真愈大。有關(guān)規(guī)范規(guī)定，電流波形因數(shù)值的范圍在1.7左右。電壓/電流是表示鎮(zhèn)流器阻抗特性的參數(shù)，普通要求丈量任務(wù)電流變化在50110%之間。電壓/電流變化愈小，表示線性愈好，不僅使電流波形因數(shù)減小，還可以減小由于電源電壓變化所引起的任務(wù)電流變化值；這些都會(huì)有利于延伸燈管的運(yùn)用壽命。電子鎮(zhèn)流器電參數(shù)丈量丈量的電參數(shù)：任務(wù)電流：配用的光源到達(dá)輸出光通量所對(duì)應(yīng)的電流值。功率損耗：配用的光源到達(dá)輸出光通量所對(duì)應(yīng)的功