电工仪表及测量东北农业大学工程学院刘立意
2004.9
内容提要
课程介绍
教学安排
测量基本知识
1.课程介绍
电工测量、电气测量、电磁测量、电工仪表及测量、电工仪表
电工仪表及测量技术是研究各种电磁量（电量 +磁量）的测量方法，相应仪表的原理、结构、使用操作技术以及测量误差与数据处理的技术。
课程＝电工仪表技术 +测量技术；
与其它相关课程电子测量技术、非电量电测技术、检测与转换、机械量电测量、现代测试技术等。
1.课程介绍
电量如电流、电压、功率、电能、频率、电阻、
电感、电容以及时间常数和介质损耗角等。
磁量主要指磁场以及物质在磁场磁化下的各种磁特性，例如磁场强度、磁通、磁感应强度、
磁势、磁导率、磁滞和涡流损耗等的测量。电测量和磁测量又可统称为电磁测量或电气测量。
参见教材目录应用领域
电工仪表及测量技术对从事电气技术工作的人员来说是十分必要的；不论是电气设备的安装、调试、实验、运行、维修；还是对电气产品进行检验、测试、鉴定都会涉及电磁测量方面的技术问题。
应用于工农业生产、生活、国防、科研等各领域。
如，变电所、配电室、发电厂、电力监控网、火箭发射中心、家用电能计量表等。
部分电工仪表图片部分电工仪表图片发展趋势
数字化
网络化
智能化
小型化学习方法及其它
理论 +实践，注重理论和实际结合。
自学为主，指导为辅。
48学时
考核,作业 30%+考试 70%
联系电话,0451-55190246
E-mail,lyliu2468@sina.com
教材及参考资料
,电工仪表及测量,周启龙等中国水利水电出版社 2003.1
,电磁测量,唐统一 赵伟清华大学出版社 1997.7
,电气测量,陶时澍哈尔滨工业大学出版社 1997.8
,电工仪表与测量,刘立意等东北农业大学 2000.1
电工仪表资源
中华电工仪表网 http://elec.yibiao.com/
中国仪器仪表国际网站 http://www.china-meter.com/
中国仪器网 http://www.cn17.com/
中华电工仪器仪表信息网 http://www.tc104.org/
,电测与仪表,杂志社 地址：哈尔滨市哈平路 128号邮编,150040 电话,0451-86693434
哈尔滨电工仪表研究所 http://www.habiaosuo.com/
全国电工仪器仪表标准化技术委员会
中科院电工研究所 http://www.iee.ac.cn/
中国电力科学研究院电 测 量 研 究 所 http://dem.epri.cn
测量基本知识
测量基本知识
什么是测量?
什么是电工测量（电气测量、电磁测量）?
测量单位
国际单位制
度量器
测量方式分类
直接测量
间接测量
组合测量
比较测量什么是测量
所谓测量，是指用实验的方法，将被测量
（未知量）与已知的标准量进行比较，以得到被测量大小的过程；是对被测量定量认识的过程。
什么是电工测量
是指把被测的电量或磁量直接或间接地与作为测量单位的同类物理量（或者可以推算出被测量的异类物理量）进行比较的过程。
测量单位 unit of measurement
把测量中的标准量定义为“单位”。单位是一个选定的标准量，独立定义的单位称“基本单位” （ base unit ） ；由物理关系导出的单位称“导出单位” （ derived unit ） 。
国际单位制
（ SI） International System of Units
1980年由国际计量大会（ CGPM）采纳和推荐的一种一贯单位制 。
注,SI是国际单位制的国际通用符号。
目前，国际单位制下 7个基本单位：
长 度 米 M
质 量 千克（公斤） Kg
时 间 秒 S
电 流 安 [培 ] A
热力学温度 开 [尔文 ] K
物质的量 摩 [尔 ] Mol
发光强度 坎 [德拉 ] cd
SI基本单位的定义
米,光在真空中（ 1/299792458s）时间间隔内所经过路径的长度。 [第 17届国际计量大会（ 1983） ]
千克,国际千克原器的质量。 [第 1届国际计量大会（ 1889）
和第 3届国际计量大会（ 1901） ]
秒,铯 -133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的 9192631770个周期的持续时间。 [第 13届国际计量大会（ 1967），决议 1]
安培,在真空中，截面积可忽略的两根相距 1 m的无限长平行圆直导线内通以等量恒定电流时，若导线间相互作用力在每米长度上为 2× 10-7 N，则每根导线中的电流为 1 A。
[国际计量委员会（ 1946）决议 2。第 9届国际计量大会
（ 1948）批准 ]
SI基本单位的定义
开尔文,水三相点热力学温度的 1/273.16。 [第 13
届国际计量大会（ 1967），决议 4]
摩尔,是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元（原子、分子、离子、电子及其他粒子，
或这些粒子的特定组合）数与 0.012 kg碳 -12的原子数目相等。 [第 14届国际计量大会（ 1971），决议 3]
坎德拉,是一光源在给定方向上的发光强度，该光源发出频率为 540× 1012 Hz的单色辐射，且在此方向上的辐射强度为（ 1/683） W/sr。 [第 16届国际计量大会（ 1979），决议 3]
国际单位制（ SI）的导出单位
国际单位制中具有专门名称的导出单位量
平面角 弧度 rad
立体角 球面度 sr
频率 赫［兹］ Hz
力（重力、压力） 牛［顿］ N
压强（应力） 帕［斯卡］ Pa
能量（功、热） 焦［耳］ J
功率（辐射通量） 瓦［特］ W
国际单位制（ SI）的导出单位
电荷量 库［仑］ 0C
电位（电压、电动势） 伏［特］ V
电容 法［拉］ F
电阻 欧［姆］ Ω
电导 西［门子］ S
磁通量 韦［伯］ Wb
磁通量密度磁感应强度 特［斯拉］ TH
电感 亨［利］ H
国际单位制（ SI）的导出单位
摄氏温度 摄氏度 0C
光通量 流［明］ lm
光照度 勒［克斯］ lx
放射性活度 贝可［勒尔］ Bq
吸收剂量 戈［瑞］ Gy
剂量当量 希［沃特］ Sv
度量器
在测量过程中实际使用的已知量是被测量所用测量单位的复制体，称作度量器。度量器可以是测量单位本身，也可以是测量单位的分数倍或整数倍。
根据度器在量值传递上的作用和精确度不同，分为基准器、标准器和工作量具三种，其中基准器是精度高的测量单位复制体，一般由国际或国家计量部门拥有和管理，而日常测量用的是工作量具。
“伏特”和“欧姆”电学单位新基准
过去的电学基准是用标准电池组复现电动势或电压的单位“伏特”，标准电阻组?复现电阻的单位
“欧姆”。１９９０年１月１日国际上正式启用电学计量新基准。约瑟夫森效应和冯 ·克里青效应
（也称量子化霍尔效应），复现“伏特”和“欧姆”单位。它具有复现精确度高、稳定性好的优点。
测量方式分类
直接测量,直接测量指的是被测量与度量器直接进行比较，或者采用事先刻好刻度数的仪器进行测量，
从而在测量过程中直接求出被测量的数值。这种方式称为直接测量。
间接测量,如被测量不便于直接测定，或直接测量该被测量的仪器不够准确，那么就可以利用被测量与某种中间量之间的函数关系，先测出中间量，然后通过计算公式，算出被测量的值，这种方式称为间接测量。如测长、宽求面积；测电流电压求功率等。
测量方式分类
组合测量,如果被测量有多个，虽然被测量（未知量）与某种中间量存在一定函数关系，但由于函数式有多个未知量，对中间量的一次测量是不可能求得被测量的值。这时可以通过改变测量条件来获得某些可测量的不同组合，然后测出这些组合的数值，解联立方程求出未知的被测量。
比较测量,比较法是指被测量与已知的同类度量器在比较器上进行比较，从而求得被测量的一种方法。这种方法用于高准确度的测量 。
测量方式分类
零位法,被测量与已知量进行比较，使两者之间的差值为零，这种方法称为零位法。例如电桥、天平、杆秤,检流计
偏位发,被测量直接作用于测量机构使指针等偏转或位移以指示被测量大小。
替代法,替代发是将被测量与已知量先后接入同一测量仪器，在不改变仪器的工作状态下，
使两次测量仪器的示值相同，则认为被测量等于已知量。例如 曹冲称象。
小结
课程介绍，教学安排
测量基本知识
测量
测量单位
国际单位制（ SI）
度量器
测量方式分类
2004.9
内容提要
课程介绍
教学安排
测量基本知识
1.课程介绍
电工测量、电气测量、电磁测量、电工仪表及测量、电工仪表
电工仪表及测量技术是研究各种电磁量（电量 +磁量）的测量方法，相应仪表的原理、结构、使用操作技术以及测量误差与数据处理的技术。
课程＝电工仪表技术 +测量技术；
与其它相关课程电子测量技术、非电量电测技术、检测与转换、机械量电测量、现代测试技术等。
1.课程介绍
电量如电流、电压、功率、电能、频率、电阻、
电感、电容以及时间常数和介质损耗角等。
磁量主要指磁场以及物质在磁场磁化下的各种磁特性，例如磁场强度、磁通、磁感应强度、
磁势、磁导率、磁滞和涡流损耗等的测量。电测量和磁测量又可统称为电磁测量或电气测量。
参见教材目录应用领域
电工仪表及测量技术对从事电气技术工作的人员来说是十分必要的；不论是电气设备的安装、调试、实验、运行、维修；还是对电气产品进行检验、测试、鉴定都会涉及电磁测量方面的技术问题。
应用于工农业生产、生活、国防、科研等各领域。
如，变电所、配电室、发电厂、电力监控网、火箭发射中心、家用电能计量表等。
部分电工仪表图片部分电工仪表图片发展趋势
数字化
网络化
智能化
小型化学习方法及其它
理论 +实践，注重理论和实际结合。
自学为主，指导为辅。
48学时
考核,作业 30%+考试 70%
联系电话,0451-55190246
E-mail,lyliu2468@sina.com
教材及参考资料
,电工仪表及测量,周启龙等中国水利水电出版社 2003.1
,电磁测量,唐统一 赵伟清华大学出版社 1997.7
,电气测量,陶时澍哈尔滨工业大学出版社 1997.8
,电工仪表与测量,刘立意等东北农业大学 2000.1
电工仪表资源
中华电工仪表网 http://elec.yibiao.com/
中国仪器仪表国际网站 http://www.china-meter.com/
中国仪器网 http://www.cn17.com/
中华电工仪器仪表信息网 http://www.tc104.org/
,电测与仪表,杂志社 地址：哈尔滨市哈平路 128号邮编,150040 电话,0451-86693434
哈尔滨电工仪表研究所 http://www.habiaosuo.com/
全国电工仪器仪表标准化技术委员会
中科院电工研究所 http://www.iee.ac.cn/
中国电力科学研究院电 测 量 研 究 所 http://dem.epri.cn
测量基本知识
测量基本知识
什么是测量?
什么是电工测量（电气测量、电磁测量）?
测量单位
国际单位制
度量器
测量方式分类
直接测量
间接测量
组合测量
比较测量什么是测量
所谓测量，是指用实验的方法，将被测量
（未知量）与已知的标准量进行比较，以得到被测量大小的过程；是对被测量定量认识的过程。
什么是电工测量
是指把被测的电量或磁量直接或间接地与作为测量单位的同类物理量（或者可以推算出被测量的异类物理量）进行比较的过程。
测量单位 unit of measurement
把测量中的标准量定义为“单位”。单位是一个选定的标准量，独立定义的单位称“基本单位” （ base unit ） ；由物理关系导出的单位称“导出单位” （ derived unit ） 。
国际单位制
（ SI） International System of Units
1980年由国际计量大会（ CGPM）采纳和推荐的一种一贯单位制 。
注,SI是国际单位制的国际通用符号。
目前，国际单位制下 7个基本单位：
长 度 米 M
质 量 千克（公斤） Kg
时 间 秒 S
电 流 安 [培 ] A
热力学温度 开 [尔文 ] K
物质的量 摩 [尔 ] Mol
发光强度 坎 [德拉 ] cd
SI基本单位的定义
米,光在真空中（ 1/299792458s）时间间隔内所经过路径的长度。 [第 17届国际计量大会（ 1983） ]
千克,国际千克原器的质量。 [第 1届国际计量大会（ 1889）
和第 3届国际计量大会（ 1901） ]
秒,铯 -133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的 9192631770个周期的持续时间。 [第 13届国际计量大会（ 1967），决议 1]
安培,在真空中，截面积可忽略的两根相距 1 m的无限长平行圆直导线内通以等量恒定电流时，若导线间相互作用力在每米长度上为 2× 10-7 N，则每根导线中的电流为 1 A。
[国际计量委员会（ 1946）决议 2。第 9届国际计量大会
（ 1948）批准 ]
SI基本单位的定义
开尔文,水三相点热力学温度的 1/273.16。 [第 13
届国际计量大会（ 1967），决议 4]
摩尔,是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元（原子、分子、离子、电子及其他粒子，
或这些粒子的特定组合）数与 0.012 kg碳 -12的原子数目相等。 [第 14届国际计量大会（ 1971），决议 3]
坎德拉,是一光源在给定方向上的发光强度，该光源发出频率为 540× 1012 Hz的单色辐射，且在此方向上的辐射强度为（ 1/683） W/sr。 [第 16届国际计量大会（ 1979），决议 3]
国际单位制（ SI）的导出单位
国际单位制中具有专门名称的导出单位量
平面角 弧度 rad
立体角 球面度 sr
频率 赫［兹］ Hz
力（重力、压力） 牛［顿］ N
压强（应力） 帕［斯卡］ Pa
能量（功、热） 焦［耳］ J
功率（辐射通量） 瓦［特］ W
国际单位制（ SI）的导出单位
电荷量 库［仑］ 0C
电位（电压、电动势） 伏［特］ V
电容 法［拉］ F
电阻 欧［姆］ Ω
电导 西［门子］ S
磁通量 韦［伯］ Wb
磁通量密度磁感应强度 特［斯拉］ TH
电感 亨［利］ H
国际单位制（ SI）的导出单位
摄氏温度 摄氏度 0C
光通量 流［明］ lm
光照度 勒［克斯］ lx
放射性活度 贝可［勒尔］ Bq
吸收剂量 戈［瑞］ Gy
剂量当量 希［沃特］ Sv
度量器
在测量过程中实际使用的已知量是被测量所用测量单位的复制体，称作度量器。度量器可以是测量单位本身，也可以是测量单位的分数倍或整数倍。
根据度器在量值传递上的作用和精确度不同，分为基准器、标准器和工作量具三种，其中基准器是精度高的测量单位复制体，一般由国际或国家计量部门拥有和管理，而日常测量用的是工作量具。
“伏特”和“欧姆”电学单位新基准
过去的电学基准是用标准电池组复现电动势或电压的单位“伏特”，标准电阻组?复现电阻的单位
“欧姆”。１９９０年１月１日国际上正式启用电学计量新基准。约瑟夫森效应和冯 ·克里青效应
（也称量子化霍尔效应），复现“伏特”和“欧姆”单位。它具有复现精确度高、稳定性好的优点。
测量方式分类
直接测量,直接测量指的是被测量与度量器直接进行比较，或者采用事先刻好刻度数的仪器进行测量，
从而在测量过程中直接求出被测量的数值。这种方式称为直接测量。
间接测量,如被测量不便于直接测定，或直接测量该被测量的仪器不够准确，那么就可以利用被测量与某种中间量之间的函数关系，先测出中间量，然后通过计算公式，算出被测量的值，这种方式称为间接测量。如测长、宽求面积；测电流电压求功率等。
测量方式分类
组合测量,如果被测量有多个，虽然被测量（未知量）与某种中间量存在一定函数关系，但由于函数式有多个未知量，对中间量的一次测量是不可能求得被测量的值。这时可以通过改变测量条件来获得某些可测量的不同组合，然后测出这些组合的数值，解联立方程求出未知的被测量。
比较测量,比较法是指被测量与已知的同类度量器在比较器上进行比较，从而求得被测量的一种方法。这种方法用于高准确度的测量 。
测量方式分类
零位法,被测量与已知量进行比较，使两者之间的差值为零，这种方法称为零位法。例如电桥、天平、杆秤,检流计
偏位发,被测量直接作用于测量机构使指针等偏转或位移以指示被测量大小。
替代法,替代发是将被测量与已知量先后接入同一测量仪器，在不改变仪器的工作状态下，
使两次测量仪器的示值相同，则认为被测量等于已知量。例如 曹冲称象。
小结
课程介绍，教学安排
测量基本知识
测量
测量单位
国际单位制（ SI）
度量器
测量方式分类
