一、测量的概念
1)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。
2)电工测量,是指借助于测量设备把未知的电量或磁量与作为测量单位的同类标准量或标准电量或磁量进行比较,从而确定这个求知电量或磁量(包括数值和单位)的过程。
3)度量器,是指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。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。
根据在量值传递上的作用和精确度不同,度量器分为基准器、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。
二、测量方法的分类
1.根据被测量的测量方式分类
1)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。
2)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。
3)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。
4)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。
2.按度量器参与测量过程的方式分类
1)直读法。用直接指示被测量大小的电工仪表进行测量能够直接从仪表刻度盘上读取被测量数值的测量方法称为直读法。其特点是度量器间接参与测量。
2)比较法。将被测量与度量器在比较仪器中直接比较从而获得被测量数值的方法称为比较法。其特点是度量器直接参与测量。
比较法又分为三类:零位法、较差法、替代法。
①零位法。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。
②较差法。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,这种方法称为较差法。
③替代法。替代法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。
三、测量单位制
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)。
1980年由国际计量大会(CGPM)采纳和推荐了一种一贯单位制。SI是国际单位制的国际通用符号。
目前,国际单位制下有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
因此,除这7个基本单位之外的其他的单位都是导出单位。
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