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平均功率和峰值功率的测量技术指南

是德科技

现场精密功率测量技巧

使用 FieldFox 手持式分析仪

应用指南

本应用指南将讨论平均功率和峰值

功率的测量技术，还将讨论现场测

试时辅助设备的选择。由于可用于

功率测量的设备众多，本文将重点

讨论应用最广泛的两种射频/微波

设备，即功率传感器和频谱分析仪。

本指南中的测量示例包括对连续波、

脉冲信号、数字调制波形信号的测

量。了解每种设备的精度和限制条

件，包括可能影响设备现场性能的

因素十分重要。本文将对不同的功

率传感器和频谱分析仪进行比较。

引言

对几乎所有的射频（RF）和微波设备而言，系统输出功率是决定其设计和性能的关键因素[1]。任何通信或雷达系统的整体性能均由发射和接收功率决定。信号功率测量的重要性毋庸置疑，它贯穿于系统生命周期的始终，从初始设计和单独元件原型制作开始，到系统制造及合格性测试，以及系统现场安装，直至定期维护和现场检修，每一步都要涉及到信号功率测量。

既然功率测量对系统性能和兼容性有着重大影响，能在不同时间、不同地点进行功率测量显得至关重要。这需要设备性能出众（精度），在不同的环境和操作条件下（可重复性）都能提供稳定的测量结果。所有测量结果，无论其来自哪种设备，都应可作为功率测量的绝对值（可追溯性），这一点也非常重要。

本应用指南将讨论平均功率和峰值功率的测量技术，还将讨论现场测试时辅助设备的选择。

多种设备均可对射频和微波进行功率测量，包括功率传感器、功率计、信号分析仪、频谱分析仪和网络分析仪等[2]。本应用指南将讨论可进行现场测量的仪器，即功率传感器和频谱分析仪。功率传感器与测量和显示系统的连接有多种配置方式，这些系统包括传统的功率计、笔记本电脑和频谱分析仪等。例如，图 1 描绘了如何以不同的配置方式将功率传感器与频谱分析仪相连来精确测量现场平均功率和峰值功率。功率传感器可与单独的功率计进行配置，如图 1a 所示，也可将带 USB 接口的功率传感器与笔记本电脑相连,如图 1b 所示。与功率计和笔记本电脑相连时可支持多个测量通通道，一个功率计可支持最多 4 个传感器，而如果电脑上安装有合适的功率分析软件，其最多可支持 20 个传感器。

另一种方案如图 1c 所示，即将带 USB 接口的功率传感器直接与频谱分析仪连接。在这种配置中，频谱分析仪可直接显示功率测量数据，无需将功率计或笔记本电脑带到现场。如果系统安装、维护和/或检修时需要进行频谱测试，那么采用频谱分析仪配置方案无疑十分方便。最后一种方案如图 1d 所示，即使用内置通通道功率计（CPM ）的频谱分析仪直接测量信号功率，这种方案无需使用外置功率传感器。在这种配置中，分析仪的调谐接收机可以测量平均功率，使用一条短跨接电缆连接

分析仪和系统测试点。

功率测量设备的选择需要对精度、频率范围、动态范围、便携性、耐用性和预热时间等因素进行综合考虑后决定。本应用指南将讨论使用功率传感器和分析仪的 CPM 对现场的简单信号和复杂信号进行功率测量时的优势和权衡因素。

图 1. 平均功率和峰值功率测量的设备配置

功率测量设备配置

D) 频谱分析仪

C) 功率传感器和分析仪

B) 功率传感器和笔记本电脑

A) 功率计和传感器

功率传感器和信号处理

典型的功率传感器和功率计配置包括一个连接模拟和数字信号处理元件的传感器元件（探测器）。图 2 是经过简化的功率传感器和功率计方框图。热电偶或二极管等构成的传感器元件将输入的 RF/微波信号转换为直流电压或低频电压波形。传感器的输出电压接近 100 毫微伏（nV），因此需要放大至高电平信号。放大后的信号将进行滤波，过滤掉高频噪声。在某些配置中，滤波器的带宽可以调节：带宽可以降低以提高测量灵敏度，或者增加以改善测量速度。然后模数转换器（ADC）将模拟信号转换为数字信号。微处理器单元（MPU）将对采样波形再次进行滤波和时域平均操作。MPU 还与用户小键盘相连，可以控制功率计的显示功能。将功率传感器与单独的功率计相连时，信

号处理功能由功率计执行，如图 2 所示

（红色方框）。使用 USB 连接的功率传

感器时，信号处理功能由功率传感器（蓝

色方框）执行，笔记本电脑或频谱分析仪

完成显示功能。需要注意的是图 2 是高度

简化的方框图，实际的信号处理流程还包

括其他的信号转换、放大和滤波过程。峰

值功率传感器还常包括额外的信号通路，

以便单独处理平均和峰值功率的测量。更

多细节可参阅 Keysight RF 和微波功率测

量（第 2 部分），功率传感器及仪器应

用指南 1449-2 [3]。

总之，功率传感器的测量精度最高，但需

要注意归零和用户校准，以消除频率响应、

温度漂移和传感器元件老化造成的误差。

是德科技生产的功率传感器和功率计通

过 50 MHz 基准振荡器保证精度，振荡器

输出功率的精度保证在± 0.4% 之内。使

用功率计时，需要将功率传感器定期直接

与 50 MHz 基准连接器相连来进行校准。

Keysight USB 功率传感器在其前端内置

50 MHz 基准振荡器，振荡器可自动与传

感器元件连接，无需操作者手动连接传感

器和基准振荡器。

功率传感器的种类繁多，适用于不同的输

入频率和功率，但 RF/微波探测器大体

上只有两类：热传感器和二极管传感器。

本应用指南将在下面两章讨论这两种功率

传感器的基础技术和操作，包括其相对灵

敏度和动态范围。

图 2. 简化版功率传感器和功率计方框图

热功率传感器

热传感器将射频/微波信号发出的热能转换为传感器的电气特性变化。此类传感器包括热敏电阻和热电偶。热传感器对信号的总功率做出响应，提供信号的真实平均功率，而不考虑信号的调制格式。

热敏电阻是第一种功率传感器。输入的RF 信号会导致热敏电阻温度升高，同时导致其电阻值下降，此时热敏电阻即可作为功率测量传感器。电阻值变化及其带来的传感器偏差能够被桥接电路准确测量。尽管热敏电阻已慢慢为其他类型的传感器取代，但在实验室环境中，它仍广泛用于计量学和能量传输标准应用。在现场应用中，其他类型的传感器效率更高，因为热敏电阻的 RF 测量灵敏度较低，测量本底噪声约为 -20 dBm，测量速度也较慢。所有的热敏电阻都需要与单独的功率计连接。热敏电阻对环境温度比较敏感，如果测量环境比较恶劣，温度变化较大，热敏电阻将难于使用。热电偶也通过传感器的温度变化进行功率测量。对此类传感器而言，温度变化会造成电压改变，可以直接用仪器测量。相比热敏电阻，热电偶更耐用，对环境温度较不敏感，是现场测量时比较好的选择。热电偶的灵敏度可以稍稍改进，达到约 -35 dBm，但这需要使用基准振荡器来对温度漂移和传感器老化进行校准。热电偶可由USB 接口模块提供，或者需要连接至单独的功率计。

如用于测量最高 +20 dBm 的高功率电平，热传感器非常适合测量连续波和调制信号的平均功率。热敏电阻和热电偶操作及性能的更多细节可参阅 Keysight RF 和微波功率测量（第 2 部分），功率传感器及仪器应用指南 1449-2 [3]。

热功率传感器可以测量连续波和调制信号的平均功率，但其动态范围大多有限。二极管传感器的动态范围大得多但具有非线性特征，必须经过表征和补偿才能获得较准确的平均和峰值功率测量结果。二极管传感器使用二极管和电容器对 RF/微波信号进行整流和滤波，如图 3 所示。多种频率的输入信号可通过 50 欧姆的电阻进入50 欧姆传输线路，输入传感器。二极管对RF 电压波形进行整流，电容器提供低通滤波器初始电平。然后功率计对输出波形进行放大、滤波和采样。

二极管传感器主要在“平方律”区域工作，在该区域内输出电压与输入电压的平方成正比，因此直接与输入功率成正比。在此区域内，输入功率与输出电压线性相关，如图 4 中的直线所示。在平方律区域内，即输入功率从约 -70 dBm 至 -20 dBm （平均50 dB）的范围内，任何调制波形的平均和峰值功率都能准确测量。对大于0 dBm 的高功率电平而言，二极管特征不再是电压-功率关系，而变为电压-电压线性关系。平方律和线性区域之间存在一过渡区域，输入功率范围在 -20 dBm 到 0 dBm 的信号处于该区域。当二极管在 +20 dBm 以上的功率电平上工作时，可能会造成永久损坏。与热电偶传感器相似，二极管传感器也需

要使用基准振荡器进行校准，保证可追溯

性。要获得最佳测量精度，二极管传感器

需要 30 分钟的预热时间，在需要现场快

速测量时，这可能带来问题。

二极管功率传感器对静电放电和机械冲击

特别敏感。因此在操作功率传感器时遵循

静电放电（ESD）安全规范特别重要。

图 3. 二极管功率传感器对输入 RF 波形执行整流和滤波

图 4. 二极管传感器输出电压与输入功率关系图

功率计

传感器元件

整流滤波

Vout

P in (dBm)

使用二极管传感器测量连续波信号平均功率

应用信号处理技术可对过渡和线性区域建模，并可对连续波信号功率测量进行校正，因此使传感器的测量范围可扩大至超过90 dB。二极管传感器含有一份 EEPROM 校正参数表，可对不同输入功率、温度和频率环境下的测量结果进行校正。需要注意的是，更高功率的过渡区和线性区的测量结果仅对连续波信号具有精确性，此类传感器称为“连续波专用”传感器。包括测试频率源在内，连续波信号功率测量的应用有很多，例如振荡器和合成器、测试放大器及其增益压缩输出功率等。Keysight E4412/13A 等连续波专用传感器拥有此类产品中最低的灵敏度和最大的动态范围，一般来说也是测量连续波信号功率最具性价比的选择。使用二极管传感器测量调制信

号平均功率

对于 -20 dBm 到 +20 dBm 的大功率信

号，标准二极管传感器无法准确测量包括

脉冲和数字调制波形在内的调制信号的平

均功率。在大功率条件下，应用于二极管

传感器过渡区和线性区的校正参数不能保

证调制信号测量结果的精度。在这种情况

下，额外的外部衰减手段将保证其工作处

于平方律区域，但也会降低传感器的灵敏

度、动态范围和精度。还有一种方法可以

在保证较高精度和可追溯性的条件下，以

宽动态范围测量调制信号，即使用带有两

个测量通道的传感器，这样可以保证二极

管在所有功率电平上都是在平方律区域下

工作。Keysight E9300 E 系列等宽动态范

围传感器带有两个独立的测量通道，一个

覆盖 -60 至 -10 dBm，一个覆盖 -10 至

+20 dBm。高功率通道中在二极管传感器

前面安装有内部衰减器。通道不但可自动

切换，凭借革新性技术，通道还能保证二

极管操作始终处于平方律区域，从而能够

进行具有宽动态范围、较高精度和可追溯

性的平均功率测量。

使用二极管传感器测量调制信

号峰值功率

测量脉冲和调制信号的峰值功率需要两个

级别的信号探测[3]。第一级是 RF 调制信

号，该信号通过二极管传感器探测并转换

为宽带视频信号。视频信号代表了调制波

形的时变包络。宽带视频以高速率采样并

接受进一步处理时会进行第二级探测。

获得包络的采样后，通过调整二极管传

感器在平方律、过渡和线性区域获得的

功率测量值可以对采样进行幅度校正。

校正参数储存于峰值功率传感器中，例

如 Keysight E 系列和 X 系列峰值和平均

功率传感器，以及 P 系列宽带功率传感

器。传感器还储存有用于频率响应和温

度变化的校正参数。

使用二极管传感器测量调制信号的峰值功

率时要特别注意：传感器/功率计的测

量带宽必须大于接受测试的信号带宽，

否则会因仪器滤波器的响应时间问题而

丢失最大幅度。与峰值功率和测量仪器

带宽有关的更多问题将在本应用指南的

后续部分讨论。

调谐接收机功率测量

除了可以采用多种功率传感器测量连续波和调制信号外，还有一种相对简单的技术可以测量平均功率，即使用频谱分析仪。频谱分析仪是一种调谐接收机，相比于热传感器和二极管传感器，它具有更好的灵敏性，更大的动态范围，而且无需预热。频谱分析仪的测量精度无法与功率传感器相比，但以 Keysight FieldFox 为代表的现代分析仪能在仪器可处理频率、温度和动态范围内达到接近 ± 0.5 dB 的典型精度。图 5 是最新式通信接收机和频谱分析仪中调谐接收机的简化方框图。与图 2 中的功率传感器/功率计结构相比，可以发现调谐接收机有许多不同。首先是幅度检波器，即图 5 中的二极管，在调谐接收机中它更靠右，而功率传感器中的宽带检波器直接位于最前端。其次，调谐接收机前端有一个由混频器和本地振荡器组成的下变频模块。此外，调谐接收机中在幅度检波器前还有一个带通滤波器。这是现代接收机的典型架构，称为超外差式接收机。

外差作用是指将原始 RF 信号的中心频率降频以便滤波和探测。“超”是指将频率转换到超音频范围，换言之，在音频范围之上。FieldFox 等频谱分析仪就是采用的这种结构，通过本地振荡器扫描特定范围的频率，然后根据频率的变化显示信号功率。在有些应用中，频谱分析仪与固定本地振荡器进行配置，这种模式称为“零扫宽”。与零扫宽模式有关的更多信息可参阅频谱分析仪用户手册。

传统的频谱分析仪在模拟域进行全部或大部分滤波。现代分析仪在靠近分析仪输入端的地方安装有数模转换器（ADC ），对下变频中频（IF ）信号采样，以便在数字

域进行滤波和探测。如图 5 所示，数字滤波有两个阶段。首先使用带通滤波器对经过数字转换的 IF 进行滤波。在通信系统中，这种滤波器的带宽通常是固定的，称为“通道”滤波器。频谱分析仪中这一滤波器的带宽是可调的，称为分析仪“分辨率带宽”（RBW ）。经过 RBW 滤波后，这种幅度的信号可以被分析仪探测到和低通滤波。低通滤波阶段称为分析仪的“视频带宽”（VBW ）。在带有数字 IF 的分析仪中，二极管探测器实际上是仪器固件处理中的一个算法，在所有输入功率下模拟理想情况下的平方律探测器。

功率计和频谱分析仪的一大主要不同点是频率选择性。频谱分析仪在特定的分辨率带宽（RBW ）下测量功率。功率传感器没有频率选择性，它探测传感器全频段的功率，包括谐波和其他任何进入传感器的信号。缺少可调节 RBW 是传感器最低仅能测量 -70 dBm 信号的主要原因。相比之下，只要选择更窄的 RBW 滤波器，频谱分析仪可以测量功率小得多的信号。FieldFox 等频谱分析仪的灵敏度可以达到 –154 dBm/Hz ，动态范围可超过 105 dB 。FieldFox 的另一大优势是无需预热，因为分析仪具有名为 InstAlign 的自动校正功能，可在任何功率、频率和温度环境下保证测量精度。无论仪器设置和温度发生什么变化，InstAlign 可通过内部校正参考和专利技术的幅度一致性算法自动提高所有幅度测量的精度。

图 5. 带数字 IF 的调谐接收机简化方框图

CW 和调制信号测量示例

本应用指南的下几个章节将对使用功率传感器和调谐接收机（频谱分析仪）测量平均功率进行对比。示例包括 CW 、多音频、32QAM 数字调制和脉冲信号。在这些示例中将使用 Keysight MXG 矢量信号发生器，经配置信号频率为 6 GHz ，输出功率为 –20 dBm 。测量使用的功率传感器为 Keysight U2000A USB 功率传感器，连接至带选件 302 的 Keysight N9938A FieldFox 频谱分析仪。第一种测量配置如

图 6a 所示，分析仪在其显示屏上直接显示功率传感器的测量结果。第二种配置用于测量平均功率，使用 N9938A FieldFox 的调谐接收机，其内置有通道功率计（CPM ）选件310。如图 6b 所示，需要使用一条短的同轴跨接电缆将分析仪测试端口与信号发生器输出接口相连。本例中跨接电缆的插入损耗通过 FieldFox 的电缆

损耗功能补偿。

图 6. 使用（a ）USB 功率传感器和（b ）带内置通道功率计的调谐接收机测量平均功率对比配置

矢量信号发生器

频谱分析仪

功率传感器

USB

电缆

矢量信号发生器

频谱分析仪

RF 跨接电缆

连续波测量示例

连续波（CW ）信号不携带任何信息，是最容易测量的信号，因其平均功率和峰值功率相等，信号无带宽。本例中测量仪器可使用窄带滤波器来改善灵敏度（本底噪声）。图 7a 描绘了频谱分析仪的典型测量过程，显示了测试信号的扫频频谱响应。本例中可以看到，500 kHz 的测量扫宽中有一个单音信号。通过标记搜索功能，信号峰值被标记。标记显示信号峰值为 –20.08 dBm 。如上所述，连续波信号的峰值功率与平均功率相同，因此 –20.08 dBm 也是该连续波信号的平均功率。图 7b 是使用 USB 功率传感器测量平均功率。这里功率测量值为 –20.00 dBm 。图 7c 是使用 FieldFox 的通道功率计测量平均功率。这里功率测量值为 -20.09 dBm 。

在实验室环境下，三次测量的误差在 0.1 dB 之内。预计功率传感器拥有更高的精度，或更小的测量不确定度，但需要进行完整的不确定度分析才能确定误差范围。是德科技的应用指南[4]说明了使用功率传感器和频谱分析仪时如何计算测量不确定度。是德科技还可提供一套“测量不确定度计算器”，这些电子表格可以计算许多是德科技功率传感器的不确定度范围[5, 6]。使用 U2000A 功率传感器不确定度计算器后得出 –20 dBm 测量值的误差范围为 +0.195/–0.204 dB 。对于此次测试条件下的 FieldFox CPM ，数据表显示的典型误差为 ± 0.50 dB ，规范误差为 ± 1.0 dB 。与测量准确度有关的更多问题将在本应用指南的后续部分讨论。

注意使用 FieldFox 内置 CPM 测量时需要选择测量扫宽。该值等于接受测试的信号通道带宽。如图 7c 所示，扫宽设定为 100 kHz 。本例中，扫宽可随意设定，因为连续波信号没有带宽。注意较小的扫宽会增加测量时间，较大的扫宽会增加噪声和不

确定度。

图 7. 使用（a ）频谱分析仪和游标（b ）功率传感器和（c ）内置通道功率计的频谱分析仪测量连续波信号

(a)(b)(c)

多音信号测量示例

本例中信号发生器的功率分布于五个音频信号中。音频信号的频率间距为 500 kHz 。图 8a 是频谱分析仪对这个多音信号的频率响应显示屏图。理想情况下，如果所有音频信号的总功率是 –20 dBm （10 微瓦），则每个音频信号的功率为 –26.98 dBm （2 微瓦）。平均功率传感器会测量全部五个音频信号的平均功率。本例中功率传感器测量的平均功率为 –20.13 dBm 。内置通道功率计（CPM ）测量的总功率为 –20.2 dBm 。使用 CPM 测量时，测量扫宽必须设定为可以覆盖全部五个音频信号。本例中，CPM 的最小扫宽应为 2.5 MHz （音频信号频率间隔 500 kHz 乘以五）。本例中实际测量扫宽设定为 3 MHz 。

如果将扫宽隆低至 200 kHz 并重复测量，此时 CPM 将仅能显示中心频率为 6 GHz 的单音信号。CPM 显示单音信号的功率为 –27.1 dBm ，非常接近 –26.98 dBm 的理论值。只有基于功率测量系统的频谱分析仪才有可能测量单音信号或在特定测量扫宽下测量。功率传感器具有宽带前端，但除非在传感器和测试设备之间安装外部滤波器，否则不能选择频率。

需要说明的是这个复杂信号的峰值功率不等于其平均功率。峰值功率与多个音频信

号之间的相位关系有关，随时间增加这些信号会有所增减。峰值功率测量常需要具备峰值功率测量功能的传感器和带宽足以同时处理所有单音信号的视频滤波器。本次测量中，用于峰值功率测量的视频带宽至少应为 2.5 MHz 。峰值功率测量将在本

应用指南的后续部分讨论。

图 8. 使用（a ）频谱分析仪（b ）功率传感器和（c ）内置通道功率计的频谱分析仪测量多音信号

(a)(b)(c)

数字调制测量示例

这是测量无线通信系统中常见的数字调制信号的示例。该信号采用 32 正交调幅（QAM ），符号率为 5 Msymbols 每秒（Msps ）。使用阿尔法系数为 0.5 的 Root Nyquist 滤波器对发射信号滤波，使其包含频谱。根据以上参数，频谱分析仪显示该信号带宽约为 8 MHz ，如图 9a 所示。如图 9b 和 9c ，功率传感器测定平均功率为 –20.00 dBm ，扫宽设定为 8 MHz 的内置 CPM 测定为 –20.07 dBm 。

在某些应用中信号带宽可能未知。本例中，使用功率传感器可以得到正确的平均功率值，只要功率和操作频率处于传感器的工作范围之内。使用 FieldFox 内置 CPM 测量时，需要正确设定测量扫宽才能得到准确的测量结果。本例中，使用标准频谱分析仪测量对于确定位置信号的带宽非常有用。只要带宽确定，分析仪就能切换到 CPM

，设定正确的扫宽。

图 9. 使用（a ）频谱分析仪（b ）功率传感器和（c ）内置通道功率计的调谐接收机测量 32QAM 信号

(a)(b)(c)

脉冲波形测量示例

讨论峰值功率测量和脉冲波形之前，有必要复习脉冲波形的基本概念。图 10 列出了一个简单的脉冲波形，其脉冲宽度很窄，脉冲周期很短。这两个参数在雷达应用中尤为重要，因为脉冲宽度决定了雷达系统的分辨率，而周期也叫脉冲重复间隔（PRI ），决定了最大不模糊时间长度。脉冲宽度和 PRI 的比率称为占空比因数（DF ）。

占空比因数（DF ）= 脉冲宽度

脉冲重复间隔占空比因数一般以百分数表示，是脉冲在一个脉冲周期中处于“开”状态的时间与周期的比值。例如，DF 为 10% 的意思是脉冲发射时间占总时间的百分之十。对于周期性脉冲波形，其峰值功率与平均功率直接存在直接关系。平均功率除以 DF 即为峰值功率。对于定义完整的脉冲波形，其峰值功率可由平均功率测量值获得。

峰值功率= 平均功率

图 11. 使用（a ）频谱分析仪（b ）功率传感器和（c ）内置通道功率计（CPM ）的频谱分析仪测量 20% 占空比因数的脉冲波形

(a)(b)(c)

峰值

平均

图 10. 波形脉冲参数定义

图 11 是了一个脉冲宽度 20 微秒，占空比因数 20% 的脉冲波形的频谱和平均功率测量示例。如图 11a ，频谱分析仪显示该信号的频率为典型的正弦函数。频域的边带继续延伸到可以显示的 1 MHz 频率跨度以外。如图 11b ，功率传感器的平均功率测量值为 –27.01 dBm 。CPM 的平均功率测量值为 –26.8 dBm ，如图 11c 。为了捕获波形的大部分边带能量，CPM 测量的扫宽设定为 3 MHz 。对这个波形来说，将扫宽增加到超过 3 MHz 对功率测量没有影响。可通过将这个 20% DF 脉冲波形的平均电平增加 6.99 dB (10LOG(1/DF)) 来计算其峰值功率。使用 –27 dBm 的平均功率测定值计算出的峰值功率为 -20 dBm ，与矢量信号发生器的幅度设定一致。

峰值功率测量的探测和滤波

用于测量峰值功率的功率传感器和功率计的方框图与平均功率传感器类似。与平均功率传感器相比，峰值功率传感器/功率计拥有更宽的视频带宽和更高的 ADC 采样率，以适应脉冲和复杂调制波形的高速过渡。图 12 是经过简化的峰值功率传感器方框图。在实践中，典型的峰值功率传感器拥有两条独立的测量通道，一条针对平均功率测量优化，一条针对峰值功率测量优化[3]。

审视峰值功能的测量通道，可以认为传感器有两层探测方案。第一层探测发生在前端，此时二极管对输入的波形进行整流。由于二极管探测器常为宽带设备，脉冲波形快速改变的包络会保留在经过整流的波形中。探测后信号将被放大和滤波。一般来说，视频滤波器拥有可选带宽，有些传感器的带宽可达 30 MHz ，例如 Keysight P 系列和 X 系列传感器。视频 BW 要比信号 BW 大，否则视频滤波器将会使波形包络平滑或平均化，这一点十分重要。探测器的第二层发生于视频滤波后，此时 ADC 继续以很高的速率对视频采样，某些峰值功率计可达 1 Gsps ，例如 Keysight 8990 峰值功率分析仪。在第二层探测中，ADC 将对脉冲信号包络高速采样，以便准确复制波形。通过以合适的速率对脉冲波形采样，就可以直接测量峰值功率、脉冲宽度、PRI 、上升时间和下降时间等特性。

平均功率传感器可与多种设备连接，峰值功率传感器也一样，它可以在现场与功率计、频谱分析仪和笔记本电脑连接以获取测量值。本应用指南的下一部分将介绍将峰值功率传感器与便携式频谱分析仪连接测量脉冲波形的时域波形示例。

图 12. 简化版峰值功率传感器和功率计方框图

二极管探测器

视频滤波器

样率

使用峰值功率传感器测量示例

图 13 是脉冲波形功率包络测定值与时间的函数图。输入波形为脉冲调制 40 GHz 信号，脉冲宽度 1 微秒，占空比因数 10%。该脉冲调制波形使用 Keysight N9344C 手持式频谱分析仪（HSA ）捕获，分析仪与 U2020 X 系列 USB 峰值和平均功率传感器连接。在这种配置中，仅功率传感器需要设定为 40 GHz ，因为频谱分析仪仅作为显示和控制接口，与使用峰值功率计的配置类似。搭配此类峰值功率传感器，分析仪或峰值功率计就能显示峰值功率、平均功率和包括上升时间、下降时间在内的其他特性。标记可放置于仪器显示

屏上，以标出被捕获波形的特定时间和功率。要获得波形的上升和下降时间等特性，仪器的视频带宽应大于波形带宽。是德科技峰值功率计的视频带宽可达 30 MHz ，可测量最低 13 纳秒的上升和下降时间。

图 13.

使用连接至频谱分析仪的峰值功率传感器测量脉冲波形

峰值和平均功率以外的测量

平均和峰值功率测量也许不能完整描述调制 RF 和微波波形的全部特性。无线通信和广播等行业有其特有的测量需求，包括测量特定参数，例如邻道功率比（ACPR ）、平均峰值功率比（PARP ）、互调失真（IMD ）、占用带宽（OBW ）、累积分布函数（CDF ）和定时开启门电路等。许多此类测量需要功率传感器与软件分析工具联合应用，例如 Keysight N1918A 功率分析仪。频谱分析仪可直接测量包括邻道功率比在内的许多此类参数。

例如，图 14a 描绘了使用频谱分析仪测量向类似于有线电视转播服务（CARS ）发射的 17.725 GHz 调制信号，CARS 的注册频段为 17.7 至 19.7 GHz 。在此频段中的 CARS 通道间距规定为 10 MHz 。图中箭头描绘了“主”通道的频带，三个“邻近”通道位于主通道上下方。预计主要传输通道不会向附近通道“溢出”大量功率，否则会导致邻道干扰。不正确的滤波、开关瞬态和互调失真会产生功率溢出到邻近频谱。在无线发射机的功率放大器中，由于功率电子元件的非线性效应，往往会产生互调失真或频谱再生。

为了准确测量邻道功率，FieldFox 频谱分析仪具有邻道功率（ACP ）测量功能，可以测量每个邻道的相对功率。图 14b 显示了对这个 17.725 GHz CARS 波形的 ACP 测量结果，垂直圆柱代表每个通道的功率。此次测量中，以 10 MHz 带宽测量的主通道功率为 –19.7 dBm 。邻近的上下通道相对功率分别为 –23.25 dBc 和 –23.26 dBc 。柱形图下方的表格列出了三个最近邻道的功率绝对值和相对值。FieldFox 分析仪还具有占用带宽测量功能，可在通道测量菜单中进入。FieldFox 可对直播信号和记录信号进行通道功率测量。更多信息请参阅 FieldFox 用户手册 [7]。

图 14. 17.725 GHz 有线电视转播服务信号测量（a ）频谱图和（b ）邻道功率（ACP

）

(a)

(b)

功率测量精度

我们已经讨论了多种功率传感器和分析仪配置，现在有一个重要问题出现了：“哪种功率测量技术的精度最高？”对比不同的功率传感器，它们的精度取决于传感器技术和测量的功率级别。图 15 对比了三种不同类型的功率传感器：热电偶、CW 专用传感器和宽动态范围（DR ）传感器的测量误差。受测信号为脉冲调制波形，脉冲宽度 50 微秒，占空比因数 5%。图中可见，各种传感器的输入功率测量误差在 -70 dBm 至 +8 dBm 之间。误差最小的功率传感器是热电偶传感器，但只有在输入功率大于–30 dBm 时才能获得。更低功率时，热电偶的灵敏性会降低，误差迅速提高。输入功率小于 -20 dBm 时二极管连续波专用功率传感器的误差极小。在这种情况下，CW 专用传感器在测量调制信号时表

图 15. 使用功率传感器和 FieldFox 通道功率计（CPM ）的功率测量值误差范围

误差 (d B )

现出很高的精度，但只有在二极管平方律区域内工作时才会如此。宽动态范围二极管功率传感器有两条优化过的独立通道，可保证传感器在希望的平方律区域工作。如图 15，宽动态范围传感器在 -60 dBm 到 +8 dBm 范围内使具有较好的精度。此类传感器的误差曲线在 -10 dBm 左右有小幅波动。这一波动是由传感器在低功率和高功率测量路径间自动切换造成的。注意：为减少低功率时的噪声影响，所有的功率传感器测量使用的平均系数为 64。较大的平均系数也造成了总测量时间延长。功率传感器也需要 30 分钟预热时间。使用 FieldFox 的通道功率计（CPM ）方案测量平均功率时，整个动态范围的典型精度保证在 ± 0.35 dB 之内，如图 15所示。频率在 100 kHz 到 18 GHz 之间时误差范围一样。尽管 CPM 的精度不如功率传感器，但它能提供

最大的测量范围，且无需向现场运送多个功率传感器。更为重要的是，CPM 一开机就能得到误差在上述范围内的测量值，无需像功率传感器那样预热 30 分钟。

FieldFox InstAlign

如上所述，内置通道功率计（CPM）的FieldFox频谱分析仪可在仪器全频段上以较高的精度进行通道功率测量。FieldFox 分析仪还能在 –10℃到 +55 ℃范围内无需预热进行标称测量精度。FieldFox 之所以能获得如此高的精度完全得益于 InstAlign 这一独特功能。InstAlign 通过内部校正参考和获得专利技术的一致性算法自动提高所有幅度测量的精度，无论仪器设置和温度发生什么变化。例如，如果 FieldFox 的内部探测器发现仪器温度改变了约 2 °C，就会在后台处理时自动进行幅度一

致调整。由此带来的最终结果是功率测量

的绝对值幅度精度在最高 18 GHz 时小于

± 0.35 dB，最高 26.5 GHz 时小于± 0.5

dB。表 1 列出了配备 CPM 的 FieldFox 的

设计性能和典型值。技术指标包括保护频

段，将可预见的统计性能分布、测量结果

的不确定度以及受环境条件影响发生的性

能变化都考虑在内。只要仪器处于校准周

期内，这些性能指标就能得到保障。如上

所述，获得表中性能无需预热。列出的典

型值为平均单位的预期性能指标，不包括

保护频带。虽然 CPM 的准确度不如功率

传感器，但应考虑到使用 CPM 意味着无

需向现场运输多个功率传感器和可能需要

的独立功率计，无需浪费 30 分钟的预热

时间。此外，在测量低输入功率信号时，

功率传感器需要较长的测量时间来对噪声

数据平均化，才能获得较好的精度。相比

之下，使用带 CPM 的 FieldFox 所需的总

测量时间大幅减少，这得益于分析仪调谐

接收机架构的高灵敏性。

表 1. 使用具有 InstAlign 功能的 FieldFox 测量平均功率的幅度精度

频率范围技术指标 (23 ℃± 5 ℃)技术指标 (-10 ℃至± 55 ℃)典型值 (23 ℃± 5 ℃)典型值 (-10 ℃至± 55 ℃) 100 kHz 至 18 GHz± 0.8 dB ± 1.0 dB ± 0.35 dB ± 0.5 dB

>18 GHz 至 26.5 GHz± 1.0 dB ± 1.2 dB ± 0.5 dB ± 0.6 dB

各频段上的测量结果对比

这是使用功率传感器和内置 CPM 的FieldFox 测量平均功率的又一个对比。测试信号由 Keysight PSG 微波信号发生器提供，发生器作为连续波信号源配置，输出频率范围为 100 MHz 至 26.5 GHz。功率传感器为 E4413A E 系列连续波传感器，与 N1914A 功率计连接。表 2 列出了两组测试结果。100 MHz 时功率传感器测量值为 –0.07 dBm。FieldFox CPM 测量值为 –0.10 dBm。考虑到功率计拥有较高精度，使用 FieldFox 时仅有 0.03 dB 的差别。

18 GHz 时功率计的测量值为 –2.90 dBm，CPM 的测量值为 –2.84 dBm，两种仪器的差别为 0.06 dB。功率测量值的降低源于连接信号发生器和

仪器的测试电缆中损耗的上升。测试期间

仅有信号发生器的输出频率和仪器的测试

频率发生了改变。26.5 GHz 时功率计的测

量值为 -3.75 dBm，内置 CPM 的测量值为

-3.71 dBm，两种仪器的差别微乎其微。

本例是在实验室中的理想测试条件下进行

的，使用一个仪器测量功率和频谱所带来

的便利无法得以体现。

表2 使用功率传感器和内置 CPM 的 FieldFox 测量平均功率的又一个对比。

频率（GHz）传感器 (dBm)CPM (dBm)

0.1–0.07–0.10

18–2.90–2.84

26.5–3.75–3.71

符合 MIL-PRF-28800F 2 级标准的 FieldFox

现场测量时仪器常会暴露于酷热、严寒和潮湿等恶劣环境。一般而言，功率传感器和功率计都是为实验室应用设计的，对ESD、恶劣条件和非正常操作十分敏感。因此建议将功率传感器存放于清洁、干燥的环境中。是德科技深知 FieldFox 将在极端条件下使

用，因此仪器设计保证其成为市场上非常

耐用、可靠、性能优异的手持式设备[8]。

FieldFox 完全符合 MIL-PRF-28800F 2 级

标准。FieldFox 还有符合 MIL-STD- 810G

的版本，适用于暴露环境，这对于航行测

试或钻井平台等环境尤为重要。防水机箱、

键盘和机壳可在盐分多的环境和潮湿环境

中使用，温度范围是 -10 ～ +55 ℃（14

～ 131 °F）。垫圈密封门保护仪器不受

潮，防尘设计使机身没有散热孔和风扇。

FieldFox 已成功通过 IP53 防水防尘标准测

试。外壳可承受冲击和震动，特别设计的

连接器凹窝能保护 RF 接口不会因为跌落

或其他外部冲击而损坏。

结论

本应用指南介绍了用于平均和峰值功率测试的技术和仪器。包括热敏电阻、热电偶和二极管传感器在内的功率传感器可以提供最精确的测量结果，但其动态范围有限，测量时间较长，需要预热。使用内置CPM 的 FieldFox 分析仪等调谐接收机进行功率测量，可以获得更大的动态范围，但会稍稍牺牲测量精度。FieldFox 凭借其创新性的 InstAlign 特性，可以获得 18 GHz 以下± 0.35 dB，26.5 GHz 以下±0.5 dB 的测量精度。在 –10 到 +55 °C 范围内都可获得这种精度，且无需预热时间。FieldFox 的耐用性也远胜一般的功率传感器，这使得 FieldFox 分析仪特别适合恶劣环境和测试条件。参考资料

[1] 是德科技应用指南，“射频和微波功率测量基础（第 1 部分），功率、历史、定义、

国际标准和可追溯性简介”，5988-9213CHCN，2003 年 4 月。

[2] 是德科技应用指南，“射频和微波功率测量基础（第 4 部分），Keysight RF/微波功

率测量概述”，5988-9216CHCN，2008 年 9 月。

[3] 是德科技应用指南，“射频和微波功率测量基础（第 2 部分），功率传感器和仪表”，

5988-9214CHCN，2006 年 7 月。

[4] 是德科技应用指南，“测量不确定度最小化，快速方便评估不匹配造成的不确定度解

决方案”，5991-0673CHCN， 2012 年6 月。

[5] 是德科技功率传感器不确定度电子表格

[6] 是德科技功率传感器 U 2000A 不确定度电子表格

[7] 是德科技“FieldFox 分析仪 N9913A、N9914A、N9915A、N9916A、N9917A、

N9918A、N9925A、N9926A、N9927A、N9928A、N9935A、N9936A、N9937A、N9938A 用户手册”，零件编号 N9927–90001，2014 年 5 月。

[8] 是德科技白皮书，“FieldFox 微波分析仪 4/6/6.5/9/14/18/26.5 GHz”，5991-

1300CHCN，2012 年 11 月。

交流电路参数的测定实验报告

交流电路参数的测定实验报告一、实验目的: 1.了解实际电路器件在低频电路中的主要电磁特性，理解理想电路与实际电路的差异。明确在低频条件下，测量实际器件哪些主要参数。 2.掌握用电压表、电流表和功率表测定低频元件参数的方法。 3.掌握调压变压器的正确使用。二、实验原理: 交流电路中常用的实际无源元件有电阻器、电感器和电容器。在低频情况下，电阻器周围的磁场和电场可以忽略不计，不考虑其电感和分布电容，将其看作纯电阻。可用电阻参数来表征电阻器消耗电能这一主要的电磁特征。电容器在低频时，可以忽略引线电感，忽略其介质损耗和漏导，可以用电容参数来表征其储存和释放电能的特征。电感器的物理原型是导线绕制成的线圈，导线电阻不可忽略，在低频情况下，线匝间的分布电容可以忽略。用电阻和电感两个参数来表征。交流电流元件的等值参数R、L、C可以用专用仪器直接测量。也可以用交流电流表、交流电压表以及功率表同时测量出U、I、P，通过计算获得，简称三表法。本实验采用三表法，由电路理论可知，一端口网络电压电流及将测量数据分别记入表一、表二、表三。每个原件各测三次，求其平均值。三、仪器设备

1.调压变压器 2.交流电压表 3.功率表 4.交流电流表 5.电感电容电阻。四、注意事项: 1.测量电路的电流限制在1A以内。 2.单相调压器使用时，先把电压调节手轮调在零位，接通电源后再从零位开始升压。每做完一项实验随手把调压器调回零再断开电源。六、报告要求: 根据测试结果，计算各元件的等效参数，并与实际设备参数进行比较。五、思考题若调压变压器的输出端与输入端接反，会产生什么后果,

实验4三相电路电压、电流及功率的测量(精)

实验四三相电路电压、电流的测量一．实验目的 1、练习三相负载的星形联接和三角形联接； 2、了解三相电路线电压与相电压，线电流与相电流之间的关系； 3、了解三相四线制供电系统中，中线的作用； 4、观察线路故障时的情况； 5、学会用功率表测量三相电路功率的方法。二．原理说明 1.三相电压、电流的测量电源用三相四线制向负载供电，三相负载可接成星形（又称‘Y’形）或三角形（又称‘Δ’形）。当三相对称负载作‘Y’形联接时，线电压ＵＬ是相电压UP的倍，线电流ＩＬ等于相电流ＩＰ，即：UL=3UP, IL=IP，流过中线的电流ＩN＝０；作‘Δ’形联接时，线电压UL等于相电压UP，线电流IL是相电流IP的3倍，即：IL=IP, UL=UP 不对称三相负载作‘Y’联接时，必须采用‘YO’接法，中线必须牢固联接，以保证三相不对称负载的每相电压等于电源的相电压（三相对称电压）。若中线断开，会导致三相负载电压的不对称，致使负载轻的那一相的相电压过高，使负载遭受损坏，负载重的一相相电压又过低，使负载不能正常工作；对于不对称负载作‘Δ’ 联接时，IL≠3Ip，但只要电源的线电压UL对称，加在三相负载上的电压仍是对称的，对各相负载工作没有影响。本实验中，用三相调压器调压输出作为三相交流电源，用三组白炽灯作为三相负载，线电流、相电流、中线电流用电流插头和插座测量。 2．三相功率的测量（1）三相四线制供电，负载星形联接（即Y0接法）对于三相不对称负载，用三个单相功率表测量，测量电路如图4-1所示，三个单相功率表的读数为W1、W2、W3，则三相功率P＝W1＋W2＋W3，这种测量方法称为三瓦特表法；对于三相对称负载，用一个单相功率表测量即可，若功率表的读数为W ，则三相功率P＝3W，称为一瓦特表法。（2）三相三线制供电三相三线制供电系统中，不论三相负载是否对称，也不论负载是‘Ｙ’接还是‘Δ’接，

城市工程测量作业指导书

*******有限公司城市工程测量作业指导书

工程测量作业指导书 1. 目的和适用范围 1.1 目的本作业指导书对市政工程测量作业过程中必须遵循的一些规则作了规定。为市政工程测量提供指导。 1.2 适用范围 1.2.1 本作业指导书适用于普通市政工程（包括道路、桥梁、河道、堤防、下水道等）勘测设计阶段的测绘工作。 1.2.2 本作业指导书重在对规范内容的补充或说明。本作业指导书中未涉及的技术要求，应按照相关规范的有关条款和项目技术设计书的要求执行。 2. 作业引用文件 2.1 技术标准 2.1.1 CJJ/T 8-2011《城市测量规范》 2.1.2 项目的技术设计书 3. 作业流程图详见附图。 4. 作业程序 4.1 接收任务 4.1.1 由公司将任务下达到外业室，并签发测绘项目任务单。 4.1.2 测量工程部接收任务后，应按照GLW011《测绘项目负责人制度》的规定确定该项目的项目负责人。必要时也可由公司确定项目负责人。 4.1.3 技术设计 a) 项目负责人接到任务后，应搞清任务的内容和具体要求，收集有关的成果资料。了解测区范围、测区概况，必要时组织人员到测区现场进行踏勘； b) 在了解情况的基础上，项目负责人应按照我司关于《测绘项目技术设计规定》的要求编写相应的技术设计，并按规定中的要求进行审批。 4.2 生产准备 4.2.1 测量工程部主任应根据任务书的要求，组织好人员，并进行分工，安排工作实施计划。作业人员和检验人员必须具有相应资质或经培训合格，才能聘任上岗。 4.2.2 项目负责人应就技术设计书中的技术方案和要求及作业过程中应注意的问题向作业人员进行技术交底。 4.2.3 准备所需的资料和仪器工具（地形图、控制点成果、经纬仪、测距仪或全站仪、棱镜、钢尺、水准仪、水准尺、手薄、下水道摸尺等） 4.2.4 使用的仪器设备必须已经检定合格，并且在有效期内。 4.3 生产作业 4.3.1 工程测量的主要测绘内容： a)地形修（实）测，提供数字化带状地形图； b)规划道路中心线坐标计算及放样，提供道路中心线坐标及放样点点位图及地形蓝图； c)道路纵横断面测量及散点标高测量； d)桥位桩放样及桥位图测量； e)下水道摸测。

工程测量课后作业答案

《工程测量》第二阶段离线作业一、填空题： 1.标准方向线的种类有(真子午线方向)、(磁子午线方向)、(坐标纵轴方向)。（第四章，第三节） 2.在倾斜地面进行丈量水平距离的方法有（平量）法、（斜量）法。（第四章，第一节） 3.从（直线起点的标准方向北端起）顺时针方向量至该直线的水平夹角称为该直线的坐标方位角。（第四章，第三节） 4.直线的象限角是指直线与标准方向的北端或南端所夹的（锐）角，并要标出所在象限角。（第四章，第三节） 5.某直线的反方位角为123°20'，则它的方位角为（303°20'），象限角为（）。（第四章，第三节） 6.测量误差是由于(测量仪器和工具)、（观测者）、（外界条件的影响）三方面的原因产生的。（第五章，第一节） 7.独立观测值的中误差和函数的中误差之间的关系，称为(误差传播定律)。（第五章，第一节） 8.某线段长度为300m,相对误差为1/3200,则该线段中误差为(9.4mm )。（第五章，第二节） 9.设观测一个角度的中误差为±8″，则三角形内角和的中误差应为(±13.856″)。（第五章，第三节） 10.根据保存时间的长短，水准点可分为（临时性标志）和（永久性标志）二种。（第五章，第四节）二、选择题： 1.距离丈量的结果是求得两点间的（B）。（第四章，第一节） A.斜线距离； B.水平距离； C.折线距离 2．用钢尺丈量平坦地面两点间平距的公式是（A）（第四章，第一节） A、D＝nl+q B、D=Kl C、D=nl 3.坐标方位角是以（C）为标准方向，顺时针转动到测线的夹角。（第四章，第三节） A.真子午线方向； B.磁子午线方向； C.坐标纵轴方向 4.（ C ）是由标准方向线的北端开始顺时针旋转到该直线所夹的水平角。（第四章，第三

实验十五交流电路功率的测量

实验十五交流电路功率的测量实验目的 1．学习交流电路中功率及功率因数的测定方法； 2．加深对功率因数概念的理解，进一步了解交流电路中电阻、电容、电感等元件消耗功率的特点； 3．学习一种提高交流电路功率因数的方法．仪器和用具负载（铁芯电感为 40W 日光灯镇流器，阻值为 300Ω左右的变阻器）、电动型瓦特表（低功率因数瓦特表W -D34型额定电流为 0.5A 、1A ，额定电压为 150V 、300V 、600V ，功率因数20.φcos =）、铁磁电动型交流电压表、电磁型电流表、电容（0.5μF 、l μF 、2μF 、4μF 、10F 各一个）、调压变压器、示波器、音频信号发生器.-MF 20型晶体管万用表、双刀双掷开关两个等．实验原理一、交流功率及功率因数在直流电路中、功率就是电压和电流的乘积，它不随时间改变．在交流电路中，由于电压和电流都随时间变化，因而它们的乘积也随时间变化，这种功率称为瞬时功率p ．设交流电路中通过负载的瞬时电流i 为 t ωI i sin m = （C.13.1）负载两端的瞬时电压u 为 ()φt ωU u +=sin m （C.13.2）则瞬时功率 ()()φt ωt ωI U i u p +=?=sin sin m m （C.13.3）平均功率 R 图C.13.1

()()()[]???+-?=+==T T T dt φt ωφI U T dt φt ωt ωI U T pdt T P 0m m 0 m m 02cos cos 2 1 1sin sin 11 其中第二项积分为零，所以 φUI φI U dt φI U T P T cos cos 2 1 cos 211m m 0m m ===? （C.13.4）平均功率不仅和电流、电压的有效值有关，并和功率因数φcos 有关．由图C.13.1所示可知 I U φUI P R ==cos （C.13.5）故平均功率也就是电路中电阻上消耗的功率，也称有用功率．由于电压与电流有效值的乘积称为总功率，也称视在功率S ，即 UI S = （C.13.6）故 φUI φ UI S P cos cos == （C.13.7）功率因数φcos 就是电源送给负载的有用功率P 和总功率S 的比值，它是反映电源利用率大小的物理量．测量功率的方法很多，最常用的是瓦特表，此外示波器也可测量功率（示波器适用于测量高频情况下较小的功率）．二、瓦特表测量功率及功率因数 1．瓦特表测功率本实验采用电动型瓦特表，电动型瓦特表的测量机构示意图如图C.13.2所示．电动型瓦特表内部测量机构有两个线圈，线圈A 为固定线圈，它与负载串联而接人电路，通过固定线圈的电流就是负载电流，因此称固定线圈A 为瓦特表的电流线圈；线圈B 为动圈，线圈本身电阻很小，往往与扩程用的高电阻相串联，测量时与负载相并联，动圈支路两端的电压就是负载电压1U ，因此图C.13.2 电动型仪表测量机构示意图 1．固定线圈；2．可动线圈；3、4．支架； 5．指针；6．游丝

工程测量作业指导书大全文档

一控制测量作业指导书(SDZY／ZY—01) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1．1一般规定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1．2平面控制测量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 1．3导线点的高程测量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 1-4检查验收．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17 二地形测量作业指导书(SDZY／ZY—02) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17 2．1 资料收集．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17 2．2现场踏勘．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18 2．3 编写地形测量技术设计书．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18 2．4业务准备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19 2．5现场施测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20 2．6编写技术报告．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25 2．7成果资料的检查、验收．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26 三地籍测量作业指导书(SDZY／ZY—03) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27 3．1收集资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27 3．2现场踏勘．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28 3．3技术设计编写．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28 3．4人员培训．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29 3．5外业实施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29 3-6图形编辑．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31 3．7面积量算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3l 3．8成果资料输出及检查验收．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32 3．9技术报告的编写．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32 3．10成果验收．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33 四地下管线测量作业指导书(SDZY／ZY-04) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34 4．1资料的收集．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34 4．2现场踏勘．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35 4．3编写管线测量技术设计书．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35 4．4技术培训．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36 4。5外业实施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37 4。6技术报告书的编写．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47 4．7检查，验收．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48 五、浅层地震作业指导书(SDZY／ZY—05)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54 六、探地雷达作业指导书(SDZY／Z~—06) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

中南大学工程测量作业答案

工程测量作业作业一 1．什么叫大地水准面?它有什么特点和作用? 答：水准面有无数个，我们将其中一个与平均海平面相吻合的水准面称为大地水准面。特点：1、水准面上任意一点铅垂线都垂直于该点的曲面；2、是一个重力曲面。作用：是测量工作的基准面。 2．什么叫绝对高程、相对高程及高差? 答：地面点到大地水准面的铅垂距离，称为该点的绝对高程或称海拔，通常以H表示。地面点到假设水准面的铅垂距离,称为点的相对高程。地面上两个点之间的高程差称为高差，通常用hij表示。 3．测量上的平面直角坐标系和数学上的平面直角坐标系有什么区别? 答：测量平面坐标系与数学坐标系区别：(1)X轴和Y轴互换；(2)象限顺序相反. 相同点：在数学坐标系中使用的数学公式不需作任何改变，照常使用。学上南北方向为纵轴，并记为Y轴，Y轴向北为正，向南为负；以东西为横轴，并记为X，X轴向东为正，向西为负；数学直角坐标系中象限按逆时针方向编号。平面

直角坐标系，规定南北方向为纵轴，并记为X轴，X轴向北为正，向南为负；以东西为横轴，并记为Y，Y轴向东为正，向西为负；平面直角坐标系中象限按顺时针方向编号。4．什么叫高斯投影？高斯平面直角坐标系是怎样建立的? 答：是将地球划分成若干带，然后将每带投影到平面上。投影带是从首子午线起，每隔经差6°划一带（称为六度带），自西向东将整个地球划分成经差相等的60个带，各带从首子午线起，自西向东依次编号用数字1、2、3、…、60表示。位于各带中央的子午线，称为该带的中央子午线。第一个度带的中央子午线的经度为3°，任意带的中央子午线经度L0可按下式计算：L0=6N-3。 5．已知某点位于高斯投影6°带第20号带，若该点在该投影带高斯平面直角坐标系中的横坐标＝-306579.210m，写出该点不包含负值且含有带号的横坐标及该带的中央子午线经度。答：Y=20×（-306579.210+500000）=20193420.790m。作业二 1．用水准仪测定、两点间高差，已知点高程为=12.658 m，尺上读数为1526mm，尺上读数为1182mm，求、两点间高差为多少？点高程为多少？绘图说明。答：hAB=+0.344m，hB=13.002m。

交流电路元件参数的测定

深圳大学实验报告课程名称：电路与电子学实验项目名称：交流电路元件参数的测定学院：信息工程学院专业：无指导教师：吴迪报告人：王文杰学号：2013130073 班级：信工02 实验时间：2014/5/22 实验报告提交时间：2014/5/26 教务部制

一、实验目的与要求： 1．正确掌握交流数字仪表（电压表、电流表、功率表）和自耦调压器的用法。 2．加深对交流电路元件特性的了解。 3．掌握交流电路元件参数的实验测定方法。二、方法、步骤：电阻器、电容器和电感线圈是工程上经常使用的基本援建。在工作频率不高的条件下，电阻器、电容器可视为理想电阻和理想电容。一般电感线圈存在较大电阻，不可忽略，故可用一理想电感和理想电阻的串联作为电路模型。电阻的阻抗为：Z=R 电容的阻抗为：Z=jX C=－j(1/ωC) 电感线圈的阻抗为：Z=r+ jX L=r+jωL=|Z|∠ 电阻器、电容器、电感线圈的参数可用交流电桥等一起测出，若手头没有这些设备，可大减一个简单的交流电路，通过测阻抗算出元件参数值。 1.三表法利用交流电流表、交流电压表、相位表（或功率表）测量元件参数称为三表法、这种方法最直接，计算简便。实验电路如图1所示。元件阻抗为：对于电阻对于电容对于电感由已知的电源角频率ω，可进一步确定元件参数。

2.二表法若手头上没有相位表或功率表，也可只用电流表和电压表测元件参数，这种方法称为二表法。由于电阻器和电容器可看作理想元件，已知其阻抗为0或者90度，故用二表法测其参数不会有什么困难。二表法测电感线圈参数如图2所示。途中的电阻R是一个辅助测量元件。由图2课件，根据基尔霍夫电压定律有，而，其中和为假想电压，分别代表线圈中等效电阻r和电感L的端电压。各电压相量关系如图3所示，忧郁U、U1、U2可由电路中测的，故途中小三角△aob的各边长已知，再利用三角形的有关公式（或准确地画出图3，由图3直接量的）求出bc边和ac边的长度，即电压U r 和U L可求。最后，由式及已知的电源角频率ω可求得线圈的参数。 3.一表法只用一个交流电压表测量元件参数的方法称为一表法，其原理与二表法相同，不同

测量电功率实验的目的和原理

?测量电功率实验的目的和原理： 1. 实验目的： 1）测定小灯泡额定电压下的电功率； 2）测定小灯泡略高于额定电压下的电功率； 3）测定小灯泡略低于额定电压下的电功率。 2. 实验原理：P=UI 应测量的物理量：小灯泡两端的电压U，和通过的电流I。 3. 实验方法：伏安法 ?伏安法测小灯泡的电功率：

?伏安法测电阻与测功率的异同点： ?补充： (1)伏安法测功率。滑动变阻器的作用是保护电路和控制灯泡两端电压。多次测量的目的是为了测量不同电压下小灯泡的实际功率，不是为了多次测量求平均值。所以设计的表格中没有“平均功率”这一栏。 (2)伏安法测定值电阻时，滑动变阻器的作用是保护电路和改变电路中的电流和电阻两端电压，因电阻阻值不变，这是为了多测几组对应的电压、电流值，多测几次电阻值，用多次测量求平均值来减小误差。 (3)伏安法测小灯泡电阻时，由于灯丝电阻大小与温度有关。在不同的工作状态下，小灯泡温度不同。灯丝电阻也不同。因此测灯丝电阻时滑动变阻器的作用是为了保护电路和改变电路中的电流，不是为了多次测量求平均值。 ?“伏安法测功率”中常见故障及排除: “伏安法测功率”是电学中的重要实验。同学们在实验过程中，容易出现一些实验故障，对出现的实验故障又束手无策，因此，能够找出实验故障是做好实验的“法宝”。下面就同学们在实验中易出现的故障从以下几方面进行分析。 1．器材选择不当导致故障故障一：电流表、电压表指针偏转的角度小。 [分析原因]①电压表、电流表量程选择过大；②电源电压不高。 [排除方法]选择小量程，如果故障还存在，只有调高电源电压。实验中若电表指针偏转的角度太小，估读电流或电压时由于视觉造成的误差将增大。为了减小实验误差，选择量程时既不能使电表指针超过最大刻度，又要考虑到每次测量时应该使电表指针偏过刻度盘的中线。 2．器材连接过程中存在故障故障二：电压表、电流表指针反向偏转。 [分析原因]两表的“+”“-”接线柱接反了，当电流从“一”接线柱流入时，指针反向偏转，甚至出现指针打弯、损坏电表的情况。 [排除方法]将两电表的“+”“-”接线柱对调。

工程测量作业指导书

测量工程施工作业指导书遵义建工(集团)务川有限公司二〇一六年十一月目录一、等级控制测量(平面)作业指导书 (1) 二、等级水准测量(含等外)作业指导书 (6) 三、地形测量(采集)作业指导书 (10) 四、线路测量作业指导书 (14) 五、沉降观测、变形监测作业指导书 (19) 六、基坑监测作业指导书 (22) 七、 GPS/RTK作业指导书 (35) 八、工程测量用仪器设备使用、维护保养要求 (39) 3、1全站仪使用、维护保养 (39) 3、2全球定位系统使用、维护保养 (40) 3、3水准仪使用、维护保养 (42) 4仪器设备维护保养计划 (43) 九、水准仪器得校验 (44) 十、水准仪I角得核查方法 (45)

一、等级控制测量(平面)作业指导书本作业指导书就是针对等级控制测量得特点与作业需要编写得,服务范围就是三等导线、一级导线、二级导线、三级导线以下平面控制网、平高控制网、高程控制网得建立与控制点加密。使用本指导书进行测量作业,应遵守《城市测量规范》、《工程测量规范》等规程规范。在遵循务川珍珠大道项目得设计要求下进行作业。 1、0 任务接收项目测量组长接受任务后,明确任务得技术要求与作业工期。 2、作业前准备工作 2、1项目测量组长获得任务后,立即收集相关资料到实地进行踏勘。编写技术设计书。2、2项目测量组长组织相关人员进行作业准备。组织相关作业人员认真学习有关测量规范与技术指示或技术设计书,确定作业任务得性质与要求。继续完善测区资料得收集(包括测区所在地点、范围、道路、交通、控制点等)。 2、3 项目测量组长根据平面控制等级选择合适得测量仪器,并对仪器进行相关得检校,包括全站仪、电子手簿或一般记录手簿、脚架、觇牌、棱镜、气压计、温度计等得完好状态,就是否处在检定期内,有不合格项目不得用于作业。 2、4项目测量组长组织相关人员熟悉全站仪得使用方法,对仪器进行参数设置如气压、温度与加乘常数。进行气压、温度改正。 3、选点、埋石 3、1按《城市测量规范》 CJJ 8-99选点密度按P8 2-2条实施。 3、2、1点位应选在土质坚实得地方或坚固稳定得建筑物顶面上,邻点之间通视良好。测线离开障碍物与地面距离在1米以上,离开高压线宜大于5米。点位应选取在便于架设仪器与便于观测作业。标混凝土桩便于长期限保存得地方,同时应保证方便低等级加密。 3、2、2选点埋桩时除考虑工作因素外,还要考虑到人身安全得因素。 3、3埋桩 3、3、1制标木桩规格为:上面5厘米×5厘米,下底3厘米×3厘米,深60厘米。可用钻孔后水泥现场浇灌。 3、3、2制标木桩按要求挖坑,打进后混凝土浇筑。 3、4点之记得绘制

中南大学《工程测量》课程作业三及参考答案

(一) 单选题 1. 在定测中桩高程测量中，必须作为转点的桩为（）。 (A) 百米桩 (B) 加桩 (C) 直线转点参考答案： (C) 2. 边坡的坡度是指（）。 (A) 边坡平距与高差之比 (B) 斜边与高差之比 (C) 斜边与边坡平距之比参考答案： (A) 3. 在地形图上，量得A 点高程为21.17m ，B 点高程为16.84m ，AB 的平距为279.50m ，则直线AB 的坡度为（）。 (A) 6.8% (B) 1.5% (C) -1.5% (D) -6.8% 参考答案： (C) 4. 建筑物的定位就是确定设计中要求的建筑物（）。 (A) 边线 (B) 建筑物的轴线 (C) 建筑物的投影线参考答案： (B) 5. 横断面测量的主要任务是（）。 (A) 测量地形图 (B) 沿中线测量地面高程

(C) 垂直中线的变坡点高程参考答案： (C) 6. 线路施工复测的目的是（）。 (A) 重新测设桩点 (B) 恢复定测桩点，检查定测质量 (C) 修订桩点的平面位置和高程参考答案： (B) 7. 常用的测设中线方法有（）。 (A) 拨角法 (B) 交会法 (C) 格网法参考答案： (A) 8. 极坐标法放样是以（）。 (A) 两个高程点放样 (B) 两个已知平面点放样 (C) 两个方向放样参考答案： (B) 9. 隧道测量中，腰线的作用是控制掘进（）。 (A) 高程与坡度 (B) 高程 (C) 坡度 (D) 方向参考答案： (A)

10. 线路水准测量包括（）。 (A) 基平与中平测量 (B) 基平与三角高程测量 (C) 中平与水准测量参考答案： (A) 11. 施工控制网包括（）。 (A) 测量网 (B) 国家控制网 (C) 建筑方格网参考答案： (C) 12. 隧道测量中，中线的作用是控制隧道掘进（）。 (A) 高程 (B) 坡度 (C) 方向 (D) 高程与坡度参考答案： (C) 13. 建筑方格网细部点放样方法主要有（）。 (A) 归化法 (B) 三角高程 (C) 视距测量参考答案： (A) 14. 设F 、G 两点的高程分别为HF=58.3m, HG=61.9m ，并量得F 、G 的图上距离为28.5mm ，地形图的比例尺为1：500，则F 、G 之间的平均坡度为（）。 (A) 13.5% (B) 25.3% (C) 12.65% (D) 50.6% 参考答案： (B) 15. 轴线控制桩的作用是（）。

电工-02 电压和功率测量

实验-02 电压和功率测量：电压丢哪儿了？一、实验目的: 1.功率表的使用:如何用功率表测量二端器件的有功功率？ 2.进一步熟悉调压器、指针电压表、电流表 3.掌握功率测量方法，用功率表测量或测量电压、电流计算出功率 4学习、掌握仪表符号代表的意义.0.5级表的误差为0.5% 5.特别提醒.注意自耦调压器、功率表的接法，电压表内阻的影响…… 二、实验设备: 自耦调压器、指针电压表、电流表、功率表、40W灯泡三、实验线路和原理 1、按图接好线路，电压调至V=250V(以电压表测试为准)， 2、先用指针表150V档测U1,U2记录测量结果入表 3、重复上述实验过程，这次改用数字万用表测量电压，数据计入表中。四、实验内容小结 1.指针电压表精度为1级，内阻R0=5000Ω（150V），300V档R0=20000（Ω） 2.指针表150V档测量灯泡电压时有什么现象？用数据解释“电压丢哪儿了”？与电压表并联的灯泡亮度明显小于另一灯泡，被测灯泡的电压小于125V;U1+U2<250; 按照串联分压理论，两个相同的灯泡，各自应分得125V电压，按照上节课所测40W白炽灯的伏安特性曲线可得，125V时电阻为900Ω，而电压表的内阻为5000Ω，根据并联电阻求法可得=762Ω，并联后与40W灯泡分压可得：U1=

3.数字万用表、指针电压表哪个精度更高？不用万用表怎么测准灯泡上的电压？万能电压表的精度更高，因为万能电压表的电阻相对于白炽灯来说很大，根据并联电阻求法可知，当一电阻相对于另一电阻很大时则并联电阻和小电阻阻值差不多，对分压影响不打。而指针电压表电阻相当于白炽灯不是特别大，则电阻偏小，分压也会变小。故不如万能电压表精确。用一个已知阻值的大电阻（远远大于待测电阻）与灵敏电流计串联后再与待测电阻并联，所测电压即为电阻阻值与灵敏电流计电流示数乘积。

工程测量作业指导书

测量作业指导书

目录一、等级控制测量（平面）作业指导书 (1) 二、等级水准测量（含等外）作业指导书 (6) 三、地形测量（采集）作业指导书 (10) 四、线路测量作业指导书 (14) 五、沉降观测、变形监测作业指导书 (19) 六、基坑监测作业指导书 (22) 七、 GPS/RTK作业指导书 (35) 八、工程测量用仪器设备使用、维护保养要求 (39) 3.1全站仪使用、维护保养 (39) 3.2全球定位系统使用、维护保养 (40) 3.3水准仪使用、维护保养 (42) 4仪器设备维护保养计划 (43) 九、水准仪器的校验 (44) 十、水准仪I角的核查方法 (45)

精品一、等级控制测量（平面）作业指导书本作业指导书是针对等级控制测量的特点和作业需要编写的，服务范围是三等导线、一级导线、二级导线、三级导线以下平面控制网、平高控制网、高程控制网的建立和控制点加密。使用本指导书进行测量作业，应遵守《城市测量规范》、《工程测量规范》等规程规范。如委托方有特殊要求的，按委托方要求执行。 1.0 任务接收项目测量组长接受任务后，明确任务的技术要求和作业工期。 2.作业前准备工作 2.1项目测量组长获得任务后，立即收集相关资料到实地进行踏勘。编写技术设计书。2.2项目测量组长组织相关人员进行作业准备。组织相关作业人员认真学习有关测量规范和技术指示或技术设计书，确定作业任务的性质和要求。继续完善测区资料的收集(包括测区所在地点、范围、道路、交通、控制点等)。 2.3 项目测量组长根据平面控制等级选择合适的测量仪器，并对仪器进行相关的检校，包括全站仪、电子手簿或一般记录手簿、脚架、觇牌、棱镜、气压计、温度计等的完好状态，是否处在检定期内，有不合格项目不得用于作业。 2.4项目测量组长组织相关人员熟悉全站仪的使用方法，对仪器进行参数设置如气压、温度和加乘常数。进行气压、温度改正。 3.选点、埋石 3.1按《城市测量规范》 CJJ 8-99选点密度按P8 2-2条实施。 3.2选点注意事项 3.2.1点位应选在土质坚实的地方或坚固稳定的建筑物顶面上，邻点之间通视良好。测线离开障碍物和地面距离在1米以上，离开高压线宜大于5米。点位应选取在便于架设仪器和便于观测作业。标混凝土桩便于长期限保存的地方，同时应保证方便低等级加密。 3.2.2选点埋桩时除考虑工作因素外，还要考虑到人身安全的因素。 3.3埋桩 3.3.1制标木桩规格为：上面5厘米×5厘米，下底3厘米×3厘米，深60厘米。可用钻孔后水泥现场浇灌。

工程测量课程作业答案

工程测量课程作业_A 1. (4分)水准仪器下沉，采用()减少误差。 ? A. 后前前后答案A 2. (4分)高层传递有下层传递上来的同一层几个标高点必须用水准仪进行检核，检查各点标高点是否在同一个水平面上，其误差应不超过（）mm ? C. ±3 答案C 3. (4分)用经纬仪对某角观测四次,由观测结果算得观测值中误差为±20″,则该角的算术平均值中误差为() ? A. ±10″ 答案A 4. (4分)绝对高程的起算面是()。 ? B. 大地水准面答案B

5. (4分)下列满足柱子吊装要求是（） ? D. 以上均对答案D 6. (4分)产生视差的原因是()。 ? B. 物像与十字丝分划板未重合答案B 7. (4分)地面点高程测定的基本原理是()。 ? A. 高程原点开始-逐点测得高差-逐点递推出高程答案A 8. (4分)为了统一全国的高程系统和满足各种测量的需要，测绘部门在全国各地埋设且用水准测量的方法测定了很多高程点，这些点称为()。 ? B. 水准点答案B 9. (4分)下列点中哪一个不是圆曲线的主点() ? A. JD点

答案A 10. (4分)测角时，对于图根导线，一般需要DJ6级经纬仪测一个测回，且半测回角值的较差不得大于（） ? B. 40″ 答案B 11. (4分)地面两点间高程之差，称为该两点间的() ? C. 高差答案C 12. (4分)水准测量的转点,若找不到坚实稳定且凸起的地方，必须用()踩实后立尺. ? B. 尺垫答案B 13. (4分)下列属于图式比例尺的是（） ? B. 直线比例尺和复式比例尺答案B 14. (4分)水准测量时，为了消除i角误差对一测站高差值的影响，可将水准仪置在()处。

功率表测功率

功率表如何测功率 F0403014 眭博聪 5040309405 摘要：分析功率表的结构，工作原理及其应用关键字：功率，功率因素cosφ 前言：在学到三相电路功率测量时，用到了一个新的测量仪表——功率表。但是对于其工作原理，它是怎么可以直接显示功率的大小，为什么要这样接线不甚了解，也为此查阅了些资料。本文介绍了功率表的结构，工作原理等情况。正文：功率表是测量直流，交流电路中功率的机械式指示电表。直流电路和交流电路中的功率分别为P=UI。直流电路和交流电路中的功率分別为P=UI和P=UIcosφ﹐U，I 为负载电压和电流，φ为电流相量与相量间夹角﹐cosφ为功率因数。虽然各系电表的测量机构都有可能构成测量功率的电表﹐但最适于制成功率表的是电动系电表和铁磁电动系电表的测量机构。功率表的结构：由于功率表的种类很多，这里只以单相电动系功率表进行分析。单相电动系功率表的接线原理见图。这种电表测量机构的转动力矩M与I1I2cosθ有关﹐I1为静圈电流，I2为动圈电流﹐θ为两电流相量间夹角。使负载电流I通过静圈﹐即I1=I。将负载电压加于动圈及与动圈串联的大电阻R上﹐则动圈中电流I2=U/R。这样θ=φ﹐而转动力矩M=kI1I2cosφ﹐这反映了功率P的大小。改变与动圈串联的电阻值﹐可改变电压量程﹐将静圈的两线圈由串联改为并联﹐可扩大电流量程。功率表的表盘一般按额定电压与额定电流相乘﹐并使功率因数cosφ＝1來标值。如电压量程为300V﹑电流量程为5A的功率表﹐表盘的满刻度值为300×5×1＝1500W。也有制成功率因数为 0.1的低功率因数功率表﹐其满刻度值为300×5×0.1=150W。功率表的量程不能简单地只提功率量程﹐而应同時指明电压﹑电流量程及功率因数数值。功率表的接线：功率表的正确接法必须遵守“发电机端”的接线规则。 1)功率表标有“*”号的电流端必须接至电源的一端，而另一端则接至负载端。电流线

三相电路的相序、电压、电流及功率测量(精)

专业：电气工程及自动化姓名：实验报告学号：日期：11月3日地点：东三 -202 课程名称：电路与电子技术实验Ⅰ指导老师：李玉玲成绩： __________________ 实验名称：实验13 三相电路的相序、电压、电流及功率测量实验类型：_______ 同组学生姓名：__ 一、实验目的和要求 1、学会三相电源相序的判定方法。

2、学会三相负载Y形和△形联结的连接方法，掌握这两种接法下，线电压和相电压、线电流和相电流的测量方法。 3、熟悉一瓦表法、二瓦表法测量三相电路的有功和无功功率的原理与接线方法。 4、掌握功率表的接线和使用方法。二、实验内容和原理原理： 1、确定三相电源相序的仪器称为相序指示器，它实际上是一个星形连接的不对称负载，一项中接有电容C，另两相分别接入大小相等的电阻R。所以把图示负载电路接到对称三相电源上，且认定接电容的一相为U相，那么，其余两相中相电压较高的一相必是V相，相电压较低的一相是W相。V、W两项电压的相差程度取决于电容的数值。一般为便于观测，V、W两相用相同的白炽灯代替R。 2、将三相负载各项的一端连接成中线点N，A、B、C分别接至三相电源，即为Y形联结。这是相电流等于线电流。如果电源为对称三相电源，在负载对称时，线电压有效值是相电压有效值的倍，相位超前角30度，即。这时各相电流也对称，电源中性点与负载中性点之间的电压为零。即使用中性线将两中性点连接起来，中性线电流也等于零。如果负载不对称，即中性线就有电流流过，这时如将中性线断开，三相负载的各相相电压将不再对称。各相灯泡会出现亮暗不一致的现象，这就是中性点位移引起各相电压不等的结果。 3、△接法时，线电压等于相电压，但线电流为两相电流的矢量和，若负载对称，则。 4、三相电路功率测量（1）一瓦表法测有功功率

《工程测量》课程作业

工程测量课程作业_A 交卷时间：2016-09-21 16:12:17 一、单选题 1. (4分)一般情况下，建筑方格网点也可兼做高程控制点。采用（）方法测定各水准点的高程，而对连续生产的车间或下水管道等，则需采用（）的方法测定各水准点的高程。 ? A. 三等水准测量，三等水准测量 ? B. 四等水准测量，四等水准测量 ? C. 四等水准测量，三等水准测量 ? D. 三等水准测量，四等水准测量纠错得分：0 知识点：地形图的应用展开解析答案C 解析 2. (4分)每带的高斯平面直角坐标系均以中央子午线投影为()，赤道投影为()。

? A. x轴，y轴 ? B. y轴，x轴 ? C. x轴，x轴 ? D. y轴，y轴纠错得分：0 知识点：高斯平面直角坐标系展开解析答案A 解析 3. (4分)测量时,记录有误,应(). ? A. 用橡皮擦拭掉 ? B. 用橡皮擦拭掉后在旁记录 ? C. 划掉重记 ? D. 以上都不对纠错得分：0 知识点：记录有误展开解析

答案C 解析 4. (4分)某宾馆首层室内地面±0.000的绝对高程为45.300m，室外地面设计高程为-l.500m，女儿墙设计高程为+88.200m，问室外地面和女儿墙高差是()。 ? A. 42.9 ? B. 89.7 ? C. 86.7 ? D. 88.2 纠错得分：4 知识点：高差展开解析答案B 解析 5. (4分)一组测量值的中误差越小，表明测量精度越() ? A. 高 ? B. 低 ? C. 精度与中误差没有关系

? D. 无法确定纠错得分：0 知识点：角度测量展开解析答案A 解析 6. (4分)水准仪安置在与前后水准尺大约等距之处观测，其目的是()。 ? A. 消除望远镜调焦引起误差 ? B. 视准轴与水准管轴不平行的误差 ? C. 地球曲率和折光差的影响 ? D. 包含(b)与(c)两项的内容纠错得分：0 知识点：消弱误差展开解析答案D 解析 7.

中南大学《工程测量》课程作业一及参考答案

(一) 单选题 1. 在高斯平面直角坐标系中，纵轴为（）。 (A) 轴，向东为正 (B) 轴，向东为正 (C) 轴，向北为正 (D) 轴，向北为正参考答案： (C) 2. 观测某目标的竖直角，盘左读数为101°23′36″，盘右读数为258°36′00″，则指标差为( )。 (A) 24″ (B) -12″ (C) -24″ 12″ (D) 参考答案： (B) 3. 已知直线AB的真方位角为，A点的磁偏角为，AB的磁方位角为()。 (A) (B)

(C) (D) 参考答案： (D) 4. 对高程测量，用水平面代替水准面的限度是()。 (A) 在以10km 为半径的范围内可以代替 (B) 在以20km 为半径的范围内可以代替 (C) 不论多大距离都可代替 (D) 不能代替参考答案： (D) 5. 经纬仪对中误差所引起的角度偏差与测站点到目标点的距离()。 (A) 成反比 (B) 成正比 (C) 没有关系 (D) 有关系，但影响很小参考答案： (A) 6. 地理坐标分为()。 (A) 天文坐标和大地坐标 (B) 天文坐标和参考坐标 (C) 参考坐标和大地坐标 (D) 三维坐标和二维坐标参考答案： (A)

7. 水准测量中，调整微倾螺旋使管水准气泡居中的目的是使()。 (A) 竖轴竖直 (B) 视准轴水平 (C) 十字丝横丝水平 (D) 十字丝竖丝竖直参考答案： (B) 8. 地面点到高程基准面的垂直距离称为该点的（）。 (A) 相对高程 (B) 高程 (C) 高差 (D) 轴子午线参考答案： (B) 9. 水准仪的()应平行于仪器竖轴。 (A) 视准轴 (B) 十字丝横丝 (C) 圆水准器轴 (D) 管水准器轴参考答案： (C) 10. 光学经纬仪水平盘与读数指标的关系是()。 (A) 水平盘随照准部转动，读数指标不动 (B) 水平盘与读数指标都随照准部转动 (C) 水平盘不动，读数指标随照准部转动 (D) 水平盘与读数指标都不随照准部转动参考答案： (C)

9. 三相交流电路功率测量

三相交流功率的测量一、实验目的 1. 掌握用一瓦特表法、二瓦特表法测量三相电路有功功率与无功功率的方法 2. 进一步熟练掌握功率表的接线和使用方法二、原理说明 1．对于三相四线制供电的三相星形联接的负载（即Y o接法），可用一只功率表测量各相的有功功率P A、P B、P C，则三相负载的总有功功率ΣP＝P A＋P B＋P C。这就是一瓦特表法，如图9-1所示。若三相负载是对称的，则只需测量一相的功率，再乘以3 即得三相总的有功功率。图9-1 图 9-2 2. 三相三线制供电系统中，不论三相负载是否对称，也不论负载是Y接还是△接，都可用二瓦特表法测量三相负载的总有功功率。测量线路如图9-2所示。若负载为感性或容性，且当相位差φ＞60°时，线路中的一只功率表指针将反偏(数字式功率表将出现负读数), 这时应将功率表电流线圈的两个端子调换（不能调换电压线圈端子），其读数应记为负值。而三相总功率∑P=P1+P2（P1、P2本身不含任何意义）。除图9 -2的I A、U AC与I B、U BC接法外，还有I B、U AB与I C、U AC以及I A、U AB与I C、U BC两种接法。 3. 对于三相三线制供电的三相对称负载，可用一瓦特表法测得三相负载的总无功功率Q，测试原理线路如图9-3所示。图示功率表读数的倍，即为对称三相电路总的无功功率。除了此图给出的一种连接法（I U、U VW）外，还有另外两种连接法，即接成图 9-3 （I V、U UW）或（I W、U UV）。

三、实验设备四、实验内容 1. 用一瓦特表法测定三相对称Y0接以及不对称Y0接负载的总功率ΣP。实验按图9-4线路接线。线路中的电流表和电压表用以监视该相的电流和电压，不要超过功率表电压和电流的量程。图 9-4 经指导教师检查后，接通三相电源，调节调压器输出，使输出线电压为220V，按表9-1的要求进行测量及计算。

单相电路参数测量和功率因数的提高

单相电路参数测量及功率因数的提高一实验目的 1．掌握单相功率表的使用。 2．了解日光灯电路的组成、工作原理和线路的连接。 3．研究日光灯电路中电压、电流相量之间的关系。 4．理解改善电路功率因数的意义并掌握其应用方法。二实验原理 1．日光灯电路的组成日光灯电路是一个RL串联电路，由灯管、镇流器、起辉器组成，如图3－1所示。由于有感抗元件，功率因数较低，提高电路功率因数实验可以用日光灯电路来验证。 I 图3－1日光灯的组成电路灯管：内壁涂上一层荧光粉，灯管两端各有一个灯丝（由钨丝组成），用以发射电子，管内抽真空后充有一定的氩气与少量水银，当管内产生辉光放电时，发出可见光。镇流器：是绕在硅钢片铁心上的电感线圈。它有两个作用，一是在起动过程中，起辉器突然断开时，其两端感应出一个足以击穿管中气体的高电压，使灯管中气体电离而放电。二是正常工作时，它相当于电感器，与日光灯管相串联产生一定的电压降，用以限制、稳定灯管的电流，故称为镇流器。实验时，可以认为镇流器是由一个等效电阻R L和一个电感L串联组成。起辉器：是一个充有氖气的玻璃泡，内有一对触片，一个是固定的静触片，一个是用双金属片制成的U形动触片。动触片由两种热膨胀系数不同的金属制成，受热后，双金属片伸张与静触片接触，冷却时又分开。所以起辉器的作用是使电路接通和自动断开，起一个自动开关作用。 2．日光灯点亮过程电源刚接通时，灯管内尚未产生辉光放电，起辉器的触片处在断开位置，此

时电源电压通过镇流器和灯管两端的灯丝全部加在起辉器的二个触片上，起辉器的两触片之间的气隙被击穿，发生辉光放电，使动触片受热伸张而与静触片构成通路，于是电流流过镇流器和灯管两端的灯丝，使灯丝通电预热而发射热电子。与此同时，由于起辉器中动、静触片接触后放电熄灭，双金属片因冷却复原而与静触片分离。在断开瞬间镇流器感应出很高的自感电动势，它和电源电压串联加到灯管的两端，使灯管内水银蒸气电离产生弧光放电，并发射紫外线到灯管内壁，激发荧光粉发光，日光灯就点亮了。灯管点亮后，电路中的电流在镇流器上产生较大的电压降（有一半以上电压），灯管两端（也就是起辉器两端）的电压锐减，这个电压不足以引起起辉器氖管的辉光放电，因此它的两个触片保持断开状态。即日光灯点亮正常工作后，起辉器不起作用。 3．日光灯的功率因数日光灯点亮后的等效电路如图2 所示。灯管相当于电阻负载R A ，镇流器用内阻R L 和电感L 等效代之。由于镇流器本身电感较大，故整个电路功率因数很低，整个电路所消耗的功率P 包括日光灯管消耗功率P A 和镇流器消耗的功率P L 。只要测出电路的功率P 、电流I 、总电压U 以及灯管电压U R ，就能算出灯管消耗的功率P A =I ×U R ，镇流器消耗的功率P L =P ?P A ，UI P =?cos R A 图3－2日光灯工作时的等效电路 2．功率因数的提高日光灯电路的功率因数较低，一般在0.5 以下，为了提高电路的功率因数，可以采用与电感性负载并联电容器的方法。此时总电流I 是日光灯电流 I L 和电容器电流 I C 的相量和：? ? ? +=C L I I I ，日光灯电路并联电容器后的相量图如图3 所示。由于电容支路的电流I C 超前于电压U 90°角。抵消了一部分日光灯支路电流中的无功分量，使电路的总电流I 减小，从而提高了电路的功率因数。电压与电流的相位差角由原来的 1?减小为?，故cos ?＞cos 1?。当电容量增加到一定值时，电容电流C I 等于日光灯电流中的无功分量，?= 0。cos ?=1，此时总电流下降到最小值，整个电路呈电阻性。若继续增加电容量，

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