计量校准中电动测量仪器的基本原理

计量校准中电动测量仪器的基本原理

计量校准中电动测量仪器的基本原理是实现电学参数精准测量的技术基础。电动测量仪器通过将被测电量（如电压、电流、电阻等）转换为可处理的电信号，经放大、滤波和模数转换后进行数值显示或输出。计量校准时，需基于电磁感应、欧姆定律及运算放大器等核心原理，采用标准源与高精度比对仪器，系统检定仪器的示值误差、线性度、频率响应及输入阻抗等关键参数。计量校准过程通过对比标准值与仪器读数，修正零漂、温漂及非线性失真引入的误差，确保电动测量仪器量值溯源至国家电学基准，为电子测量提供准确可靠的量值保障。

电动测量仪器的基本原理主要基于电磁感应和机械-电转换原理，以下是主要类型及其工作机制：

1.电感式测微仪

由电感传感器和变送器电路组成，测量棒位移引起磁路气隙变化，导致线圈电感量变化。通过振荡电路将位移转换为调制信号，经放大、解调后输出与位移成正比的直流信号。 ‌

2.电动系仪表

通过固定线圈与可动线圈的电流相互作用产生电磁力，使指针偏转。偏转角度与两线圈电流乘积成正比，用于测量电流、电压等参数。 ‌

3.开关电源电量测量仪

采用电阻分压法测量电压，电流互感器或霍尔传感器测量电流，计算电路通过功率公式计算电功率并显示。 ‌

这些仪器通过不同原理实现物理量（如位移、压力、电流、电压）的电信号转换与测量，广泛应用于工业检测和校准领域。

在计量校准中电动测量仪器是将微小位移量或间距变动量，通过传感器以某一电参量（如电感、电容、电阻）的变化，引起变换器中电路的电压、电流或频率的相对应变动。经过比较、放大、运算后，由指示仪表给出。长度计量中以仪器检测电感式测微仪、互感变压器式测微仪、电阻式测微仪和电容式测微仪最为典型。

电动测量仪具有以下优点：

（1）测量范围。采用放大或衰减技术很容易改变仪器的灵敏度，使测量仪器具有很宽的测

（2）仪器的惯性极小。能测量缓慢变化量，也可测快速变化量，具有很宽的响应能力。

（3）在线检测。

（4）信号可进行各种运算和处理，提供实时自动控制和智能化控制。

（5）非接触测量或无损探测。

在仪器校准中以电感测微仪为例叙述它的工作原理，电感测微仪由电感测头和变送器电路两大部分组成。电感测头为差动变压器式传感器，中心轴为磁性材料的芯轴，与下端测杆相连。当测杆上下位移时，磁性芯轴在传感器内两个电感线圈之间上下移动，使两个电感线圈的电感量发生变化。电感线圈也是变换器中测微电桥电路的两臂，由震荡期提供调制的交流电源。变换器中测微电桥电路的另两臂输出一个幅度与测杆位移成比例，频率与振荡器频率相同，相位与位移方向相对应的正弦信号，即调制信号。这信号经过量程换挡的衰减器后进入放大器放大。再经过相敏整流器，就把位移的调制信号解调成与位移量相对应的直流信号。最后由指示仪表给出位移量。