前言：中文期刊网精心挑选了电阻测试仪范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
电阻测试仪范文1
关键词 单片机；自动；电子测试仪
中图分类号TH7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）119-0139-02
与传统电阻测试仪相比，自动电阻测试仪具有测量精度高、读数方便、测量范围广的优点，广泛使用在工业中，本文主要讲述基于单片机的自动电阻测试仪的设计，简化了实验操作，减小了实验误差，具有非常强的实用性。
1 基于单片机的自动电阻测试仪系统设计
本设计的自动电阻测试仪主要有信号采集电路、电源电路、案件、控制电路以及LCD显示构成等，设计目标为实现常见100Ω～10MΩ的电阻的快速测量，并能够在显示器中读出测量值。A/D转换电路原理图见下图1所示，A/D转换采用德州仪器公司生产的12位串行模式转换器，节约了51系列单片机中的I/O资源，具有很好的分辨率，本身价格适中，满足设计需求。TLC2543工作过程为先在8，12或者16时钟周期里写入8位控制字决定时钟的长度，在最后一个时钟周期沿S/D转换过程，从DATAOUT进行读数，在此过程中需要注意的是分开模拟信号和数字信号，不可直接平行使用，TLC2543芯片不能布置在信号数据线的上方。
在电阻测量硬件设计中自动量程切换模式见图2所示，切换电路的通断通过利用四路测试电路进行实现，A/D采样模块通过P21-P24连接，单片机直接接通不同电平信号的过程通过程序Q1～Q4进行实现，四通电路分别接高精密电阻来作为基准电阻，精密电阻大小分别为100Ω，1KΩ，100KΩ，10MΩ。程序在待测电阻介入后采用轮询法给予电平信号。通路1导通，通路2、3、4介质，把100Ω基准电阻接入电路，在PV1处采集的信号此时为待测电阻和基准电阻的电压和，P21～P24采集的信号是待测电阻的电压，测量值之间的差值就是基准电阻的电压测量值。此时若是待测电子上的电压值小于采集到的电压值的1/2，就可以满足设计需求的量程，否则就进入到下一循环，通路2导通，其他通道截止，再次测量。
软件设计的程序主要包括主程序、键盘控制子程序以及LCD显示程序等，这些程序全部采用C语言编码，主程序的流程：开始判断油污电阻加入判断是否为一档流程判断是否为二档流程判断是够为三段流程判断是否为四段流程计算待测电阻阻值显示。
2 测试方案和结果
在对设计系统进行测试时需要多次检查，保证硬件原理图、仿真电路等都完全与原理图相一致，不能在PCB制版存在丝毫差别，保证硬件电路无虚焊。先进行硬件测试，搭接各个模块测试电源模块、A/D采集模块以及输出信号的电压稳定性，连接单路电阻测试电路和A/D采集模块测试待测电阻和基准电阻的电压值，测定电压值的精度。完成调试后整合所有模块，重新检查电路基本情况，更换不同电阻，观察控制信号的变化以及显示器上的测量值，若是测量数值不满足要求，检查基准电压、线路连接以及线路干扰等，再次测量，直到电阻测量值满足设计精度要求为止。
在软硬件联合调试中，主要采用的测量仪器包括数字万用表、稳压电源、示波器、单片机试验箱以及高精度数字毫伏表等，测试结果见下表所示。从表中可以看出设计系统能够满足设计的功能需求，测量范围非常广泛，精度设计非常高，相对误差不大于1%。在实际应用中由于测量环境、仪器以及方法等都会对策是产生影响，因此测量结果的误差会有些加大，在测试中还需要采取修正的方法减小误差。
3 结论
综上所述，本文主要讲述了基于单片机的自动电阻测试仪的设计，并对设计进行了应用试验发现本设计实现组智能化电阻测量，电路结构简单，相对误差小于1%，具有很高的精确度，在实际应用中值得大力推广。
参考文献
[1]龚成莹，何辉，兰聪花等.基于STC12C5A08AD单片机的自动电阻测试仪的设计[J].自动化与仪器仪表，2012，23（2）：89-90.
电阻测试仪范文2
关键词：K-2127B土壤电阻率测试仪 土壤电阻率及接地电阻测试原理 使用中注意的问题
中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（c）-0123-01
土壤电阻率是评估接地电阻值的重要依据，接地电阻值是衡量接地装置是否合格的重要因素。K-2127B土壤电阻率测试仪已经在各防雷中心广泛应用于土壤电阻率和接地电阻的测量，合理利用该仪器可以显著提升检测工作的科学性和效率。
1 K-2127B土壤电阻率测试仪适用范围
1.1 测量小型接地体接地电阻
K-2127B土壤电阻率测试仪属小电流测量法。可以测量外部干扰电压小于20 V的接地电阻，最大测量电阻1.99 kΩ，不能测量发电厂、变电所、中波发射天线等大中型地网。土壤电阻率测量电极距离最大30 m/90ft，最大测量电阻率1999 kΩm。
1.2 抗干扰能力强
K-2127B土壤电阻率测试仪可选50Hz或者60 Hz频率进行测量，具有较强的抗干扰能力，当测量回路中存在较强干扰电流时，测量结果会在LCD显示屏上提示告警；可以自动去除检测线的线阻，可以自动储存250个测量结果并带有RS232数据接口可以直接连接PC分析软件进行测量数据处理。
2 K-2127B土壤电阻率测试仪原理
2.1 接地电阻测试原理
电阻测试原理为四极法[1][2]，四极法是在三极法的基础上在被测电极附近再插入一个辅助电压极，这样可以有效地消除引线上产生的互感，并且通过倒相能消除地中干扰电流影响。将H（RC）极和S（RP）极插入地表，E极和ES极接被测接地装置地网，黑色导线与E端相连，H（RC）和蓝，S（RP）和红。将接地棒插在地表湿润的地方，如在干燥或多石或沙地可洒上一些水使其变得潮湿一些，遇到水泥地等无法插入的地方（不适用柏油地面）可以将接地极横放的地面上，铺两块钢板（250mm×250mm）洒上足够的盐水。测量时将旋转开关从“OFF”位旋转到“REARTH”等到LCD显示屏出现“- - -”便可按下“START”进行测量，如果测量结果没有显示条件告警“！”说明属于正常测量。
2.2 土壤电阻率测试原理
土壤电阻率测试是采用等距法或温纳（Wenner）法，两电极之间的距离a应等于或大于电极埋设深度h的20倍，即a≥20h。由接地电阻测量仪的测量值R，得到被测场地的土壤电阻率。
ρ=2πaR （1）
式中：a为电极间距离；R为工频接地电阻值；ρ为土壤电阻率
测量时将旋转开关从“OFF”位旋转到“ρEARTH”位在LCD显示屏出现“- - -”后，按向上或向下键选择好两电极之间的距离a后按下“START”键设置好距离参数后再按一次“START”键进行测量，如果测量结果没有显示条件警告“！”说明属于正常测量。需要注意的是每次两电极距离a改变后均要修改仪器中两电极距离参数。
3 仪器使用中应该注意的问题
（1）接地电阻测量时电流极的位置必须大于地网最长直线距离的5倍以上并且使接地极处于零电位状态。
（2）为了得到较合理的土壤电阻率的数据，最好改变极间距离a，求得视在土壤电阻率ρ与极间距离a之间的关系曲线ρ=f（a），极间距离的取值可为5、10、15、20、30 m，最大的极间距离30 m/90ft。四根极棒布设在一条直线上，极棒的间距相等为a；接线时，极棒与仪表上接线端子的连接顺序不能颠倒；各极棒的打入地下深度不应超过极棒间距a的1/20；为避免地下埋设的金属物对测量造成的干扰，在了解地下金属物位置的情况下，可将接地棒排列方向与地下金属物（管道）走向呈垂直状态。
温纳法测试后经得出的土壤电阻率计算值应根据测量时的情况进行季节系数修正。
计算接地装置的土壤电阻率时，应取雷雨季节中无雨水时最大的土壤电阻率，一般按下式计算：
（2）
式中：为季节系数；为实测值；为计算值。
在计算接地电阻时，实测的土壤电阻率，要乘以季节系数、或进行修正。
（3）在接地电阻或土壤电阻率测量中，显示结果出现告警原因主要有以下几种：电压极和电流极位置不正确；外部电压过高大于20V a.c/d.c；接地电阻过高大于50KΩ；噪声干扰太大。
（4）当仪器与pc连接时必须确保仪器在关机状态；长时间不使用或仪器复位时必须把电池内干电池取出，以免电池液腐蚀损坏仪器。
4 结语
土壤电阻率是估算接地电阻，防雷设计的重要参数，还是分析雷电灾害事故、进行雷击风险评估、总结防雷经验的重要参考，接地电阻的测试值的准确性，是我们判断接地是否良好的重要因素之一，我们工作中一定要了解仪器性能、正确使用仪器，科学制定测量方法和科学得出准确数据。
参考文献
电阻测试仪范文3
关键词：误差测量 评定不确定度 测试仪
1 概述
1.1 测量方法：参照JJG837-2003《直流低电阻表检定规程》。
1.2 环境条件：通常情况下温度控制在（20±5）℃，相对湿度不超过75%。
1.3 测量标准：BZ3型标准电阻，主要技术指标：0.01级。
1.4 被校对象：准确度等级为0.1级的直流电阻测试仪。
1.5 测量方法：采用四端子接法，用标准器（标准电阻）接到被检直流电阻测试仪的测试端，然后进行读数比较，以确定被检直流电阻测试仪的基本误差。
2 数学模型
δ= r-rn
式中：r ――被检直流电阻测试仪的显示值；
rn――标准电阻的标称值。
3 不确定度传播率
u■■δ=■ur■+■ur■■=c■・ur■+c■・ur■■
式中，灵敏系数c1=？鄣δ/？鄣r=1，c2=？鄣δ/？鄣rn=-1。
4 输入量标准不确定度的评定
4.1 评定输入量rn的标准不确定度ur■
BZ3标准电阻的误差通常情况下会引起输入量rn的标准不确定度ur■，进行评定时主要依据是标准电阻的技术要求。
标准电阻的最大允许误差为：±0.01%。在1Ω时，最大允许误差为：±0.1mΩ，半宽为a=0.1mΩ，在区间内可以认为服从均匀分布，包含因子k=■，所以
ur■=■=■=0.0577mΩ
4.2 评定被检直流电阻测试仪显示示值分辨力不确定度ur■
通常情况下，往往借助数字表显示的分辨力对标准不确定度的分量进行引入，通过B类进行评定，其分辨力为0.1mΩ。对于数字表的量化来说，由于误差的存在，进而在一定程度上认为其在分辨力范围内分布是均匀的，同时包含因子k为■，所以在1Ω点半宽区间引入的标准不确定度为
ur■=■=■=0.0289mΩ
4.3 评定输入量r的标准不确定度ur
输入量r的不确定度通常情况下是由被检直流电阻测试仪的测量重复性引起的，同时通过连续测量得到其测量列，通过采用A类方法进行相应的评定。
将标称值为1Ω的标准电阻接到被检直流电阻测试的测量端，启动直流电阻测试仪，得到测量列：999.9mΩ，999.8mΩ，999.9mΩ，999.9mΩ，1000.0mΩ，1000.1mΩ，1000.2mΩ，999.9mΩ，999.9mΩ，1000.0 mΩ
■=■■r■=1000.0mΩ
单次实验标准差s=■=0.111mΩ
所以ur=s=0.111mΩ
5 合成标准不确定度的评定
5.1 主要标准不确定度汇总表
■
5.2 合成标准不确定度的评定
通常情况下，输入量rn与r是彼此独立的，在一定程度上合成标准不确定度可按下式计算得：
u■δ=
■=■=0.128mΩ
用相对标准不确定度表示
ucrel=■×100%=0.0128%
6 扩展不确定度的评定
取包含因子k=2，扩展不确定度为：
Urel=k×ucrel=2×0.0128%=0.026%
7 测量不确定度的报告与表示
用标准电阻检定准确度等级为0.1级的直流电阻测试仪，电阻测量结果的扩展不确定度为：
Urel=0.025%，k=2。
参考文献：
[1]JJG837-2003，直流低电阻表检定规程[S].
电阻测试仪范文4
发电机转子绕组匝间短路是电力系统中常见的故障。当此类故障发生时，转子电流增大，绕组温度升高，限制发电机的出力，严重时会影响发电机的正常运行。匝间短路通常通过测量发电机转子绕组的交流阻抗和功率损耗来判别[1]。传统的测量方法是采用多个测量仪器仪表(如隔离变压器、调压器、电压表、电流表、功率表以及电流互感器等)，在现场组装后进行测量。这种需要很多种测量仪器组建测量系统的方法存在试验设备笨重、费时费力、整理数据繁琐、测量准确度不高等缺点。
随着数字电路和数字信号处理技术的不断发展，新的微处理器和算法不断涌现。据此研制了基于双微处理器的发电机转子交流阻抗测试仪。该测试仪采用了MCU+DSP的双微处理器系统为硬件平台，充分发挥了数字信号处理器计算能力强和单片机控制功能强的优势。软件设计中，经过大量仿真实验研究，采用了加窗插值FFT算法，使得测试仪的整体精度，尤其是相位的计算精度得到了提高。
图1
1 系统硬件结构
1．1概述
本仪器的硬件核心是单片机(AT89C52)和浮点数字信号处理芯片(TMS320C32)，再加上一些外围芯片后构成了一个双微处理器的测控系统。该系统由单片机完成键盘控制、液晶显示、打印和数据存储等功能；由数字信号处理器实现信号采集和数据处理功能，两个处理器通过一片双口RAM交换信息，使用一片可编程逻辑芯片完成整个系统的逻辑操作。整个系统包括输入模块、系统模块、数据采集和处理模块、存储模块、显示模块、打印模块和通讯模块。系统硬件结构如图1所示。由于DSP具有强大的计算功能，而使用单片机进行控制又比较简单、方便，因此，这种双微处理器系统的设计不仅充分发挥了DSP和单片机的优势，而且结构清晰、独立，易于开发和调试。
1．2 各模块功能介绍
(1)输入模块：包括传感器和信号调理电路两部分。
(2)系统模块：以单片机(AT89C52)为核心，实现对整个系统的协调和控制，包括读取数据、键盘管理、控制显示、打印、存储和通讯等功能。
(3)数据采集和处理模块：以数字信号处理器(TMS320C32)为核心，进行数据采集、自动量程变换控制、数据处理以及给单片机发送结果数据。
(4)存储模块：由串行E 2 ROM(ATMEL24C64)构成。用于存储该次的测量结果。
(5)显示模块：使用MSP-G240128DYSY-1W型液晶显示器完成系统显示功能。
(6)打印模块：使用通用的TpuP-A微型面板式打印机完成系统输出打印功能。
(7)通讯模块：提供工业用的RS232串行通讯接口，可实现上位机与下位机的串行通信。
2 测量原理与算法分析
2．1 测量原理
本测试仪通过测量发电机转子的阻抗和功率损耗来判断匝间短路故障是否发生。直接测量的量是电压和电流信号，通过获取的电压和电流信号来计算功率损耗、交流阻抗、电阻和电抗等参数。基本测量公式如下：
其中，u(n)和i(n)分别为第n点的电压和电流采样值，N为采样点数，φ为电压和电流的相位差。
2．2 算法分析
在实际采样过程中，由于电网频率的波动，其基波频率不能完全准确地获得，因而采样通常是在非同步情况下进行的。在非同步采样下，传统的FFT存在泄漏效应和栅栏效应，使得算出的频率、幅值和相位误差较大。为了减小非同步采样对FFT的影响，提高测量精度，本设计采用基于Blackman-Harris窗的插值算法。参考文献[2]、[3]对这一算法进行了详细的推导。
设一采样信号的序列x(n)为：
式中，fm为信号频率，Δt为采样间隔。
x(n)的傅里叶变换表达式为：
由于电网电压的基频变化范围一般为49．5Hz～50．5Hz，并且在本设计中，每次测量采样16个周期，每周期采样128个点，故N＝128×16=2048。因此，式(2)中DFT的频率分辨率为：
Δf=1/(Δt·n)=1/[(0.02/128)·2048]=3.125Hz
x(n)经过加Blackman-Harris窗后，其DFT表达式可以表示为狄利克来核的代数和：
式中，a0=0.35875,a1=0.48829,a2=0.14128,a3=0.01168。
如果采样频率不是fm的整数倍，在频谱中就会产生栅栏效应，即实际信号的各次谐波分量并未正好落在频率分辨点上，而是落在某两个频率分辨点之间。假设fm在lΔf和(l+1) Δf之间，l为整数，即：
fm=(1+λ) Δf 0≤λ＜1 (4)
在本设计中，由于只需求得电压和电流的基波分量，因此：l=fm/Δf=50/3.125=16。
这样，│X(l)│和│X(l+1)│中必有一峰值点。当λ＜0.5时，│X(l)│达到最大值；当λ＞0.5时，│X(l+1)│为最大值。
由（2）式可以得到：
令θ=l+n，并将（4）式代入，可得：
X(l+n)=AmD(n—λ) (6)
x(n)加Blackman-Harris窗后的频谱在整数采样点的数值为：
设定系数
由于在测量采样时，采样点数N取得较大(N=2048)，而且λ＜1，因此可以作近似≈1。这样可求得如下方程。
a=—(2λ6—12λ5—941λ4+3844λ3+35041λ2—77802λ
—390632）（λ+3）/[（2λ6—971λ4+40837λ2—430500）（λ—4）] （9）
已知a时，由上式将位于[0,1]区间内的解λ解出后，代入式(4)，可求出准确的频率fm，再由式（7）可求出复振幅[2]为：
Am(l)=Xmw(l)/{0.35875×D(－λ) －0.5×0.48829×
[D(－1－λ)+D(1－λ)]+0.5×0.14128×[D(－2－λ)+D(2－λ)] －0.5×0.01168[D(－3－λ)+D(3－λ)]} (10)
│Am(l)│即为振幅值，相位计算公式为：
ψm(l)=arctan[Im(Am(l)]/[Re(Am(l)] (11)
由式(11)即可分别求出电压和电流基波的相位，从而求出电压和电流的相位差。将相位差带入电阻和电抗的计算公式中，即可求得电阻和电抗的值。
3 实际运行结果
本实验的实验设备包括：CF-500A型单向交流功率源、Agilent 34401A型6位半数字万用表、VC980型四位半数字万用表。实验数据如表1所示。
表1 实验数据
测 量 次 数12345678电压实际值（V）19.7630.0539.5119.4859.4139.5079.6789.41电压理论值（V）19.6629.9939.4349.4559.4369.4779.5189.40电流实际值（A）0.370.560.730.911.091.281.471.65电流理论值（A）0.3650.5570.7320.9121.0941.2801.4661.647阻抗实际值（Ω）53.6654.1254.3754.5054.3054.2054.1954.28阻抗理论值（Ω）53.8453.8754.2254.3254.2754.2354.2854.31电阻实际值（Ω）50.1850.2650.3150.3250.2850.3450.3050.31电阻理论值（Ω）49.9650.0050.3250.4150.3650.3350.3750.40由表1可知，电压和电流有效值的最大引用误差分别为：
根据国家标准GB776-76《测量指示仪表通用技术条件》的规定，本仪器测量电压有效值的准确度等级为0．1级，测量电流有效值的准确度等级为0．2级。
电阻测试仪范文5
关键词：电阻；测量方法；物理教学
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1992-7711(2014)06-0158
在初中物理电学实验中，测量电阻是一个典型的实验题。要测量一个电阻值，只要有适当的电源和一个已知阻值的电阻、电流表、电压表三个元件中的任意两个元件，可以利用拆装电路以及其他四种方法测出未知电阻Rx的阻值。现把它简易地归纳如下：
测量电阻实验：就是课本要求要做的伏安法测量电阻实验，也是测量电阻的最基本实验。
如图所示电路图：
步骤：用电流表与被测电阻串联，用电压表与被测电阻Rx并联闭合开关，分别读出电流表的示数I和电压表的示数U即可根据公式：Rx= U /I计算出被测电阻Rx的阻值。
除了伏安法以外还有几种拆装电路实验方法：
1. 无电流表可用串接分压法或拆装电压表连接。用一个已知电阻与理想电压表并联替代电流表；
2. 无电压表可用并串接分流法拆装电流表连接。用一个已知电阻与理想电流表串联替代电压表；
拆装电路方法一：如图所示实验电路图：
步骤：(1)把电压表并联在待测电阻两端，闭合开关S，记下电压表的示数U1；
(2)断开开关，把电压表拆装在已知电阻R0的两端；
(3)闭合开关，记下电压表的示数U0；
(4)断开开关，计算Rx的阻值；
(5)Rx的表达式：Rx= U1 R0/ U0 。
拆装电路方法二：如图所示实验电路：
步骤：(1)把电压表并联接在待测电阻Rx两端，闭合开关S，记录电压表示数U1；
(2)断开开关S，把电压表拆装在电源两端，再闭合开关S，记录电压表示数U0；
(3)断开开关，计算Rx的阻值；
(4)Rx的表达式：Rx= U1 R0/(U0 -U1)
拆装电路方法三：如图所示实验电路：
步骤：(1)把电流表与R0串联，闭合开关S，记录电流表示数I0；
(2)断开开关S，把电流表拆装在与Rx串联，再闭合开关S，记录电流表示数I1；
(3)断开开关，计算Rx的阻值；
(4)Rx的表达式：Rx= I0R0/ I1
拆装电路方法四：如图所示实验电路：
步骤：(1)把电流表与Rx串联，闭合开关S，记录电流表示数I1；
(2)断开开关S，把电流表拆装在干路上，再闭合开关S，记录电流表示数I；
(3)断开开关，计算Rx的阻值；
电阻测试仪范文6
【关键词】调速系统，频差，一次调频
中图分类号： U262 文献标识码： A
1、引言
机组并入电网运行，各机组发出的有功功率与系统负荷相等。当电网所需负荷发生变动，而各机组负荷不变，电网变化的负荷将引起电网内机组转速的变化，即电网的频率将发生改变。当电网负荷变化超过一定范围，电网频率偏差值将大于机组一次调频死区，电网中投入一次调频功能的机组将动作，以减小电网频率偏差。
2、机组一次调频的必要性
发电机组一次调频功能对电网供电质量和安全稳定运行起着至关重要的作用。一次调频动作正确与否，对机组本身而言，只是承担了系统部分变化的负荷。而对整个电网系统而言，却是维护系统频率稳定的重要手段。
3、水轮发电机组一次调频试验方案
水轮发电机组调速系统性能的好坏主要考察调速系统的稳定性和调节动作的准确性。稳定性是调速系统工作的基础，在机组空载及发电状态下，调速系统能保持相对稳定，机组频率或功率才能维持在一定的范围内而无波动或震荡。调节动作的准确性则是考察调速系统在接受增减命令或频率发生变化时，调速系统能迅速而准确的达到调节目标值。调节过程允许存在波动，但调节时间和目标值必须满足要求。一次调频试验就是为了验证调速系统的调节性能。
3.1一次调频试验仪器
一次调频试验的主要试验仪器为一台调速器测试仪器、一台装有测试软件的电脑及一些信号连接线。调速测试仪应具备模拟量及开关量采集模块，并能输出50Hz频率，精度达到0.001Hz。测试软件能采集录制导叶开度、机组功率及一次调频动作信号曲线，并能精确测量一次调频响应滞后时间。
3.2接线及信号处理
调速器功率信号、开度信号接入调速器测试仪器的模拟量输入端子，一次调频动作信号接入仪器的开关量输入端子，仪器频率输出50Hz信号经过空开接入调速器残压输入端，空开处于断开状态。待机组开机至发电态，解开机组原残压接线，合上空开。因调速器残压测频断开后自动转成齿盘测频，所以频率切换过程中可以保证机组正常运行。校定调速器开度信号及功率信号，保证测试软件测量信号与实际信号一致。监控一次调频投入，调速系统一次调频投入。
3.3试验方法
调速器一次调频死区为0.05Hz，南方电网只要求做0.2Hz扰动下的一次调频试验，以此验证一次调频功能是否正确。但实际试验过程中，应测量一次调频的实际动作值是否满足要求。
3.3.1测量一次调频实际动作值
调整调速器测量仪器频率输出值为50.04Hz，观察调速器一次调频是否动作（正常情况下与动作值相差0.01Hz，一次调频是不会动作的）。若不动作在此基础上依次增加0.001Hz频率的输出，观察调速器一次调频的实际动作值，并录制导叶开度、机组功率及一次调频动作曲线，测量一次调频动作至机组负荷开始变化的时间。调整调速器测量仪器频率输出值为50Hz，机组稳定后调整频率输出为49.94Hz，观察调速器一次调频是否动作。若未动作，依次降低0.001Hz的频率输出值，观察一次调频实际动作值，录制相关曲线。
3.3.2录制0.2Hz扰动下一次调频动作曲线及一次调频的退出值
调整调速器测量仪器频率输出值为50Hz，待机组稳定。调整仪器频率输出值为50.2Hz，录制调速器一次调频动作相关曲线，测量一次调频响应滞后时间。
调整测量仪器频率输出值为50.06Hz，依次降低降低0.001Hz的频率输出，测量上扰时一次调频实际退出值。调整频率输出为50Hz，待机组稳定。
调整调速器测量仪器频率输出值为49.8Hz，录制调速器一次调频动作曲线，测量一次调频响应滞后时间。
调整测量仪器频率输出值为49.94Hz，依次增加0.001Hz的频率输出，测量下扰时一次调频实际退出值。调整频率输出为50Hz，待机组稳定。
退出一次调频，将调速器切手动，恢复调速器接线。检查一次调频响应滞后时间及一次调频功能是否满足要求。
4、水轮机组一次调频控制策略
4.1一次调频相关参数
水轮发电机组一次调频功能主要包含以下参数：永泰转差率bp，转速死区ix，计算死区f0，调频限幅y、以及一次调频的比例系数kp、积分系数ki和微分参数kd。
4.1.1永泰转差系数bp
永泰转差系数bp是调速器静特性曲线斜率的负数。静特性曲线是接力器位移变化的相对值与频率变化相对值的关系曲线。永泰转差系数bp的表达式为：
由上式可以看出,对于给定的永泰转差系数bp，任一频率偏f差都将对应唯一的接力器位移变化y。但实际使用过程中我们会发现频率在一个很小的范围内变化，接力器的位移可能不发生变化。换句话说，同一个接力器位移值可能对应一个频率带。这就是我们常说的调速系统转速死区。
4.1.2转速死区ix
机械调速器转速死区ix的概念比较好理解。机械调速器测量的转速通过离心摆反应，离心摆运动时受干摩擦的影响，要使离心摆所带的转动套移动必须克服零件间的摩擦力。如果离心摆转速变化很小，则无法克服这种摩擦力，转动套不移动，油路不能接通，接力器不动作，即出现了转速死区。此外，电气元件的测量死区、液压回路阀组死区等都是调速系统存在死区的影响因素。
微机调速器永泰转差系数实际就是一个接力器行程和转速的比例关系数学模型。若调速器开度信号和转速信号测量精确无误，则一个转速变化对应于一个开度变化。理论上接力器上行和下行静特性曲线相互重合，不存在死区，且是一条直线。但由于自动化元件测量误差，在调速系统做静特性试验时还是会存在一定的死区，死区一般很小。图1为糯扎渡电站6号机组静特性试验曲线，两条静特性曲线重合很好，死区仅为0.016%，非直线度为0.236%。
图1：静特性曲线
调速系统静特性试验不包括接力器以外的部分。但对于水轮发电机组而言，整个系统还包括水轮机导水机构的连杆、控制环、拐臂和导叶。由于接力器、连杆、控制环、拐臂、导叶之间是存在死区的，所以调速系统的真实死区一定大于静特性所测得的死区。现阶段随着加工工艺和安装水平的提高，水轮机接力器、连杆、控制环、拐臂、导叶之间的死区一般很小。
4.1.3调频限幅y
调频限幅y是对一次调频的限制，避免系统频率变化过大时引起机组开度大范围变化，导致机组功率的大范围波动。
4.1.4人工失灵区E
动作死区（人工失灵区）E相当于一个门开关，只有当频率偏差大于动作死区，一次调频才动作。
4.1.4PID参数
比例系数kp、积分系数ki和微分参数kd是一次调频过程的控制参数，保证一次调频动作快速稳定的达到调节目标。
4.2一次调频控制策略
下面通过调速系统的传递函数分析一次调频的控制策略。
图2：调速系统常见的传递函数
4.2.1一次调频动作和退出条件
一次调频动作条件包括以下几点：机组并网运行、监控一次调频功能投入、调速系统一次调频投入、测量的频率偏差大于动作死区（人工失灵区）。其中任何一个条件不满足时，一次调频退出。
4.2.2一次调频调节过程
当电网频率变化达到一次调频动作值，一次调频动作。电网内一次调频机组调节完成，电网频率偏差值减小并趋于稳定。比例环节对输入瞬时响应并一直存在，与时间无关，相当于PID调节的输出基础值。积分环节是对偏差的积分，只要存在偏差，积分环节输出值将一直增大。微分环节是对偏差变化率的反应，对调节系统起到提前抑制的效果。根据图2可以得出：
PID环节输入值X=f-YPID*bp，而YP、YI、YD的计算值分别如下：
对于一固定频率偏差，不考虑负反馈的PID各环节输出如图3，考虑负反馈的PID各环节输出如图4：
图3：无负反馈的PID响应图4：实际环节的PID响应
y为接力器位移，YI、YP、YD分别为PID环节输出。
4.2.3一次调频动作结果
分析对于某一固定的频率偏差 f，PID的输出响应。假定电网频率变化，并大于动作死区。
要使系统达到静态稳定的条件为YPID为一常数：
YPID=C0 ， YPIDbp= C0bp
调速系统一次调频动作时，网频虽然会发生变化，但网频变化后基本保持一个定值，即f网=C（常数），频率偏差f=f网-50也是一常数，PID环节输入值X也为一常数，因此可以得出以下计算结果：
因为YPID=YP+YI+YD=常数，所以YI为一常数。
对YI进行离散计算，T为计算周期：
要使YI在KT时刻为一常数，则Yi(k)=0，所以X（k）= 0。
X（k）=f-YPIDbp=0
f = YPIDbp
YPID=f/ bp=常数
可见，具有负反馈的PID调节环节其输出值为与bp存在一定关系的常数，且频率在允许范围内存在一定偏差，机组实现了有差调节。当bp=0，YPID将趋于无穷大。这就是并网机组的无差调节，只要存在偏差，PID的值输出值将随频率偏差存在的时间不断累计增大。
实际运行中，一次调频的输入值还需考虑计算死区f0和调速系统的转速死区ix。一次调频输入的频率偏差实际值为f’=f网-50-f0-ix。
5、结论
5.1、一次调频功能实际就是取永泰转差系数作为传递函数的负反馈，从而达到有差调节的目的。bp值的大小直接影响了一次调频的结果。bp值越小，一次调频效果越明显。
5.2、当机组导叶开度达到开度限制时，一次调频功能也能正常工作，但不能达到最终的调节结果。
5.3、PID参数影响调节过程，参数选择不合适可能使调节时间过长、调节存在偏差，严重时甚至导致调节过程发生震荡。试验过程中应根据试验结果适当的修改相关参数。