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1、模塊四電磁系儀表1課題一電磁系測(cè)量機(jī)構(gòu)一、電磁系測(cè)量機(jī)構(gòu)的類型根據(jù)電磁力相互作用的不同類型,電磁系儀表的測(cè)量機(jī)構(gòu)可以分為三種:吸引型排斥型吸引—排斥型21.吸引型結(jié)構(gòu)圖:1—扁型的固定線圈;2—阻尼片;3—永久磁鐵;4—磁屏蔽體;5—可動(dòng)鐵片;6—游絲;7—指針各部分的作用:1.扁型的固定線圈:通過(guò)電流2.阻尼片:產(chǎn)生阻尼力矩3.永久磁場(chǎng):產(chǎn)生阻尼力矩6.游絲:產(chǎn)生反作用力矩3吸引型工作原理:固定線圈通電------產(chǎn)生磁場(chǎng)(N、S極)------可動(dòng)鐵片磁化((N、S極)------異性磁極相互吸引。42.排斥型結(jié)構(gòu)圖:1-固定線圈;2—定鐵片;3—轉(zhuǎn)軸;
2、4—?jiǎng)予F片;5—游絲;6—指針;7—阻尼片;8—平衡錘;9—磁屏蔽5工作原理:線圈通電----產(chǎn)生磁場(chǎng)(N、S極)------定鐵片和動(dòng)鐵片磁化(N、S極)------兩鐵片同側(cè)極性相同------同性磁極相互排斥。2-固定鐵片1—可動(dòng)鐵片6二、電磁系測(cè)量機(jī)構(gòu)的測(cè)量原理1.轉(zhuǎn)動(dòng)力矩(1)線圈中的電流產(chǎn)生磁場(chǎng)------該磁場(chǎng)中的鐵片被磁化------電流的磁場(chǎng)與鐵片的磁場(chǎng)相互作用(或鐵片與鐵片的磁場(chǎng)相互作用)------產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。(2)電磁系測(cè)量機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩與線圈磁勢(shì)(NI)的平方成正比。7二、電磁系測(cè)量機(jī)構(gòu)的測(cè)量原理2.反作用力矩在轉(zhuǎn)動(dòng)力矩作用下--
3、----可動(dòng)鐵片轉(zhuǎn)動(dòng)------游絲形變------產(chǎn)生反作用力矩。3.偏轉(zhuǎn)角與被測(cè)量的關(guān)系當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩與反作用力矩平衡時(shí),有α=K(NI)2即電磁系測(cè)量機(jī)構(gòu)指針的偏轉(zhuǎn)角與被測(cè)電流的平方成正比。8課題二電磁系電流表一、單量程電流表1.構(gòu)成:由電磁系測(cè)量機(jī)構(gòu)直接構(gòu)成,最大量程不超過(guò)200A。2.測(cè)小電流時(shí)------電流表直接串聯(lián)接入測(cè)量電路;測(cè)大電流時(shí)------電流互感器配合使用9二、多量程電流表(電磁系)擴(kuò)量程方法:將固定線圈分段繞制,然后通過(guò)改變接線片或轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的位置來(lái)改變線圈的串、并聯(lián)連接方式,以達(dá)到改變量程的目的。(a)線圈串聯(lián)(b)線圈并聯(lián)10課題
4、三電磁系電壓表一、單量程電壓表1.構(gòu)成:由電磁系測(cè)量機(jī)構(gòu)直接構(gòu)成,最大量程不超過(guò)600V。2.超過(guò)600V時(shí),應(yīng)與TV配合使用(這時(shí),電壓表一般做成100V,電壓表的標(biāo)尺就可以直接按一次電壓進(jìn)行定度)。11二、多量程電壓表實(shí)現(xiàn)多量程的方法:(1)線圈分段,并采用串、并聯(lián)接法(2)采用附加電阻串聯(lián)(3)內(nèi)附TV(僅用于交流電路測(cè)量)。12課題四電磁系儀表的技術(shù)性能1.交直流兩用(主要用于交流)測(cè)量交流量時(shí),指針指示的數(shù)值是交流量的有效值。132.用于直流測(cè)量時(shí)有磁滯誤差電磁系儀表測(cè)量直流量時(shí),鐵片被磁化后會(huì)有磁滯誤差,故造成測(cè)量值不夠穩(wěn)定、準(zhǔn)確。一般的電磁系儀
5、表只能測(cè)量交流量,只有鐵片采用優(yōu)質(zhì)坡莫合金制造的電磁系儀表,才能交、直流兩用。課題四電磁系儀表的技術(shù)性能143.過(guò)載能力強(qiáng)因?yàn)殡姶畔禍y(cè)量機(jī)構(gòu)的活動(dòng)部分不通過(guò)電流的緣故。而固定線圈的導(dǎo)線粗一些,就可以承受較大的電流。課題四電磁系儀表的技術(shù)性能154.標(biāo)尺刻度不均勻電磁系測(cè)量機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的大小與線圈中電流的平方有關(guān)。如果測(cè)量交流電,則轉(zhuǎn)動(dòng)力矩與交流電流有效值的平方有關(guān)。課題四電磁系儀表的技術(shù)性能165.受外磁場(chǎng)影響大原因:內(nèi)部磁場(chǎng)較弱措施:采用磁屏蔽或無(wú)定位結(jié)構(gòu),以防御外磁場(chǎng)的影響。磁屏蔽:是將測(cè)量機(jī)構(gòu)置于導(dǎo)磁性能良好的鐵磁材料制成的屏蔽罩內(nèi)。無(wú)定位結(jié)構(gòu):有兩套
6、結(jié)構(gòu)完全相同但產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反的線圈和鐵片,當(dāng)儀表置于均勻外磁場(chǎng)中時(shí),總是一個(gè)線圈的磁場(chǎng)被增強(qiáng),而另一個(gè)線圈的磁場(chǎng)被削弱,結(jié)果是總轉(zhuǎn)矩保持不變。課題四電磁系儀表的技術(shù)性能176.受頻率的影響較大電磁系儀表由于固定線圈的匝數(shù)較多,感抗XL隨頻率而變化,會(huì)影響儀表的準(zhǔn)確度。一般電磁系儀表只適用于工頻測(cè)量。7.波形誤差測(cè)量非正弦交流電量時(shí):由于動(dòng)片的B-H曲線的非線性,又由于高次諧波分量的存在,使得有效值相同而波形不同的交流電流在鐵芯中產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的平均值不相等。波形越尖,B的平均值越小,指針指示值就越偏低。課題四電磁系儀表的技術(shù)性能(結(jié)束)18