電壓和電流的測(cè)量(電磁系,磁電系,電動(dòng)系儀表)

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1、第二章電流與電壓的測(cè)量第一節(jié)電流與電壓的測(cè)量方法第二節(jié)磁電系儀表第三節(jié)磁電系檢流計(jì)第四節(jié)電磁系儀表第五節(jié)電動(dòng)系儀表第六節(jié)測(cè)量用互感器第七節(jié)萬(wàn)用電表第八節(jié)直流電位差計(jì)第九節(jié)電流表與電壓表的使用第十節(jié)電工儀表識(shí)圖ElectricalMeasure本章要點(diǎn)本章主要介紹磁電系、電磁系和電動(dòng)系三種儀表，以及用它測(cè)量電壓、電流的方法。這三種儀表不僅可以用來(lái)測(cè)量電壓、電流。而且在配置某些變換電路之后，還可以用于測(cè)量其他電磁量或作為指示器件。是從事電氣技術(shù)的人員應(yīng)具備有關(guān)儀表知識(shí)的最基本內(nèi)容。電壓表和電流表的附屬裝置，包括分流器、附加電阻和互感器的結(jié)構(gòu)原理及其計(jì)算方法。也是測(cè)量電壓和電流必須掌握的技

2、術(shù)。本章還介紹萬(wàn)用表、檢流計(jì)和電位差計(jì)。萬(wàn)用表是現(xiàn)場(chǎng)工作最常用的工具之一，檢流計(jì)和電位差計(jì)則是校準(zhǔn)和精密測(cè)量中常用的儀器。其內(nèi)容可根據(jù)教學(xué)時(shí)數(shù)和專(zhuān)業(yè)需要選擇講授或布置學(xué)生自學(xué)。第一節(jié)電流與電壓的測(cè)量方法一、直接測(cè)量：測(cè)量電流、電壓一般都用直接測(cè)量，即用直讀式模擬或數(shù)字的電流、電壓表。測(cè)電流時(shí)與被測(cè)電路串聯(lián)，測(cè)電壓時(shí)與被測(cè)電路并聯(lián)，但應(yīng)注意連接在電路中的位置，如圖所示。電流表線圈應(yīng)接在低電位端電壓表接地標(biāo)志應(yīng)接在低電位端二、間接測(cè)量：在特殊情況下，可以用間接法測(cè)量。例如在已焊好元件的印制板上，通過(guò)測(cè)量某電阻兩端電壓求得電流，或測(cè)量通過(guò)電阻的電流，求出電阻兩端的壓降。在不斷開(kāi)電路的狀態(tài)下

3、測(cè)量電流返回本章首頁(yè)第二節(jié)磁電系儀表一、磁電系儀表結(jié)構(gòu)二、磁電系儀表工作原理可動(dòng)線圈通電后，由于線圈在磁場(chǎng)中受到電磁力矩的作用使指針產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，當(dāng)可動(dòng)線圈穩(wěn)定后，可認(rèn)為驅(qū)動(dòng)力矩等于反作用力矩，并推出儀表偏轉(zhuǎn)角與電流關(guān)系為若與被測(cè)電壓并聯(lián)，儀表的內(nèi)阻為R，則儀表偏轉(zhuǎn)角與電壓關(guān)系為FSNF三、電流表分流器磁電系儀表可以通過(guò)分流器擴(kuò)大其量程，也可以并聯(lián)若干個(gè)電阻，通過(guò)更換輸入接頭，可組成多量程的電流表。多量程分流器電路分流器電路分流器電路加溫度補(bǔ)償電阻1-電流端鈕；2-電位端鈕分流器電阻的計(jì)算按分流器的電路結(jié)構(gòu)，被測(cè)電流只有一部分通過(guò)電流表線圈，其余則通過(guò)分流器，可以證明通過(guò)電流表線圈的電流

4、與被測(cè)電流的關(guān)系為如用n表示比值，它的數(shù)值代表電流表并聯(lián)分流器之后的量程擴(kuò)大倍數(shù)。將上式移項(xiàng)，可推出按量程擴(kuò)大倍數(shù)n求得分流器電阻阻值的關(guān)系式。即四、電壓表的附加電阻擴(kuò)大電壓表量程可以串聯(lián)附加電阻，設(shè)直接測(cè)量的量程為，測(cè)量機(jī)構(gòu)內(nèi)阻為，串聯(lián)附加電阻后，可將電壓量程擴(kuò)大為，則與的關(guān)系可由下式求得用m表示比值，其值代表串聯(lián)附加電阻后電壓表量程擴(kuò)大的倍數(shù)，可按m值求得串聯(lián)的附加電阻值返回本章首頁(yè)五、技術(shù)性能1.靈敏度高、準(zhǔn)確度高、表耗功率低由于永久磁鐵與鐵心間的氣隙小，氣隙間的磁感應(yīng)強(qiáng)度比較強(qiáng)，所以磁電系儀表有比較高的靈敏度。且磁感應(yīng)強(qiáng)度較強(qiáng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)力矩大，可采用反作用力矩系數(shù)比較大的游絲。

5、有較大的定位力矩，使摩擦力矩的影響減小。內(nèi)部磁場(chǎng)強(qiáng)度大，外磁場(chǎng)影響相對(duì)弱，可獲得較高的準(zhǔn)確度。且表耗功率低，對(duì)被測(cè)電路的影響小。所以磁電系儀表是一種應(yīng)用廣泛具有高靈敏度、高準(zhǔn)確度、低表耗功率的儀表。2.具有均勻等分的刻度磁電系儀表的指針偏轉(zhuǎn)角與可動(dòng)線圈的電流成正比，標(biāo)尺的刻度均勻等分，易于標(biāo)尺的制作。3,只能用于直流電路若在交流范圍使用，必須配整流器。有一磁電系毫伏表，量程為150mv，滿(mǎn)偏時(shí)的電流為5mA,若將其量程擴(kuò)大為150v，另若將其改裝成3A的電流表，分別該如何做？第三節(jié)檢流計(jì)（1）磁電系檢流計(jì)是一種高靈敏度儀表，用于測(cè)量極微小的電流或電壓。（2）磁電系檢流計(jì)分為動(dòng)圈式（磁

6、鐵固定、線圈可動(dòng)）和動(dòng)磁式（永久磁鐵可動(dòng)，線圈繞在固定的鐵心上）兩種。檢流計(jì)的標(biāo)尺不注明電流或電壓數(shù)值，所以一般只用來(lái)檢測(cè)電流的有無(wú)，例如作為電橋或電位差計(jì)的指零儀。如需要讀出被測(cè)量數(shù)值，應(yīng)在實(shí)驗(yàn)前測(cè)定它的儀表常數(shù)。§2.4.1檢流計(jì)結(jié)構(gòu)原理示意圖（3）檢流計(jì)結(jié)構(gòu)如圖：檢流計(jì)用吊絲代替游絲，動(dòng)圈3由吊絲1懸掛，吊絲既作為支撐，也產(chǎn)生反作用力矩和引導(dǎo)電流。1－吊絲或張絲，2－反射鏡，3－可動(dòng)線圈，4－磁鐵，5－鐵心。第四節(jié)電磁系儀表一、電磁系儀表的結(jié)構(gòu)電磁系儀表結(jié)構(gòu)有吸引型和推斥型兩種形式吸引型推斥型二、電磁系儀表的工作原理驅(qū)動(dòng)力矩：吸引型的驅(qū)動(dòng)力矩是利用線圈通電后，對(duì)可動(dòng)鐵心產(chǎn)生吸引

7、力，使指針偏轉(zhuǎn)。推斥型則靠線圈同時(shí)對(duì)固定、可動(dòng)鐵心進(jìn)行磁化，由于磁化的極性相同，產(chǎn)生互斥而形成驅(qū)動(dòng)力矩。反作用力矩：采用游絲，設(shè)其反作用力矩系數(shù)為D。當(dāng)驅(qū)動(dòng)力矩與反作用力矩相等時(shí)，指針停止轉(zhuǎn)動(dòng)，可推出，不同電流產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力矩與儀表偏轉(zhuǎn)角關(guān)系為阻尼力矩：一般采用磁感應(yīng)阻尼。三、電磁系儀表技術(shù)性能1.由于指針偏轉(zhuǎn)角與被測(cè)電流的平方成正比，所以標(biāo)尺呈平方律特性，前密后疏。2.如果通以交流電，則指針偏轉(zhuǎn)角與被測(cè)電流瞬時(shí)值平方成正比，當(dāng)瞬時(shí)值變化很快時(shí)，由于可動(dòng)部分