电气测量 第二讲2：电流与电压的测量.ppt

在磁电系测量机构的基础上配上不同的测量线路，就能组成各种不同用途的直流电流表和直流电压表。 固定部分—磁路系统 磁电系测量机构 可动部分—线圈 游丝的作用： 1.产生反作用力矩 2.引导电流出入线圈 根据磁路系统的结构不同，又可分为： 外磁式：永久磁铁在可动线圈的外部。 内磁式：永久磁铁在可动线圈的内部。可节约磁性材料，而且体积小、成本低、对外磁泄漏少，近年来被广泛使用。 内外磁式：可动线圈的内、外部都有永久磁铁，故磁性更强，结构可以更紧凑。 磁电系测量机构的工作原理 当可动线圈中通入电流时，载流线圈在永久磁铁的磁场中受到电磁力矩的作用而发生偏转。由于M∝I，即通过线圈的电流越大，线圈受到的转矩越大，仪表指针偏转的角度α也越大；同时，游丝扭得越紧，由于Mf∝α，故反作用力矩也越大。当线圈受到的转动力矩与反作用力矩大小相等时，M＝Mf，线圈就停留在某一平衡位置，此时，指针就指示出被测量的大小。 3．使用电压表应注意的事项 分流电阻一般采用电阻率较大、电阻温度系数很小的锰铜制成。 当被测电流小于30A时，可采用内附分流器。 当被测电流大于30A时，可采用外附分流器。 四、直流磁电系检流计 磁电系检流计是一种专门用来测量微小电流或电压的高灵敏度仪表，主要用于以直流电工作的电测仪器中作指零仪使用。 使用检流计的注意事项 搬动时必须轻拿轻放。 使用时要按正常工作位置放置。有水准仪者，使用前要先调整好水平；没有水准仪者也应安放在水平位置使用。 搬动或使用完毕，应将止动器锁上。无止动器的，要合上短接动圈的开关，或用导线将两接线端子短路。 禁止用万用表或电桥直接测量检流计的内阻。 检流计应放置在于燥、无尘、无振动的场所使用或保存。 一、电磁系测量机构 电磁系测量机构主要由固定线圈和可动软磁铁片组成。这里，游丝的作用只是产生反作用力矩，而不通过电流。 根据其结构形式的不同，可分为吸引型和排斥型两类。 电磁系测量机构的工作原理 利用通电流的固定线圈产生磁场，使铁心磁化。然后利用线圈与铁心（吸引型）或铁心与铁心（排斥型）相互作用产生转动力矩，带动指针偏转。 指针偏转角与线圈中电流的关系 吸引型测量机构：转动力矩取决于固定线圈的磁场和可动铁片被磁化后的磁场强弱，而它们磁场的强弱又都与被测电流有关。转动力矩的大小应与线圈磁势的平方成正比。 排斥型测量机构：转动力矩取决于固定铁片和可动铁片被磁化后磁场的强弱，而它们的磁场也都与被测电流有关。排斥型测量机构转动力矩的大小也应与线圈产生磁势的平方成正比。 显然，电磁系测量机构的转动力矩与线圈磁势的平方成正比，即 M＝K1（N I）2 上式说明，电磁系测量机构指针的偏转角α与被测电流的平方成正比，因此可用来测量被测电流的大小。 电磁系仪表的特点 优点 既可测量直流，又可测量交流。 过载能力强，制造成本低。 缺点： 标度尺刻度不均匀。 易受外磁场影响。 二、交流电流表 电磁系交流电流表通常由电磁系测量机构组成。由于电磁系电流表的固定线圈直接串联在被测电路中，所以，要制造不同量程的电流表时，只要改变线圈的线径和匝数即可。 电磁系电流表 安装式电磁系电流表：一般制成单量程，但最大量程不得超过200A。在测量较大的交流电流时，仪表须与电流互感器配合使用。 便携式电磁系电流表：一般都制成多量程的。但它不能采用并联分流电阻的方法扩大量程。而是采用将固定线圈分段，然后利用分段线圈的串、并联来实现。 三、交流电压表 电磁系交流电压表由电磁系测量机构与分压电阻串联组成。 四、整流系交流电压表 整流系电流表和电压表 整流系交流电压表的组成 磁电系测量机构和整流装置组成的仪表称为整流系仪表。 整流系交流电压表是在整流系仪表的基础上串联分压电阻而成的。其中，整流系测量机构是整个仪表的核心。 交流电的大小习惯上是指交流电的有效值。为此，我们可根据交流电有效值与平均值之间的关系来刻度标度尺。 对于半波整流 I有效＝1.11 I平均 对于全波整流 I有效＝2.22 I平均?? 这样一来，交流电压表的标度尺就可以直接按交流电的有效值来进行刻度，即整流系交流电压表的读数是正弦交流电压的有效值。 思考与练习 简述电磁系仪表的结构。 为什么电磁系仪表可以交直流两用？ 磁电系仪表和电磁系仪表的标度尺有什么不同？为什么？ 电磁系仪表的过载能力为什么比较强？ 便携式电磁系电流表是如何扩大量程的？ 整流系交流电压表有哪些优缺点？ 仪用互感器是用来