电气与电子测量技术——电气测量技术.ppt

磁电式仪表只能测量直流，如果要测量交流，需加整流元件。 经过桥式整流后通过微安表的是半波电流，读数应为该电流的平均值。为此，加一交流调整电位器用来改变表盘刻度, 指示读数被折换为正弦电压有效值。 磁电系交流测量仪表 电磁系仪表 电磁系仪表的结构 电磁系仪表结构有吸引型和推斥型两种形式 吸引型 推斥型 仪表的转动转矩 T = k1 I 2 弹簧的反作用转矩 TC = k2? 弹簧的反作用转矩TC与指针的偏转角 ? 成正比，即 当 T = TC 时，可动部分停止转动， 即指针的偏转角 结论: 指针偏转的角度与直流电流或交流电流有效值的平方成正比。 线圈通入电流 i ?磁场 ?固定和可动铁片均被磁化(同一端的极性是相同的) ?可动片因受斥力而带动指针转动。 电磁系仪表的工作原理 推斥型 优点： 构造简单；价格低廉；可用于交直流(共用同一标尺)；能测量较大的电流；允许较大的过载。 缺点： 刻度不均匀；易受外界磁场及铁片中磁滞和涡流（测量交流时）的影响，因此准确度不高。 电磁系仪表的技术性能 用途: 测量交直流电压、电流，工业测量用得较多。 电磁系仪表的技术性能 电动系仪表 电动系仪表的结构 有两个线圈：固定线圈和可动线圈。可动线圈与指针及空气阻尼器的活塞都固定在轴上。 电动系仪表工作原理 F F 可动线圈 固定线圈 固定线圈中的电流 i1 ? 磁场 可动线圈中的电流 i2 与磁场相互作用?电磁力 F 线圈受到转矩 T ?线圈和指针转动 仪表的转动转矩: 通入直流时，T=kI1I2 通入交流时 i1和i2的有效值 i1和i2之间 的相位差 弹簧的反作用力矩 TC = k2? 弹簧的反作用力矩 TC与指针的偏转角 ? 成正比，即 当 T = TC 时，可动部分停止转动， 即指针的偏转角 结论: 指针偏转的角度与两个电流(对交流为有效值及相位差的余弦)的乘积成正比。 ? = KI1I2 （直流） 电动系仪表工作原理 电压表原理：固定线圈和活动线圈串联再附加电阻Rf 电流表原理：固定线圈和活动线圈串联。 电动系电流表和电压表 I=I1=I2 －? = kI2 ? = k(U/Rf)2 电动系功率表 工作原理 固定线圈与负载串联，反映负载电流 I 可动线圈与负载并联，其电流与负载电压 U 成正比。 可动线圈的偏转角正比于负载功率P: 如果U、I 为交流同样可推出可动线 圈的偏转角正比于负载功率P。 电压线圈 电流线圈 优点：可用于交直流；准确度较高。 缺点：受外界磁场影响大；不能承受较大过载；刻度不均匀；内阻小，功耗大。 用途：测量交直流电压、电流及功率。 电动系仪表的技术性能 感应系仪表 感应系仪表的结构 有两个部分：固定部分是由硅钢片叠成的电磁铁铁心，线圈上有电压和电流激磁绕组; 活动部分是一个铝盘。 工作原理： 利用电压和电流线圈在铝盘上产生的感应涡流与交变磁通相互作用产生电磁力，产生转动力矩使铝盘转动。 转动力矩与负载功率成正比，同时引入制动力矩，制动力矩与转速成正比，使铝盘转速与负载功率成正比。 感应系仪表的技术性能 感应系仪表的应用 主要应用为交流电度表 铝盘转动快慢（转动力矩）与功率成正比，由计度器计算出转盘转数而测定出电能。 电表常数 指计量每单位电能值（度或千瓦?小时）时对应铝盘转过的圈数，单位是转/千瓦?小时。  功率和电能的测量方法 功率测量方法 1.直接法：测量功率可直接用电动系功率表、数字功率表或三相功率表，测量三相功率还可以用单相功率表接成两表法或三表法。 2.间接法：直流可通过测量电压、电流间接求得功率。交流则需要通过电压、电流和功率因数求得功率。 功率表正确接线应遵守“电源端”守则，即接线时应将“电源端”接在电源的同一极性上。 *号表示“电源端” 功率表的正确接线 功率表的错误接线 （a）和（b) 电流线圈与电压线圈电源端*不接同一极性，功率表转反 （b） 和（c）可动线圈与固定线圈间存在电位差的错误 单相交流功率的测量 1 用电压表，电流表，相位表间接测交流功率 有功功率 无功功率 视在功率 单相交流功率的测量 2 用功率表测有功（无功）功率 三相交流功率的测量 1 用单相功率表测三相功率 一表法： 适用于电压、负载对称的系统。三相负载的总功率，等于功率表读数的三倍。 三相交流功率的测量 2 在三相三线制中，广泛采用两功率表来测量三相功率。