劳动出版社《电工仪表与电气测量》-B02-9401第二章
55页1、日常生活中,经常遇到需要测量直流电流和直流电压的情况。,指针式直流电压表,安装式 便携式,测量直流电流和电压的仪表称为直流电流表和直流电压表。 常用的直流电流表和电压表主要分为指示类(也称指针式)仪表和数字式仪表两大类。,数字式直流电压表,2-1磁电系测量机构,2-2直流电流表,2-3直流电压表,2-4磁电系检流计,返回目录,1掌握磁电系测量机构的结构。,2-1 磁电系测量机构,3熟悉磁电系测量机构的优缺点。,2掌握磁电系测量机构的工作原理。,电工指示仪表的组成:测量机构和测量线路。其中,测量机构是整个仪表的核心。 对于直流电流表和电压表而言,它们的核心都是磁电系测量机构,也称为磁电系表头。,在磁电系测量机构的基础上配合适当的测量线路,就能够组成各种形式、各种量程的直流电流表和电压表。,一、磁电系测量机构的结构,磁电系测量机构主要由固定的磁路系统和可动的通电线圈组成。,磁电系测量机构的磁路系统 :,外磁式 内磁式 内外磁式,游丝的作用: 产生反作用力矩; 引导电流出入线圈。,磁电系测量机构中的电流途径,在动圈中加装短路线圈,利用短路线圈中产生的感应电流与磁场相互作用产生阻尼力矩。,二、
2、磁电系测量机构的工作原理,磁电系测量机构是根据通电线圈在磁场中受到电磁力矩而发生偏转的原理制成的。,磁电系测量机构的工作原理示意图,当在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。 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也越大;同时,游丝扭得越紧。由于反作用力矩与指针的偏转角成正比,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,MMf,线圈就停留在某一平衡位置,指针就指示出被测量的大小。,三、磁电系仪表的技术特性,1准确度高、灵敏度高 2消耗功率小 3刻度均匀,便于读数,4过载能力小 5只能测量直流,课堂练习,为什么磁电系测量机构只能用来测量直流电流?如果直接用来测量交流电,会产生什么后果? 要想用磁电系测量机构测量交流电,应该怎么办?,本节小结,1磁电系测量机构主要由固定的磁路系统和可动的通电线圈组成。 游丝的作用有两个:一是把可动线圈与外部被测电路连通,二是产生反作用力矩。,2磁电系测量机构是根据通电线圈在磁场中受到电磁力矩而发生偏转的原理制成的。,3磁电系仪表的优点:(1)准确度高、灵敏度高;(2)消耗功率
3、小;(3)刻度均匀,便于读数。 缺点是:(1)过载能力小;(2)只能测量直流。,返回目录,1掌握直流电流表的组成及工作原理。,2-2 直流电流表,2掌握直流电流表的使用方法。,一、直流电流表的组成,实际使用的直流电流表一般都是由磁电系测量机构与分流电阻并联组成的。 由于磁电系电流表只能测量直流电流,故又称为直流电流表。,直流电流表的组成,磁电系测量机构的主要参数有两个:满刻度电流IC和内阻RC。 满刻度电流是指能使测量机构的指针指在满刻度位置时所需要的电流值。 一般情况下,满刻度电流和内阻成反比关系。因为内阻越大,说明其可动线圈的匝数越多,所用导线越细,故满刻度电流越小,该表的价格一般也越高。,若已知磁电系测量机构的满刻度电流为Ic,内阻为RC,被测电流为IX,则应并联的分流电阻为RA。求RA的步骤如下:,解:先求电流量程扩大倍数n,再求应并联的分流电阻RA,解:先求电流量程扩大倍数,应并联的分流电阻为,例21有一只内阻为1k、满刻度电流为100A的磁电系测量机构,若要将其改制成量程为1A的直流电流表,求应并联多大的分流电阻?,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。,
4、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。,分流电阻,外附分流器及其接线,二、多量程直流电流表,多量程直流电流表一般采用并联不同阻值分流电阻的方法来扩大电流量程。,按照分流电阻与测量机构联接方式划分,分流电路分为开路式和闭路式两种形式。,目前几乎所有的多量程直流电流表都采用闭路式分流电路。,缺点:各个量程之间相互影响,计算分流电阻较复杂。 优点:其转换开关的接触电阻处在被测电路中,而不在测量机构与分流电阻的电路里,因此对分流准确度没有影响。可以保证不会烧坏测量机构。,闭路式分流电路的电路图,你知道,闭路式分流电路中,I1、I2、I3中,哪个量程最大,哪个量程最小吗?为什么?,三、直流电流的测量,直流电流表有安装式和便携式两种。,安装式直流电流表,便携式直流电流表,测量直流电流的具体步骤:,1切断被测电路,将电流表串联接入被测电路中。,如果将电流表错接成并联,会造成电路短路,并烧毁电流表。,在测量较高电压电路的电流时,电流表应串联接在被测电路中的低电位端。 测量直流电流时,特别要注意“”、“”接线端,满足电流从“”端流入,“”端流出的要求,以避免
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