电工仪表与测量第2版 教学课件 ppt 作者 刘晨号 第二章

1、第二章,第二章,1.掌握磁电系仪表的测量机构； 2.掌握电流表与电压表的测量原理。 1.掌握电流和电压的测量方法； 2.掌握电流表与电压表的校验方法。 一、结构组成 二、工作原理 三、主要特点 一、磁电系电流表,一、结构组成,1.固定部分 2.可动部分,二、工作原理,1.转动力矩,二、工作原理,二、工作原理,图2-1 磁电系测量机构 1永久磁铁 2极掌 3圆柱形铁心 4可动线圈 5游丝 6指针,二、工作原理,图2-2 磁电系测量 机构的工作原理,2.反作用力矩,二、工作原理,二、工作原理,3.阻尼力矩,三、主要特点,1) 准确度高，灵敏度高。 2) 刻度均匀。 3) 过载能力小。 4) 只能测量直流。,一、磁电系电流表,图2-4 磁电系电流表的原理电路,一、磁电系电流表,一、磁电系电流表,例2-1 一磁电系测量机构的满偏电流是500A，内阻是200。问应当并联多大的分流电阻，才能制成一只量程为50A的电流表? 解 电流表量程扩大倍数为,图2-5 外附式分流器及其接线 a) 外附式分流器 b) 分流器接线 1电流端钮 2电压端钮,二、多量程直流电流表,图2-6 多量程直流电流表原理电路

2、a)并联分流 b)环形分流,二、多量程直流电流表,图2-7 环形分流的多量程电流表原理电路 a) 端钮式电路 b) 插销式电路 c) 转换开关式电路,三、磁电系电压表,例2-2 一磁电系测量机构的满偏电流是500A，内阻是200。问应当串联多大的附加电阻，才能制成一只量程为50V的电压表?该电压表的总内阻又是多少? 解 测量机构的满偏电压为,三、磁电系电压表,图2-8 用附加电 阻扩大电压表量程,三、磁电系电压表,解 测量机构的满偏电压为,解 测量机构的满偏电压为,图2-9 多量程直流电压表原理电路图,四、多量程直流电压表,例2-3 有一只满偏电流为500A，内阻是500的磁电系测量机构，要改制成一只量程分别为25V和100V的双量程电压表，问应当串联多大的附加电阻? 解 测量机构的满偏电压为 1) 当U1=25V时，电压表量程扩大倍数为 2) 当U2=100V时，电压表量程扩大倍数为,解 测量机构的满偏电压为,1) 当U1=25V时，电压表量程扩大倍数为,2) 当U2=100V时，电压表量程扩大倍数为,2) 当U2=100V时，电压表量程扩大倍数为,例2-4 有一量程为25V的磁电系

3、电压表，总内阻为50000，若扩大量程为100V时，问应当串联多大的附加电阻? 解 将25V电压表看作一个等值的测量机构，其满偏电压为25V，内阻为50000，则电压表量程扩大倍数为,2) 当U2=100V时，电压表量程扩大倍数为,五、常用磁电系电流表和电压表的使用(见表2-1),表2-1 常用磁电系电流表和电压表的使用,五、常用磁电系电流表和电压表的使用(见表2-1),表2-1 常用磁电系电流表和电压表的使用,五、常用磁电系电流表和电压表的使用(见表2-1),表2-1 常用磁电系电流表和电压表的使用,一、磁电系检流计的结构及工作原理,图2-10 磁电系检流计结构示意图 1动圈 2悬丝 3金属丝 4反射小镜,一、磁电系检流计的结构及工作原理,图2-11 光标指示原理 1标度尺 2灯泡 3反射小镜,二、光电检流计工作原理,图2-12 光电检流计的工作原理,三、使用检流计的注意事项,1) 轻取轻放。 2) 不准用万用表或电桥直接测量检流计的内阻，以免烧毁检流计。 3) 在不清楚被测电流范围时，应以最低灵敏度开始检测，逐步向高灵敏度挡过渡，直到合适为止。 4) 应在干燥、无尘及无振的场所使用

4、或保存。,4) 应在干燥、无尘及无振的场所使用或保存。,图2-13 吸引型测量机构的结构 1固定线圈 2可动铁片 3指针 4阻 尼片 5游丝 6永久磁铁 7磁屏,一、结构组成,1.吸引型 2.排斥型,2.排斥型,图2-14 吸引型测量机构的工作原理 a)正向电流 b)反向电流,2.排斥型,图2-15 排斥型测量机构的结构 1固定线圈 2定铁片 3转轴 4动 铁片 5游丝 6指针 7阻尼片 8平衡锤 9磁屏蔽,二、工作原理,图2-16 排斥型测量机构的工作原理 1定铁片 2动铁片,三、主要特点,1) 交直流两用。 2) 灵敏度不高。 3) 频率误差较大。 4) 结构简单，价格便宜，应用广泛。 5) 受外磁场影响大。 6) 过载能力强 7) 标度尺不均匀。,一、电磁系电流表,图2-17 双量程电磁系电流表的工作原理 a) 线圈串联 b) 线圈并联,二、电磁系电压表,图2-18 双量程电磁 系电压表的工作原理,三、常用的电磁系电流表和电压表的使用(见表2-2),表2-2 常用的电磁系电流表和电压表的使用,三、常用的电磁系电流表和电压表的使用(见表2-2),表2-2 常用的电磁系电流表和电压表

5、的使用,一、仪用互感器的工作原理,1.电压互感器的工作原理 2.电流互感器的工作原理,一、仪用互感器的工作原理,图2-19 仪用互感器的结构和接线 a) 电压互感器 b) 电流互感器 1一次绕组 2二次绕组 3铁心,2.电流互感器的工作原理,图2-20 仪用互感器的图形符号 a) 电压互感器 b) 电流互感器,二、仪用互感器的误差和准确度,1.变比误差 2.相角误差 3.仪用互感器的准确度,三、仪用互感器的正确使用,1) 接线要正确。 2) 与互感器相接的测量仪表消耗功率总量不得超过互感器的额定容量。 3) 互感器二次绕组、铁心及外壳必须可靠接地，以保证人身及设备安全。 4) 运行时电流互感器的二次侧严禁开路。 5) 电压互感器的一、二次侧严禁短路。,四、常用的仪用互感器,1.电流互感器(见图2-21) 2.电压互感器(见图2-22),1.电流互感器(见图2-21),图2-21 电流互感器,2.电压互感器(见图2-22),图2-22 电压互感器,2.电压互感器(见图2-22),图2-23 钳形电流表,一、钳形电流表的工作原理,1.互感器式钳形电流表 2.电磁系钳形电流表,2.电磁系钳形

6、电流表,图2-24 钳形电流表电路组成,2.电磁系钳形电流表,图2-25 钳形电流表的外形,2.电磁系钳形电流表,图2-26 交直流钳形电流,二、钳形电流表的正确使用(见表2-3),表2-3 钳形电流表的正确使用,二、钳形电流表的正确使用(见表2-3),表2-3 钳形电流表的正确使用,二、钳形电流表的正确使用(见表2-3),表2-3 钳形电流表的正确使用,一、实验目的,1.初步掌握电流表和电压表的校验方法。 2.理解误差的概念，熟悉误差的计算。,二、实验电路(见图2-27图2-30),图2-27 直流电流表的校验电路,二、实验电路(见图2-27图2-30),图2-28 直流电压表的校验电路,二、实验电路(见图2-27图2-30),图2-29 交流电流表的校验电路,二、实验电路(见图2-27图2-30),图2-30 交流电压表的校验电路,三、实验设备(见表2-4),表2-4 实验设备,三、实验设备(见表2-4),表2-4 实验设备,三、实验设备(见表2-4),表2-4 实验设备,四、实验步骤,1.检验直流电流表 2.检验直流电压表 3.检验交流电流表 4.检验交流电压表,1.检验直流电流

7、表,表2-5 直流电流表校验数据,2.检验直流电压表,表2-6 直流电压表校验数据,3.检验交流电流表,表2-7 交流电流表校验数据,4.检验交流电压表,表2-8 交流电压表校验数据,五、填写实验报告,1.根据实验记录进行分析(数据处理与误差分析)。 2.结论。 1.试述磁电系测量机构的结构及工作原理。 2.试述磁电系仪表的阻尼工作原理。 3.对电流表和电压表的内阻各有何要求?为什么? 4.当误将电流表与负载并联测量，或误将电压表与负载串联测量时，会发生什么后果?为什么? 5.试述电磁系测量机构的结构及工作原理。 6.扩大直流电流表和交流电流表量程的方法有哪些? 7.一只磁电系表头的内阻为100，其额定压降为50mV。 8.怎样扩大直流电压表和交流电压表的量程? 9.将量程为50V、内阻为20k的直流电压表，改装成量程为300V的电压表，问需串联多大的附加电阻?其总内阻应是多少?,五、填写实验报告,10.某电压表的表盘上标有“25k/V”的字样，这是什么技术参数?表示什么意义? 11.为什么检流计在保管期间或是搬动前以及使用后，必须将止动器锁上或短接其输入端? 12.使用光电检流计的注意事项是什么? 13.试述电压互感器和电流互感器的工作特点及基本原理。 14.当电压互感器的电压比为10000V/100V、电流互感器的电流比为200A/5A时，若接在二次侧的电压表读数为68V，电流表读数为4A，问被测电路的电压及电流各为多少? 15.使用钳形电流表应注意哪些问题? 16.校验电流表、电压表的目的是什么?有哪些校验方法?,

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