磁电式电磁式电动式仪表的定义原理.docx

磁电式、电磁式、电动式仪表的定义、原理1什么是磁电式仪表磁电式仪表广泛地应用于直流电压和电流的测量，如与各种变换器配 合，在交流及高频测量中也得到较广泛的应用，因此在电气测量指示仪表中 占有极为重要的地位2磁电式仪表是由哪几部分构成的磁电式仪表是由固定的磁路系统和可动部分组成的 仪表的磁路系统是在永久磁铁1的两极，固定着极掌2两极掌之间是圆柱形铁心 3圆柱形 铁心固定在仪表的支架上，用来减小磁阻，并在极掌和铁心之间的气隙中形 成沿圆柱形表面均匀辐射的磁场，其磁感应强度处处相等，方向与圆柱形表 面垂直处在这个磁场中的可动线圈4是用很细的漆包线绕制在铝框架上的 框架的两端分别固定着半轴，半轴上的另一端通过轴尖支承于轴承中指针 6安装在前半轴上当可动线圈 4通入电流时，在磁场的作用下便产生转动 力矩，使指针随着线圈一起转动线圈中通过的电流越大，产生的转动力矩 也越大，因此指针转动的角度也大反作用力矩可以由游丝、张丝或悬丝产生当采用游丝时，还同时用它 来导人和导出电流，如图4-1(b)所示因此装设了两个游丝，它们的螺旋方 向相反仪表的阻尼力矩则由铝框产生高灵敏度仪表为减轻可动部分的重 量，通常采用无框架动圈，并在动线圈中加短路线圈，以产生阻尼作用。

磁电式仪表按磁路形式又分为内磁式、 外磁式和内外磁式三种，如图4-2 所示内磁式的结构是永久磁铁在可动线圈的内部外磁式的结构是永久磁铁在可动线圈的外部内外磁式的结构是在可动线圈的内外都有永久磁铁，磁场较强，可使仪表的结构尺寸更为紧凑3磁电式仪表是如何工作的磁电式仪表是根据载流导体在磁场中受力的原理， 即电动机原理而制成的磁电式仪表测量机构产生力矩的原理如图 4-3所示4 .什么是电磁式仪表电磁式仪表是测量交流电流与电压最常见的一种仪表它具有结构简 单、过载能力强、造价低廉以及可交直流两用等一系列优点，因此电磁式仪 表在电力工程，尤其是固定安装的测量中得到了广泛的应用5 .电磁式仪表与磁电式仪表有何不同电磁式仪表与磁电式仪表是两种不同类型的仪表它们有很多不同之 处，突出的表现在性能、结构和表盘上从表盘上就可区分开这两种仪表除它们的图形符号不同外，磁电式电 流表和电压表的刻度基本上是均匀的，而电磁式仪表的刻度则由密变疏从性能上看，磁电式仪表反映的是通过它的电流的平均值，因此它的直 接被测量只能是直流电流或电压； 而电磁式仪表反映的是通过它的电流的有 效值，因此，不加任何转换，电磁式仪表就可用于直流、交流，以至非正弦 电流、电压的测量。

但其测量灵敏度和精度都不及磁电式仪表高，而功耗却 大于磁电式仪表结构和工作原理的不同是两种仪表的根本区别虽然它们都分为固定和 可动两大部分，但其具体组成内容不同磁电式仪表的固定部分是永久磁铁， 用来产生均匀、恒定的磁场；可动部分的核心是一线圈，被测电流流经线圈 时，利用通电导线在磁场中受力的原理（即电动机原理），实现可动部分的转动电磁式仪表的固定部分是被测电流流经的线圈，有电流通过即可形成较强的磁场；可动部分的核心是一片可被及时磁化的软磁性材料 （如铁片，坡莫合金等），利用被磁化酌动铁片与通电线圈（或被磁化的静铁片）磁极之间 的作用力，实现可动部分的偏转由于电磁式仪表构造简单、成本低廉，在 电工测量中获得了广泛的应用，尤其是开关板式交流电流、电压表，基本上 都米用这种仪表电磁式仪表根据测量机构的结构形式不同，分有扁线圈吸引型和圆线圈 排斥型两种6,什么是吸引型电磁式仪表电磁式仪表的测量机构主要有吸引式和排斥式两种类型， 扁线圈吸引型电磁式仪表的结构如图5-1（a）所示吸引型电磁式仪表是由固定线圈l和偏 心装在转轴上的可动铁片2构成的一个电磁系统转轴上还装有指针 3、阻 尼片4及游丝5游丝的作用和在磁电式测量机构中不同，它只产生反作用 力矩。

7,什么是电动式仪表电磁式仪表的测量准确度一般不高， 其主要原因是由于电磁式仪表铁磁 材料的磁滞和涡流效应等造成的用于交流精密测量大多采用电动式仪表， 基本上消除了磁滞和涡流的影响磁电式仪表的磁场是由永久磁铁建立的， 当利用通有电流的固定线圈来代替永久磁铁时，便构成了 "电动式仪表"固 定线圈不仅可以通过直流，而且还可通过交流，因此，电动式仪表的主要优 点是能交直流两用，并能达到〜级的准确度使电动式仪表的准确度得到了 提高电动式仪表不但能精确地测量电流、电压和功率，而且还可以测量功 率因数、相位及频率等它可使用的频率范围较宽，可用在 45〜2500Hz的 交流电路中所以，电动式仪表用途广泛，在精密指示仪表巾占有重要地位现在，电动式仪表正朝着提高灵敏度、扩大量程和频率范围，以及降低 功耗、缩小外形、减小质量、降低成本和提高使用寿命的方向发展目前， 国内外出现了张丝支承、陶瓷支架、陶瓷转轴、小偏转角以及光标指示的电 动式仪表，其准确度为 1%,功率损耗小于1W,交流使用的额定频率可达 15-5000HZ,扩展频率范围则达10000Hz,这样就更扩大了电动式仪表的应用 范围显而易见，电动式仪表在各类指示仪表中，保持着明显的优势。

8.电动式仪表的结构是怎样的是如何工作的电动式仪表的测量机构主要由建立磁场的固定线圈 1和在此磁场中偏转 的可动线圈2组成，其结构如图6-1所示固定线圈1分为平行排列，互相 对称的两部分，中间留有空隙，以便穿过转轴这种结构的特点是能获得均 匀的工作磁场，并可借助改变两个固定线圈之间的串、并联关系而得到不同的电流量程可动线圈与转轴固接 在一起，转轴上装有指针3和空气阻尼器的阻尼片4游丝5用来产生反作 用力矩，并起引导电流的作用可动线圈比固定线圈小些、轻些，常见的线 圈形状有圆形、椭圆形及矩形等由于线圈工作磁场很弱，通常只有磁电式 仪表磁场的1%〜5%,故易受外磁场影响为此电动式仪表的测量机构应置 于磁屏蔽罩内，以减少对测量机构的干扰电动式仪表的工作原理如图 6-2所示可动线圈置于固定线圈之内，装在转轴上，当固定线圈通过电流 J,和可动线圈通过电流I2时，固定线圈产生磁场，可动线圈和该磁场相互作 用产生转动力矩，带动指针偏转指示出被测量值的大小反作用力矩也由游丝产生，阻尼力矩由阻尼片在空气阻尼盒内的运动产生电动式仪表电动式仪表有两个线圈：固定线圈和可动线圈（产生转动转矩的装置） 产生阻转矩的装置为联在转轴上的螺旋弹簧。

可动线圈与指针及空气阻尼器 的活塞都固定在转轴上，其电流通过螺旋弹簧引入。