电气测量2电流与电压的测量.pptx

第一节直流电流表与电压表 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。演示电表只有一个测量机构（俗称表头），配合不同的测量板时，就能组成各种不同量程的电流表、电压表或检流计。一、磁电系测量机构一、磁电系测量机构测量机构转换开关分流电阻演示用电表永久磁铁标度尺机械调零旋钮游丝铁 心引出线指 针磁电系测量机构的结构极掌平衡锤磁电系测量机构的结构磁电系测量机构的结构 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：o外磁式：永久磁铁在可动线圈的外部。o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。o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。磁电系测量机构中的磁路系统磁电系测量机构中的磁路系统外磁式内磁式内外磁式磁电系测量机构的磁路系统磁电系测量机构的工作原理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。o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MI，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也越大；同时，游丝扭得越紧，由于Mf，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，此时，指针就指示出被测量的大小。二、磁电系测量机构的工作原理二、磁电系测量机构的工作原理M =MfM=NBSIMf=DNBSI=D线圈匝数线圈匝数磁感应强度磁感应强度线圈所包围面积线圈所包围面积线圈中通入电流线圈中通入电流可动部分偏转角（指针偏转角）可动部分偏转角（指针偏转角）游丝的反作用系数游丝的反作用系数磁电系测量机构的灵敏度，表示单位被测量（电流）所对应的偏转角。磁电系测量机构的灵敏度，表示单位被测量（电流）所对应的偏转角。结论：磁电系测量机构可动部分的稳定偏转角与通过线圈的电结论：磁电系测量机构可动部分的稳定偏转角与通过线圈的电流成正比。因此，可以用偏转角的大小来衡量被测电流的大小，流成正比。因此，可以用偏转角的大小来衡量被测电流的大小，并由指针在标度尺上直接显示被测电流的数值。并由指针在标度尺上直接显示被测电流的数值。三、磁电系仪表的特点三、磁电系仪表的特点1、准确度高、灵敏度高；、准确度高、灵敏度高；2、功率消耗小；、功率消耗小；3、刻度均匀；、刻度均匀；4、过载能力小；、过载能力小；5、只能测量直流。、只能测量直流。原因：由于永久磁铁的极性是固定不变的，所以只有在线圈中原因：由于永久磁铁的极性是固定不变的，所以只有在线圈中通入直流电流时，仪表的可动部分才能产生稳定的偏转。如果通入直流电流时，仪表的可动部分才能产生稳定的偏转。如果在线圈中通入交流电流，则产生的转动力矩也是交变的，可动在线圈中通入交流电流，则产生的转动力矩也是交变的，可动部分由于惯性作用而来不及偏转，仪表指针只能在零位附近抖部分由于惯性作用而来不及偏转，仪表指针只能在零位附近抖动或不动。所以，磁电系仪表只能直接测量直流。要想测量交动或不动。所以，磁电系仪表只能直接测量直流。要想测量交流电流，只有配用整流器后才能使用。流电流，只有配用整流器后才能使用。第第2节节 磁电系直流电流表磁电系直流电流表 目前使用的直流电流表和直流电压表目前使用的直流电流表和直流电压表,大部分都大部分都是采用磁电系测量机构配合适当的测量线路组成的是采用磁电系测量机构配合适当的测量线路组成的.一、磁电系电流表一、磁电系电流表1、磁电系电流表的组成、磁电系电流表的组成 在磁电系测量机构中，由于可动线在磁电系测量机构中，由于可动线圈的导线很细，而且电流还有经过游丝，圈的导线很细，而且电流还有经过游丝，所以允许通过的电流很小，约几微安到所以允许通过的电流很小，约几微安到几百微安。要测量较大的电流，必须加几百微安。要测量较大的电流，必须加接分流电阻。因此，磁电系电流表实际接分流电阻。因此，磁电系电流表实际上是由磁电系测量机构与分流电阻并联上是由磁电系测量机构与分流电阻并联组成的。组成的。流过测量机构的电流为流过测量机构的电流为整理上式得整理上式得设设为电流量程扩大倍数（为电流量程扩大倍数（n），则），则由上式可得由上式可得 要使电流表量程扩大要使电流表量程扩大n倍，所并联的分流电阻倍，所并联的分流电阻RA应为测量机构内阻应为测量机构内阻RC的的1/(n-1)。可见，对于同一测量机构，只要配上不同的分流电阻，就。可见，对于同一测量机构，只要配上不同的分流电阻，就能制成不同量程的电流表。一般情况下，能制成不同量程的电流表。一般情况下，RA比比RC小得多，故被测电流小得多，故被测电流IX的绝大部分要经分流电阻分流，实际通过测量机构的电流的绝大部分要经分流电阻分流，实际通过测量机构的电流IC只是只是IX的很小的很小一部分。同时，当一部分。同时，当RC与与RA数值一定时，数值一定时，IX与与IC之比也是一定的。因此，只之比也是一定的。因此，只要将电流表标度尺的刻度放大要将电流表标度尺的刻度放大IX/IC倍，就能用仪表指针的偏转角来直接反倍，就能用仪表指针的偏转角来直接反映被测电流的数值。映被测电流的数值。例例1 有一只内阻为有一只内阻为200、满刻度电流为、满刻度电流为500500A A的磁电系测的磁电系测量机构，现要将其改制成量程为量机构，现要将其改制成量程为1A1A的直流电流表，求应并联的直流电流表，求应并联多大的分流电阻？多大的分流电阻？若需利用该测量机构测量若需利用该测量机构测量100A100A的电流，应选用何种规格的电流，应选用何种规格的外附分流器？的外附分流器？解：先求电流量程扩大倍数解：先求电流量程扩大倍数再求应并联的分流电阻为再求应并联的分流电阻为若用此表测量若用此表测量100A的电流，选用分流器时，应考虑测量的电流，选用分流器时，应考虑测量机构满偏时的电压，即机构满偏时的电压，即所以应选用所以应选用“100A，100mV”的外附分流器。的外附分流器。2、分流电阻、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。考虑到分流电阻的散热和安装尺寸，当被测电锰铜制成。考虑到分流电阻的散热和安装尺寸，当被测电流小于流小于30A时，分流电阻可以安装在电流表的内部，称为时，分流电阻可以安装在电流表的内部，称为内内附分流器附分流器；当被测电流超过；当被测电流超过30A时，分流电阻一般安装在电时，分流电阻一般安装在电流表的外部，称为流表的外部，称为外附分流器外附分流器。外附分流器上一般不标明。外附分流器上一般不标明电阻值，而是标明额定电压（指分流器工作在额定电流时电阻值，而是标明额定电压（指分流器工作在额定电流时两个电位端钮间的电压）和额定电流值（指电流表量程扩两个电位端钮间的电压）和额定电流值（指电流表量程扩大后的最大电流值）。目前，国家标准规定外附分流器在大后的最大电流值）。目前，国家标准规定外附分流器在通入额定电流时，对应的额定电压为通入额定电流时，对应的额定电压为30mV,45mV,75mV,100mV,150mV和和300mV共六种规格。共六种规格。若测量机构与分流器相连，当测量机构的电流量程与内阻若测量机构与分流器相连，当测量机构的电流量程与内阻RC的乘积与分流器的额定电压相等时，测量机构与外附分的乘积与分流器的额定电压相等时，测量机构与外附分流器连接后，其量程就等于分流器的额定电流。流器连接后，其量程就等于分流器的额定电流。二、多量程直流电流表二、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连接方式不同分为开路式和闭路式两种形式。程。按照分流电阻与测量机构连接方式不同分为开路式和闭路式两种形式。-开路式分流电路开路式分流电路闭路式分流电路闭路式分流电路优点：各量程间相互独立、互不影响。优点：各量程间相互独立、互不影响。缺点：转换开关的接触电阻包含在分流电缺点：转换开关的接触电阻包含在分流电路中，可能引起较大的测量误差。特别是路中，可能引起较大的测量误差。特别是当转换开关触头接触不良，导致分流电路当转换开关触头接触不良，导致分流电路断开时，被测电流将全部流过测量机构使断开时，被测电流将全部流过测量机构使之烧毁。之烧毁。缺点：各个量程之间相互影响，计算分缺点：各个量程之间相互影响，计算分流电阻较复杂。流电阻较复杂。优点：转换开关的接触电阻处在被测电优点：转换开关的接触电阻处在被测电路中，对分流准确度没有影响。尤其当路中，对分流准确度没有影响。尤其当触头接触不良时，保证不会烧毁测量机触头接触不良时，保证不会烧毁测量机构。构。例例2：如图所示两个量程的电流表中，已知表头满偏电流为：如图所示两个量程的电流表中，已知表头满偏电流为500A，内阻为，内阻为300，量程，量程I I1 1=10mA=10mA，量程，量程I I2 2=1mA=1mA，求分流电阻，求分流电阻R R1 1和和R R2 2的阻值。的阻值。解：对量程解：对量程I1挡的电流量程扩大倍数为挡的电流量程扩大倍数为再求应并联的分流电阻为再求应并联的分流电阻为同理对量程同理对量程I2挡的电流量程扩大倍数为挡的电流量程扩大倍数为再求应并联的分流电阻为再求应并联的分流电阻为解（解（1）、（）、（2）所组）所组成的方程组可得成的方程组可得一、磁电系电压表一、磁电系电压表问题引出问题引出：根据欧姆定律可知，一只内阻为：根据欧姆定律可知，一只内阻为RC、满刻度电流为、满刻度电流为IC的磁电系测的磁电系测量机构，本身就是一只量程为量机构，本身就是一只量程为UC=ICRC的电压表，只是其电压量程很小。如的电压表，只是其电压量程很小。如果需要测量更高的电压，就必须扩大其电压量程。根据串联电阻具有分压作果需要测量更高的电压，就必须扩大其电压量程。根据串联电阻具有分压作用的原理，扩大电压量程的方法就是给测量机构串联一只分压电阻用的原理，扩大电压量程的方法就是给测量机构串联一只分压电阻RV，可，可见，磁电系直流电压表是由磁电系测量机构与分压电阻串联组成的。见，磁电系直流电压表是由磁电系测量机构与分压电阻串联组成的。-+-第第3节节 磁电系直流电压表磁电系直流电压表-+-设磁电系测量机构的额定电压为设磁电系测量机构的额定电压为串联适当分压电阻串联适当分压电阻RV后，可使电压量后，可使电压量程扩大为程扩大为U。此时，通过测量机构的电。此时，通过测量机构的电流仍为流仍为IC，且，且IC与被测电压与被测电压U成正比。成正比。所以，可以用仪表指针偏转角的大小来所以，可以用仪表指针偏转角的大小来反映被测电压的数值。反映被测电压的数值。若令若令m=U/UC为电压量程扩大倍数，则为电压量程扩大倍数，则整理得整理得结论：要使电压表量结论：要使电压表量程扩大程扩大m倍，需要串倍，需要串连的分压电阻是测量连的分压电阻是测量机构内阻机构内阻RC的（的（m-1)倍。倍。例例3:一只内阻为一只内阻为500、满刻度电流为、满刻度电流为100100A A的磁电系测量机构，的磁电系测量机构，要改制成要改制成50V50V量程的直流电压表，应串联多大的分压电阻？该电量程的直流电压表，应串联多大的分压电阻？该电压表的总内阻是多少？压表的总内阻是多少？解：解：先求出测量机构的额定电压为先求出测量机构的额定电压为再求出电压量程扩大倍数为再求出电压量程扩大倍数为应串联的分压电阻为应串联的分压电阻为该电压表的总电阻为该电压表的总电阻为 分压电阻一般应采用电阻率大、电阻分压电阻一般应采用电阻率大、电阻温度系数小的锰铜丝饶制而成。分压电阻温度系数小的锰铜丝饶制而成。分压电阻也分为内附式和外附式两种。通常量程低也分为内附式和外附式两种。通常量程低于于600V时可采用内附式的，以便安装在表时可采用内附式的，以便安装在表壳内部；量程高于壳内部；量程高于600V时，应采用外附式时，应采用外附式的。外附式分压电阻是单独制造的，并且的。外附式分压电阻是单独制造的，并且要与仪表配套使用。要与仪表配套使用。二、多量程直流电压表二、多量程直流电压表共用式分压电路共用式分压电路优点：高量程分压电阻共用了低量程分压电阻，节约了材料。优点：高量程分压电阻共用了低量程分压电阻，节约了材料。缺点：一旦低量程分压电阻损坏，则高量程电压档就不能使用。缺点：一旦低量程分压电阻损坏，则高量程电压档就不能使用。电压灵敏度的概念电压灵敏度的概念电压表各量程内阻与相应电压量程的比值为一常数，单位为电压表各量程内阻与相应电压量程的比值为一常数，单位为“/V”/V”。电压灵敏度的作用电压灵敏度的作用1、表示电压表指针偏转至满刻度时取自被测电路的电流值；、表示电压表指针偏转至满刻度时取自被测电路的电流值；2、能方便地计算出该电压表各量程的内阻。、能方便地计算出该电压表各量程的内阻。例如：例如：500型万用表直流电压的电压灵敏度为型万用表直流电压的电压灵敏度为20K/V/V。它表示测量。它表示测量直流电压，当指针偏转至满刻度时，取自被测电路的电流为直流电压，当指针偏转至满刻度时，取自被测电路的电流为1V/200001V/20000=50=50A A，在，在10V10V档时电压表内阻为档时电压表内阻为101020000=200K。电压灵敏度的意义电压灵敏度的意义 电压灵敏度越高，相同量程下电压表的内阻越大，取用被测电压灵敏度越高，相同量程下电压表的内阻越大，取用被测电路的电流越小，对被测电路的影响越小，测量准确度也越高。电路的电流越小，对被测电路的影响越小，测量准确度也越高。电压灵敏度为20kV，表示测量直流电压，当指针偏转到满刻度时，取自被测电路的电流是1V20k50A，在10V挡时电压表内阻是1020k200k3 3使用电压表应注意的事项使用电压表应注意的事项 （1）电压表必须并入电路中；）电压表必须并入电路中；（2）注意电压表的极性，要求电压表）注意电压表的极性，要求电压表“+”端接端接高电位，高电位，“-”端接低电位；端接低电位；（3）正确选择仪表的量程，测量时尽量使指针）正确选择仪表的量程，测量时尽量使指针在半偏以在半偏以上，以减小测量误差；上，以减小测量误差；（4）选择内阻合适的仪表，希望电压表内阻越）选择内阻合适的仪表，希望电压表内阻越大越好。大越好。本本 章章 小小 结结1、磁电系测量机构是利用永久磁铁的磁场对载流线圈产生作、磁电系测量机构是利用永久磁铁的磁场对载流线圈产生作用力的原理制造的。磁电系测量机构主要是由永久磁铁、圆柱用力的原理制造的。磁电系测量机构主要是由永久磁铁、圆柱形铁心、可动线圈、游丝、指针等部件组成。磁电系测量机构形铁心、可动线圈、游丝、指针等部件组成。磁电系测量机构的指针偏转角与通过动圈的电流成正比，即的指针偏转角与通过动圈的电流成正比，即 2、由磁电系测量机构构成的仪表可直接用以测量直流电压和、由磁电系测量机构构成的仪表可直接用以测量直流电压和电流。扩大磁电系电流表的量程的方法是将分流器（电阻器）电流。扩大磁电系电流表的量程的方法是将分流器（电阻器）与动圈并联，通过求取电流量程扩大倍数来求分流电阻的阻值。与动圈并联，通过求取电流量程扩大倍数来求分流电阻的阻值。即即3、扩大磁电系电压表量程的方法是将附加电阻与动圈串联，、扩大磁电系电压表量程的方法是将附加电阻与动圈串联，通过求取电压量程扩大倍数来求分压电阻的阻值。即通过求取电压量程扩大倍数来求分压电阻的阻值。即4、磁电式仪表的、磁电式仪表的优点优点优点优点：刻度均匀、灵敏度高、准确度高、：刻度均匀、灵敏度高、准确度高、消耗功率小、受外界磁场影响小等。消耗功率小、受外界磁场影响小等。磁电式仪表的磁电式仪表的缺点缺点缺点缺点：结构复杂、造价较高、过载能力小，而：结构复杂、造价较高、过载能力小，而 且只能测量直流，不能测量交流。且只能测量直流，不能测量交流。使用注意事项使用注意事项使用注意事项使用注意事项：电表接入电路时要：电表接入电路时要注意极性注意极性注意极性注意极性，否则指针反打会，否则指针反打会 损坏电表。通常磁电式仪表的接线柱旁均标有损坏电表。通常磁电式仪表的接线柱旁均标有 +、记号，以防接错。、记号，以防接错。本本 章章 习习 题题1、磁电系测量机构指针的偏转角与、磁电系测量机构指针的偏转角与 成正比。成正比。A.通过动圈的电流；通过动圈的电流；B.通过动圈的电流的平方；通过动圈的电流的平方；C.动圈两端所加的电压。动圈两端所加的电压。2、当磁电系测量机构的指针停留在某一刻度时，不存在、当磁电系测量机构的指针停留在某一刻度时，不存在 。A.转动力矩；转动力矩；B.反作用力矩；反作用力矩；C.阻尼力矩。阻尼力矩。3、磁电系测量机构的铝框断裂时，不存在、磁电系测量机构的铝框断裂时，不存在 。A.转动力矩；转动力矩；B.反作用力矩；反作用力矩；C.阻尼力矩。阻尼力矩。4、磁电系指示仪表中的游丝或张丝的作用是产生、磁电系指示仪表中的游丝或张丝的作用是产生 。A.转动力矩；转动力矩；B.反作用力矩；反作用力矩；C.阻尼力矩。阻尼力矩。5、电流表应与负载串联，电压表应与负载并联。如果两者接反，、电流表应与负载串联，电压表应与负载并联。如果两者接反，试问有何后果？试问有何后果？6、磁电系测量机构为何不能直接用来测量交流？、磁电系测量机构为何不能直接用来测量交流？7、有一只磁电系表头，其满刻度电流为、有一只磁电系表头，其满刻度电流为1mA，内阻为，内阻为45，若，若将其做成量程为将其做成量程为100mA100mA的直流毫安表，求分流电阻。的直流毫安表，求分流电阻。8 8、有一只磁电系表头，其满刻度电流为有一只磁电系表头，其满刻度电流为1mA，内阻为，内阻为45，若，若将其做成将其做成100mA和和200mA的双量程毫安表，试分别画出采用开的双量程毫安表，试分别画出采用开路式和闭路式分流电路的仪表电路，并求出分流电阻。路式和闭路式分流电路的仪表电路，并求出分流电阻。9、有一磁电系表头，内阻为、有一磁电系表头，内阻为150，额定内阻压降为，额定内阻压降为45mV45mV，欲，欲改为量程改为量程15V15V的电压表，求附加电阻值。的电压表，求附加电阻值。1010、一磁电系电压表的内阻为、一磁电系电压表的内阻为30003000，量程为，量程为3V3V，今要将量程，今要将量程扩大为扩大为300V300V，求附加电阻值。，求附加电阻值。1111、有一磁电系表头，内阻为有一磁电系表头，内阻为150，额定内阻压降为，额定内阻压降为45mV，现将它改为现将它改为150mA表，求分流器的电阻值？若改为量程为表，求分流器的电阻值？若改为量程为15V的电压表，其附加电阻值为多少？的电压表，其附加电阻值为多少？12、用内阻为、用内阻为200、满刻度偏转电流为、满刻度偏转电流为500500A A的磁电系测量的磁电系测量机构，制成一只量程为机构，制成一只量程为100V100V的电压表时，问应串联多大的附加的电压表时，问应串联多大的附加电阻？该电压表的总内阻是多少？电阻？该电压表的总内阻是多少？o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。o当被测电流小于30A时，可采用内附分流器。o当被测电流大于30A时，可采用外附分流器。外附分流器及其接线电流端钮电位端钮四、直流磁电系检流计四、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使用检流计的注意事项o搬动时必须轻拿轻放。o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。o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。o禁止用万用表或电桥直接测量检流计的内阻。o检流计应放置在于燥、无尘、无振动的场所使用或保存。第二节交流电流表与电压表配电柜上的交流仪表1T1-A型电磁系电流表一、电磁系测量机构一、电磁系测量机构o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。o根据其结构形式的不同，可分为吸引型和排斥型两类。吸引型测量机构排斥型测量机构磁感应阻尼器原理示意图阻尼器，是以提供运动的阻力、耗减运动阻尼器，是以提供运动的阻力、耗减运动能量的装置。在航天、航空、军工、枪炮、能量的装置。在航天、航空、军工、枪炮、汽车等行业中早已应用各种各样的阻尼器汽车等行业中早已应用各种各样的阻尼器(或减震器或减震器)来减振消能。来减振消能。吸引型测量机构工作原理电流正向电流正向电流反向电流反向排斥型测量机构工作原理电流正向电流正向电流反向电流反向电磁系测量机构的工作原理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指针偏转角与线圈中电流的关系 o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。o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MK1（N I）2 上式说明，电磁系测量机构指针的偏转角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。电磁系仪表的特点电磁系仪表的特点优点o既可测量直流，又可测量交流。o过载能力强，制造成本低。缺点：o标度尺刻度不均匀。o易受外磁场影响。电磁系电流表的刻度不均匀二、交流电流表二、交流电流表o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o安安装装式式电电磁磁系系电电流流表表：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。o便便携携式式电电磁磁系系电电流流表表：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。双量程电磁系电流表原理线圈串联线圈并联三、交流电压表三、交流电压表o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。o安安装装式式交交流流电电压压表表:一般都做成单量程的，且最大量程不超过600V。要测量更高的交流电压时，仪表要与电压互感器配合使用。o便携式交流电压表便携式交流电压表:一般都做成多量程 的，并采用了共用式分压电路。双量程电磁系电压表四、整流系交流电压表四、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整流系交流电压表的组成o磁电系测量机构和整流装置组成的仪表称为整流系仪表。o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。整流系交流电压表中的整流电路半波整流电路全波整流电路o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。o对于半波整流 I有效1.11 I平均o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o简述电磁系仪表的结构。o为什么电磁系仪表可以交直流两用？o磁电系仪表和电磁系仪表的标度尺有什么不同？为什么？o电磁系仪表的过载能力为什么比较强？o便携式电磁系电流表是如何扩大量程的？o整流系交流电压表有哪些优缺点？返回章目录第三节仪用互感器 仪用互感器是用来按比例变换交流电压或交流电流的仪器，它包括变换交流电压的电压互感器和变换交流电流的电流互感器。一、仪用互感器的用途一、仪用互感器的用途o 扩大交流仪表的量程。o 测量高电压时保证工作人员和 仪表的安全。o 有利于仪表生产的标准化，降低生产成本。二、电流互感器二、电流互感器o电流互感器实际上是一个降流变压器，能把一次侧的大电流变换成二次侧的小电流。一般电流互感器二次侧的额定电流为5A。o电流互感器的一次侧额定电流I1N与二次侧额定电流I2N之比，叫做电流互感器的额定变流比，用KTA表示，即电流互感器的符号电流互感器的接线图与电流互感器配合使用的交流电流表LDZJ1-10型常用电流互感器常用电流互感器LDZJ1-10型型LQG-0.5型型LAZBJ-10型型LMZ1-0.5系列系列电流互感器的正确使用电流互感器的正确使用o要正确接线。将电流互感器的一次侧与被测电路串联，二次侧与电流表串联。o电流互感器的二次侧在运行中绝对不允许开路。因此，在电流互感器的二次侧回路中严禁加装熔断器。运行中需拆除或更换仪表时，应先将电流互感器的二次侧短路后再进行操作。o电流互感器的铁心和二次侧的一端必须可靠接地。o接在同一互感器上的仪表不能太多。二、电压互感器二、电压互感器o 电压互感器实际上就是一个降压变压器，它能将一次侧的高电压变换成二次侧的低电压。o电压互感器二次侧的额定电压一般为100V。o电压互感器一次侧额定电压U1N与二次侧额定电压U2N之比，称为电压互感器的额定变压比，用KTV表示，即 电压互感器的符号电压互感器接线图常用电压互感器JDJ-6、10型型JDZ-3、6、10Q型型JDG4-0.5型型 电压互感器的正确使用电压互感器的正确使用 o要正确接线。将电压互感器的一次侧与被测电路并联，二次侧与电压表并联。o电压互感器的一次侧、二次侧在运行中绝对不允许短路。因此，一次侧、二次侧都要加装熔断器。o电压互感器的铁心和二次侧的一端必须可靠接地。思考与练习o仪用互感器的用途有哪些？o为什么不能用并联分流电阻的方法扩大交流电流表的量程？o如何正确使用电流互感器和电压互感器？o为什么电流互感器的二次侧在运行中绝对不允许开路？而电压互感器的二次侧在运行中绝对不允许短路？o能用电压互感器扩大直流电压表的量程吗？为什么？返回章目录第四节钳形电流表o钳形电流表的最大优点是可以在不切断电路的情况下测量运行中的交流电动机的工作电流，从而很方便地了解电动机的工作状态。o实际使用的钳形电流表分为指针式和数字式两大类。一、钳形电流表的构造及原理互感器式钳形电流表o 互感器式钳形电流表只能测量交流电流。如T301、T302、MG24等型号的钳形电流表就属于此类仪表。电磁系钳形电流表 由于电磁系仪表可动部分的偏转方向与电流极性无关，因此它可以交、直流两用。在测量运行中的绕线式异步电动机的转子电流时，因为转子电流的频率很低，若用互感器式钳形电流表则无法测量其准确数值，这时只能采用电磁系钳形电流表。MG20、MG21型钳形电流表属于交、直流两用的电磁系钳形电流表。数字式钳形电流表测量时将被测导线置于钳口中央二、钳形电流表的使用钳口要结合紧密，有污物要及时清洗测量5A以下较小电流时，可将被测导线多绕几圈再放入钳口测量。被测的实际电流等于仪表读数除以放进钳口中导线的圈数测量完毕，一定要将仪表的量程开关置于最大位置上思考与练习o钳形电流表的最大优点是什么？o简述互感器式钳形电流表的结构和用途。o简述电磁系钳形电流表的结构和用途。o如何正确使用钳形电流表测量电路中的电流？返回章目录第五节电流表与电压表的选择和使用一、电流表和电压表的选择一、电流表和电压表的选择o根据电工测量的目的和要求，合理选择电流表和电压表。在选择时应按照仪表类型、准确度、仪表内阻、量程、工作条件以及绝缘强度等方面，既全面又有所侧重地进行选择。选择仪表类型选择仪表类型 o测量直流电流、电压选择磁电系仪表。o测量交流电流、电压选择电磁系或整流系仪表，当要求准确度较高时，可选择电动系仪表。o交、直流两用选择交、直流两用的电磁系仪表，在要求准确度较高的场合可选择电动系仪表。选择仪表准确度选择仪表准确度 o作为标准表或精密测量：选用0.1级或0.2级的仪表；o实验室：选用0.5级或1.0级的仪表；o一般的工程测量：选用1.5级以下的仪表。o与仪表配合使用的附加装置，如分流电阻、分压电阻、仪用互感器等，其准确度等级应比仪表本身的准确度等级高23挡。选择仪表内阻选择仪表内阻 选择仪表内阻时要满足：o电压表内阻应尽量大些；o电流表内阻应尽量小些。选择仪表量程选择仪表量程 根据以下原则选择电流表和电压表的量程：o所选量程要大于被测量；o把被测量范围选择在仪表标度尺满刻度的三分之二以上范围内；o在无法估计被测量大小时，应先选用仪表最大量程试测后，再逐步换成合适的量程。选择仪表的工作条件选择仪表的工作条件 o凡是实验室使用的仪表一般选择便携式仪表，开关板或电气设备面板上的仪表应选择安装式仪表。o对于环境温度、湿度、外界电磁场等条件有特定要求时，应按其要求进行选择，以尽量减小仪表的附加误差。选择仪表的绝缘强度选择仪表的绝缘强度 o选择仪表时，还要根据被测电路电压的高低，来确定仪表的绝缘强度，以免发生危害人身安全及损坏仪表的事故。o仪表的绝缘强度要高于被测电路的电压。直流电流表的接线带有分流器的直流电流表二、电流表的使用二、电流表的使用交流电流表的接线交流电流表通过互感器接线o在测量较高电压电路的电流时，电流表应串联在被测电路中的低电位端，以保证操作人员的安全。o电流表如果错接成并联会造成电路短路，并烧毁电流表，因此应严格禁止！三、电压表的使用三、电压表的使用电压表接线交流电压表通过互感器接线 如果将电压表错接成串联，则会因其内阻太大，使测量电路呈开路状态，电压表也无法正常工作。思考与练习o为什么要求与仪表配合使用的附加装置的准确度比仪表本身的准确度更高？o如何选择电流表和电压表的量程？o如果将电流表错接成并联，会出现什么情况？o如何正确使用电流表？o如何正确使用电压表？返回章目录