項(xiàng)目2+常用電工儀表及儀器

1、 次次 序序被測(cè)量的種類被測(cè)量的種類 儀表名稱儀表名稱 符符 號(hào)號(hào) 電流表電流表 毫安表毫安表 電壓表電壓表 千伏表千伏表 功率表功率表 千瓦表千瓦表 電度表電度表 相位表相位表 頻率表頻率表 歐姆表歐姆表 兆歐表兆歐表1 電電 流流2 電電 壓壓3 電功率電功率4 電電 能能5 相位差相位差 6 頻頻 率率7 電電 阻阻Am mAVkVkVWkWkWf M M kWhkWh型型 式式符符 號(hào)號(hào)被測(cè)量的種類被測(cè)量的種類磁電式磁電式整流式整流式電磁式電磁式電動(dòng)式電動(dòng)式電流的種類與頻率電流的種類與頻率電流、電壓、電流、電壓、電阻電阻電流、電壓電流、電壓電流、電壓電流、電壓電流、電壓、電電流、電壓、

2、電功率、功率因數(shù)、功率、功率因數(shù)、電能量電能量直直 流流工頻和較高頻率的交工頻和較高頻率的交流流直流和工頻交流直流和工頻交流直流及工頻與較高頻直流及工頻與較高頻率的交流率的交流 100%Xd最大基本誤差最大基本誤差儀表的最大量程（儀表的最大量程（） 1.25V502.5% mUU 12.5%100%101.2510 3.1%100%401.2540 在選用儀表在選用儀表的量程時(shí)，一的量程時(shí)，一般應(yīng)使被測(cè)量般應(yīng)使被測(cè)量的值超過儀表的值超過儀表滿標(biāo)值的一半滿標(biāo)值的一半以上。以上。符符 號(hào)號(hào)意意 義義3 或或 2 kV 或或 或或 直直 流流交交 流流交直流交直流三相交流三相交流儀表絕緣試驗(yàn)電壓儀表

3、絕緣試驗(yàn)電壓2000V儀表直立放置儀表直立放置儀表水平放置儀表水平放置儀表傾斜儀表傾斜60度放置度放置 60 電工儀表的電工儀表的是指測(cè)量結(jié)果（簡(jiǎn)稱示值）與被測(cè)是指測(cè)量結(jié)果（簡(jiǎn)稱示值）與被測(cè)量真實(shí)值（簡(jiǎn)稱真值）間相接近的程度，是測(cè)量結(jié)果量真實(shí)值（簡(jiǎn)稱真值）間相接近的程度，是測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確程度的量度。準(zhǔn)確程度的量度。是指示值與真值的偏離程度。是指示值與真值的偏離程度。準(zhǔn)確度與誤差本身的含義是相反的，但兩者又是緊密準(zhǔn)確度與誤差本身的含義是相反的，但兩者又是緊密聯(lián)系的，測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度高，其誤差就小，因此，聯(lián)系的，測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度高，其誤差就小，因此，在實(shí)際測(cè)量中往往采用誤差的大小來表示準(zhǔn)確度的高在實(shí)

4、際測(cè)量中往往采用誤差的大小來表示準(zhǔn)確度的高低。低。 由于制造工藝的限制及測(cè)量時(shí)外界環(huán)境因素和操由于制造工藝的限制及測(cè)量時(shí)外界環(huán)境因素和操作人員的因素，誤差是不可避免的。根據(jù)引起誤作人員的因素，誤差是不可避免的。根據(jù)引起誤差的原因不同，儀表誤差可分為基本誤差和附加差的原因不同，儀表誤差可分為基本誤差和附加誤差。誤差。是在規(guī)定的溫度、濕度、頻率、是在規(guī)定的溫度、濕度、頻率、波形、放置方式以及無外界電磁場(chǎng)干擾等正常工波形、放置方式以及無外界電磁場(chǎng)干擾等正常工作條件下，由于儀表本身的缺點(diǎn)所產(chǎn)生的誤差。作條件下，由于儀表本身的缺點(diǎn)所產(chǎn)生的誤差。是由于外界因素的影響和儀表放置不符是由于外界因素的影響和儀表

5、放置不符合規(guī)定等原因所產(chǎn)生的誤差。附加誤差有些可以合規(guī)定等原因所產(chǎn)生的誤差。附加誤差有些可以消除或限制在一定范圍內(nèi)，而基本誤差卻不可避消除或限制在一定范圍內(nèi)，而基本誤差卻不可避免。免。（1）絕對(duì)誤差：）絕對(duì)誤差：oAAAx（2）相對(duì)誤差：）相對(duì)誤差：%100oAA（3）引用誤差：）引用誤差：%100mnAA儀表的準(zhǔn)確度：儀表的準(zhǔn)確度：%100mmAAK示值誤差：示值誤差：%100 xAAAx：示值：示值A(chǔ)o：真值：真值A(chǔ)m：滿標(biāo)度值即量限：滿標(biāo)度值即量限 Am ：最大絕對(duì)誤差：最大絕對(duì)誤差示值誤差用于誤差很小示值誤差用于誤差很小或要求不高的場(chǎng)合。或要求不高的場(chǎng)合。直讀儀表的準(zhǔn)確度用最直讀儀表的

6、準(zhǔn)確度用最大引用誤差來分級(jí)，分大引用誤差來分級(jí)，分為為0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和和5.0共共7個(gè)等級(jí)個(gè)等級(jí)。如準(zhǔn)確度為。如準(zhǔn)確度為2.5級(jí)的儀級(jí)的儀表，其最大引用誤差為表，其最大引用誤差為2.5。最大相對(duì)誤差：最大相對(duì)誤差：xmxmmmmmxmxmmAAKAAAAAAAAAA（1）絕對(duì)誤差：）絕對(duì)誤差：AXd（2）相對(duì)誤差：）相對(duì)誤差：%100oAd（3）引用誤差：）引用誤差：%100nnXd儀表的準(zhǔn)確度：儀表的準(zhǔn)確度：%100maxmaxnXd示值誤差：示值誤差：%100 xXdX：示值：示值A(chǔ)o：真值：真值Xn：滿標(biāo)度值即量限：滿標(biāo)度值即量限dmax ：最大絕對(duì)誤差：

7、最大絕對(duì)誤差示值誤差用于誤差很小示值誤差用于誤差很小或要求不高的場(chǎng)合。或要求不高的場(chǎng)合。直讀儀表的準(zhǔn)確度用最直讀儀表的準(zhǔn)確度用最大引用誤差來分級(jí)，分大引用誤差來分級(jí)，分為為0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和和5.0共共7個(gè)等級(jí)個(gè)等級(jí)。如準(zhǔn)確度為。如準(zhǔn)確度為2.5級(jí)的儀級(jí)的儀表，其最大引用誤差為表，其最大引用誤差為2.5。最大相對(duì)誤差：最大相對(duì)誤差：XXXXXdXXXdXdnnnnnmmaxmaxmaxmaxoAXD：用一量程為150V的電壓表在正常條件下測(cè)某電路的兩點(diǎn)間電壓U，示值為100V，絕對(duì)誤差為1V。這時(shí)U的真值為1001=99V，相對(duì)誤差r=1%。如果示值為10V，絕對(duì)

8、誤差為0.8V。則其真值為10.8V，相對(duì)誤差8%。如果已知該電壓表可能發(fā)生的最大絕對(duì)誤差為1.5V，則儀表的最大引用誤差為：%1%1001505 . 1%100maxnXdK：被測(cè)量比儀表量程小得越多，測(cè)量結(jié)果可能出現(xiàn)的最大相對(duì)誤差值也越大。例如用1.0級(jí)量程為150V的電壓表測(cè)量30V的電壓，可能出現(xiàn)的最大相對(duì)誤差為5，而改用1.0級(jí)量程為50V的電壓表測(cè)量30V的電壓，可能出現(xiàn)的最大相對(duì)誤差為1.67。所以選用儀表的量程時(shí)應(yīng)使讀數(shù)在23量程以上。所以該儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)為1.0級(jí)。直讀式儀表測(cè)量各種電量的基本原理直讀式儀表測(cè)量各種電量的基本原理 利用儀表中通入電流后產(chǎn)生電磁作用，使可動(dòng)部分

9、利用儀表中通入電流后產(chǎn)生電磁作用，使可動(dòng)部分受到轉(zhuǎn)矩而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩與通入的電流之間有受到轉(zhuǎn)矩而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩與通入的電流之間有T = f ( I )1 1）產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩）產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩 T 的部分的部分 使儀表可動(dòng)部分受到轉(zhuǎn)矩而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。使儀表可動(dòng)部分受到轉(zhuǎn)矩而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。3 3）阻尼器）阻尼器 能產(chǎn)生制動(dòng)力（阻尼力）的裝置，使儀表可動(dòng)部能產(chǎn)生制動(dòng)力（阻尼力）的裝置，使儀表可動(dòng)部分能迅速靜止在平衡位置。分能迅速靜止在平衡位置。直讀式儀表的基本組成部分直讀式儀表的基本組成部分2 2）產(chǎn)生阻轉(zhuǎn)矩）產(chǎn)生阻轉(zhuǎn)矩TC 的部分的部分 當(dāng)阻轉(zhuǎn)矩當(dāng)阻轉(zhuǎn)矩TC等于轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩等于轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩T 時(shí)，儀表可動(dòng)部分時(shí)

10、，儀表可動(dòng)部分平衡在一定的位置。平衡在一定的位置。螺旋彈簧螺旋彈簧I II INS指針指針永久磁鐵永久磁鐵圓柱形圓柱形鐵心鐵心O O線圈線圈 線圈通入電流線圈通入電流 I 電磁力電磁力 F線圈受到的轉(zhuǎn)矩線圈受到的轉(zhuǎn)矩 T = k1IFSNF 線圈通入電流線圈通入電流 I 電磁力電磁力 F 線圈受到轉(zhuǎn)矩線圈受到轉(zhuǎn)矩 T 線圈和指針轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈和指針轉(zhuǎn)動(dòng)， 當(dāng)彈簧的阻轉(zhuǎn)矩當(dāng)彈簧的阻轉(zhuǎn)矩 與線圈受到的轉(zhuǎn)矩與線圈受到的轉(zhuǎn)矩達(dá)到平達(dá)到平衡時(shí)，可動(dòng)部分停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)有衡時(shí)，可動(dòng)部分停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)有T = TC T = k1I kIIkk21 即指針的偏轉(zhuǎn)角即指針的偏轉(zhuǎn)角 結(jié)論結(jié)論: : 指針偏轉(zhuǎn)的角度與流經(jīng)

11、線圈的電流成正比。指針偏轉(zhuǎn)的角度與流經(jīng)線圈的電流成正比。 5.優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 刻度均勻；靈敏度和準(zhǔn)確度高；阻尼強(qiáng)；消耗刻度均勻；靈敏度和準(zhǔn)確度高；阻尼強(qiáng)；消耗 電能量?。皇芡饨绱艌?chǎng)影響小。電能量??；受外界磁場(chǎng)影響小。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 只能測(cè)量直流；價(jià)格較高；不能承受較大過載。只能測(cè)量直流；價(jià)格較高；不能承受較大過載。 測(cè)量直流電壓、直流電流及電阻。測(cè)量直流電壓、直流電流及電阻。1 1、靈敏電流計(jì)的構(gòu)造、靈敏電流計(jì)的構(gòu)造偏轉(zhuǎn)部分讀數(shù)部分磁場(chǎng)部分讀數(shù)部分：由光源、小鏡和標(biāo)尺組成，小鏡固定在讀數(shù)部分：由光源、小鏡和標(biāo)尺組成，小鏡固定在線圈上線圈上,隨線圈一起轉(zhuǎn)動(dòng)，把從光源射來的光反射到隨線圈一起轉(zhuǎn)動(dòng)，把

12、從光源射來的光反射到標(biāo)尺上形成一個(gè)光點(diǎn)，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過一個(gè)很小的角度標(biāo)尺上形成一個(gè)光點(diǎn)，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過一個(gè)很小的角度時(shí)，反射光點(diǎn)有明顯的移動(dòng)。采用光點(diǎn)偏轉(zhuǎn)法，可時(shí)，反射光點(diǎn)有明顯的移動(dòng)。采用光點(diǎn)偏轉(zhuǎn)法，可大大提高了靈敏度。大大提高了靈敏度。 永久磁鐵永久磁鐵B、S產(chǎn)生磁場(chǎng)，圓柱形軟鐵芯使磁場(chǎng)呈均勻輻射產(chǎn)生磁場(chǎng)，圓柱形軟鐵芯使磁場(chǎng)呈均勻輻射狀。狀。 2偏轉(zhuǎn)部分偏轉(zhuǎn)部分 線圈可以在磁場(chǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，上下兩端用金屬懸絲繃緊，金屬線圈可以在磁場(chǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，上下兩端用金屬懸絲繃緊，金屬絲同時(shí)作為線圈的電流引線。絲同時(shí)作為線圈的電流引線。 3讀數(shù)部分（小鏡和弧形標(biāo)尺）讀數(shù)部分（小鏡和弧形標(biāo)尺） 小鏡固定在線圈上，它把光源射

13、來的光反射到弧形標(biāo)尺上小鏡固定在線圈上，它把光源射來的光反射到弧形標(biāo)尺上并成一光標(biāo)，見圖并成一光標(biāo)，見圖2-3。當(dāng)沒有電流通過線圈時(shí)，反射光標(biāo)。當(dāng)沒有電流通過線圈時(shí)，反射光標(biāo)位于弧形標(biāo)尺的零點(diǎn)上，當(dāng)某一穩(wěn)定電流流過線圈時(shí)，線位于弧形標(biāo)尺的零點(diǎn)上，當(dāng)某一穩(wěn)定電流流過線圈時(shí)，線圈受到的磁力矩為圈受到的磁力矩為 式中，為線圈匝數(shù)，為磁感應(yīng)強(qiáng)度，為線圈面積。式中，為線圈匝數(shù)，為磁感應(yīng)強(qiáng)度，為線圈面積。 2 2、靈敏電流計(jì)的工作原理、靈敏電流計(jì)的工作原理1磁場(chǎng)部分磁場(chǎng)部分靈敏電流計(jì)的結(jié)構(gòu)見圖靈敏電流計(jì)的結(jié)構(gòu)見圖5-24-1，主要由三部分組成：，主要由三部分組成： NBSIMB 線圈在磁力矩的作用下而產(chǎn)生

14、轉(zhuǎn)動(dòng)，懸絲隨線圈轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的反向扭轉(zhuǎn)力矩為 式中，為扭轉(zhuǎn)系數(shù)，為線圈轉(zhuǎn)過的角度。 當(dāng)和大小相等時(shí)，光標(biāo)停在新的平衡位置。由圖2-3知標(biāo)尺讀數(shù) ，由于 得,DMDld2DNBSI kdNBSlDdI2 由此可見，通過電流計(jì)的電流由此可見，通過電流計(jì)的電流I與反射光標(biāo)在弧與反射光標(biāo)在弧形標(biāo)尺上的讀數(shù)形標(biāo)尺上的讀數(shù)d成正比，式中成正比，式中 稱為稱為電流計(jì)的電流常數(shù)，即光標(biāo)移動(dòng)對(duì)應(yīng)的電流值，電流計(jì)的電流常數(shù)，即光標(biāo)移動(dòng)對(duì)應(yīng)的電流值，其倒數(shù)稱為電流計(jì)的靈敏度，上式可寫為其倒數(shù)稱為電流計(jì)的靈敏度，上式可寫為 式中表示單位電流引起的光標(biāo)移動(dòng)距離。靈敏式中表示單位電流引起的光標(biāo)移動(dòng)距離。靈敏電流計(jì)中采用電流

15、計(jì)中采用“光指針光指針”代替普通電表的金屬代替普通電表的金屬指針，相當(dāng)于大大加長(zhǎng)了指針的長(zhǎng)度，進(jìn)一步指針，相當(dāng)于大大加長(zhǎng)了指針的長(zhǎng)度，進(jìn)一步提高了電表的靈敏度。提高了電表的靈敏度。 SIkId/)2/( NBSlDk 2 2、靈敏電流計(jì)的工作原理、靈敏電流計(jì)的工作原理 當(dāng)有電流當(dāng)有電流Ig通過靈敏電流計(jì)的線通過靈敏電流計(jì)的線圈時(shí)，線圈受到電磁力矩作用偏轉(zhuǎn)，圈時(shí)，線圈受到電磁力矩作用偏轉(zhuǎn)，當(dāng)電磁力矩當(dāng)電磁力矩= =張絲的扭轉(zhuǎn)反力矩時(shí)，張絲的扭轉(zhuǎn)反力矩時(shí)，線圈停止在某一位置，轉(zhuǎn)過線圈停止在某一位置，轉(zhuǎn)過角，角， 與與Ig成正比。成正比。小鏡也轉(zhuǎn)過小鏡也轉(zhuǎn)過角，因而角，因而反射光線相對(duì)平衡位置就轉(zhuǎn)過

16、了反射光線相對(duì)平衡位置就轉(zhuǎn)過了2 2角。此時(shí)角。此時(shí),光點(diǎn)在標(biāo)尺上移動(dòng)一段距光點(diǎn)在標(biāo)尺上移動(dòng)一段距離離n,n,n n與與成正比，因此，成正比，因此，n 也就與電流也就與電流 Ig Ig 成正比，可見，由光點(diǎn)成正比，可見，由光點(diǎn)的移動(dòng)距離的移動(dòng)距離n可測(cè)出電流的大小。可測(cè)出電流的大小。2 lnnkIg015152lk比例常數(shù)，稱為電流計(jì)常數(shù)，比例常數(shù)，稱為電流計(jì)常數(shù)，單位：?jiǎn)挝唬篈/mm。iSk1Si電流計(jì)靈敏度。電流計(jì)靈敏度。3 3、線圈運(yùn)動(dòng)的阻尼特性、線圈運(yùn)動(dòng)的阻尼特性 從電磁感應(yīng)定律知道，線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)從電磁感應(yīng)定律知道，線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。檢流計(jì)工作時(shí)，總是由它要產(chǎn)生

17、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。檢流計(jì)工作時(shí)，總是由它的內(nèi)阻的內(nèi)阻Rg與外電路上總電阻與外電路上總電阻R外外 構(gòu)成一個(gè)回路，構(gòu)成一個(gè)回路，因而線圈有感應(yīng)電流通過。這個(gè)電流與磁場(chǎng)相因而線圈有感應(yīng)電流通過。這個(gè)電流與磁場(chǎng)相互作用互作用, 會(huì)產(chǎn)生阻止線圈運(yùn)動(dòng)的電磁阻尼力矩會(huì)產(chǎn)生阻止線圈運(yùn)動(dòng)的電磁阻尼力矩M， M的大小與回路總電阻成反比，即：的大小與回路總電阻成反比，即：外RRMg1臨界阻尼振動(dòng)狀態(tài) 過阻尼振動(dòng)狀態(tài) 欠阻尼振動(dòng)狀態(tài) 當(dāng)當(dāng)R外外 較大時(shí)，較大時(shí)，M較小，線圈作振幅逐漸衰減的振動(dòng)，需經(jīng)較較小，線圈作振幅逐漸衰減的振動(dòng)，需經(jīng)較長(zhǎng)的時(shí)間才停止在新的平衡位置；欠阻尼振動(dòng)狀態(tài)長(zhǎng)的時(shí)間才停止在新的平衡位置；欠阻尼振動(dòng)狀

18、態(tài)當(dāng)當(dāng)R R外外 較小時(shí)，較小時(shí)，M較大，線圈緩慢地趨向新的平衡位置，而不較大，線圈緩慢地趨向新的平衡位置，而不會(huì)越過平衡位置；過阻尼振動(dòng)狀態(tài)會(huì)越過平衡位置；過阻尼振動(dòng)狀態(tài)當(dāng)當(dāng)R外外適當(dāng)時(shí)，線圈能很快達(dá)到平衡位置而不發(fā)生振動(dòng)。適當(dāng)時(shí)，線圈能很快達(dá)到平衡位置而不發(fā)生振動(dòng)。 臨界阻尼振動(dòng)狀態(tài)臨界阻尼振動(dòng)狀態(tài)外RRMg1 考慮線圈從平衡位置回到零點(diǎn)的過程，我們可以在考慮線圈從平衡位置回到零點(diǎn)的過程，我們可以在檢流計(jì)兩端并聯(lián)一個(gè)電鍵檢流計(jì)兩端并聯(lián)一個(gè)電鍵K，如下圖所示：當(dāng)，如下圖所示：當(dāng)K K合上時(shí)，合上時(shí)，R R外外0 0，電磁阻尼很大，線圈立即停止運(yùn)動(dòng)，如斷開，電磁阻尼很大，線圈立即停止運(yùn)動(dòng)，如斷

19、開接外電路 從上述三種線圈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可知，檢流計(jì)工作于臨從上述三種線圈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可知，檢流計(jì)工作于臨界狀態(tài)時(shí)，線圈到達(dá)平衡位置所需要的時(shí)間最短，最界狀態(tài)時(shí)，線圈到達(dá)平衡位置所需要的時(shí)間最短，最便于測(cè)量。因此，在實(shí)際工作中，必須考慮使檢流計(jì)便于測(cè)量。因此，在實(shí)際工作中，必須考慮使檢流計(jì)工作或接近工作在臨界狀態(tài)。工作或接近工作在臨界狀態(tài)。 電路，在光點(diǎn)返回零點(diǎn)時(shí)電路，在光點(diǎn)返回零點(diǎn)時(shí)按下按下K K，線圈就會(huì)立即停在，線圈就會(huì)立即停在零點(diǎn)這就節(jié)約測(cè)量時(shí)間。零點(diǎn)這就節(jié)約測(cè)量時(shí)間。K K稱為阻尼電鍵。稱為阻尼電鍵。 GKn=0AC15/6AC15/6型檢流計(jì)型檢流計(jì)分流器接線柱零點(diǎn)調(diào)節(jié)電源圓形線圈圓形線圈小

20、室小室312450固定鐵片固定鐵片可動(dòng)鐵片可動(dòng)鐵片儀表的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩儀表的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩 T = k I 彈簧的阻轉(zhuǎn)矩彈簧的阻轉(zhuǎn)矩 TC = k2 彈簧的阻轉(zhuǎn)矩彈簧的阻轉(zhuǎn)矩TC與指針的偏轉(zhuǎn)角與指針的偏轉(zhuǎn)角 成正比，即成正比，即 當(dāng)當(dāng) T = TC 時(shí)，可動(dòng)部分停止轉(zhuǎn)動(dòng)，時(shí)，可動(dòng)部分停止轉(zhuǎn)動(dòng)， 即指針的偏轉(zhuǎn)角即指針的偏轉(zhuǎn)角 2221kIIkk 結(jié)論結(jié)論: : 指針偏轉(zhuǎn)的角度與直流電流或交流電流指針偏轉(zhuǎn)的角度與直流電流或交流電流 有效值的平方成正比。有效值的平方成正比。 線圈通入電流線圈通入電流 I 磁場(chǎng)磁場(chǎng) 線圈通入電流線圈通入電流 I 磁場(chǎng)磁場(chǎng) 固定和可動(dòng)鐵片均被磁固定和可動(dòng)鐵片均被磁化化( (同一端的

21、極性是相同的同一端的極性是相同的) ) 可動(dòng)片因受斥力而帶可動(dòng)片因受斥力而帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)， 4. 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 構(gòu)造簡(jiǎn)單；價(jià)格低廉；可用于交直流；能測(cè)量構(gòu)造簡(jiǎn)單；價(jià)格低廉；可用于交直流；能測(cè)量較大的電流；允許較大的過載。較大的電流；允許較大的過載。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 刻度不均勻；易受外界磁場(chǎng)及鐵片中磁滯和渦刻度不均勻；易受外界磁場(chǎng)及鐵片中磁滯和渦流（測(cè)量交流時(shí)）的影響，因此準(zhǔn)確度不高流（測(cè)量交流時(shí)）的影響，因此準(zhǔn)確度不高。 測(cè)量交流電壓、交流電流。測(cè)量交流電壓、交流電流。讓我們一起來學(xué)習(xí)吧 1.1.分類分類 (1)(1)互感器式鉗形電流表。互感器式鉗形電流表。 (2)(2)電磁系鉗形電流

22、表。電磁系鉗形電流表。鉗形電流表的最大優(yōu)點(diǎn)鉗形電流表的最大優(yōu)點(diǎn) 鉗形電流表是一種便攜式儀表，主要能在鉗形電流表是一種便攜式儀表，主要能在不停電不停電的情況下測(cè)量交流電流。的情況下測(cè)量交流電流。 常用的是常用的是互感器式互感器式鉗形電流表，由電流互鉗形電流表，由電流互感器和整流系儀表組成。感器和整流系儀表組成。它只能測(cè)量交流它只能測(cè)量交流電流電流。電磁系電磁系儀表可動(dòng)部分的偏轉(zhuǎn)與電流儀表可動(dòng)部分的偏轉(zhuǎn)與電流的極性無關(guān)，因此，它可以交直流兩用。的極性無關(guān)，因此，它可以交直流兩用。2.指針式鉗形電流表原理指針式鉗形電流表原理 握緊鉗形電流表的把手時(shí)，鐵心張開，將通有握緊鉗形電流表的把手時(shí)，鐵心張開，

23、將通有被測(cè)電流的導(dǎo)線放入鉗口中。被測(cè)電流的導(dǎo)線放入鉗口中。 松開把手后鐵心閉合，被測(cè)載流導(dǎo)線相當(dāng)于電松開把手后鐵心閉合，被測(cè)載流導(dǎo)線相當(dāng)于電流互感器的一次繞組，繞在鉗形表鐵芯上的線圈流互感器的一次繞組，繞在鉗形表鐵芯上的線圈相當(dāng)于電流互感器的二次繞組。相當(dāng)于電流互感器的二次繞組。 于是二次繞組便感應(yīng)出電流，送入整流系電流于是二次繞組便感應(yīng)出電流，送入整流系電流表，使指針偏轉(zhuǎn)，指示出被測(cè)電流值。（電流表表，使指針偏轉(zhuǎn)，指示出被測(cè)電流值。（電流表的標(biāo)度值是按一次側(cè)電流刻度的）的標(biāo)度值是按一次側(cè)電流刻度的）3.使用方法使用方法 （1）檢查鉗形表）檢查鉗形表 （2）選擇合適的量程）選擇合適的量程 （3

24、）測(cè)量電流）測(cè)量電流 （4）記錄測(cè)量結(jié)果）記錄測(cè)量結(jié)果 （5）維護(hù)保養(yǎng)）維護(hù)保養(yǎng)（1）檢查鉗形表）檢查鉗形表 使用前，檢查鉗形電流表有無損壞，使用前，檢查鉗形電流表有無損壞， 指針是否指向零位。如發(fā)現(xiàn)沒有指向零位，指針是否指向零位。如發(fā)現(xiàn)沒有指向零位，可用小螺絲刀輕輕旋動(dòng)機(jī)械調(diào)零旋鈕，使可用小螺絲刀輕輕旋動(dòng)機(jī)械調(diào)零旋鈕，使指針回到零位上。指針回到零位上。 檢查鉗口的開合情況以及鉗口面上有檢查鉗口的開合情況以及鉗口面上有 無污物。如鉗口面有污物，可用溶劑洗凈無污物。如鉗口面有污物，可用溶劑洗凈并擦干；如有銹斑，應(yīng)輕輕擦去銹斑。并擦干；如有銹斑，應(yīng)輕輕擦去銹斑。 （2）選擇合適的量程）選擇合適的量

25、程 將量程選擇旋鈕置于合適位置，使測(cè)將量程選擇旋鈕置于合適位置，使測(cè) 量時(shí)指針偏轉(zhuǎn)后能停在精確刻度上，以減量時(shí)指針偏轉(zhuǎn)后能停在精確刻度上，以減少測(cè)量的誤差。少測(cè)量的誤差。轉(zhuǎn)換量程應(yīng)在退出導(dǎo)線后轉(zhuǎn)換量程應(yīng)在退出導(dǎo)線后進(jìn)行進(jìn)行。 （3）測(cè)量電流）測(cè)量電流 緊握鉗形電流表把手和扳手，按動(dòng)扳緊握鉗形電流表把手和扳手，按動(dòng)扳 手打開鉗口，將被測(cè)線路的一根載流電線手打開鉗口，將被測(cè)線路的一根載流電線置于鉗口內(nèi)中心位置，再松開扳手使兩鉗置于鉗口內(nèi)中心位置，再松開扳手使兩鉗口表面緊緊貼合?？诒砻婢o緊貼合。 （4）記錄測(cè)量結(jié)果）記錄測(cè)量結(jié)果 將表拿平，然后讀數(shù)，即測(cè)得的電流值。將表拿平，然后讀數(shù)，即測(cè)得的電流值

26、。 被測(cè)電流過小被測(cè)電流過小(小于小于5A)時(shí)，為了得到較準(zhǔn)時(shí)，為了得到較準(zhǔn)確的讀數(shù)，若條件允許，可將被測(cè)導(dǎo)線繞確的讀數(shù)，若條件允許，可將被測(cè)導(dǎo)線繞幾圈后套進(jìn)鉗口進(jìn)行測(cè)量。此時(shí)，鉗形表幾圈后套進(jìn)鉗口進(jìn)行測(cè)量。此時(shí)，鉗形表讀數(shù)除以鉗口內(nèi)的導(dǎo)線根數(shù)，即為實(shí)際電讀數(shù)除以鉗口內(nèi)的導(dǎo)線根數(shù)，即為實(shí)際電流值流值（5）維護(hù)保養(yǎng)）維護(hù)保養(yǎng) 使用完畢，退出被測(cè)電線。將量程選使用完畢，退出被測(cè)電線。將量程選 擇旋鈕置于高量程擋位上，以免下次使用擇旋鈕置于高量程擋位上，以免下次使用時(shí)不慎損傷儀表時(shí)不慎損傷儀表。課堂練習(xí)課堂練習(xí) 1、鉗形電流表主要能在、鉗形電流表主要能在 的情況下測(cè)量的情況下測(cè)量交流電流。交流電流。

27、 2、常用的是、常用的是 鉗形電流表，由鉗形電流表，由 和和 組組成。成。 3、被測(cè)電流過小時(shí)，為了得到較準(zhǔn)確的讀、被測(cè)電流過小時(shí)，為了得到較準(zhǔn)確的讀數(shù)，若條件允許，可將被測(cè)導(dǎo)線數(shù)，若條件允許，可將被測(cè)導(dǎo)線 進(jìn)行測(cè)進(jìn)行測(cè)量。此時(shí)，鉗形表讀數(shù)除以鉗口內(nèi)的導(dǎo)線量。此時(shí)，鉗形表讀數(shù)除以鉗口內(nèi)的導(dǎo)線根數(shù)，即為根數(shù)，即為 。兆歐表構(gòu)造示意圖兆歐表構(gòu)造示意圖10001000500500200200100100303010100 0F2NSUI2RxRI1+ +- -MF2IF1F1永永久久磁磁鐵鐵磁場(chǎng)是不磁場(chǎng)是不均勻的均勻的RRUI11xRRUI221000100050050020020010010030

28、3010100 0F2NSUI2RxRI1+ +- -MF2IF1F1)( 21IIf 或或)()()(3112221ffkfkII RRRRIIx1221)()()(1221xxRfRRRRfIIf (1)、測(cè)量前先將兆歐表進(jìn)行一次開路、測(cè)量前先將兆歐表進(jìn)行一次開路和短路試驗(yàn)，檢查兆歐表是否正常。具體和短路試驗(yàn)，檢查兆歐表是否正常。具體操作為：將兩連接線開路，搖動(dòng)手柄指針操作為：將兩連接線開路，搖動(dòng)手柄指針應(yīng)指在無窮大處，再把兩連接線短接一下，應(yīng)指在無窮大處，再把兩連接線短接一下，指針應(yīng)指在零處。指針應(yīng)指在零處。 ( 2)、被測(cè)設(shè)備必須與其他電源斷開，測(cè)量、被測(cè)設(shè)備必須與其他電源斷開，測(cè)量完

29、畢一定要將被測(cè)設(shè)備充分放電（約需完畢一定要將被測(cè)設(shè)備充分放電（約需23分鐘），以保護(hù)設(shè)備及人身安全。分鐘），以保護(hù)設(shè)備及人身安全。 (3)、兆歐表與被測(cè)設(shè)備之間應(yīng)使用單、兆歐表與被測(cè)設(shè)備之間應(yīng)使用單股線分開單獨(dú)連接，并保持線路表面清潔股線分開單獨(dú)連接，并保持線路表面清潔干燥，避免因線與線之間絕緣不良引起誤干燥，避免因線與線之間絕緣不良引起誤差。差。 (4)、搖測(cè)時(shí)，將兆歐表置于水平位置，、搖測(cè)時(shí)，將兆歐表置于水平位置，搖把轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其端鈕間不許短路。搖測(cè)電容搖把轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其端鈕間不許短路。搖測(cè)電容器、電纜時(shí)，必須在搖把轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下才器、電纜時(shí)，必須在搖把轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下才能將接線拆開，否則反充電將會(huì)損壞兆

30、歐能將接線拆開，否則反充電將會(huì)損壞兆歐表。表。 (5)、為了防止被測(cè)設(shè)備表面泄漏電阻，、為了防止被測(cè)設(shè)備表面泄漏電阻，使用兆歐表時(shí)，應(yīng)將被測(cè)設(shè)備的中間層使用兆歐表時(shí)，應(yīng)將被測(cè)設(shè)備的中間層（如電纜殼芯之間的內(nèi)層絕緣物）接于保（如電纜殼芯之間的內(nèi)層絕緣物）接于保護(hù)環(huán)。護(hù)環(huán)。 (6)、搖動(dòng)手柄時(shí)，應(yīng)由慢漸快，均勻、搖動(dòng)手柄時(shí)，應(yīng)由慢漸快，均勻加速到加速到120rmin，并注意防止觸電。搖動(dòng)，并注意防止觸電。搖動(dòng)過程中，當(dāng)出現(xiàn)指針已指零時(shí)，就不能再過程中，當(dāng)出現(xiàn)指針已指零時(shí)，就不能再繼續(xù)搖動(dòng)，以防表內(nèi)線圈發(fā)熱損壞。繼續(xù)搖動(dòng)，以防表內(nèi)線圈發(fā)熱損壞。 (7)、禁止在雷電天氣或在鄰近有帶高、禁止在雷電天氣或

31、在鄰近有帶高壓導(dǎo)體的設(shè)備處使用兆歐表測(cè)量。壓導(dǎo)體的設(shè)備處使用兆歐表測(cè)量。 (8)、應(yīng)視被測(cè)設(shè)備電壓等級(jí)的不同選用合、應(yīng)視被測(cè)設(shè)備電壓等級(jí)的不同選用合適的絕緣電阻測(cè)試儀。一般額定電壓在適的絕緣電阻測(cè)試儀。一般額定電壓在500伏以下的設(shè)備，選用伏以下的設(shè)備，選用500伏或伏或1000伏的兆歐伏的兆歐表；額定電壓在表；額定電壓在500伏及以上的設(shè)備，選用伏及以上的設(shè)備，選用10002500伏的兆歐表。量程范圍的選用一伏的兆歐表。量程范圍的選用一般應(yīng)注意不要使其測(cè)量范圍過多的超過所般應(yīng)注意不要使其測(cè)量范圍過多的超過所測(cè)設(shè)備的絕緣電阻值，以免使讀數(shù)產(chǎn)生較測(cè)設(shè)備的絕緣電阻值，以免使讀數(shù)產(chǎn)生較大的誤差。大的

32、誤差。螺旋彈簧螺旋彈簧固定線圈固定線圈可動(dòng)線圈可動(dòng)線圈 產(chǎn)生阻尼力產(chǎn)生阻尼力 一、電動(dòng)系儀表的結(jié)構(gòu)一、電動(dòng)系儀表的結(jié)構(gòu)FF可動(dòng)線圈可動(dòng)線圈固定線圈固定線圈 固定線圈中的電流固定線圈中的電流 I1 ( ) 磁場(chǎng)磁場(chǎng) 可動(dòng)線圈中的電流可動(dòng)線圈中的電流 I2 ( )與磁場(chǎng)相互作用與磁場(chǎng)相互作用電磁電磁力力 F 線圈受到轉(zhuǎn)矩線圈受到轉(zhuǎn)矩 T 線圈和指針轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈和指針轉(zhuǎn)動(dòng)， 儀表的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩儀表的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩彈簧的阻轉(zhuǎn)矩彈簧的阻轉(zhuǎn)矩 TC = k2 彈簧的阻轉(zhuǎn)矩彈簧的阻轉(zhuǎn)矩TC與指針的偏轉(zhuǎn)角與指針的偏轉(zhuǎn)角 成正比，即成正比，即 當(dāng)當(dāng) T = TC 時(shí)，可動(dòng)部分停止轉(zhuǎn)動(dòng)，時(shí)，可動(dòng)部分停止轉(zhuǎn)動(dòng)， 即指針的偏轉(zhuǎn)角

33、即指針的偏轉(zhuǎn)角 結(jié)論結(jié)論: : 指針偏轉(zhuǎn)的角度與兩個(gè)電流指針偏轉(zhuǎn)的角度與兩個(gè)電流( (對(duì)交流為有效值對(duì)交流為有效值) )的乘積成正比。的乘積成正比。 儀表的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩儀表的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩 4. 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：可用于交直流；準(zhǔn)確度較高?？捎糜诮恢绷鳎粶?zhǔn)確度較高。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：受外界磁場(chǎng)影響大；受外界磁場(chǎng)影響大；不能承受較大過載。不能承受較大過載。3. 用途用途 測(cè)量交直流電壓、電流及功率。測(cè)量交直流電壓、電流及功率。二 電動(dòng)系儀表的技術(shù)特點(diǎn) （1 1）準(zhǔn)確度高（可達(dá)）準(zhǔn)確度高（可達(dá)0.10.050.10.05級(jí)），交直流兩級(jí)），交直流兩用，還可測(cè)量非正弦；用，還可測(cè)量非正弦； （2 2）頻率特性好；）頻率

34、特性好； （3 3）易受外磁場(chǎng)影響；）易受外磁場(chǎng)影響； （4 4）本身消耗功率大，電壓表內(nèi)阻較?。唬┍旧硐墓β蚀?，電壓表內(nèi)阻較小； （5 5）儀表的過載能力差；）儀表的過載能力差； （6 6）刻度不均勻；）刻度不均勻； （7 7）價(jià)格較高。）價(jià)格較高。 電動(dòng)系電流表電動(dòng)系電流表 同磁電式儀表相同，電動(dòng)式儀表的活動(dòng)線圈也要用比較細(xì)同磁電式儀表相同，電動(dòng)式儀表的活動(dòng)線圈也要用比較細(xì)的導(dǎo)線繞制，動(dòng)圈電流也是通過游絲導(dǎo)入，所以動(dòng)圈允許通過的導(dǎo)線繞制，動(dòng)圈電流也是通過游絲導(dǎo)入，所以動(dòng)圈允許通過的電流不能太大。作為小量程電流表使用時(shí)，固定線圈與可動(dòng)的電流不能太大。作為小量程電流表使用時(shí)，固定線圈與可動(dòng)線

35、圈串聯(lián)，作為大量程使用時(shí)，由于可動(dòng)線圈不允許通過大電線圈串聯(lián)，作為大量程使用時(shí)，由于可動(dòng)線圈不允許通過大電流，故可動(dòng)線圈只能與固定線圈并聯(lián)。流，故可動(dòng)線圈只能與固定線圈并聯(lián)。 測(cè)量測(cè)量0.5A電流時(shí)：電流時(shí)：I1=I2=I =KI2 量程大于量程大于0.5A時(shí)：設(shè)時(shí)：設(shè) I1=k1I，I2=k2I，cos=k3則則2223211IKIKkkkK小量程電流表，固定線圈可與可動(dòng)線圈串聯(lián)小量程電流表，固定線圈可與可動(dòng)線圈串聯(lián)大量程電流表，固定線圈可大量程電流表，固定線圈可與可動(dòng)線圈并聯(lián)與可動(dòng)線圈并聯(lián) 電動(dòng)式電壓表電動(dòng)式電壓表 電動(dòng)式電壓表一般是把定圈和動(dòng)圈串聯(lián)以后再電動(dòng)式電壓表一般是把定圈和動(dòng)圈串聯(lián)

36、以后再根據(jù)量程大小，串聯(lián)不同的附加電阻。根據(jù)量程大小，串聯(lián)不同的附加電阻。三 單相電動(dòng)系功率表D26-WD26-W型便攜式單相功率表型便攜式單相功率表( (一一) )單相功率表的結(jié)構(gòu)和工作原理單相功率表的結(jié)構(gòu)和工作原理1.1.結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)靜圈靜圈( ( 稱為瓦特表的電流線圈稱為瓦特表的電流線圈動(dòng)圈動(dòng)圈( (：稱為瓦特表的電壓線圈：稱為瓦特表的電壓線圈 電動(dòng)式瓦特表原理線路電動(dòng)式瓦特表原理線路負(fù)載負(fù)載i1ii2+u-*R原理示意圖原理示意圖 2.2.工作原理工作原理 電動(dòng)式瓦特表原理線路電動(dòng)式瓦特表原理線路負(fù)載負(fù)載i1i1i2+u-*R121iiiiPKIUKRUKIIKIppvcoscoscos2

37、1 是電壓支路的總電阻，即動(dòng)圈電是電壓支路的總電阻，即動(dòng)圈電阻和附加電阻之和。阻和附加電阻之和。 I2正比正比U，且，且可認(rèn)為可認(rèn)為i2與與u同相同相I222()UUIRRLvR( (二二) )單相電功率表的使用方法單相電功率表的使用方法 1 1功率表的量程及其選擇功率表的量程及其選擇 電流量程電流量程I IN N 電壓量程電壓量程U UN N 功率量程功率量程P PN N D19-W. D19-W.型功率表的電流量程為型功率表的電流量程為5/10 A 5/10 A ， 電壓量程為電壓量程為150/300 V 150/300 V ， 其功率量程有其功率量程有: : P1=5X150=750 W

38、 P2=10X150=1500 W 或或P2=5X300=1500 W P3 =10X300=3 000 W 有一感性負(fù)載，額定功率為有一感性負(fù)載，額定功率為400W，額定電，額定電壓為壓為220V , ,功率因數(shù)為功率因數(shù)為0.75 ?，F(xiàn)用。現(xiàn)用D19- W. .型功率表的電流量程為型功率表的電流量程為2.5/5 A ，電壓量程，電壓量程為為150/300 V ，去測(cè)量它實(shí)際消耗的功率，去測(cè)量它實(shí)際消耗的功率，試選擇所用功率表的量程。試選擇所用功率表的量程。 解解: :因?yàn)樨?fù)載額定電壓為因?yàn)樨?fù)載額定電壓為220V，應(yīng)選功率表電壓量程為，應(yīng)選功率表電壓量程為30000V負(fù)載額定電流為負(fù)載額定電

39、流為I I=2.42 A 故確定選用電流量程為故確定選用電流量程為2.5 A ，電壓量程為，電壓量程為30000V，功率量，功率量程為程為30000*2. 5= 750 0W的的功率表。功率表。 在使用功率表時(shí)，不僅要注意使被測(cè)功率不超在使用功率表時(shí)，不僅要注意使被測(cè)功率不超過儀表的功率量程，通常還要用流表、電壓表去監(jiān)過儀表的功率量程，通常還要用流表、電壓表去監(jiān)視被測(cè)電路的電流和電壓，使之不超過功率表的電視被測(cè)電路的電流和電壓，使之不超過功率表的電流量程和電壓量程，確保儀表安全可靠地運(yùn)行。流量程和電壓量程，確保儀表安全可靠地運(yùn)行。2正確接線1 1.電流線圈與負(fù)載串聯(lián)電流線圈與負(fù)載串聯(lián)2 2.電

40、壓線圈與負(fù)載并聯(lián)電壓線圈與負(fù)載并聯(lián)3 3.兩線圈端同接高電位端（或同接低電兩線圈端同接高電位端（或同接低電位端）位端）圖（圖（a）適用于負(fù)載阻抗遠(yuǎn)）適用于負(fù)載阻抗遠(yuǎn)大大于電流線圈阻抗，稱為于電流線圈阻抗，稱為 “瓦特表電壓支路瓦特表電壓支路前前接接”；圖（圖（b）適用于負(fù)載阻抗遠(yuǎn)）適用于負(fù)載阻抗遠(yuǎn)小小于電流線圈阻抗，稱為于電流線圈阻抗，稱為 “瓦特表電壓支路瓦特表電壓支路后后接接”。1 1）電壓線圈前接法（負(fù)載電阻遠(yuǎn)大于電流線圈電阻）電壓線圈前接法（負(fù)載電阻遠(yuǎn)大于電流線圈電阻）2 2）電壓線圈后接法（負(fù)載電阻遠(yuǎn)小于電壓線圈電阻）電壓線圈后接法（負(fù)載電阻遠(yuǎn)小于電壓線圈電阻）案例：用互感器擴(kuò)大單相

41、功率表量程案例：用互感器擴(kuò)大單相功率表量程 如果被測(cè)電路功率大于功率表量程，則必須加接電如果被測(cè)電路功率大于功率表量程，則必須加接電流互感器與電壓互感器擴(kuò)大其量程，其電路如下圖所流互感器與電壓互感器擴(kuò)大其量程，其電路如下圖所示。電路實(shí)際功率為示。電路實(shí)際功率為 Pk1k2P1 用電流互感器和電壓互感器擴(kuò)大單相功率表量程用電流互感器和電壓互感器擴(kuò)大單相功率表量程 多量程(量程的擴(kuò)大)圖圖1 電流量程的擴(kuò)大電流量程的擴(kuò)大圖圖2 電壓量程的擴(kuò)大電壓量程的擴(kuò)大3 3正確操作正確操作1 1）換量程時(shí)應(yīng)停電）換量程時(shí)應(yīng)停電2 2）順序測(cè)量）順序測(cè)量3 3）反偏時(shí)的處理（電流端鈕接線交換）反偏時(shí)的處理（電流

42、端鈕接線交換）4 4正確讀數(shù)正確讀數(shù) 1 1）求分格常數(shù)）求分格常數(shù) 2 2）讀偏轉(zhuǎn)指示格數(shù)）讀偏轉(zhuǎn)指示格數(shù) D D 3 3）計(jì)算實(shí)測(cè)功率）計(jì)算實(shí)測(cè)功率 P=CD 式中式中P為被測(cè)功率為被測(cè)功率,C為標(biāo)尺的每格瓦數(shù)為標(biāo)尺的每格瓦數(shù),又稱又稱瓦特表的功率常數(shù)。瓦特表的功率常數(shù)。)/(maxmaxmax格瓦DIUC 在電力系統(tǒng)中，發(fā)電量和用電量都是以電能作為在電力系統(tǒng)中，發(fā)電量和用電量都是以電能作為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的，因此電能的測(cè)量是一種必不可少的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的，因此電能的測(cè)量是一種必不可少的測(cè)量。測(cè)量。 我們知道，電能等于功率與時(shí)間的乘積。在測(cè)量我們知道，電能等于功率與時(shí)間的乘積。在測(cè)量發(fā)電機(jī)發(fā)出多少電能或

43、負(fù)載吸收多少電能時(shí)，測(cè)發(fā)電機(jī)發(fā)出多少電能或負(fù)載吸收多少電能時(shí)，測(cè)量?jī)x表不僅要反映出發(fā)電機(jī)發(fā)出多少功率或負(fù)載量?jī)x表不僅要反映出發(fā)電機(jī)發(fā)出多少功率或負(fù)載吸收多少功率，而且還要反映出功率延續(xù)的時(shí)間，吸收多少功率，而且還要反映出功率延續(xù)的時(shí)間，即要反映出電能隨時(shí)間積累的總和。電能表就是即要反映出電能隨時(shí)間積累的總和。電能表就是用來測(cè)量某一段時(shí)間內(nèi)，發(fā)電機(jī)發(fā)出多少電能或用來測(cè)量某一段時(shí)間內(nèi)，發(fā)電機(jī)發(fā)出多少電能或負(fù)載吸收多少電能的儀表。負(fù)載吸收多少電能的儀表。 本章主要介紹感應(yīng)系電能表的結(jié)構(gòu)、工作原理和本章主要介紹感應(yīng)系電能表的結(jié)構(gòu)、工作原理和使用方法，三相有功和無功電能表等。使用方法，三相有功和無功電能

44、表等。電能表的分類電能表的分類 電能表就是電度表。電能表按其結(jié)構(gòu)、工作原理電能表就是電度表。電能表按其結(jié)構(gòu)、工作原理和測(cè)量對(duì)象等可以分為許多類，且分類方法也很和測(cè)量對(duì)象等可以分為許多類，且分類方法也很多。多。 按結(jié)構(gòu)和工作原理可分為電氣機(jī)械式電能表按結(jié)構(gòu)和工作原理可分為電氣機(jī)械式電能表和數(shù)字式電能表兩大類。和數(shù)字式電能表兩大類。 電氣機(jī)械式電能表又分為電動(dòng)系和感應(yīng)系兩類。電氣機(jī)械式電能表又分為電動(dòng)系和感應(yīng)系兩類。電能表的分類電能表的分類 電動(dòng)系電能表相當(dāng)于把電動(dòng)系功率表的游絲去掉，電動(dòng)系電能表相當(dāng)于把電動(dòng)系功率表的游絲去掉，采用多少個(gè)活動(dòng)線圈，加上換向裝置，讓它的活采用多少個(gè)活動(dòng)線圈，加上換向

45、裝置，讓它的活動(dòng)部分可以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而進(jìn)行電能測(cè)量。用來動(dòng)部分可以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而進(jìn)行電能測(cè)量。用來測(cè)量直流電能的電能表就是電動(dòng)系電能表。由于測(cè)量直流電能的電能表就是電動(dòng)系電能表。由于電動(dòng)系電能表結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高，所以對(duì)于需要電動(dòng)系電能表結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高，所以對(duì)于需要量大、用來測(cè)量交流電能的電能表不宜采用電動(dòng)量大、用來測(cè)量交流電能的電能表不宜采用電動(dòng)系結(jié)構(gòu)。系結(jié)構(gòu)。 感應(yīng)系電能表是用于交流電能測(cè)量的儀表，它的感應(yīng)系電能表是用于交流電能測(cè)量的儀表，它的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩較大，結(jié)構(gòu)牢固，價(jià)格便宜。目前仍是轉(zhuǎn)動(dòng)力矩較大，結(jié)構(gòu)牢固，價(jià)格便宜。目前仍是國(guó)內(nèi)外大量使用的一類交流電能表。國(guó)內(nèi)外大量使用的一類交流電能表。

46、電能表的分類電能表的分類 （）數(shù)字式電能表。數(shù)字式電能表是隨著電子（）數(shù)字式電能表。數(shù)字式電能表是隨著電子技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種新型電能表。它的優(yōu)點(diǎn)技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種新型電能表。它的優(yōu)點(diǎn)是沒有轉(zhuǎn)動(dòng)部分，準(zhǔn)確度高。例如國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，是沒有轉(zhuǎn)動(dòng)部分，準(zhǔn)確度高。例如國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，已有已有0.02級(jí)、級(jí)、0.05級(jí)、級(jí)、0.1和和0.2級(jí)數(shù)字式標(biāo)準(zhǔn)電能級(jí)數(shù)字式標(biāo)準(zhǔn)電能表；國(guó)外德國(guó)西門子公表；國(guó)外德國(guó)西門子公?司生產(chǎn)的準(zhǔn)確度為司生產(chǎn)的準(zhǔn)確度為0.2級(jí)級(jí)的的7EC1021-1A型三相安裝式數(shù)字電能表以及西紐型三相安裝式數(shù)字電能表以及西紐姆伯格（）公司推出姆伯格（）公司推出的系列單相數(shù)字電能表等就是這一類新

47、型的系列單相數(shù)字電能表等就是這一類新型電能表。盡管數(shù)字電能表由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較電能表。盡管數(shù)字電能表由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，可靠性較差等原因，使得它尚未被廣泛應(yīng)用，高，可靠性較差等原因，使得它尚未被廣泛應(yīng)用，但它仍是一種很有發(fā)展前途的新型儀表。但它仍是一種很有發(fā)展前途的新型儀表。電能表的分類電能表的分類 根據(jù)使用，電能表分為單相電能表和三相電根據(jù)使用，電能表分為單相電能表和三相電能表。能表。 根據(jù)測(cè)量對(duì)象的不同，電能表可分為有功電根據(jù)測(cè)量對(duì)象的不同，電能表可分為有功電能表和無功電能表兩類。有功能表和無功電能表兩類。有功?電能表用來測(cè)量有電能表用來測(cè)量有功電能，無功電能表用來測(cè)量無功電能。功電

48、能，無功電能表用來測(cè)量無功電能。 根據(jù)電能表的準(zhǔn)確度不同，可分為一般電能根據(jù)電能表的準(zhǔn)確度不同，可分為一般電能表和用于校驗(yàn)一般電能表的標(biāo)準(zhǔn)電能表。表和用于校驗(yàn)一般電能表的標(biāo)準(zhǔn)電能表。電能表的分類電能表的分類 按照用途不同，電能表可分為普通使用的電按照用途不同，電能表可分為普通使用的電能表和作特殊使用的特種電能表。特種電能表有能表和作特殊使用的特種電能表。特種電能表有以下幾種：以下幾種： （）用來自動(dòng)監(jiān)視并控制用電單位日用電量及（）用來自動(dòng)監(jiān)視并控制用電單位日用電量及電能計(jì)量控制的電力定量器。電能計(jì)量控制的電力定量器。 （）附帶有測(cè)量在一定積算周期內(nèi)最大平均功（）附帶有測(cè)量在一定積算周期內(nèi)最大平

49、均功率指示器的最大需量電能表。率指示器的最大需量電能表。 （）測(cè)量線路損耗的銅損電能表（如（）測(cè)量線路損耗的銅損電能表（如DD14-2型）。型）。 （）測(cè)量大型含鐵心電器（如變壓器）鐵心損（）測(cè)量大型含鐵心電器（如變壓器）鐵心損耗的鐵損電能表（如耗的鐵損電能表（如DD14-1型）。型）。感應(yīng)型電能表感應(yīng)型電能表 由一個(gè)或幾個(gè)固定的交流電磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)與其由一個(gè)或幾個(gè)固定的交流電磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)與其在可動(dòng)導(dǎo)體元件中感應(yīng)的電流相互作用而工作的在可動(dòng)導(dǎo)體元件中感應(yīng)的電流相互作用而工作的儀表稱為感應(yīng)儀表。它的主要用途是測(cè)量交流電儀表稱為感應(yīng)儀表。它的主要用途是測(cè)量交流電能。本章以單相電能表為例說明其結(jié)構(gòu)

50、、工作原能。本章以單相電能表為例說明其結(jié)構(gòu)、工作原理、誤差及調(diào)整方法。理、誤差及調(diào)整方法。 感應(yīng)系電能表作為測(cè)量的專用儀表，在電力系統(tǒng)感應(yīng)系電能表作為測(cè)量的專用儀表，在電力系統(tǒng)的發(fā)電，供電和用電的各個(gè)環(huán)節(jié)中，得到了廣泛的發(fā)電，供電和用電的各個(gè)環(huán)節(jié)中，得到了廣泛的應(yīng)用。感應(yīng)系電能表的種類、型號(hào)盡管很多，的應(yīng)用。感應(yīng)系電能表的種類、型號(hào)盡管很多，但是它們的基本結(jié)構(gòu)都是相似的。但是它們的基本結(jié)構(gòu)都是相似的。感應(yīng)型電能表的結(jié)構(gòu)和工作原理感應(yīng)型電能表的結(jié)構(gòu)和工作原理 感應(yīng)系單相交流電能表有切線型和射線型感應(yīng)系單相交流電能表有切線型和射線型二種形式，圖是它的結(jié)構(gòu)示意圖，兩種結(jié)二種形式，圖是它的結(jié)構(gòu)示意圖，

51、兩種結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別是鐵心平面安放位置不同。構(gòu)的主要區(qū)別是鐵心平面安放位置不同。交流單相電能表的結(jié)構(gòu)交流單相電能表的結(jié)構(gòu)1.電壓線圈電壓線圈2.電流線圈電流線圈3.鋁盤鋁盤4.轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸5.上軸承上軸承6.下軸承下軸承7.蝸輪、蝸桿蝸輪、蝸桿8.永久磁鋼永久磁鋼9.計(jì)數(shù)裝置計(jì)數(shù)裝置10.端紐端紐11.銘牌銘牌感應(yīng)型電能表的結(jié)構(gòu)感應(yīng)型電能表的結(jié)構(gòu) 圖中包括以下幾個(gè)主要部分圖中包括以下幾個(gè)主要部分 測(cè)量機(jī)構(gòu)測(cè)量機(jī)構(gòu) （）驅(qū)動(dòng)元件：即產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的元件，包括（）驅(qū)動(dòng)元件：即產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的元件，包括固定線圈的可動(dòng)鋁盤。固定線圈有電壓線圈，固定線圈的可動(dòng)鋁盤。固定線圈有電壓線圈，與負(fù)載并聯(lián)；電流線圈，與負(fù)載

52、串聯(lián)，二線圈與負(fù)載并聯(lián)；電流線圈，與負(fù)載串聯(lián)，二線圈產(chǎn)生的三個(gè)交變磁通，都穿過鋁盤，故名為產(chǎn)生的三個(gè)交變磁通，都穿過鋁盤，故名為“三三磁通磁通”鋁盤在磁通作用下感應(yīng)渦流，并與磁通相鋁盤在磁通作用下感應(yīng)渦流，并與磁通相互作用，產(chǎn)生電磁力?；プ饔茫a(chǎn)生電磁力。 （）制動(dòng)元件：為使鋁盤在不同轉(zhuǎn)動(dòng)力矩作用（）制動(dòng)元件：為使鋁盤在不同轉(zhuǎn)動(dòng)力矩作用下能產(chǎn)生不同轉(zhuǎn)速，需要有一個(gè)與速度成一定比下能產(chǎn)生不同轉(zhuǎn)速，需要有一個(gè)與速度成一定比例的制動(dòng)力矩，電能表制動(dòng)力矩由永久磁鐵與例的制動(dòng)力矩，電能表制動(dòng)力矩由永久磁鐵與鋁盤組成。因此永久磁鐵產(chǎn)生的制動(dòng)力矩方向總鋁盤組成。因此永久磁鐵產(chǎn)生的制動(dòng)力矩方向總是與轉(zhuǎn)矩方向相

53、反。是與轉(zhuǎn)矩方向相反。 （）積算機(jī)構(gòu)：用來計(jì)算電能表鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)，（）積算機(jī)構(gòu)：用來計(jì)算電能表鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)，以實(shí)現(xiàn)電能的測(cè)量和積算。它包括安裝在轉(zhuǎn)軸上以實(shí)現(xiàn)電能的測(cè)量和積算。它包括安裝在轉(zhuǎn)軸上的蝸桿、蝸輪、計(jì)數(shù)器的蝸桿、蝸輪、計(jì)數(shù)器齒輪和字輪。齒輪和字輪。 補(bǔ)償調(diào)整裝置（如輕載調(diào)整、相角調(diào)整、溫補(bǔ)償調(diào)整裝置（如輕載調(diào)整、相角調(diào)整、溫度補(bǔ)償?shù)龋?。度補(bǔ)償?shù)龋?輔助部件（表蓋、底座、基架端鈕盒和鉻牌輔助部件（表蓋、底座、基架端鈕盒和鉻牌等）。等）。感應(yīng)型電能表工作原理感應(yīng)型電能表工作原理 電壓線圈通入交流電壓之后，產(chǎn)生電壓線圈通入交流電壓之后，產(chǎn)生U ，U分為兩部分為兩部分交變磁通；分交變磁通； 穿過

54、鋁盤的部分穿過鋁盤的部分U1稱為工作磁通；稱為工作磁通； 不穿過鋁盤而自行閉合的部分不穿過鋁盤而自行閉合的部分L稱為非工作磁通；稱為非工作磁通； 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié) L大小可以改變大小可以改變U1 與電壓的相位差；與電壓的相位差； 電流線圈通入負(fù)載電流后，產(chǎn)生交變磁通電流線圈通入負(fù)載電流后，產(chǎn)生交變磁通I， I二二次穿過鋁盤，分別標(biāo)以次穿過鋁盤，分別標(biāo)以I1 、 I2 見圖。見圖。 三個(gè)交變磁通三個(gè)交變磁通u1 、 I1 、 I2 穿過鋁盤，分別感穿過鋁盤，分別感應(yīng)出渦流應(yīng)出渦流Iu、Ii，磁通與渦流之間相互作用產(chǎn)生，磁通與渦流之間相互作用產(chǎn)生的電磁力矩，驅(qū)使鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)的電磁力矩，驅(qū)使鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng) 變交磁通變

55、交磁通u1 、 I1 、 I2 不但所處的空間不同，不但所處的空間不同，而且初相也不同。兩者結(jié)合起來就形成了而且初相也不同。兩者結(jié)合起來就形成了“移進(jìn)移進(jìn)磁場(chǎng)磁場(chǎng)”?？梢宰C明移進(jìn)磁場(chǎng)的移進(jìn)方向是從相位?？梢宰C明移進(jìn)磁場(chǎng)的移進(jìn)方向是從相位超前的磁通位置移向相位滯后的磁通位置，這也超前的磁通位置移向相位滯后的磁通位置，這也是驅(qū)動(dòng)鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。是驅(qū)動(dòng)鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。 轉(zhuǎn)動(dòng)力矩由兩部分所組成：電壓磁通由轉(zhuǎn)動(dòng)力矩由兩部分所組成：電壓磁通由u1與電流磁通所產(chǎn)生的渦流與電流磁通所產(chǎn)生的渦流Ii，相互作用，相互作用而產(chǎn)生，電流磁通而產(chǎn)生，電流磁通I1 、I2與電壓磁通與電壓磁通所產(chǎn)生的渦流所產(chǎn)生的渦流Iu相

56、互作用所產(chǎn)生。我們可相互作用所產(chǎn)生。我們可以分四個(gè)區(qū)域來研究電能表力矩的產(chǎn)生以分四個(gè)區(qū)域來研究電能表力矩的產(chǎn)生 sinIUKMcos11IUiKMcos22UIiKMcoscos2121UIIUDiKiKMMMcosfKIUcosKUIMDKnMMMMIUmZ電能表向量圖有功電能表接線 直接接入式有功電能表接線 經(jīng)互感器接入式 有功電能表接線 用單相電能表計(jì)量380V單相負(fù)載有功電能表接線 用單相電能表計(jì)量380V單相負(fù)載cosABABABIUP)30cos(1ABANIUP)30cos(2BABNIUP21PPP)30cos()30cos(ABANIUcoscos3ABABABANIUIU單相電能表接線 DDS988 單相電子式電能表接線圖單項(xiàng)電能表接線 DDS988 單相電子式電能表接線圖(繼電器)三相四線有功電能表的接線 直接接入式三相四線有功電能表的