電工儀表之直流電流電壓表

1、知識一知識一知識二知識二知識三知識三第二章電流與電壓的測量電流與電壓的測量第一節(jié)直流電流表與電壓表 在磁電系測量機構(gòu)的基礎(chǔ)上配上不同的測量線路，就能組成各種不同用途的直流電流表和直流電壓表。 演示電表只有一個測量機構(gòu)（俗稱表頭），配合不同的測量板時，就能組成各種不同量程的電流表、電壓表或檢流計。 一、磁電系測量機構(gòu)一、磁電系測量機構(gòu)測量機構(gòu)轉(zhuǎn)換開關(guān)分流電阻演示用電表磁電系測量機構(gòu)的結(jié)構(gòu)磁電系測量機構(gòu)的結(jié)構(gòu) 固定部分磁路系統(tǒng)磁電系測量機構(gòu) 可動部分線圈游絲的作用：1.產(chǎn)生反作用力矩2.引導電流出入線圈永久磁鐵標度尺機械調(diào)零旋鈕游 絲鐵 心引出線指 針磁電系測量機構(gòu)的結(jié)構(gòu)極 掌平衡錘磁感應(yīng)阻尼器

2、在動圈中加裝短路線圈，利用短路線圈中產(chǎn)生的感生電流與磁場相互作用產(chǎn)生阻尼力矩。 根據(jù)磁路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不同，又可分為：n外磁式：永久磁鐵在可動線圈的外部。n內(nèi)磁式：永久磁鐵在可動線圈的內(nèi)部?？晒?jié)約磁性材料，而且體積小、成本低、對外磁泄漏少，近年來被廣泛使用。n內(nèi)外磁式：可動線圈的內(nèi)、外部都有永久磁鐵，故磁性更強，結(jié)構(gòu)可以更緊湊。磁電系測量機構(gòu)中的磁路系磁電系測量機構(gòu)中的磁路系統(tǒng)統(tǒng) 外磁式 內(nèi)磁式 內(nèi)外磁式磁電系測量機構(gòu)的磁路系統(tǒng)磁電系測量機構(gòu)的工作原理磁電系測量機構(gòu)的工作原理 磁電系測量機構(gòu)是根據(jù)通電線圈在磁場中受到電磁力矩而發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原理制成的。n當可動線圈中通入電流時，載流線圈在永久磁鐵的磁場

3、中受到電磁力矩的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由于MI，即通過線圈的電流越大，線圈受到的轉(zhuǎn)矩越大，儀表指針偏轉(zhuǎn)的角度也越大；同時，游絲扭得越緊，由于Mf，故反作用力矩也越大。當線圈受到的轉(zhuǎn)動力矩與反作用力矩大小相等時，nMMf，線圈就停留在某一平衡位置，此時，指針就指示出被測量的大小。磁電系測量機構(gòu)的工作原理磁電系測量機構(gòu)的工作原理磁電系儀表的特點磁電系儀表的特點n優(yōu)點優(yōu)點： 準確度高、靈敏度高。 功率消耗小。 刻度均勻。n缺點缺點： 過載能力小。 只能測量直流。直流電流表的組成二、直流電流表 設(shè)磁電系測量機構(gòu)的內(nèi)阻為RC，滿刻度電流為IC，被測電流為IX，則分流電阻RA的大小可以按下述步驟進行計算。 第一

4、步，先計算電流量程擴大倍數(shù)第一步，先計算電流量程擴大倍數(shù)CXIIn 第二步，計算分流電阻第二步，計算分流電阻1CAnRR分流電阻的計算分流電阻的計算例 現(xiàn)有一只內(nèi)阻為200、滿刻度電流為500A的磁電系測量機構(gòu)，由于生產(chǎn)需要，要將其改制成量程為1A的直流電流表，問應(yīng)并聯(lián)多大的分流電阻? 解：先求電流量程擴大倍數(shù)20001050016CXIIn 應(yīng)并聯(lián)的分流電阻為1 . 0120002001CAnRR 答：若要將其改制成量程為1A的直流電流表，應(yīng)并聯(lián)一只0.1的分流電阻。n分流電阻一般采用電阻率較大、電阻溫度系數(shù)很小的錳銅制成。n當被測電流小于30A時，可采用內(nèi)附分流器。n當被測電流大于30A時

5、，可采用外附分流器。三、直流電壓表三、直流電壓表直流電壓表的組成第一步：先計算磁電系測量機構(gòu)的額定電壓第一步：先計算磁電系測量機構(gòu)的額定電壓 UC=IcRc第二步：計算電壓量程擴大倍數(shù)第二步：計算電壓量程擴大倍數(shù)CUUm 第三步：計算所需串聯(lián)的分壓電阻第三步：計算所需串聯(lián)的分壓電阻CV) 1(RmR分壓電阻的計算分壓電阻的計算例例 現(xiàn)有一只內(nèi)阻為500、滿刻度電流為100A的磁電系測量機構(gòu)，根據(jù)實際需要，要將其改制成50V量程的直流電壓表，問應(yīng)串聯(lián)多大的分壓電阻？該電壓表的總內(nèi)阻是多少？ 100005. 050CUUmRv=（m1)Rc（1 0001）500=499 500該電壓表的總電阻為R

6、Rc+Rv500499 500500 000500 k 解：先求出測量機構(gòu)的額定電壓UC=IcRc=100106500=0.05 V再求出電壓量程擴大倍數(shù)應(yīng)串聯(lián)的分壓電阻為多量程直流電壓表電壓靈敏度電壓靈敏度電壓靈敏度的作用電壓靈敏度的作用：（1）表示電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度時取自被測電流的電流值。（2）能方便地計算出該電壓表各量程的內(nèi)阻。電壓靈敏度的意義電壓靈敏度的意義：電壓靈敏度越高，相同量程下電壓表的內(nèi)阻越大，取自被測電路的電流越小，對被測電路的影響越小，測量準確度越高。電壓靈敏度為20kV，表示測量直流電壓，當指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度時，取自被測電路的電流是1V 20k50A，在10V擋時電壓表內(nèi)阻是10 20k 200k 思考與練習n簡述磁電系測量機構(gòu)的工作原理。n磁電系