北京交通大學(xué)電子一電工講課用13測(cè)量1

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AmAmAVkVkVWkWkWf M MkWhkWh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、電

2、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%m AA 最大基本誤差最大基本誤差儀表的最大量程（滿標(biāo)值）儀表的最大量程（滿標(biāo)值） 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

3、表絕緣試驗(yàn)電壓儀表絕緣試驗(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 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 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

4、（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 TC 的部分的部分 當(dāng)阻轉(zhuǎn)矩當(dāng)阻轉(zhuǎn)矩TCTC等于轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩等于轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩T T 時(shí)，儀表可動(dòng)部分時(shí)，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OO線圈線圈 線圈通入電流線圈通入電流 I I 電磁力電磁力 F 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 I 電磁力電磁力 F F 線圈受到轉(zhuǎn)矩線圈受到轉(zhuǎn)矩 T T 線圈和

5、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T T與線圈受到的轉(zhuǎn)矩與線圈受到的轉(zhuǎn)矩TCTC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 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)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??；受外界磁場(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、

6、直流電流及電阻。測(cè)量直流電壓、直流電流及電阻。圓形線圈圓形線圈小室小室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TCTC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 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 I 磁場(chǎng)磁場(chǎng) 線圈通入電流

7、線圈通入電流 I I 磁場(chǎng)磁場(chǎng) 固定和可動(dòng)鐵片均被固定和可動(dòng)鐵片均被磁化磁化( (同一端的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)量較構(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。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)及鐵片中磁滯和渦流刻度不均勻；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。（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。螺旋彈簧螺旋彈簧固定線圈固

8、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 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 ( i1 ) I1 ( 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 ( i2 ) I2 ( i2 )與磁場(chǎng)相互作用與磁場(chǎng)相互作用電磁力電磁力 F F 線圈受到轉(zhuǎn)矩線圈受到轉(zhuǎn)矩 T 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)矩通入直流時(shí)，通入直流時(shí)，T=k1I1I2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TCTC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 T = TC 時(shí)，可動(dòng)部分停

9、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 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 通入直流時(shí)，通入直流時(shí)，T=k1I1I2 = kI1I2 （直流）（直流） = kI1I2 cos （交流）（交流）4. 優(yōu)點(diǎn)：可用于交直流；準(zhǔn)確度較高。優(yōu)點(diǎn)：可用于交直流；準(zhǔn)確度較高。 缺點(diǎn)：受外界磁場(chǎng)影響大；不能承受較大過載。缺點(diǎn)：受外界磁場(chǎng)影響大；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。IRRRIA000 IRRRI

10、A0A0 100A IIRR1 :00A IIRR解解0.100510.005120 0V00RRRUU 0V00RRRUU 1)(00V UURR1)( :00V UURR解解10k1)50300(2000 零歐姆零歐姆調(diào)整調(diào)整機(jī)械零機(jī)械零位調(diào)整位調(diào)整200100504030201050100200300400500246810101522A-V-010V-dB-10V.mA10V+dB+50010 100500255110k1k10010150550500500100VAmAV轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān) DT-830 DT-830型萬用表的面板圖型萬用表的面板圖POWEROFF ONBEChFE晶體

11、管晶體管插孔插孔顯示器電源開關(guān)電源開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)輸入輸入插座插座hFEDCAVACACADCV10AmACOMV213 cos21IkI UIcosk Pk AZiABZCZiBiC TIUtiuTP0AACAAC1 cosd1AZiABZCZiBiC TIUtiuTP0BBCBBC2 cosd1AUCUBIAICIBUACUBCU cosIUll3 *ABC 三相功率表的連接圖三相功率表的連接圖兆歐表構(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

12、的均勻的RRUI11xRRUI2210001000500500200200100100303010100 0F2NSUI2RxRI1+ +- -MF2IF1F1)( 21IIf 或或)()()(3112221ffkfkII RRRRIIx1221)()()(1221xxRfRRRRfIIf342RRRRx42RR3R2004) 1j() 1j(RCRRCRxx 042RRRRx024CCCCx 被測(cè)電容器被測(cè)電容器被測(cè)電感元件被測(cè)電感元件)C 1)( (0032 jRLjRRRxx 20020032)(1)(CRCRRRRx 200032)(1CRCRRLx 電阻絲電阻絲特殊膠水特殊膠水薄紙片薄紙片被測(cè)試件被測(cè)試件 RR ll llRRk 即即0UUURRRRRRRRU)(432132410URRRRRRRRRRRU )(432113241410URR