第二章 電工測量指示儀表的一般知識

1、第二章第二章電測量指示儀表的一般知識電測量指示儀表的一般知識第二章電測量指示儀表的一般知識第二章電測量指示儀表的一般知識主要內(nèi)容主要內(nèi)容分類和型號分類和型號基本結(jié)構(gòu)及工作原理基本結(jié)構(gòu)及工作原理主要技術(shù)要求主要技術(shù)要求表面標(biāo)記表面標(biāo)記使用方法使用方法第一節(jié)電測量指示儀表分類和型號第一節(jié)電測量指示儀表分類和型號 電測量指示儀表電測量指示儀表 測量電量的指示儀表測量電量的指示儀表 功能功能 直接測量電量：電流、電壓、功率、相位、頻率、直接測量電量：電流、電壓、功率、相位、頻率、電阻、電感等電阻、電感等 間接測量非電量：溫度、濕度、速度、壓力等間接測量非電量：溫度、濕度、速度、壓力等 電測量指示儀表的

2、分類電測量指示儀表的分類 據(jù)儀表的工作原理：據(jù)儀表的工作原理：磁電系電磁系電動系整流系感應(yīng)系熱電系電子系第一節(jié)電測量指示儀表分類和型號第一節(jié)電測量指示儀表分類和型號 據(jù)被測量的特征據(jù)被測量的特征 據(jù)被測量的性質(zhì)據(jù)被測量的性質(zhì) 按儀表的使用方法按儀表的使用方法電流表電壓表功率表歐姆表電度表頻率表相位表萬用表直流儀表交流儀表直交流兩用儀表安裝式儀表便攜式儀表第一節(jié)電測量指示儀表分類和型號第一節(jié)電測量指示儀表分類和型號 按儀表的準(zhǔn)確度等級按儀表的準(zhǔn)確度等級七七個等級個等級 按儀表對外電磁場的防御能力按儀表對外電磁場的防御能力四四個等級個等級 防御能力最強，附加誤差最小防御能力最強，附加誤差最小 按儀

3、表使用條件分為按儀表使用條件分為A、B、C3組組按儀表工作溫度按儀表工作溫度A組：組：040 B組：組：- 2050 C組：組：- 40600.10.20.51.01.52.05.0第一節(jié)電測量指示儀表分類和型號第一節(jié)電測量指示儀表分類和型號 電測量指示儀表的型號電測量指示儀表的型號安裝式安裝式用途號（國際通用符號）設(shè)計序號（數(shù)字）系列代號形狀第二位代號形狀第一位代號儀表面板、外殼尺寸編儀表工作原理系列磁電系磁電系C電磁系電磁系T電動系電動系D感應(yīng)系感應(yīng)系G整流系整流系L靜電系靜電系Q第一節(jié)電測量指示儀表分類和型號第一節(jié)電測量指示儀表分類和型號 說明說明 型號按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)編寫型號按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)編

4、寫 為區(qū)別各類儀表，再加一個類別號為區(qū)別各類儀表，再加一個類別號電度表電度表D電橋電橋Q數(shù)字用表數(shù)字用表P便攜式便攜式用途號（國際通用符號）設(shè)計序號（數(shù)字）組別號儀表工作原理系列第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理 基本組成基本組成指示儀表測量機構(gòu)測量線路作用：將被測電量變換成儀表可動部分的偏轉(zhuǎn)角位移作用：將被測電量變換成儀表可動部分的偏轉(zhuǎn)角位移第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理 測量機構(gòu)的基本工作性能測量機構(gòu)的基本工作性能測量機構(gòu)測量機構(gòu)：接受被測量后能夠產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的機構(gòu)：接受被測量后能夠產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的機構(gòu)測量機構(gòu)可動部分固定部分指示器光標(biāo)式指針式第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理

5、第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理 產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩測量機構(gòu)可動部分轉(zhuǎn)動力矩指示器轉(zhuǎn)動電磁場相互作用磁電系儀表固定永久磁鐵通有直流電流的可動線圈電磁系儀表通有電流的固定線圈可動鐵片第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理 轉(zhuǎn)動力矩大?。恨D(zhuǎn)動力矩大小：電動系儀表通有電流的固定線圈通有電流的可動線圈感應(yīng)系儀表通有交流電流的固定線圈可動鋁盤中所感應(yīng)的電流x,FM1轉(zhuǎn)動力矩被測量可動部分的偏轉(zhuǎn)角位移第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理 產(chǎn)生反作用力矩產(chǎn)生反作用力矩反作用力矩：反作用力矩：與轉(zhuǎn)動力矩方向相反與轉(zhuǎn)動力矩方向相反測量機構(gòu)可動部分轉(zhuǎn)動力矩指示器轉(zhuǎn)動總是偏轉(zhuǎn)怎么辦？反作用力矩

6、2FM 轉(zhuǎn)動力矩與反作用力矩相等，方向相反被測量大小第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理產(chǎn)生方式產(chǎn)生方式 利用機械力具有機構(gòu)反作用力的儀表利用機械力具有機構(gòu)反作用力的儀表變形后的恢復(fù)原狀的力：彈力、扭力變形后的恢復(fù)原狀的力：彈力、扭力 利用電磁力流比結(jié)構(gòu)式儀表利用電磁力流比結(jié)構(gòu)式儀表 如：比率表如：比率表 利用磁場中導(dǎo)體的渦流利用磁場中導(dǎo)體的渦流如：感應(yīng)系儀表如：感應(yīng)系儀表第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理 產(chǎn)生阻尼力矩產(chǎn)生阻尼力矩阻尼力矩：阻尼力矩： 與運動方向相反，大小與運動速度有關(guān)的力矩與運動方向相反，大小與運動速度有關(guān)的力矩 只影響可動部分的運動過程，而不影響

7、轉(zhuǎn)動力矩和反只影響可動部分的運動過程，而不影響轉(zhuǎn)動力矩和反作用力矩的平衡關(guān)系作用力矩的平衡關(guān)系指示器擺動指示器靜止在某位置轉(zhuǎn)動力矩與反作用力矩相等無法讀數(shù)理想狀態(tài)慣性存在阻尼器第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理常用阻尼器：常用阻尼器： 空氣阻尼器空氣阻尼器阻尼片受空氣阻力作用產(chǎn)生阻尼片受空氣阻力作用產(chǎn)生 磁感應(yīng)阻尼器磁感應(yīng)阻尼器阻尼片切割磁鐵的磁力線產(chǎn)生阻尼片切割磁鐵的磁力線產(chǎn)生xy第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理 測量線路測量線路測量機構(gòu)測量線路（測量變換器）中間量偏轉(zhuǎn)角位移被測量所起作用？測量機構(gòu)電流電壓兩電流乘積前提：電量在一定范圍其它電量被測量過大過小變換

8、裝置第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理通過測量線路通過測量線路作用于測量機構(gòu)作用于測量機構(gòu) xy xfyf取決于測量線路的性質(zhì)取決于測量機構(gòu)的結(jié)構(gòu)單值第三節(jié)主要技術(shù)要求第三節(jié)主要技術(shù)要求 主要考慮的技術(shù)指標(biāo)主要考慮的技術(shù)指標(biāo) 準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度 靈敏度靈敏度 穩(wěn)定性穩(wěn)定性 可靠性可靠性 儀表的功率損耗儀表的功率損耗 讀數(shù)裝置讀數(shù)裝置 過載能力過載能力 絕緣強度絕緣強度第三節(jié)主要技術(shù)要求第三節(jié)主要技術(shù)要求 足夠的準(zhǔn)確度足夠的準(zhǔn)確度儀表最大基本誤差儀表最大基本誤差準(zhǔn)確度等級準(zhǔn)確度等級 合適的靈敏度合適的靈敏度 靈敏度靈敏度 儀表的標(biāo)度尺均勻儀表的標(biāo)度尺均勻xSmmAS量限最大偏轉(zhuǎn)角位移靈敏

9、度與偏轉(zhuǎn)角位移無關(guān)靈敏度與偏轉(zhuǎn)角位移無關(guān)第三節(jié)主要技術(shù)要求第三節(jié)主要技術(shù)要求 儀表常數(shù)儀表常數(shù)儀表標(biāo)度尺均勻：儀表標(biāo)度尺均勻： 儀表的分辨能力：儀表的分辨能力：儀表靈敏度反映了儀表能測量的最小被測量儀表靈敏度反映了儀表能測量的最小被測量S1CmmAC每偏轉(zhuǎn)一小格所代表的每偏轉(zhuǎn)一小格所代表的被測量的數(shù)值被測量的數(shù)值第三節(jié)主要技術(shù)要求第三節(jié)主要技術(shù)要求 穩(wěn)定性和可靠性好穩(wěn)定性和可靠性好 誤差隨時間變動及受外界條件的影響小誤差隨時間變動及受外界條件的影響小 儀表的功率損耗小儀表的功率損耗小 良好的讀數(shù)裝置良好的讀數(shù)裝置 標(biāo)尺盡可能均勻刻度標(biāo)尺盡可能均勻刻度 不均勻的刻度，標(biāo)有黑圓點（有效工作部分起點

10、）不均勻的刻度，標(biāo)有黑圓點（有效工作部分起點）使用儀表消耗電能產(chǎn)生熱能附加誤差改變工作狀態(tài)方法誤差功耗過大第三節(jié)主要技術(shù)要求第三節(jié)主要技術(shù)要求 足夠的過載能力足夠的過載能力 過載：被測量（負(fù)載）超過儀表量限（額定值）過載：被測量（負(fù)載）超過儀表量限（額定值） 足夠的絕緣強度足夠的絕緣強度 足夠大的絕緣電阻足夠大的絕緣電阻 承受的試驗電壓高于承受的試驗電壓高于22.5倍額定電壓值，不低于倍額定電壓值，不低于600V負(fù)載超過額定值，并延時溫度升高儀表損壞熱過載或延時過載第四章電測量指示儀表的表面標(biāo)記第四章電測量指示儀表的表面標(biāo)記 常用的電測量指示儀表的表面標(biāo)記符號常用的電測量指示儀表的表面標(biāo)記符號

11、書上表書上表4-1（8種類型）種類型） 可查閱國標(biāo)可查閱國標(biāo)GB7676-87第五節(jié)正確使用第五節(jié)正確使用 合理選擇儀表合理選擇儀表 根據(jù)被測量的性質(zhì)選擇儀表的類型根據(jù)被測量的性質(zhì)選擇儀表的類型被測量頻率范圍直流電交流電直流儀表交流儀表正弦交流電非正弦交流電有效值有效值交流電流（電壓）表平均值最大值電磁或電動系電流（電壓）表整流系表峰值表第五節(jié)正確使用第五節(jié)正確使用 根據(jù)測量要求選擇儀表的準(zhǔn)確度等級根據(jù)測量要求選擇儀表的準(zhǔn)確度等級 儀表的選擇與其它條件配合儀表的選擇與其它條件配合 一般原則一般原則0.1-0.2級標(biāo)準(zhǔn)表及精確測量0.5-1.5級實驗室測量1.0-5.0級工業(yè)測量第五節(jié)正確使用第

12、五節(jié)正確使用例：用兩只電壓表測量實際值為例：用兩只電壓表測量實際值為40V的電壓。一只準(zhǔn)確度等級的電壓。一只準(zhǔn)確度等級為為0.5，量限為，量限為100V的電壓表，另一只準(zhǔn)確度等級為的電壓表，另一只準(zhǔn)確度等級為1.0，量，量限為限為50V的電壓表。的電壓表。求：兩只電壓表分別測量時可能產(chǎn)生的最大相對誤差？求：兩只電壓表分別測量時可能產(chǎn)生的最大相對誤差？解：用解：用0.5級電壓表測量時，最大絕對誤差為：級電壓表測量時，最大絕對誤差為： 產(chǎn)生的最大相對誤差為：產(chǎn)生的最大相對誤差為：V5 . 0100%5 . 0Axm1n1max1m%25. 1%100405 . 0%100Ax0m1n1第五節(jié)正確使

13、用第五節(jié)正確使用用用1.0級電壓表測量時，最大絕對誤差為：級電壓表測量時，最大絕對誤差為： 產(chǎn)生的最大相對誤差為：產(chǎn)生的最大相對誤差為：結(jié)論：結(jié)論：1、不能認(rèn)為準(zhǔn)確度等級高的儀表一定比準(zhǔn)確度低的儀、不能認(rèn)為準(zhǔn)確度等級高的儀表一定比準(zhǔn)確度低的儀表測量更準(zhǔn)確表測量更準(zhǔn)確2、被測量值、被測量值A(chǔ)0越接近儀表的量限時，相對誤差就越小越接近儀表的量限時，相對誤差就越小V5 . 050%00. 1Axm2n2max2m%25. 1%100405 . 0%100Ax0m2n2儀表量限的選擇對測量的準(zhǔn)確度有關(guān)選擇量限時，應(yīng)使被測量值A(chǔ)0超過量限的2/3以上第五節(jié)正確使用第五節(jié)正確使用 根據(jù)被測量的大小選用適當(dāng)

14、量限的儀表根據(jù)被測量的大小選用適當(dāng)量限的儀表依據(jù)電源、連接方式、參數(shù)變化，估計被測量的最大依據(jù)電源、連接方式、參數(shù)變化，估計被測量的最大數(shù)值，然后量限選為該最大值的數(shù)值，然后量限選為該最大值的1.2-1.5倍倍 根據(jù)被測量對象的阻抗大小選擇儀表的內(nèi)阻根據(jù)被測量對象的阻抗大小選擇儀表的內(nèi)阻問題：問題：測量負(fù)載電阻測量負(fù)載電阻RL兩端兩端的電壓時，當(dāng)接入電的電壓時，當(dāng)接入電壓表時，出現(xiàn)的問題？壓表時，出現(xiàn)的問題？+_UsR0RL第五節(jié)正確使用第五節(jié)正確使用 情況一：假設(shè)情況一：假設(shè)Us180V,R0=RL=20k，電壓表內(nèi)阻為，電壓表內(nèi)阻為Rv=20k，量限為，量限為100V。接入前：接入前：接入

15、后：接入后：RL與與Rv相當(dāng)于并聯(lián)，等效電阻為：相當(dāng)于并聯(lián)，等效電阻為：電阻電阻RL兩端電壓為：兩端電壓為：V90URRRUsL0LRLk10RRRRLVLVV603Us第五節(jié)正確使用第五節(jié)正確使用 情況二：選用內(nèi)阻為情況二：選用內(nèi)阻為Rv200k，量限為，量限為100V的電壓表的電壓表則則RL兩端的電壓為兩端的電壓為89.55V結(jié)論：結(jié)論：1、電壓表的內(nèi)阻越大越好、電壓表的內(nèi)阻越大越好電壓表內(nèi)阻電壓表內(nèi)阻Rv100RL（與電壓表并聯(lián)的被測對象總電（與電壓表并聯(lián)的被測對象總電阻），可略去內(nèi)阻的影響阻），可略去內(nèi)阻的影響2、電流表的內(nèi)阻越小越好、電流表的內(nèi)阻越小越好電流表內(nèi)阻電流表內(nèi)阻RA1/100RL（與電流表串聯(lián)的總電阻），（與電流表串聯(lián)的總電阻），可略去內(nèi)阻的影響）可略去內(nèi)阻的影響）第五節(jié)正確使用第五節(jié)正確使用 根據(jù)使用場所及工作條件選擇儀表根據(jù)使用場所及工作條件選擇儀表 外界環(huán)境條件要考慮外界環(huán)境條件要考