電氣測量ch2-3課件

第二章電流與電壓的測量重點1、磁電系，電磁系，電動系。2、電壓表和電流表的附屬裝置：分流器，附加電阻，互感器。3、萬用表，檢流計，電位差計。第五節(jié)電動系儀表一、電動系測量機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作原理固定線圈分為兩段，轉(zhuǎn)軸從中間的空隙穿過。使動圈位于較均勻的磁場;便于改換電流量程。工作原理表明：電動系儀表測直流時，偏轉(zhuǎn)角與兩線圈電流乘積成正比。二、技術(shù)性能1、使用范圍交直流兩用電動系測量機構(gòu)的基本測量量是。設(shè)、為非正弦周期量，對于電動系測量機構(gòu)若用于測量電流或電壓，則對于非正弦周期量，則2、刻度特性如果為常數(shù)：電壓表、電流表刻度為平方律。功率表刻度均勻。3、準(zhǔn)確度、堅固性和防干擾性能無磁滯和渦流效應(yīng)，準(zhǔn)確度高，可達0.5級以上。氣隙大，磁場弱。為減小摩擦，盡量減輕可動部分的重量，提高軸尖軸承的精度，所以儀表結(jié)構(gòu)比較脆弱，過載能力差。易受外磁場干擾，需磁屏蔽或無定位結(jié)構(gòu)。三、電動系電流表電動系儀表的固定線圈和可動線圈串聯(lián)，就可做成低量程電流表。指針偏轉(zhuǎn)角與被測電流平方成正比，可用于測量直流和交流有效值。電動系電流表用固定線圈分段、改變串并聯(lián)方式的方法改變量程。（與電磁系電流表類似）交流表可用互感器擴大量程。各系列儀表（磁電系、電磁系、電動系）的重點內(nèi)容：1、掌握測量機構(gòu)的基本工作原理。2、掌握測量機構(gòu)的讀數(shù)方程、基本測量值。3、掌握電流表、電壓表的擴量程方法。4、了解各系列儀表的技術(shù)性能。第六節(jié)測量用互感器電壓互感器和電流互感器，它與交流儀表配合可達到擴大量程的目的，并有隔離高壓、便于儀表標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點。1、用途電流互感器二次的額定電流為5A或1A，電壓互感器二次的額定電壓為100V。應(yīng)用了測量互感器，就可用一般量限的儀表測量高電壓、大電流、大功率等，并可保證人身和測量儀表的安全。？A、附件尺寸龐大，消耗功率也比較大。例：用滿偏電流40mA的電壓表測量220kV的電壓，則儀表和附加電阻消耗的功率為B、直接測量將帶來高壓危險。人身安全，儀表絕緣。次級線圈所接儀表的總阻抗很小，故電流互感器的工作狀態(tài)接近于短路。初級磁勢次級磁勢激磁磁勢(1)電流互感器（TA）2、互感器的工作原理理想情況：磁導(dǎo)率為無窮大，則激磁磁勢為零。額定變比初級磁勢次級磁勢激磁磁勢實際電流比與I0有關(guān)，次級負載大小影響I0的大小，當(dāng)串聯(lián)接入的儀表個數(shù)增加時，由于次級阻抗增加，有所增加。實際電流互感器的初次級之比不是常數(shù)。實際變比：變比誤差（比差）：I0的存在使得影響功率表、電度表的讀數(shù)影響電流互感器誤差的因素：1、磁路的磁阻（磁導(dǎo)率、鐵心尺寸）；2、次級負載阻抗的大小和性質(zhì)；3、初級電流I1；4、電源的頻率f。使用注意事項：電流互感器電壓互感器1、次級不許開路；不裝保險；1、次級不許短路；初級和次級都裝保險絲；2、若帶電更換所帶儀表，需先將次級短路。3、次級線圈、鐵心和外殼均可靠接地。2、次級線圈、鐵心和外殼均可靠接地。3、接法電壓互感器的接法相A電流互感器的接法第八節(jié)直流電位差計校準(zhǔn)回路測量回路工作電流回路可得：一、原理特點：1、電位差計采用了電壓補償原理。不從待測電路吸取功率，因而電位差計的接入對待測量無影響，測量值不受待測電路內(nèi)阻、引線電阻、接觸電阻的影響。2、用標(biāo)準(zhǔn)元件校準(zhǔn)工作電流，準(zhǔn)確度高。二、直流電位差計的應(yīng)用1、測電壓主要用于測量標(biāo)準(zhǔn)電池的電動勢或檢驗電壓表。用分壓箱擴大量程。(1)分壓箱從待測電路吸收功率；(2)測量結(jié)果的準(zhǔn)確度與分壓箱準(zhǔn)確度有關(guān)。1、根據(jù)被測電壓、電流的性質(zhì)選擇儀表類型直流、交流；低頻、高頻；正弦、非正弦等。第九節(jié)電流表與電壓表的使用與選擇2、儀表準(zhǔn)確度的選擇根據(jù)實際需要選擇合適的準(zhǔn)確度，既不能選擇準(zhǔn)確度不足的儀表，也不要盲目提高準(zhǔn)確度。a通常，0.1、0.2級作為標(biāo)準(zhǔn)表或用于精密測量。0.5、1.0級用于實驗室測量。1.5級以下用于一般工程測量。超過0.1級需選用比較儀器，如電位差計。b配用的擴大量程的裝置，如分流器、附加電阻、互感器等，準(zhǔn)確度選擇要比測量儀器本身高2~3級。c3、儀表量限的選擇測量誤差不僅與儀表準(zhǔn)確度有關(guān)，還與量限使用有密切關(guān)系。4、儀表內(nèi)阻的選擇根據(jù)測量對象電路中阻抗的大小，適當(dāng)選擇儀表的內(nèi)阻，否則會帶來不允許的誤差。為了不影響待測電路的工作狀態(tài)，電壓表內(nèi)阻應(yīng)盡量大，電流表內(nèi)阻應(yīng)盡量小。內(nèi)阻影響儀表的功耗。5、儀表工作條件的選擇根據(jù)使用環(huán)境和工作條件（如安裝在實驗室或現(xiàn)場）、周圍環(huán)境溫度、濕度、機械振動、外界電磁場強弱等選用合適的儀表。小結(jié)：電流和電壓的測量一、中值電流測量方法1、電流表：磁電式、電磁式、電動式如何選擇電流表內(nèi)阻？電流表內(nèi)阻負載電阻測量值要求的相對誤差2、直流電位差計可精確測量直流電流。3、交直流比較儀將交流量與直流量比較，通過精確測量直流電流，可以得到交流電流的精確值。測直流測交流直流1mA-100A交流10mA-1kA二、中值電壓測量方法直流0.1mV-100V交流1mV-1kV1、電壓表：磁電式、電磁式、電動式如何選擇電壓表內(nèi)阻？電壓表內(nèi)阻負載電阻測量值要求的相對誤差2、直流電位差計可精確測量直流電壓。3、交直流比較儀測直流測交流精確測量交流電壓。4、數(shù)字電壓表三、直流大電流的測量1、分流器法:多用于1萬安以下測量直流。100A-100kA直流指示儀表（毫伏表）補償法（直流電位差計）數(shù)字電壓表I2=0分流器法優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單、牢固可靠、抗干擾能力強。缺點1、與被測電路有電的聯(lián)系，測量時需特別考慮接地點的問題。2、安裝時要斷開被測電路，使用不方便。3、隨被測電流的增大，分流器的體積龐大、笨重。2、直流比較儀法精度最高，可達，測量范圍可達20KA。把被測直流所產(chǎn)生的磁勢與另一易于測定的直流磁勢在鐵心中進行比較，當(dāng)兩磁勢平衡時，鐵心中磁通為零。零磁通檢測裝置：霍爾元件、磁敏二極管、磁敏電阻等。缺點：要求被測直流穩(wěn)定，且磁芯要求高。所以：只適用在實驗室條件下作為校驗儀器。3、霍爾效應(yīng)法當(dāng)電流垂直于外磁場通過導(dǎo)體時，在導(dǎo)體的垂直于磁場和電流方向的兩個端面之間會出現(xiàn)電勢差，這一現(xiàn)象便是霍爾效應(yīng)。這個電勢差也被叫做霍爾電勢差。四、交流大電流的測量1、電流互感器（TA）2、霍爾效應(yīng)法待測電流是交流，產(chǎn)生的磁場也是交變的，即磁感應(yīng)強度是交流量。若控制電流是直流，則霍爾電壓是與待測電流同頻率的交流量。若控制電流是與待測電流同頻率的交流量，則霍爾電壓是直流量。易于放大易于精確測量五、交流高電壓的測量1、