模块八磁电系仪表ppt课件

1、模块八模块八 磁电系仪表磁电系仪表工程工程1 磁电系丈量机构磁电系丈量机构工程工程2 磁电系电流表磁电系电流表工程工程3 磁电系检流计磁电系检流计工程工程4 磁电系电压表磁电系电压表工程工程5 磁电系电流表，电压表的运用磁电系电流表，电压表的运用模块八模块八 磁电系仪表磁电系仪表模块概述模块概述磁电系丈量机构通常由固定的磁路系统和磁电系丈量机构通常由固定的磁路系统和可动线圈两部分组成。可动线圈两部分组成。磁电系丈量机构具有准确度高，灵敏度高，磁电系丈量机构具有准确度高，灵敏度高，受外磁场影响小，表盘标度尺刻度均匀，受外磁场影响小，表盘标度尺刻度均匀，便于读数的优点，因此运用非常广泛。但便于读数

2、的优点，因此运用非常广泛。但该丈量机构过载才干小，只能丈量直流。该丈量机构过载才干小，只能丈量直流。下一页前往模块八模块八 磁电系仪表磁电系仪表教学目的教学目的1.了解磁电系丈量机构的组成、技术特性、了解磁电系丈量机构的组成、技术特性、运用范围运用范围;2.了解磁电系丈量机构的任务原理了解磁电系丈量机构的任务原理;3.了解磁电系电流表、检流计、电压表的了解磁电系电流表、检流计、电压表的构造、技术特性、运用范围、维护保养等构造、技术特性、运用范围、维护保养等;4.了解磁电系电流表、检流计、电压表的了解磁电系电流表、检流计、电压表的任务原理任务原理;5.掌握各种仪表的运用技艺。掌握各种仪表的运用技

3、艺。上一页前往工程工程1 磁电系丈量机构磁电系丈量机构一、构造一、构造磁电系丈量机构的构造如图磁电系丈量机构的构造如图8-1(a)所示，所示，通常由固定的磁路系统和可动线圈两部分通常由固定的磁路系统和可动线圈两部分组成。磁路系统由永久磁铁、固定在磁铁组成。磁路系统由永久磁铁、固定在磁铁两极的极掌以及处于两个极掌之间的圆柱两极的极掌以及处于两个极掌之间的圆柱形铁芯组成。圆柱形铁芯固定在仪表支架形铁芯组成。圆柱形铁芯固定在仪表支架上，使两个极掌与圆柱形铁芯之间的气隙上，使两个极掌与圆柱形铁芯之间的气隙中构成均匀的辐射状磁场。中构成均匀的辐射状磁场。可动部分由绕在铝制框架上的可动线圈、可动部分由绕在

4、铝制框架上的可动线圈、指针、平衡锤和游丝组成。当可动部分发指针、平衡锤和游丝组成。当可动部分发生转动时，游丝变形产生与转动方向相反生转动时，游丝变形产生与转动方向相反的反作用力矩。另外，游丝还具有把电流的反作用力矩。另外，游丝还具有把电流导入可动线圈的作用，如图导入可动线圈的作用，如图8-1(b)所示。所示。下一页前往工程工程1 磁电系丈量机构磁电系丈量机构磁电系丈量机构根据其磁路系统的构造不同，可分为外磁式、磁电系丈量机构根据其磁路系统的构造不同，可分为外磁式、内磁式和内外磁式三种，如图内磁式和内外磁式三种，如图8-2所示。所示。外磁式构造的永久磁铁在可动线圈的外部。内磁式构造的永外磁式构造

5、的永久磁铁在可动线圈的外部。内磁式构造的永久磁铁在可动线圈的内部，为了使磁场均匀和减小漏磁，在久磁铁在可动线圈的内部，为了使磁场均匀和减小漏磁，在内磁式的永久磁铁外面加装了一个闭合的导磁环。内磁式构内磁式的永久磁铁外面加装了一个闭合的导磁环。内磁式构造紧凑，受外磁场影响较小。内外磁式构造是可动线圈的内造紧凑，受外磁场影响较小。内外磁式构造是可动线圈的内部和外部都有永久磁铁，因此气隙磁场更强，仪表的灵敏度部和外部都有永久磁铁，因此气隙磁场更强，仪表的灵敏度更高，构造更紧凑，受外磁场的影响更小。更高，构造更紧凑，受外磁场的影响更小。上一页 下一页前往工程工程1 磁电系丈量机构磁电系丈量机构二、任务

6、原理二、任务原理磁电系丈量机构是利用通电线圈在磁场磁电系丈量机构是利用通电线圈在磁场中遭到电磁力的作用而产生转动的原理中遭到电磁力的作用而产生转动的原理制成的。制成的。1.转动力矩转动力矩如图如图8-3所示，当可动线圈通电时，线所示，当可动线圈通电时，线圈中的电流和永久磁铁的磁场相互作用，圈中的电流和永久磁铁的磁场相互作用，产生电磁力，从而构成转动力矩产生电磁力，从而构成转动力矩(M)，使可动部分转动起来。使可动部分转动起来。根据图中所设电流和磁场方向，假设线根据图中所设电流和磁场方向，假设线圈中经过的电流为圈中经过的电流为I,磁感应强度为磁感应强度为B、可动线圈的匝数为可动线圈的匝数为N、可

7、动线圈的有效、可动线圈的有效边长边长l、转轴中心到有效边的间隔为、转轴中心到有效边的间隔为r。运用左手定那么可以判别可动线圈两个运用左手定那么可以判别可动线圈两个有效边所受电磁力的大小为有效边所受电磁力的大小为: 8-1上一页 下一页前往NBIlF 工程工程1 磁电系丈量机构磁电系丈量机构其方向与线圈平面垂直且两个力的方向相反，使得线圈沿顺其方向与线圈平面垂直且两个力的方向相反，使得线圈沿顺时针方向转动。时针方向转动。转动力矩大小为：转动力矩大小为：由于线圈的面积为由于线圈的面积为:那么转动力矩为那么转动力矩为: 8-2由于气隙中的磁场是均匀辐射状的，所以磁感应强度由于气隙中的磁场是均匀辐射状

8、的，所以磁感应强度B恒定不恒定不变变;对于已绕制好的线圈，其匝数对于已绕制好的线圈，其匝数N和有效面积和有效面积A也是不变的。也是不变的。因此，转动力矩因此，转动力矩M的大小与被测电流的大小与被测电流I成正比，其方向决议于成正比，其方向决议于电流流进线圈的方向。电流流进线圈的方向。NBIlrFrM22上一页 下一页前往lrA2NBIAlM 工程工程1 磁电系丈量机构磁电系丈量机构2.反作用力矩反作用力矩线圈的转动引起游丝变形，从而产生一个与转动力矩方向相线圈的转动引起游丝变形，从而产生一个与转动力矩方向相反的力矩，称为反作用力矩反的力矩，称为反作用力矩(Mf)，其大小与游丝的变形程度，其大小与

9、游丝的变形程度成正比，即与线圈的偏转角度成正比，即与线圈的偏转角度成正比。成正比。 (8-3)式中式中D为游丝的反作用力矩系数，其大小由游丝的资料性质、为游丝的反作用力矩系数，其大小由游丝的资料性质、外形和尺寸决议。外形和尺寸决议。随着偏转角随着偏转角的增大，反作用力矩也将增大，而转动力矩在的增大，反作用力矩也将增大，而转动力矩在被测电流不变时是恒定的。当反作用力矩增大到一定程度时被测电流不变时是恒定的。当反作用力矩增大到一定程度时将与转动力矩相等，可动部分到达平衡，此时可动部分将停将与转动力矩相等，可动部分到达平衡，此时可动部分将停顿在某一平衡位置，指针也就停顿在某一偏转角上。根据力顿在某一

10、平衡位置，指针也就停顿在某一偏转角上。根据力矩平衡条件矩平衡条件Mf=M可得可得上一页 下一页前往DMf工程工程1 磁电系丈量机构磁电系丈量机构所以 8-4由上式可知，指针偏转角与被测电流I成正比。因此在仪表中就可以用偏转角来衡量被测电流的大小。并经过指针在标度尺上直接指示出电流的数值。根据指示仪表灵敏度的定义可得 8-5NBAIDIDNBA上一页 下一页前往DNBASI工程工程1 磁电系丈量机构磁电系丈量机构3.阻尼力矩阻尼力矩当可动线圈转动时，绕制线圈的闭合铝框切割气隙磁场中的当可动线圈转动时，绕制线圈的闭合铝框切割气隙磁场中的磁力线而产生感应电流，这个感应电流与气隙中的磁场相互磁力线而产

11、生感应电流，这个感应电流与气隙中的磁场相互作用，产生一个与可动部分转动方向相反的电磁力矩，这个作用，产生一个与可动部分转动方向相反的电磁力矩，这个力矩称为阻尼力矩，如图力矩称为阻尼力矩，如图8-4所示。当可动线圈静止时，铝框所示。当可动线圈静止时，铝框不切割磁力线，就不会产生感应电流，也就不会产生阻尼力不切割磁力线，就不会产生感应电流，也就不会产生阻尼力矩。矩。由此可见，阻尼力矩是在可动部分转动时产生，而一旦可动由此可见，阻尼力矩是在可动部分转动时产生，而一旦可动部分静止下来以后，阻尼力矩就消逝。所以阻尼力矩不影响部分静止下来以后，阻尼力矩就消逝。所以阻尼力矩不影响可动部分的力矩平衡条件，对丈

12、量结果没有影响。可动部分的力矩平衡条件，对丈量结果没有影响。上一页 下一页前往工程工程1 磁电系丈量机构磁电系丈量机构一方面阻尼力矩对可动部分在平衡位置附近的摆动起到抑制一方面阻尼力矩对可动部分在平衡位置附近的摆动起到抑制造用，使可动部分尽快在平衡位置静止下来造用，使可动部分尽快在平衡位置静止下来;另一方面阻尼力另一方面阻尼力矩对仪表可动部分起到维护作用，可以防止各种缘由引起的矩对仪表可动部分起到维护作用，可以防止各种缘由引起的可动部分的快速摆动，以免损坏轴承及指针等。例如，灵敏可动部分的快速摆动，以免损坏轴承及指针等。例如，灵敏度较高的仪表在不运用时，通常把两个接线端钮用导线衔接度较高的仪表

13、在不运用时，通常把两个接线端钮用导线衔接起来起来(从外部把可动线圈短路从外部把可动线圈短路)，使可动线圈也构成感应电流，使可动线圈也构成感应电流的闭合回路，加强阻尼作用，以防止在搬动过程中使可动部的闭合回路，加强阻尼作用，以防止在搬动过程中使可动部分快速摆动，到达维护仪表的作用。分快速摆动，到达维护仪表的作用。上一页 下一页前往工程工程1 磁电系丈量机构磁电系丈量机构三、技术特性三、技术特性1.准确度高准确度高可达可达0.10.05级。级。2.灵敏度高灵敏度高由于丈量机构内部磁场很强，所以线圈中由于丈量机构内部磁场很强，所以线圈中经过很小的电流，就可以产生足够大的转经过很小的电流，就可以产生足

14、够大的转动力矩。动力矩。3.受外磁场影响小受外磁场影响小4.标度尺刻度均匀标度尺刻度均匀.便于读数便于读数上一页 下一页前往工程工程1 磁电系丈量机构磁电系丈量机构5.过载才干弱过载才干弱一方面由于被测电流是经过游丝导入可动线圈，游丝很细，一方面由于被测电流是经过游丝导入可动线圈，游丝很细，假设电流过载会使得游丝弹性发生变化产生较大误差，甚至假设电流过载会使得游丝弹性发生变化产生较大误差，甚至因过热而烧毁游丝。另一方面线圈的线径很小，假设电流过因过热而烧毁游丝。另一方面线圈的线径很小，假设电流过载也会使线圈发热而烧毁。载也会使线圈发热而烧毁。6.只能丈量直流只能丈量直流由于永久磁铁产生的磁场方

15、向恒定不变，所以只需通入直流由于永久磁铁产生的磁场方向恒定不变，所以只需通入直流电流时才干产生恒定的偏转。假设直接通入交流电流时，由电流时才干产生恒定的偏转。假设直接通入交流电流时，由于交流电流的方向是交变的，所产生的转动力矩方向也是交于交流电流的方向是交变的，所产生的转动力矩方向也是交变的，可动部分由于惯性作用而来不及转动，导致指针只能变的，可动部分由于惯性作用而来不及转动，导致指针只能在零位左右摆动，无法正确读数。在零位左右摆动，无法正确读数。上一页 下一页前往小锦囊小锦囊 磁电系丈量机构的运用范围磁电系丈量机构主要用于构成直流仪表，如直流规范表、便携式仪表和安装式仪表。磁电系丈量机构的过

16、渡电量是直流电流，只需把被测电量经过丈量线路按一定关系变换为直流电流，就可以用它来构成不同功能、不同量程的仪表。如模拟式万用表的交流电压档，就是利用二极管整流电路，把交流电压变换为直流电流实现对交流电压进展丈量的。另外，磁电系丈量机构配上转换器，还可以用于其他非电量的丈量。如配上温差电偶，可以丈量温度。配上应变电阻片，可以丈量压力等。磁电系丈量机构的运用非常广泛，它在电工仪表中占有非常重要的位置。上一页 前往工程工程2 磁电系电流表磁电系电流表一、构造一、构造1.根本组成根本组成磁电系丈量机构本身所允许经过的直流电磁电系丈量机构本身所允许经过的直流电流很小流很小(即过载才干弱即过载才干弱)，假

17、设直接用于直，假设直接用于直流电流的丈量，电流的量程很小，只需几流电流的丈量，电流的量程很小，只需几十微安至几十毫安，所以必需进展分流，十微安至几十毫安，所以必需进展分流，以便扩展电流表量程，这就构成了磁电系以便扩展电流表量程，这就构成了磁电系电流表。电流表。磁电系电流表由磁电系丈量机构磁电系电流表由磁电系丈量机构(俗称表头俗称表头)和分流器和分流器(即丈量线路即丈量线路)两部分构成。图两部分构成。图8-5是最根本的磁电系电流表电路图，是最根本的磁电系电流表电路图，Rc为丈为丈量机构内阻，量机构内阻，Rf是分流电阻，与丈量机构是分流电阻，与丈量机构并联，并联，I为被测电流。为被测电流。下一页前

18、往工程工程2 磁电系电流表磁电系电流表分流器一方面对被测电流进展分流，使流过丈量机构的电流分流器一方面对被测电流进展分流，使流过丈量机构的电流在其接受范围内在其接受范围内;另一方面可以使流过丈量机构的电流与被测另一方面可以使流过丈量机构的电流与被测电流坚持一定的比例关系。对于被测电流较小的场所分流器电流坚持一定的比例关系。对于被测电流较小的场所分流器通常采用分流电阻，接在表壳内部，对于被测电流较大的场通常采用分流电阻，接在表壳内部，对于被测电流较大的场所所(大于大于50A)通常采用外附分流器，接在表壳外部。通常采用外附分流器，接在表壳外部。2.量程扩展量程扩展经过在表头两端并接不同阻值的分流电

19、阻，可以扩展多量程经过在表头两端并接不同阻值的分流电阻，可以扩展多量程电流表。电流表。上一页 下一页前往工程工程2 磁电系电流表磁电系电流表如图如图8-6(a)所示，该扩展电路各量程具有独立的分流电阻，互所示，该扩展电路各量程具有独立的分流电阻，互不干扰，调整方便。但它存在严重的缺陷，由于开关的接触不干扰，调整方便。但它存在严重的缺陷，由于开关的接触电阻包含在分流电阻支路内，使仪表的误差增大，甚至会因电阻包含在分流电阻支路内，使仪表的误差增大，甚至会因开关接触不良引起电流过大而损坏表头开关接触不良引起电流过大而损坏表头;另外当转换量程挡时，另外当转换量程挡时，被测电流全部流经表头，将会使表头过

20、载甚至损坏。所以开被测电流全部流经表头，将会使表头过载甚至损坏。所以开路衔接方式实践上是不运用的。路衔接方式实践上是不运用的。如图如图8-6(b)所示，该扩展电路的接触电阻对丈量误差没有影响，所示，该扩展电路的接触电阻对丈量误差没有影响，也不会使表头过载。但这种电路中，任何一个分流电阻的阻也不会使表头过载。但这种电路中，任何一个分流电阻的阻值发生变化时，都会影响其他量程，所以调整和修缮都比较值发生变化时，都会影响其他量程，所以调整和修缮都比较繁琐。繁琐。上一页 下一页前往工程工程2 磁电系电流表磁电系电流表3.外附分流器外附分流器外附分流器主要用于丈量外附分流器主要用于丈量50A以上的电流，这

21、是由于丈量大以上的电流，这是由于丈量大电流时，分流电阻的温度较高体积也很大，采用外附分流器电流时，分流电阻的温度较高体积也很大，采用外附分流器可以减小温度对仪表的影响。可以减小温度对仪表的影响。外附分流器上有两对接线端钮，粗的一对称为外附分流器上有两对接线端钮，粗的一对称为“电流端钮，电流端钮，细的一对称为细的一对称为“电位端钮，如图电位端钮，如图8-7(a)所示。丈量时先将所示。丈量时先将“电位端钮与表头并联，再将电位端钮与表头并联，再将“电流端钮串接在被测电电流端钮串接在被测电路中，如图路中，如图8-7(b)所示。这种衔接方法可以使分流电阻中不包所示。这种衔接方法可以使分流电阻中不包含接触

22、电阻，减小接触电阻对丈量误差的影响。含接触电阻，减小接触电阻对丈量误差的影响。上一页 下一页前往工程工程2 磁电系电流表磁电系电流表外附分流器上普通不标明电阻值，而是标注外附分流器上普通不标明电阻值，而是标注“额定电流和额定电流和“额定电压。额定电流是指电流表量程扩展后允许丈量的额定电压。额定电流是指电流表量程扩展后允许丈量的最大电流值最大电流值;额定电压是指当分流器任务在额定电流下，分流额定电压是指当分流器任务在额定电流下，分流器电位端钮两端的电压值。国家规范规定，外附分流器的额器电位端钮两端的电压值。国家规范规定，外附分流器的额定电压有定电压有30 mV,45 mV,75 mV,100 m

23、V,150 mV和和300 mV几种。几种。上一页 下一页前往小锦囊小锦囊 外附分流器的选配应留意(1)要让表头的电压量程(即电流量程Ic表头内阻 Re)与外附分流器的额定电压相等。(2)表头与外附分流器衔接后，电流量程就等于外附分流器的额定电流。例如，某表头的电压量程为75 mV，标度尺按150A刻度，假设该表配用“150A,75 mV分流器时，它的量程就是150A。如该表配用“450A,75mV分流器时，它的量程就是450A，此时指示值应乘以3，才是实践测得的电流值。上一页 下一页前往工程工程2 磁电系电流表磁电系电流表二、任务原理二、任务原理如图如图8-5所示，根据并联电路分流知识所示，

24、根据并联电路分流知识可得可得 (8-6)对于某一量程的电流表而言，对于某一量程的电流表而言，Rf、Rc大小不变，由上式可知，流过表头的电大小不变，由上式可知，流过表头的电流流Ic与被测电流与被测电流I成正比关系，标度尺成正比关系，标度尺在刻度时按照这一比例关系进展刻度，在刻度时按照这一比例关系进展刻度，就可以指示出被测电流的大小。就可以指示出被测电流的大小。设电流表量程需扩展的倍数为设电流表量程需扩展的倍数为n(即即n =I/Ic)，由式，由式(8-6)可得分流电阻的大小可得分流电阻的大小为为: (8-7)IRRRIcffc上一页 下一页前往cfRnR11工程工程2 磁电系电流表磁电系电流表由

25、上式可知，将丈量机构的电流量程扩展由上式可知，将丈量机构的电流量程扩展n倍，那么分流倍，那么分流电阻电阻Rf应为丈量机构内阻应为丈量机构内阻Rc的的 倍，即量程扩展的倍数倍，即量程扩展的倍数越大，所用分流电阻的阻值越小。越大，所用分流电阻的阻值越小。【例【例1】一只三个电流量程的磁电系电流表如图】一只三个电流量程的磁电系电流表如图8-8所示。所示。其中及。其中及。Rc = 900,Ic =100A，Im1=100mA, Im2=10mA，Im3=1mA。,求求RfL1 RfL2, RfL3各为多大各为多大?解解:根据公式可知要计算根据公式可知要计算RfL1 RfL2, RfL3 ，先计算各电流

26、，先计算各电流量程扩展倍数分别为量程扩展倍数分别为 上一页 下一页前往11n工程工程2 磁电系电流表磁电系电流表n1=Im1/Ic=100mA/100A=1000n2=Im2/Ic=10mA/100A=100n3=Im3/Ic=1mA/100A=10总分流电阻总分流电阻 RfL1+ RfL2+ RfL3=Rc/n3-1=900/10-1=100RfL1+ RfL2=Rc+ RfL1+ RfL2 + RfL3/n2=900+100/100=10RfL1= Rc+ RfL1+ RfL2 + RfL3/n1=900+100/1000=1那么那么RfL2= RfL1+ RfL2 - RfL1=10-1

27、=9RfL3= RfL1+ RfL2 + RfL3 - RfL1+ RfL2 =100-10=90上一页 下一页前往工程工程2 磁电系电流表磁电系电流表三、技术特性三、技术特性磁电系电流表除具备磁电系丈量机构的相磁电系电流表除具备磁电系丈量机构的相关技术特性关技术特性(如灵敏度高、准确度高、刻度如灵敏度高、准确度高、刻度均匀等均匀等)，还具有如下特性，还具有如下特性:内阻很小，对内阻很小，对被测电路的影响很小被测电路的影响很小;构造较复杂，本钱较构造较复杂，本钱较高。高。四、运用范围四、运用范围磁电系电流表主要用于直流电路中电流的磁电系电流表主要用于直流电路中电流的丈量。利用分流器扩展量程，其

28、量程范围丈量。利用分流器扩展量程，其量程范围可以从几微安到几百安培。可以从几微安到几百安培。 上一页 下一页前往工程工程2 磁电系电流表磁电系电流表五、运用方法五、运用方法(一一电流表的选择电流表的选择1.准确度等级的选择准确度等级的选择根据不同运用场所及丈量要求，合理选择根据不同运用场所及丈量要求，合理选择仪表的等级。通常仪表的等级。通常0.10. 2级的磁电系电流级的磁电系电流表适宜用于精细丈量表适宜用于精细丈量;0.51.5级磁电系电级磁电系电流表适宜实验室中运用流表适宜实验室中运用;1.05. 0级磁电系级磁电系仪表适宜工矿企业中作为电气设备运转监仪表适宜工矿企业中作为电气设备运转监测

29、和电气设备检修运用。测和电气设备检修运用。2.量程的选择量程的选择根据被测电流的大小，选择适宜量程的电根据被测电流的大小，选择适宜量程的电流表。普通应使仪表的指示值在量程值流表。普通应使仪表的指示值在量程值(满满刻度值刻度值)的的2/3以上的范围。以上的范围。 上一页 下一页前往工程工程2 磁电系电流表磁电系电流表3.仪表内阻仪表内阻Re的选择的选择对于电流表而言，要求其内阻越小越好。普通要求电流表内对于电流表而言，要求其内阻越小越好。普通要求电流表内阻与被测电阻之比不大于相对误差的阻与被测电阻之比不大于相对误差的1/5，或要求电流表内阻，或要求电流表内阻小于被测电阻的百分之一。小于被测电阻的

30、百分之一。(二二)测前检查测前检查丈量前，应检查电流表指针能否指在丈量前，应检查电流表指针能否指在“0刻度位置。假设没刻度位置。假设没对准，应进展机械调零对准，应进展机械调零(普通在指针的根部有一螺丝普通在指针的根部有一螺丝)，使指，使指针对准针对准“0刻度线。刻度线。 上一页 下一页前往工程工程2 磁电系电流表磁电系电流表 (三)电流表的衔接由于磁电系电流表是直流仪表，所以要留意线路衔接时的正负极性。对于单量程电流表，被丈量电流应从标有“+的端钮流入，从标有“一的端钮流出;对于多量程电流表，先找出公共端钮(普通标“*)，再根据其他端钮的标号来确定接线。在选择了适宜的量程后，将电流表串联接入被

31、测电路(衔接线路时最好断开电源，并留意极性问题，检查无误后接通电源)。 上一页 下一页前往工程工程2 磁电系电流表磁电系电流表 (四)电流表的读数待指针稳定后，从标度尺上读出数据。对于多量程电流表，仪表能够会有几根不同刻度的标度尺(或几个量程共用一根标度尺)，要根据所用量程选择相应的标度尺读数，并思索能否需求将读数乘以一定的系数，从而得到被测电流的大小。【例2】如图8-9所示为一磁电系电流表的标度尺简图，假设所选电流表量程分别为1A,10A，请问所测电流分别为多少? 答:此电流表为1A量程、10A量程共用一根标度尺，从图中可知仪表指示数值为0. 80。当量程为1A时，被测电流大小即为0. 80

32、A;当量程为10A时，被测电流大小为0. 80 x 10=8. 0A 上一页 下一页前往小锦囊小锦囊 维护保养丈量时先断开电源，然后衔接丈量线路，检查无误后接通电源。磁电系电流表的过载才干很小，假设在丈量中发现指针反向偏转或正向偏转超越标度尺上满刻度线，应立刻断电停顿丈量，待衔接正确或重新选择更大量程的电流表后再进展钡lj量。丈量终了后，应先断电源，再从丈量电路中取下电流表，将其放置在枯燥、通风和阴凉的环境处。对于灵敏度、准确度很高的微安表和毫安表，运用导线将正负端钮衔接起来，以维护仪表的丈量机构。 上一页 下一页前往工程工程2 磁电系电流表磁电系电流表六、简单校验六、简单校验电工仪表在运用一

33、段时间后，由于机械磨电工仪表在运用一段时间后，由于机械磨损、外磁场干扰、资料老化等多方面要素损、外磁场干扰、资料老化等多方面要素影响，其丈量的准确度会发生变化，因此影响，其丈量的准确度会发生变化，因此必需按照规定对仪表进展校验。所谓校验，必需按照规定对仪表进展校验。所谓校验，就是检查仪表性能能否到达规定的技术目就是检查仪表性能能否到达规定的技术目的，尤其是准确度能否到达规定值。有关的，尤其是准确度能否到达规定值。有关电工仪表的详细校验工程及方法可参考国电工仪表的详细校验工程及方法可参考国家规范家规范，本处只作简单引见。，本处只作简单引见。普通常用的校验方法是将被校表与规范表普通常用的校验方法是

34、将被校表与规范表直接比较的方法，称为直接比较法。直接比较的方法，称为直接比较法。如图如图8-10所示为直流电流表的校验电路。所示为直流电流表的校验电路。 上一页 下一页前往工程工程2 磁电系电流表磁电系电流表其中图其中图(a)适用于校验量程较小的电流表，经过调理电阻适用于校验量程较小的电流表，经过调理电阻的大小来改动流过规范表与被校表的电流大小，记录下的大小来改动流过规范表与被校表的电流大小，记录下两只表的相应示数，然后经过误差计算，确定被校表能两只表的相应示数，然后经过误差计算，确定被校表能否符合技术要求。图否符合技术要求。图(b)是利用规范毫伏表检验电流表的是利用规范毫伏表检验电流表的电路

35、，它需求经过公式电路，它需求经过公式 计算出实践电计算出实践电流值，然后与被校表的示数相比较流值，然后与被校表的示数相比较(计算计算)来确定被校表来确定被校表能否符合技术要求。能否符合技术要求。上一页 前往vsvsRRRRUI00工程工程3 磁电系检流计磁电系检流计磁电系检流计是一种专门用来检测微小电流磁电系检流计是一种专门用来检测微小电流(或电压或电压)的高灵的高灵敏度仪表。对于微小的电流敏度仪表。对于微小的电流(或电压或电压)来讲，用普通的仪表很来讲，用普通的仪表很难直接进展丈量，由于微小的被丈量，不能让丈量机构有所难直接进展丈量，由于微小的被丈量，不能让丈量机构有所反响。此时必需提高丈量

36、机构的灵敏度，检流计就是为顺应反响。此时必需提高丈量机构的灵敏度，检流计就是为顺应这一需求而制造的一种高灵敏度仪表。它主要用于比较法丈这一需求而制造的一种高灵敏度仪表。它主要用于比较法丈量中作为平衡指示器，检测电流的有无，如在电桥或电位差量中作为平衡指示器，检测电流的有无，如在电桥或电位差计中作为指零仪表，所以它的标度尺普通不标注电流计中作为指零仪表，所以它的标度尺普通不标注电流(或电压或电压)值。值。 下一页前往工程工程3 磁电系检流计磁电系检流计一、构造一、构造磁电系检流计普通有指针式和光点式两种。磁电系检流计普通有指针式和光点式两种。其中指针式检流计由于指针不能够做得太其中指针式检流计由

37、于指针不能够做得太长而限制了灵敏度的提高，通常用于携带长而限制了灵敏度的提高，通常用于携带式电桥或电位差计中。式电桥或电位差计中。光点式磁电系检流计的构造与普通磁电系光点式磁电系检流计的构造与普通磁电系仪表相比，有两大特点仪表相比，有两大特点:一是采用张丝或悬一是采用张丝或悬丝构造来替代轴尖和轴承支撑的构造，以丝构造来替代轴尖和轴承支撑的构造，以消除摩擦对丈量的影响消除摩擦对丈量的影响;二是采用光标指示二是采用光标指示安装来替代指针，可以进一步提高检流计安装来替代指针，可以进一步提高检流计的灵敏度。的灵敏度。上一页 下一页前往工程工程3 磁电系检流计磁电系检流计如图如图8-11所示为磁电系检流

38、计的构造图。动圈由悬丝悬挂起所示为磁电系检流计的构造图。动圈由悬丝悬挂起来，悬丝的作用是支撑可动部分，产生反作用力矩，为动圈来，悬丝的作用是支撑可动部分，产生反作用力矩，为动圈导入电流。动圈的另一端的电流引线为金属丝，此金属丝用导入电流。动圈的另一端的电流引线为金属丝，此金属丝用金或银的资料制成，只起到导流的作用而不产生力矩。另外金或银的资料制成，只起到导流的作用而不产生力矩。另外在动圈上方还装有用来反射光线的反射镜。在动圈上方还装有用来反射光线的反射镜。上一页 下一页前往工程工程3 磁电系检流计磁电系检流计二、任务原理二、任务原理当动圈中经过电流时，动圈中的电流当动圈中经过电流时，动圈中的电

39、流与固定磁场相互作用产生转动力矩。与固定磁场相互作用产生转动力矩。如图如图8-12为光标指示安装，当可动部为光标指示安装，当可动部分偏转了分偏转了角度时，反射镜上光源的角度时，反射镜上光源的入射角和反射角也是入射角和反射角也是，根据反射到，根据反射到标度尺上的光点，即可得到读数。在标度尺上的光点，即可得到读数。在图图8-12中，当反射镜与标度尺的间隔中，当反射镜与标度尺的间隔一定时，偏转角度越大，那么光点在一定时，偏转角度越大，那么光点在标度尺上的偏转格数标度尺上的偏转格数d也越多，因此也越多，因此可以用偏转格数可以用偏转格数d多少来表示偏转角多少来表示偏转角度度0的大小，即表示被测电流的大小

40、。的大小，即表示被测电流的大小。上一页 下一页前往工程工程3 磁电系检流计磁电系检流计另一方面，当偏转角度另一方面，当偏转角度一定时，假设反射镜与标度尺的间隔一定时，假设反射镜与标度尺的间隔l越长，那么偏转格数越长，那么偏转格数d越多，此时丈量的灵敏度就越高。越多，此时丈量的灵敏度就越高。光点式检流计分为两种光点式检流计分为两种:一种是便携式检流计，其光路系统和一种是便携式检流计，其光路系统和标度尺安装在仪表的内部，经过采取光线多次反射的方法来标度尺安装在仪表的内部，经过采取光线多次反射的方法来提高灵敏度，如图提高灵敏度，如图8-13所示所示;另一种是安装式检流计，其标度另一种是安装式检流计，

41、其标度尺和光路系统是单独的部件，运用时需将部件固定安装在稳尺和光路系统是单独的部件，运用时需将部件固定安装在稳定位置或坚实的墙壁上，其灵敏度很高，常用于精细丈量，定位置或坚实的墙壁上，其灵敏度很高，常用于精细丈量，如图如图8-14所示。所示。上一页 下一页前往工程工程3 磁电系检流计磁电系检流计三、技术特性及运用范围表三、技术特性及运用范围表8-1四、运用方法四、运用方法一检流计的选用一检流计的选用(1)选择与被测电路准确度相顺应的灵敏度选择与被测电路准确度相顺应的灵敏度或电流常数。或电流常数。(2)选择在适宜的阻尼形状下任务。通常使选择在适宜的阻尼形状下任务。通常使得回路电阻稍大于检流计的外

42、临界电阻，得回路电阻稍大于检流计的外临界电阻，以使获得略微欠阻尼的形状任务。此时，以使获得略微欠阻尼的形状任务。此时，指示器到达平衡的时间最短。指示器到达平衡的时间最短。(3)应选用阻尼时间较短的检流计。普通阻应选用阻尼时间较短的检流计。普通阻尼时间应小于尼时间应小于5s。(二二)检流计的运用检流计的运用运用时，应按正常任务位置将检流计放好，运用时，应按正常任务位置将检流计放好，对装有程度仪的检流计应先调好程度安装，对装有程度仪的检流计应先调好程度安装，然后检查检流计，看其偏转能否良好，有然后检查检流计，看其偏转能否良好，有无卡阻景象。检查无误后，将检流计接入无卡阻景象。检查无误后，将检流计接

43、入电路。电路。上一页 下一页前往小锦囊小锦囊 维护保养(1)运用时必需轻拿轻放，在搬动时应将检流计的活动部分用止动器锁上，无止动器的检流计要将两个接线端钮短接。(2) 丈量中，假设不清楚流过检流计电流的大小，不能随意提高灵敏度，应配用一个万能分流器或串接一个很大阻值的维护电阻进展测试，确信不会损坏检流计时，再逐渐提高检流计的灵敏度。(3)不能用万用表或欧姆表等丈量检流计的内阻，以防止通入的电流过大而烧毁检流计。上一页前往工程工程4 磁电系电压表磁电系电压表一、构造一、构造1.根本组成根本组成假设将磁电系丈量机构直接并接在被测电假设将磁电系丈量机构直接并接在被测电路两端，可以实现直流电压的丈量，

44、其量路两端，可以实现直流电压的丈量，其量程大小为丈量机构允许经过的最大电流与程大小为丈量机构允许经过的最大电流与丈量机构内阻的乘积，但由于丈量机构本丈量机构内阻的乘积，但由于丈量机构本身允许经过的电流很小，因此量程很小，身允许经过的电流很小，因此量程很小，只需几十毫伏。要实现大电压的丈量，就只需几十毫伏。要实现大电压的丈量，就必需进展分压，由此构成了磁电系电压表。必需进展分压，由此构成了磁电系电压表。磁电系电压表由磁电系丈量机构和附加电磁电系电压表由磁电系丈量机构和附加电阻阻(即丈量线路即丈量线路)两部分构成。图两部分构成。图8-15是最是最根本的磁电系电压表电路图，根本的磁电系电压表电路图，

45、Rj是附加电是附加电阻，与丈量机构串联。阻，与丈量机构串联。下一页前往工程工程4 磁电系电压表磁电系电压表附加电阻通常用温度系数很小的锰铜丝绕制而成，丈量过程附加电阻通常用温度系数很小的锰铜丝绕制而成，丈量过程中既可以使流过丈量机构的电流不超越允许的范围中既可以使流过丈量机构的电流不超越允许的范围(即对被测即对被测电压进展分压电压进展分压)，又与丈量机构组成串联型温度补偿电路，以，又与丈量机构组成串联型温度补偿电路，以补偿丈量机构的动圈、游丝等部分因温度变化而对丈量呵斥补偿丈量机构的动圈、游丝等部分因温度变化而对丈量呵斥的影响。的影响。2.量程扩展量程扩展在磁电系丈量机构支路上串联多个附加电阻

46、，就可以构成多在磁电系丈量机构支路上串联多个附加电阻，就可以构成多量程电压表，如图量程电压表，如图8-16所示。所示。上一页 下一页前往工程工程4 磁电系电压表磁电系电压表二、任务原理二、任务原理如图如图8-15所示，根据串联电路分压知识可所示，根据串联电路分压知识可得得 8-8其中其中Uc为丈量机构两端的电压。为丈量机构两端的电压。对于某一量程的电压表而言，对于某一量程的电压表而言，Rj,Rc大小大小不变，由上式可知，丈量机构两端的电压不变，由上式可知，丈量机构两端的电压与被测电压与被测电压U成正比关系，标度尺在刻度成正比关系，标度尺在刻度时按照这一比例关系进展刻度，就可以指时按照这一比例关

47、系进展刻度，就可以指示出被测电压的大小。示出被测电压的大小。URRRUjccc上一页 下一页前往cccRIU工程工程4 磁电系电压表磁电系电压表假设电压表的量程需扩展假设电压表的量程需扩展m倍倍(即即 由公式由公式(8. 8 )可得可得分流电阻的大小为分流电阻的大小为: 8.9由此可知，对于同一丈量机构，量程扩展的倍数越大，需由此可知，对于同一丈量机构，量程扩展的倍数越大，需求串联的附加电阻的阻值也越大。求串联的附加电阻的阻值也越大。cUUm 上一页 下一页前往cjRmR) 1(工程工程4 磁电系电压表磁电系电压表三、技术特性三、技术特性磁电系电压表除具备磁电系丈量机构的相磁电系电压表除具备磁

48、电系丈量机构的相关技术特性关技术特性(如灵敏度高、准确度高、刻度如灵敏度高、准确度高、刻度均匀等均匀等)，还具有如下特性，还具有如下特性:1.内阻较高，对被测电路的影响小内阻较高，对被测电路的影响小磁电系电压表的内阻磁电系电压表的内阻Rc为丈量机构内阻为丈量机构内阻Rj与附加电阻风之和，即与附加电阻风之和，即Rv = Rc + Rj 。在。在丈量机构不变的情况下，电压表量程越大，丈量机构不变的情况下，电压表量程越大，内阻越大，那么电压表对被测电路的分流内阻越大，那么电压表对被测电路的分流作用越小，即对被测电路的影响就越小，作用越小，即对被测电路的影响就越小，因此丈量误差也越小。但是量程扩展之后

49、，因此丈量误差也越小。但是量程扩展之后，电压表的灵敏度就会下降，因此要制造高电压表的灵敏度就会下降，因此要制造高内阻电压表，必需选择灵敏度较高的磁电内阻电压表，必需选择灵敏度较高的磁电系丈量机构。系丈量机构。上一页 下一页前往工程工程4 磁电系电压表磁电系电压表普通电压表铭牌上标注的内阻为电压表相应量程的内阻值与普通电压表铭牌上标注的内阻为电压表相应量程的内阻值与量程值的比值，其单位为量程值的比值，其单位为【例【例3某电压表铭牌上标注有某电压表铭牌上标注有“l0k/V，的字样，请问该，的字样，请问该电压表电压表1V挡、挡、l0V挡、挡、100V挡的内阻值分别为多少挡的内阻值分别为多少?解解:由

50、标注由标注“l0k/V，可知，可知1V挡的内阻挡的内阻 RV=1V l0k/V=10k10V挡的内阻挡的内阻 RV=10V l0k/V=100k100V挡的内阻挡的内阻 RV=100V l0k/V=1M2.量程范围较广量程范围较广经过串联不同阻值的附加电阻，其量程可从几毫伏至几千伏。经过串联不同阻值的附加电阻，其量程可从几毫伏至几千伏。上一页 下一页前往工程工程4 磁电系电压表磁电系电压表四、运用范围四、运用范围磁电系电压表主要用于直流电压的丈量，磁电系电压表主要用于直流电压的丈量，可以制成便携式和安装式电压表，运用广可以制成便携式和安装式电压表，运用广泛。泛。五、运用方法五、运用方法1.电压

51、表的选择、检查电压表的选择、检查磁电系电压表的选择及检查与磁电系电流磁电系电压表的选择及检查与磁电系电流表的有关要求相近，此处不再赘述，但要表的有关要求相近，此处不再赘述，但要留意磁电系电压表内阻的选择。留意磁电系电压表内阻的选择。对于电压表而言，要求其内阻越大越好。对于电压表而言，要求其内阻越大越好。普通要求负载电阻与电压表内阻之比不大普通要求负载电阻与电压表内阻之比不大于相对误差的于相对误差的1/5上一页 下一页前往工程工程4 磁电系电压表磁电系电压表【例【例4】用量程】用量程100 V的电压表去丈量的电压表去丈量2k负载上的电压负载上的电压(80V)，要求由于内阻而产生的丈量结果的误差不

52、大于，要求由于内阻而产生的丈量结果的误差不大于11.0%，应选用内阻为多大的电压表，应选用内阻为多大的电压表?解解:根据规定根据规定故有故有即应选用内阻大于即应选用内阻大于1 M(或每伏电阻大于或每伏电阻大于15 k)的电压的电压表。表。51vRR上一页 下一页前往MkRRv1%0 . 125/5工程工程4 磁电系电压表磁电系电压表2.电压表的衔接电压表的衔接与磁电系电流表要求一样，在衔接被测电路时要留意正负极与磁电系电流表要求一样，在衔接被测电路时要留意正负极性。性。电压表应并联接在被测电路两端，衔接时先把电压表的电压表应并联接在被测电路两端，衔接时先把电压表的“-端钮接入被测电路的低电位端

53、，然后再把端钮接入被测电路的低电位端，然后再把“+端钮接入被测端钮接入被测电路的高电位端。电路的高电位端。对于多量程电压表，先找出公共端钮对于多量程电压表，先找出公共端钮(普通标普通标“*)，再根据，再根据其他端钮的标号来确定接线。当需求变换量程时，应将电压其他端钮的标号来确定接线。当需求变换量程时，应将电压表与被测电路断开后，再改动量程。表与被测电路断开后，再改动量程。3.电压表的读数电压表的读数与磁电系电流表读数方法一样，只是数据的单位不一样。与磁电系电流表读数方法一样，只是数据的单位不一样。上一页 下一页前往小锦囊小锦囊 维护保养不运用电压表时，应按电压表的技术阐明书的要求妥善保管。对量

54、程较小的电压表，如毫伏表、微伏表，不运用时应将其正负端钮用导线短接，以防止外界电磁脉冲的干扰，使电压表损坏。上一页 下一页前往工程工程4 磁电系电压表磁电系电压表六、简单校验六、简单校验磁电系电压表为直流电压表，图磁电系电压表为直流电压表，图8-17所示所示为直流电压表的校验线路，属于直接比较为直流电压表的校验线路，属于直接比较法。其中法。其中RP1, RP2用来调理电压表两端的用来调理电压表两端的电压，通常电压，通常RP1的阻值比的阻值比RP2的阻值大很的阻值大很多倍，因此可将多倍，因此可将RP1作为粗调，作为粗调， RP2作为作为细调，使得电压的变化比较平滑，从而便细调，使得电压的变化比较

55、平滑，从而便于获得校验所需的数据。于获得校验所需的数据。例判别例判别:磁电系丈量机构在没有通电的情况磁电系丈量机构在没有通电的情况下不会产生阻尼力矩。下不会产生阻尼力矩。错误。错误。上一页 下一页前往工程工程4 磁电系电压表磁电系电压表错误缘由错误缘由:磁电系丈量机构阻尼力矩产生的原理为可动线圈通磁电系丈量机构阻尼力矩产生的原理为可动线圈通电后，线圈在转动力矩的作用下转动，此时，用来绕制线圈电后，线圈在转动力矩的作用下转动，此时，用来绕制线圈的闭合铝框切割磁力线产生阻尼力矩。所以以为只需在通电的闭合铝框切割磁力线产生阻尼力矩。所以以为只需在通电的情况下才会产生阻尼力矩，忽视了阻尼力矩产生的本质

56、条的情况下才会产生阻尼力矩，忽视了阻尼力矩产生的本质条件。件。正确思绪正确思绪:磁电系丈量机构只需可动部分转动磁电系丈量机构只需可动部分转动(例如在断电的例如在断电的情况下搬动仪表情况下搬动仪表)，就会产生阻尼力矩，所以不通电可动部分，就会产生阻尼力矩，所以不通电可动部分也能够由于其他缘由而转动。也能够由于其他缘由而转动。上一页 下一页前往知识库知识库 磁电系仪表的温度误差及其补偿技术磁电系仪表丈量精度高，运用方便，但环境温度变化时会产生丈量误差。温度误差产生的缘由:游丝弹性改动。环境温度变化时，会引起游丝的弹性发生变化。永久磁铁的磁性改动。当温度变化时，产生固定磁场永久磁铁的磁性变化，磁性温

57、度系数是一个负值，也就是说，温度每升高10，永久磁铁的磁性将减弱0.2%0.3%，仪表读数出现负的附加误差。存在电阻温度系数。由铜或铝线绕成的可动线圈电阻、弹性零件的电阻以及线路部分的电阻会随着温度的变化而变化。综合误差分析。当温度变化时，仪表弹性零件的变化与永久磁铁磁性减弱所引起的附加误差符号相反，可相互抵消一部分但并不能完全抵消。上一页 下一页前往知识库知识库在丈量线路内必需采取相应的温度误差补偿措施在丈量线路内必需采取相应的温度误差补偿措施:磁路补偿磁路补偿法。温度升高时，磁场变弱，可在仪表系统中采用特殊资料法。温度升高时，磁场变弱，可在仪表系统中采用特殊资料制成磁分路器，如采用铜镍合金

58、或铁镍合金。当温度升高时，制成磁分路器，如采用铜镍合金或铁镍合金。当温度升高时，磁分路的作用减弱，当温度降低时，磁分路的作用加强，从磁分路的作用减弱，当温度降低时，磁分路的作用加强，从而补偿由于温度变化而引起的永久磁铁磁性的变化，提高仪而补偿由于温度变化而引起的永久磁铁磁性的变化，提高仪表线性特性和精度。表线性特性和精度。双金属片调理法。当温度变化时，游双金属片调理法。当温度变化时，游丝的张力发生变化，致使反作用力矩变化，起到温度补偿的丝的张力发生变化，致使反作用力矩变化，起到温度补偿的作用。作用。负温度系数器件补偿法。有些元件具有负的温度系负温度系数器件补偿法。有些元件具有负的温度系数，且灵敏度较高，如热敏电阻等，其电阻温度系数比铜和数，且灵敏度较高，如热敏电阻等，其电阻温度系数比铜和铝的温度系数大得多，采用负温度系数器件补偿温度误差，铝的温度系数大得多，采用负温度系数器件补偿温度误差，线路简单，并且与桥路补偿法相比，可以使得电流表的内阻线路简单，并且与桥路补偿法相比，可以使得电流表的内阻减小。需求指出的是，由于热敏电阻具有非线性特性，可采减小。需求指出的是，由于热敏电阻具有非线性特性，可采取并联适当的金属类电阻来补偿非线性误差。取并联适当的金属类电阻来补偿非线性误差。上一页 前往工程工程5 磁电系电流表、电压表的磁