电工仪表之直流电流电压表

1、知识一知识一知识二知识二知识三知识三第二章电流与电压的测量电流与电压的测量第一节直流电流表与电压表 在磁电系测量机构的基础上配上不同的测量线路，就能组成各种不同用途的直流电流表和直流电压表。 演示电表只有一个测量机构（俗称表头），配合不同的测量板时，就能组成各种不同量程的电流表、电压表或检流计。 一、磁电系测量机构一、磁电系测量机构测量机构转换开关分流电阻演示用电表磁电系测量机构的结构磁电系测量机构的结构 固定部分磁路系统磁电系测量机构 可动部分线圈游丝的作用：1.产生反作用力矩2.引导电流出入线圈永久磁铁标度尺机械调零旋钮游 丝铁 心引出线指 针磁电系测量机构的结构极 掌平衡锤磁感应阻尼器

2、在动圈中加装短路线圈，利用短路线圈中产生的感生电流与磁场相互作用产生阻尼力矩。 根据磁路系统的结构不同，又可分为：n外磁式：永久磁铁在可动线圈的外部。n内磁式：永久磁铁在可动线圈的内部。可节约磁性材料，而且体积小、成本低、对外磁泄漏少，近年来被广泛使用。n内外磁式：可动线圈的内、外部都有永久磁铁，故磁性更强，结构可以更紧凑。磁电系测量机构中的磁路系磁电系测量机构中的磁路系统统 外磁式 内磁式 内外磁式磁电系测量机构的磁路系统磁电系测量机构的工作原理磁电系测量机构的工作原理 磁电系测量机构是根据通电线圈在磁场中受到电磁力矩而发生偏转的原理制成的。n当可动线圈中通入电流时，载流线圈在永久磁铁的磁场

3、中受到电磁力矩的作用而发生偏转。由于MI，即通过线圈的电流越大，线圈受到的转矩越大，仪表指针偏转的角度也越大；同时，游丝扭得越紧，由于Mf，故反作用力矩也越大。当线圈受到的转动力矩与反作用力矩大小相等时，nMMf，线圈就停留在某一平衡位置，此时，指针就指示出被测量的大小。磁电系测量机构的工作原理磁电系测量机构的工作原理磁电系仪表的特点磁电系仪表的特点n优点优点： 准确度高、灵敏度高。 功率消耗小。 刻度均匀。n缺点缺点： 过载能力小。 只能测量直流。直流电流表的组成二、直流电流表 设磁电系测量机构的内阻为RC，满刻度电流为IC，被测电流为IX，则分流电阻RA的大小可以按下述步骤进行计算。 第一

4、步，先计算电流量程扩大倍数第一步，先计算电流量程扩大倍数CXIIn 第二步，计算分流电阻第二步，计算分流电阻1CAnRR分流电阻的计算分流电阻的计算例 现有一只内阻为200、满刻度电流为500A的磁电系测量机构，由于生产需要，要将其改制成量程为1A的直流电流表，问应并联多大的分流电阻? 解：先求电流量程扩大倍数20001050016CXIIn 应并联的分流电阻为1 . 0120002001CAnRR 答：若要将其改制成量程为1A的直流电流表，应并联一只0.1的分流电阻。n分流电阻一般采用电阻率较大、电阻温度系数很小的锰铜制成。n当被测电流小于30A时，可采用内附分流器。n当被测电流大于30A时

5、，可采用外附分流器。三、直流电压表三、直流电压表直流电压表的组成第一步：先计算磁电系测量机构的额定电压第一步：先计算磁电系测量机构的额定电压 UC=IcRc第二步：计算电压量程扩大倍数第二步：计算电压量程扩大倍数CUUm 第三步：计算所需串联的分压电阻第三步：计算所需串联的分压电阻CV) 1(RmR分压电阻的计算分压电阻的计算例例 现有一只内阻为500、满刻度电流为100A的磁电系测量机构，根据实际需要，要将其改制成50V量程的直流电压表，问应串联多大的分压电阻？该电压表的总内阻是多少？ 100005. 050CUUmRv=（m1)Rc（1 0001）500=499 500该电压表的总电阻为R

6、Rc+Rv500499 500500 000500 k 解：先求出测量机构的额定电压UC=IcRc=100106500=0.05 V再求出电压量程扩大倍数应串联的分压电阻为多量程直流电压表电压灵敏度电压灵敏度电压灵敏度的作用电压灵敏度的作用：（1）表示电压表指针偏转到满刻度时取自被测电流的电流值。（2）能方便地计算出该电压表各量程的内阻。电压灵敏度的意义电压灵敏度的意义：电压灵敏度越高，相同量程下电压表的内阻越大，取自被测电路的电流越小，对被测电路的影响越小，测量准确度越高。电压灵敏度为20kV，表示测量直流电压，当指针偏转到满刻度时，取自被测电路的电流是1V 20k50A，在10V挡时电压表内阻是10 20k 200k 思考与练习n简述磁电系测量机构的工作原理。n磁电系