第二章　直流电流和直流电压的测量

§2-1指针式直流电流表与电压表§2-2数字式电压基本表§2-3数字式直流电压表与电流表1. 掌握磁电系测量机构的结构和工作原理。2. 理解磁电系仪表的优缺点。3. 熟悉指针式直流电流表和电压表的组成。学习目标§2-1指针式直流电流表与电压表电流分为直流电流和交流电流两大类，电压分为直流电压和交流电压两大类。测量直流电流和电压的专用仪表就是直流电流表和直流电压表，而直流电流表和直流电压表的核心都是磁电系测量机构（俗称“磁电系表头”）。只要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。实验用电流表一、磁电系测量机构1. 磁电系测量机构的结构磁电系测量机构主要由固定的磁路系统和可动的线圈两部分组成，其结构如图所示。磁电系测量机构的结构线圈框架制成的磁感应阻尼器2. 磁电系测量机构的工作原理和特点磁电系测量机构是根据通电线圈在磁场中受到电磁力作用发生偏转的原理而制成的。磁电系测量机构的工作原理磁电系仪表的特点二、直流电流表目前使用的直流电流表和直流电压表，绝大部分都是采用磁电系测量机构配合适的测量线路组成的。1. 直流电流表的组成直流电流表的组成2. 分流电阻的计算（1）先计算电流量程扩大倍数（2）计算分流电阻上式说明，要使电流表量程扩大n倍，所并联的分流电阻应为测量机构内阻的

倍。可见，对于同一测量机构，只要配上不同的分流电阻，就能制成不同量程的直流电流表。3. 多量程直流电流表（1）开路式分流电路（2）闭路式分流电路开路式分流电路闭路式分流电路三、直流电压表1. 直流电压表的组成直流电压表的组成2. 分压电阻的计算（1）先计算磁电系测量机构的额定电压UC=ICRC。（2）计算电压量程扩大倍数（3）计算所需串联的分压电阻RV=（m-1）RC。上式说明，要使电压表量程扩大m倍，需要串联的分压电阻是测量机构内阻的（m-1）倍。3. 多量程直流电压表多量程直流电压表由磁电系测量机构与不同阻值的分压电阻串联组成。通常采用如图所示的共用式分压电路。共用式分压电路1. 熟悉数字式电压基本表的组成及各部分的作用。2. 理解CC7106型A/D转换器的作用和组成。3. 了解数码显示器的分类和用途。4. 掌握数字式仪表的特点。学习目标§2-2数字式电压基本表一、数字式电压基本表的组成数字式电压基本表的任务是用模/数转换器把被测电量的电压模拟量转换成数字量，并送入计数器中，再通过译码器变换成笔段码（由于七段数码显示器是由a～g七个发光笔段组合起来构成十进制数，因此，要求译码器将输入端的每一个四位二进制代码翻译成显示所要求的七段二进制代码，即所谓的“笔段码”），最终驱动显示器显示出相应的数值。一般数字式电压基本表的结构框图如图所示，它主要包括模拟电路和数字电路两大部分，其各部分的作用见表。数字式电压基本表的结构框图数字式电压基本表组成部分的作用数字式电压基本表组成部分的作用二、CC7106型A/D转换器为了对模拟量（如电压）进行数字化测量，必须将被测的模拟量转换成数字量，通常把完成这种转换的装置称为模/数转换器，即A/D转换器。A/D转换器是数字式电压基本表的核心。CC7106型A/D转换器采用双列直插式塑料或陶瓷封装，共40个引脚，如图所示。各引脚的功能如下：CC7106型A/D转换器的引脚排列及外形图三、数码显示器1. 发光二极管式显示器2. 液晶显示器液晶显示器的内部接线及外形图数字式电压表的液晶显示器结构四、典型的数字式电压基本表位数字式电压基本表的典型电路五、数字式仪表的特点数字式仪表的特点数字式仪表的特点1. 了解数字式直流电压表和电流表的功能和选型。2. 掌握数字式直流电压表和电流表接线的方法和规则。3. 熟悉数字式直流电压表和电流表的显示面板、参数设置及通信。学习目标§2-3数字式直流电压表与电流表数字式仪表的原理较为复杂，各种型号、功能不同，原理也不尽相同。共同之处在于都是由电子元器件组成，都是将被测的模拟量转换成数字量（A/D转换），最终由数码显示器来显示被测量的数值。数字式直流电压表和电流表一、数字式直流仪表功能该系列数字式直流电压表和电流表专为光伏系统、移动电信基站、直流屏等电力监控而设计，可以测量并显示直流数值。二、数字式直流仪表的型号说明1.数字式直流电压表的型号说明2. 数字式直流电流表的型号说明三、数字式直流仪表接线方式1. 数字式直流电压表接线方式数字式直流电压表的接线端子数字式直流电压表接线端子的参数含义当被测量的电压值在仪表范围内时，数字式直流电压表可直接接入。如果被测量值超出范围，则需通过电压霍尔传感器接入，如图所示。数字式直流电压表电压输入接线2. 数字式直流电流表接线方式数字式直流电流表的接线端子如图所示。接线端子的参数含义见表。数字式直流电流表的接线端子数字式直流电流表接线端子的参数含义当被测量的电流值在仪表范围内时，数字式直流电流表可直接接入。如果被测量值超出范围，则需通过分流器或穿孔式电流霍尔传感器接入，如图所示。数字式直流电流表电流输入接线3. 数字式直流仪表工作电源的接线方式数字式直流仪表工作电源接线图四、数字式直流仪表显示面板数字式直流电压表和电流表的显示面板如图所示。五、数字式直流仪表参数设置数字式直流仪表的显示面板六、数字式直流仪表通信Modbus-RTU