《电工仪表及测量》电子教案7

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1、课程名称电工仪表与测量执教者余大华课题名称课题7、电动系仪表授课地点实训楼4-2授课时间10月15日，第7周，星期三，第5、6节授课班级13电气1班10月15日，第7周，星期三，第7、8节13电气2班授课类型公共课（）专业课（√）实践课（）教学目标、要求教学重点1、教学难点2、教学方法实习法教学手段ppt复习旧课无导入新课教学过程时间分配一、概述1、电动系仪表和电磁系仪表在结构上的区别电动系仪表和电磁系仪表在结构上的区别是：用可动线圈代替了可动铁片，这样就基本上消除了磁滞和涡流的影响，使电动系仪表的准确度得到了提高，所以在需要精密测量交流电流、电压时，多采用电动系仪表。换句话说，电动系测量机

2、构主要由固定线圈和可动线圈组成。2、电动系仪表结构上的特点电动系仪表结构上的主要特点是它有固定线圈和可动线圈，两者可分别通过两个不同的电流，这就使得电动系仪表能够测量电功率、相位等与两个电量有关的量。二、电动系测量机构（一）电动系测量机构的结构如图1所示。图1固定线圈一般都分成两段,其目的是：①能获得较均匀的磁场；②便于改换电流量程。游丝的作用除了产生反作用力矩外，还起引导电流进入可动线圈的作用。（二）电动系测量机构的工作原理电动系测量机构是利用两个通电线圈之间产生电动力作用的原理制成的，如图2所示。图2当固定线圈中通入电流I１时，将产生磁场B１。同时在可动线圈中通入电流I2，可动线圈中的电

3、流就受到固定线圈磁场的作用力，产生转动力矩，从而推动可动部分发生偏转，直到与游丝产生的反作用力矩相平衡为止，指针停在某一位置，指示出被测量的大小。电动系测量机构测量直流时，指针的偏转角α与两线圈中电流的乘积成正比，即电动系测量机构测量交流电时，仪表指针的偏转角α不仅与通过两个线圈电流的有效值I１、I２的乘积有关，而且还与两电流相位差的余弦cos有关，即上述两式中，Kα并非常数，它不仅与两线圈的结构有关，而且还与偏转角α有关。（三）电动系仪表的技术特性优点：1、准确度高。由于电动系测量机构中没有铁磁物质，所以不存在磁滞误差，准确度等级可达0.1.2、交直流两用，并且能测量非正弦电流的有效值。3

4、、能构成多种仪表，测量多种参数。4、电动系电流表、电压表刻度不均匀，功率表刻度基本均匀。缺点：1、仪表读数易受外磁场的影响。这是因为空气的磁阻很大，固定线圈产生的磁场较弱的缘故。为了减小外磁场的干扰，应采取磁屏蔽和无定位结构。2、本身消耗功率大。电动系电流表的内阻较大，电压表的内阻较小。3、过载能力差。这是因为有电流要流过游丝和可动线圈的缘故。4、电动系电流表、电压表的标度尺刻度不均匀。由此可以看出，由电动系测量机构制成的电流表和电压表用于直流测量时，性能不如磁电系电流表和电压表。但用于测量交流电流和电压时，其准确度比电磁系测量机构的高。所以常用于制成0.5级以上的交流精密仪器。二、电动系电

5、流表和电压表（一）电动系电流表1、电动系电流表的构成将电动系测量机构的固定线圈和可动线圈串联起来就构成了最简单的电动系电流表。当将其接入被测电路时，电路图如教材P68图5-4（a）所示。此时。测量机构的偏转角与被测电流的平方有关，且量程较小，一般在0.5A以下。2、电动系电流表量程的变换将固定线圈、可动线圈分别串联一定的电阻后再并联，或用分流电阻与可动线圈支路的方法来扩大电流表的量程，如教材P68图5-4（b）、(c)所示。（二）电动系电压表1、电动系电压表的构成将电动系测量机构的固定线圈与可动线圈串联后，再与附加电阻串联起来就构成了电动系电压表，如教材P69图5-6所示。此时，由于固定线圈

6、和可动线圈中流过的电流与仪表两端锁甲的被测电压成正比，所以测量机构的偏转角与被测电压的平方有关。2、电动系电压表量程的变换改变附加电阻的大小可以改变电压表的量程，如教材P69图5-6所示。三、单相电动系功率表1、电动系功率表原理电路如图3所示。图32、电动系功率表的符号如图4所示。图43、电动系功率表的结构及工作原理匝数少、导线粗的固定线圈与负载串联，通过固定线圈的电流等于负载电流，因此，固定线圈又叫功率表的电流线圈匝数多、导线细的可动线圈与分压电阻Rv串联后再与负载并联，加在该支路两端的电压等于负载电压，所以可动线圈又称为功率表的电压线圈。4、功率表的量程及扩大功率表的功率量程主要由电流量

7、程和电压量程来决定。所以，功率量程的扩大也要通过电流量程和电压量程的扩大来实现。（1）电流量程的扩大通过改变电流分段线圈的串并联来可以成倍地改变功率表的电流量程，如图5所示。图5串联时量程小，并联时量程大。（2）电压量程的扩大通过给电压线圈串联不同阻值分压电阻可以扩大功率表的电压量程，如图6所示。图6实际上，只要在功率表中选定不同的电流量程和电压量程，功率量程也就随之确定了。【例】D19－W型功率表的电流量程