电工学(电工技术)第七版 上册 第十三章 电子教案

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1、第13章电工测量13.4电压的测量13.1电工测量仪表的分类13.2电工测量仪表的型式13.3电流的测量13.6功率的测量13.7兆欧表13.5万用表13.8用电桥测量电阻、电容与电感13.9非电量的电测法本章要求：1.了解常用电工测量仪表的结构和工作原理;2.掌握常用电工测量仪表的使用方法;3.了解电桥测量电阻、电容和电感的方法;4.了解常用非电量的电测法。第13章电工测量电路中的各个物理量(如电压、电流、功率、电能及电路参数等）的大小，除用分析与计算的方法外，常用电工测量仪表去测量。电工测量技术的应用主要有以下优点：第13章电工测量1

2、.电工测量仪表的结构简单，使用方便，并有足够的精确度。2.电工测量仪表可以灵活地安装在需要进行测量的地方，并可实现自动记录。3.电工测量仪表可实现远距离的测量问题。4.能利用电工测量的方法对非电量进行测量。13.1电工测量仪表的分类1.按照被测量的种类分类2.按照工作原理分类3.按照电流的种类分类（见上表）4.按照准确度分类最大基本误差仪表的最大量程（满标值）目前我国直读式电工测量仪表按照准确度分为0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0七级。准确度是电工测量仪表的主要特性之一。准确度较高(0.1，0.2，0.5)的仪表常用

3、来进行精密测量或校正其他仪表。相对额定误差准确度是电工测量仪表的主要特性之一。仪表的准确度是根据仪表的相对额定误差来分级的。例：一准确度为2.5级的电压表，其最大量程为50V，正常情况下,可认为最大基本误差是不变的,所以被测量值比满标值愈小，则相对测量误差就愈大。如用上述电压表来测量实际值为10V的电压时,相对误差为测量实际值为40V的电压时，相对误差为则可能产生的最大基本误差为在选用仪表的量程时，一般应使被测量的值超过仪表满标值的一半以上。电工测量仪表上的几种符号13.2电工测量仪表的型式T=f(I)直读式仪表的基本组成:按照工作原理可

4、将常用的直读式仪表主要分为磁电式、电磁式和电动势等几种。直读式仪表测量各种电量的基本原理利用仪表中通入电流后产生电磁作用，使可动部分受到转矩而发生转动。转动转矩与通入的电流之间有产生转动转矩T的部分阻尼器产生阻转矩TC的部分13.2电工测量仪表的型式13.2.1磁电式仪表1.结构螺旋弹簧II指针永久磁铁圆柱形铁心O'O线圈(1)固定部分马蹄形永久磁铁极掌NS圆柱形铁心等。(2)可动部分铝框及线圈两根半轴O和O螺旋弹簧及指针。极掌与铁心之间的空气隙的长度是均匀的，其中产生均匀的辐射方向的磁场。2.工作原理(1)转动转矩T的产生(2)阻转矩

5、TC的产生在线圈和指针转动时，螺旋弹簧被扭紧而产生阻转矩TC。线圈通入电流I电磁力F线圈受到的转矩T=k1I线圈通入电流I电磁力F线圈受到转矩T线圈和指针转动，弹簧的TC与指针的偏转角成正比，即TC=k2当弹簧的阻转矩T与线圈受到的转矩TC达到平衡时，可动部分停止转动，此时有T=TC当弹簧阻转矩与转动转矩达到平衡即TC=T时，可转动部分便停止转动，T=k1I，TC=k2。仪表的标度尺上作均匀刻度。3.阻尼作用的产生当线圈通入电流而发生偏转时，铝框切割磁通,在框内感应出电流，其电流再与磁场作用，产生与转动方向相反的制动力，于是

6、可转动部分受到阻尼作用，快速停止在平衡位置。即指针的偏转角结论:指针偏转的角度与流经线圈的电流成正比。4.用途5.优点刻度均匀；灵敏度和准确度高；阻尼强；消耗电能量小；受外界磁场影响小。缺点只能测量直流；价格较高；不能承受较大过载。测量直流电压、直流电流及电阻。13.2.2电磁式仪表1.结构主要部分是固定的圆形线圈、线圈内部有固定的铁片、固定在转轴上的可动铁片。圆形线圈小室固定铁片可动铁片2.工作原理仪表的转动转矩T=kI²弹簧的阻转矩TC=k2弹簧的阻转矩TC与指针的偏转角成正比，即当T=TC时，可动部分停止转动，即指针的偏转角结论

7、:指针偏转的角度与直流电流或交流电流有效值的平方成正比。线圈通入电流I磁场线圈通入电流I磁场固定和可动铁片均被磁化(同一端的极性是相同的)可动片因受斥力而带动指针转动。交流为有效值因指针的偏转角度与直流电流或交流有效值平方成正比，所以仪表标度尺上的刻度是不均匀的。与轴相联的活塞在小室中移动产生阻尼力空气阻尼器。3.用途:4.优点：构造简单；价格低廉；可用于交直流；能测量较大的电流；允许较大的过载。缺点：刻度不均匀；易受外界磁场及铁片中磁滞和涡流(测量交流时)的影响，因此准确度不高。测量交流电压、交流电流。13.2.3电动式仪表1

8、.结构有两个线圈：固定线圈和可动线圈。可动线圈与指针及空气阻尼器的活塞都固定在转轴上。螺旋弹簧固定线圈可动线圈空气阻尼器产生阻尼力2.工作原理固定线圈中的电流I1(i1)磁场可动线圈中的电流