电工仪表测量课程设计

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1、《电工仪表与测量》大作业专业名称：电气工程及其门动化班级:电气工程及其自动化）学号：20160272姓名：指导教师：日期：2017年6月1日目录—'磁电系仪表的结构1二、磁电系仪表的工作原理4三、应用范围6四、测量电路7五、磁电系仪表测量误差的主要来源及补偿方法8六参考书目'资料10七、总结学习心得11磁电系仪表磁电系仪表在电气测量指示仪表中找有极其重要的地位，广泛应用于直流电流和电压的测量。如果和整流元件配合，可以用于交流电流和电压的测量；与变换器配合，可以测量交流功率、频率、相位以及温度压力等；此外，它还广泛用作电子仪器中的指示器。采用特殊结构时还可以构成

2、检流计，用来测量极其微小的电流。—、磁电系仪表的结构1、磁电系仪表根据磁路形式的不同，分为内磁式，外磁式和内外结合式三种结构。外磁式的永久磁铁在可动线圈的外面，主要结构如图1（a）所示，它包括固定部分和可动部分：〔a）测量机构（b）电流途径1-永久磁铁;4-可动线图1磁电系仪表的结构2、磁电系测量机构根据其磁路系统的结构形式不同，分为外磁式、內磁式和内外磁式三种：固定的磁路由马蹄形永久磁铁、磁轨、极掌和圆柱形铁芯组成，在它们Z间的空隙内，形成强辐射状的均匀磁场。安装在气隙中的动框，是一个用绝缘细导线绕制成的矩形线圈。动框上下的侧面固定着带轴尖的轴尖座，轴尖支撑在

3、轴承的凹槽中，使可动部分可以在气隙中转动。两对游丝的盘旋方向相反，内端与轴固定，外端固定的支架上。游丝不仅产生阻尼力矩，而口是电流引入和引岀线。轴上的平衡锤可用来调节可动部分的机械平衡，使可动部分的重心在转轴上。磁铁由硬磁材料做成；而极掌与铁心则用导磁很高的软磁材料做成。铁心放在极掌Z间，并与极掌形成一个磁场均匀的环形气隙。可动部分由绕在铝框架上的可动线圈、线圈两端的两个半轴、与转轴相连的指针、平衡锤以及游丝所组成。整个可动部分支承在轴承上，线圈位于环形气隙中。812T外城式曲拆址构IS2-2钳梃严生81电力矩的販刖話动线Kh7-TAB-算*靜吃.10—图2外磁

4、式测量机构(1)外磁式测量机构的结构如图2-1所示.该巩构通常由固定部分的磁路系统和活动部分组成，其固定部分的永久磁铁置于活动部分可动线圈的外面，所以称之为外磁式.测量机构的活动部分，分别由铝框及绕在上面的活动线圈(简称动圈)、转轴、指针、平衡锤、弹簧游丝、调零螺杆和零位调节器组成.游丝有两盘，成螺旋状，且方向相反地将其中的一端固定在转轴上，另一端固定在支架•上•同时起导流和反作用力矩的作用•当转轴上各零件重量不平衡时，可由平衡锤来调节。当指针偏离原始零位时，可用零位调节器来调整.测量机构的阻尼力矩，山绕制动圈的铝框产生•其原理如图2-2所示。根据磁感应原理，当

5、动圈在磁场中运动时，铝框中将产生感应电流诬。，其方向可由右手定则确定.这个感应电流与空气隙中的磁场相互作用，即可产生阻尼力矩ME,ME的方向根据左手定则确定.从图中可以清楚地看到，ME的方向总是与动圈的运动方向相反，从而阻止了动圈的来冋摆动，使指针平稳地停在读数位界上•必须指出，只有动圈转动时才会产生阻尼力矩，当动圈静止下来以后，阻尼力矩便不存在了，因此，它对测量结果没有影响。测量机构的固定部分山永久磁铁1,半例形的极掌2、以及固定在支架上的钢质圆柱铁心3组成。钢质圆柱铁心放在两极掌之中，用来减少磁阻，使之在空气隙中形成均匀的辐射磁场.(1)所谓内磁式，是因为永

6、久磁铁放在活动线圈的内部，为使二作气隙磁场均匀，在磁铁外面嵌装有磁极，级外面还加装了一个闭合的导磁环，以形成一个完全参的闭合磁路•这样，六仅减小了漏磁，还增大了磁感应强度.内磁式的活动部分与外磁式人致相同.内磁式结构紧凑、尺寸小、重量轻、仪表防御外磁场的能力强，磁性材料消耗少•近年來得到广泛的应用.(2)内外磁式结构则在活动线圈内外面均装有永久磁铁，因此，磁场更强，使空气隙的磁感应强度比内磁式更高，且结构尺寸更加紧凑，与前两种结构形式的仪表相比，性能更好，因此，在精密和高灵敏度的磁电系仪表中，常采用这种结构.3、技术特性和应用(1)准确度高。磁电系测量机构由于采

7、用了永久磁铁，且工作气隙比较小，所以气隙磁场的磁感应强度较大，可以在很小的电流作用下，产生较大的转动力矩。可以减小由于摩擦、外磁场等原因引起的误差，提高了仪表的准确度。磁电系测量机构的准确度可以达到0.T0.05级。(2)灵敏度高。仪表消耗的功率很小。(3)表盘标度尺的刻度均匀，便于读数。(4)过载能力小。由于被测电流通过游丝导入可动线圈，所以电流过大容易引起游丝发热使弹性发生变化，产生不允许的误差，甚至可能因过热而烧毁游丝。另外，可动线圈的导线横截面很小，电流过大也会使线圈发热甚至烧毁。(5)只能测量直流。这是因为：如果在磁电系测量机构中直接通入交流电流，则所

8、产生的转动力矩也是交变的