电磁测量课件 第三章

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1、第三章交流电压和电流的测量第一节用整流式仪表直接测量第二节用电磁系仪表直接测量第三节用电动系仪表直接测量第四节用静电系仪表测量电压第五节用交流电位差计测量电压第六节测量用互感器第七节交流电压和电流的间接测量第八节配电网电容电流的测量第一节用整流式仪表直接测量一、整流电路1．半波整流电路及电路中的电流波形V1V2RRgIgiuttui半波整流电路电路中的电流波形2．全波整流电路及电路中的电流波形iu全波整流电路V1V2V4V3全波整流电路中的电流波形ttui二、整流式仪表的工作原理流过表头的电流都是脉动直流电流，指针的偏转角与通过表头电流的平均值成正比对一正弦电流，在全波整流式仪表中在半波整流式

2、仪表中对于非正弦量，整流后的平均值为仪表读数除以正弦量的波形因数。波形因数三、整流式电流表构成：整流电路、分流电阻和磁电系表头。参照磁电系电流表，将表头灵敏度乘以波形因数作为整流式电流表的表头灵敏度即可。四、整流式电压表构成：整流电路、分压电阻和磁电系表头半波整流式电流表R1R2R3i3i2Ri1V1V2半波整流式电压表R1R2R3u3u2u1RV1V2测量非正弦量半周期的平均值，无论是半波整流还是全波整流，都应该用仪表读数除以1.11才能得正确的测量结果。五、整流式仪表的技术特性1．灵敏度高；2．准确度低；3．只能测量正弦量，测量非正弦量时将产生波形误差；4．适应最高频率为10kHz；5．一

3、般多做成电压表；6．最小量程单独使用一条标尺一般10V以下的量程都单独用一条标尺。＞＞返回第二节用电磁系仪表直接测量一、电磁系仪表的结构吸引型线圈磁屏蔽阻尼片永久磁铁偏心铁片铁芯游丝指针平衡锤吸引型的结构排斥型排斥型的结构静片动片阻尼片线圈二、电磁系仪表的工作原理以吸引型的电磁系仪表为例1．转动力矩由通过线圈的电流产生磁场，使处于磁场中的铁片被磁化，由磁场和磁场相互作用而产生力矩。线圈中的磁场能量为根据能量的平衡关系由于故平均转动力矩为得2．反作用力矩反作用力矩由游丝产生两力矩相等时，指针稳定在平衡点。有得3．阻尼力矩有空气阻尼器和电磁阻尼器两种方式产生阻尼力矩空气阻尼器阻尼片电磁阻尼器阻尼盒

4、阻尼片永久磁铁三、电磁系电流表由于电磁系仪表指针的偏转角与通过线圈电流有效值的平方成正比，因此，刻度不均匀。改变量程：一般是将固定线圈分段，利用各段线圈的串联或并联来改变电流量程，双量程电流表改变量程的原理电路如图。两段线圈的串联两段线圈的并联三量程电流表改变量程的原理电路四段串联两两并联再串联四段并联量程为I量程为2I量程为4I四、电磁系电压表电压表所取的电流为指针偏转角与被测电压的关系为可见，电压表的读数与电源频率有关。频率补偿电路R1和L为固定线圈的等值电阻和等值电感R2为补偿电阻，C为补偿电容，电路的总阻抗为R1R2LC五、电磁系仪表的频率补偿取得从原理上讲，对于所用的频率引起的误差都

5、可以得到补偿。六、电磁系仪表的技术特性1．结构简单，价格低廉；2．准确度低，最高为0.5级；3．灵敏度低，因为线圈需要足够的电流来产生磁场；4．交直流两用；5．刻度不均匀；6．频率误差大，主要用于工频测量；7．由于本身磁场较弱，抗干扰能力差；8．内部功耗较大；9．过载能力强。＞＞返回第三节用电动系仪表直接测量一、电动系仪表的结构电动系仪表的结构示意图定圈和动圈定圈和动圈˙˙˙˙˙×BFF××××××动圈定圈二、电动系仪表的工作原理设通过定圈的电流为，通过动圈的电流为，则定圈中产生的磁感应强度为根据磁电系仪表转矩与磁感应强度和电流的关系，可得到电动系仪表的瞬时转矩为由于仪表可动部分的惯性来不及随

6、瞬时转矩转动，只能反映出平均转矩，平均转矩为设代入上式可得可见，电动系仪表指针的偏转角与通过两线圈电流有效值及两电流相位差角的余弦三者乘积成正比。三、电动系电流表如果把定圈和动圈串联起来，则两线圈通过同一电流，此时得可见，指针的偏转角与通过线圈的电流有效值的平方成正比。四、电动系电压表电动系电压表的电路指针的偏转角与被测电压有效值的平方成正比u3电压表的电路R1R2R3u1u2五、电动系仪表的技术特性1．准确度高，最高为0.1级；2．灵敏度低；3．交直流两用；4．电流表和电压表刻度不均匀；5．适应最高频率为；6．过载能力差；7．功耗大。＞＞返回第四节用静电系仪表测量电压一、静电系测量机构定叶片

7、动叶片阻尼片指针游丝静电系测量机构可动部分的偏转角取决于电压的平方静电系测量机构二、静电系电压表静电系电压表扩大量程采用串联电容分压器来实现，如图所示。C1C2C0分压比近似为则三、静电系电压表的技术特性1．灵敏度低；2．准确度低，易受外界电场的影响；3．刻度不均匀；4．交直流两用；5．频带宽，可从0到几MHz；6．功耗小，几乎不消耗功率；7．便携式电压表最大量程为30kV。＞＞返回第五节用交流电