电流、电压和功率的测量1

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1、感测技术基础第一章电流、电压和功率的测量1第一章电流、电压和功率的测量1.1电流的测量—直接测量（电流表）、间接测量（转化法）1.2电压的测量—直流电压的测量、交流电压的测量1.3功率的测量—电动系功率表测量、时分割乘法器测量21.1电流的测量1.1.1电流表直接测量法直接测量：用测量仪器或电表对某一未知量直接进行测量，直接读出被测量的数值，称为直接测量。间接测量：把直接测量结果进行函数运算后得出被测量值，称为间接测量。例如：测量电流，可以把电流表串入电路中直接测量出电流，也可以测量出电阻的电阻值和电压值

2、，利用欧姆定律求出电流。3一、直流电流表1、动圈式磁电系测量机构（“表头”）的工作原理：结构：永久磁铁、动圈、弹性支承及指针受力分析：当动圈中流过电流i时，受到3个力矩的作用电磁力矩为：动圈转动时受到弹性支承作用的弹性力矩为：动圈转动时受到与转动角速度成正比的阻尼力矩：D:阻尼系数4驱使动圈转动，与因此根据转动定律有：则阻止线圈转动，将代入上式得到：动圈式磁电系测量机构的动态方程：若流过线圈的电流为直流Ⅰ，在达到稳定之后，上式左边前两项均为零，于是得到动圈式磁电系测量机构的静态方程：式中S0=C/k，称为

3、动圈测量机构的静态灵敏度线性正比关系5动圈式磁电系测量机构的基本参数动圈式磁电系测量机构的应用：（1）配合不同的测量电路可以测量多种电量。例如：万用电表，它的表头就是采用动圈式磁电系测量机构，通过切换开关，更换不同的测量电路，便可测量电流、电压和电阻等多种电量。（2）更换不同的传感器和测量电路，还可测量不同的非电量62、单量程电流表原理动圈式磁电系测量机构本身就是一个电流表，可是通常情况下，为什么不用它直接测量电流，因为（1）较大;(2)较小。量程扩大n倍，需要并联多大的分流电阻？7并联分流电阻后解决了前

4、面两个问题：并联后电流：并联后电阻：量程扩大n倍，根据动圈式磁电系测量机构的静态方程得：83、多量程电流表原理量程与分流电阻满足如下关系：量程满偏电流×量程分流电阻＝表头满偏电流×环路总电阻9电流表的使用：遵循安全原则和高准确度原则使用多量程的电流表时，首先应使用最大的电流量程；然后减小量程，直到得到明显的偏转。为了提高测量的准确度，应使用给出的读数尽可能接近满刻度的量程。动圈式磁电系仪表———为何不能测量交流电？如果可动线圈通入交流电，转矩的方向也会随之变化。如果电流变化的频率小于可动部分的固有频率，指

5、针将会随电流变化左右摇摆，如果电流变化的频率大于可动部分的固有频率，指针偏转角将与一个周期内的转矩平均值有关，对于正弦变化的交流电其平均转矩为零，指针将停在原处不动，所以动圈式磁电系仪表不能测量交流，只有配上整流器组成整流系仪表才能用于测量交流电。10整流式交流电流表电路二、交流电流表直流电流表配接半波整流电路或全波整流电路即构成交流电流表。单量程交流电流表配接分流电阻即构成多量程交流电流表。11三、测量误差　　（用电流表测量电流引起的误差）电流测量值：电流实际值：相对误差：结论：电流表内阻越小越好。12