检测与转换技术 第３版 教学课件 作者 常健生 石要武 吉林工业大学 主编 第02章.ppt

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1、第二章电测量指示仪表第一节电测量指示仪表的一般知识第二节磁电系仪表第三节电磁系仪表第四节电动系仪表第五节感应系仪表第六节电测量指示仪表第一节电测量指示仪表的一般知识一、电测量指示仪表的组成及其基本原理（一）组成中间量Y与被测X之间应有一定的函数关系，即：Y=ƒ（X）（二）测量机构的工作原理测量机构是电测量指示仪表的核心，它的任务是将与被测量呈一定函数关系的中间量Y变换为活动部分的角位移α，并能准确而迅速地指示出被测量的大小。测量机构包括四个基本部分：1．驱动装置2．控制装置测量机构中，对活动部分产生反作用力矩的装置称之为控制装置。反作用力矩一般由弹性元件——游丝或张丝产生

2、。游丝实际上是一盘形弹簧，将它的一端固定在支架上，另一端与活动部分的转轴相连接。3．阻尼装置4．指示装置二、指示仪表的误差和准确度误差可以用绝对误差和相对误差来表示，但它们都难以表示某一只指示仪表的准确度。仪表的准确度等级只表示仪表本身的基本误差，因此，仪表的基本误差就是仪表的最大引用误差。仪表的准确度等级只是从整体上反映仪表的误差情况，在使用仪表进行测量时，其测量准确度往往低于仪表的准确度，而且如果被测量的值离仪表的量限愈远，其测量的准确度愈低。三、指示仪表的主要技术特性应有足够的绝缘电阻及耐压能力；有良好的读数装置等。（一）仪表的灵敏度和仪表常数（三）仪表本身所消耗的

3、功率（五）过载能力（七）其它（二）仪表的误差和准确度（四）仪表的阻尼时间（六）抗外界干扰能力四、指示仪表的分类（一）按仪表的结构和工作原理分主要有：磁电系、电动系、铁磁电动系、整流系、感应系等，此外还有静电系、热电系、电子系等。（二）按被测量的种类分电流表、电压表、功率表、电度表、频率表、相位表、欧姆表、兆欧表，以及多种用途的仪表，如万用表等。（三）按被测量变化规律分有直流表、交流表、交直流两用表。（四）按使用方式分有安装式和可携式仪表。此外，还可按仪表的准确度等级、对外电场、外磁场防御能力和显示是否是数字式以及使用条件等分类。一、磁电系测量机构（一）磁电系测量机构的一般

4、结构磁电系测量机构中的驱动装置主要是由永久磁铁和载流线圈构成的。在磁电系机构中外磁式动圈结构应用居多。第二节磁电系仪表（二）磁电系测量机构的工作原理磁电系测量机构中的驱动装置可简化为：二、磁电系电流表磁电系电流表按其量限可分为微安表（μA）、毫安表（mA）、安培表（A）和千安表（kA）。（一）单量限电流表单量限电流表的分流器由一个分流电阻Rp构成。（二）多量限电流表用由多个分流电阻构成的多量限分流器，利用同一表头可制成多量限电流表。目前最常用的是分流器。环形分流器的计算方法如下：若开关在1、2、3三个位置时电流表的量限分别为I1、I2、I3，显然，最大量限为I1，最小量限

5、为I3，各量限的分流系数分别为n1、n2、n3。则有：三、磁电系电压表只要配上一定的测量线路，就可以构成单量限和多量限的磁电系电压表。各量限共用附加电阻的测量线路：如果用m1、m2、m3表示各电压量限被扩大的倍数，则有：由上面各式，可以计算出各附加电阻值四、磁电系欧姆表（一)欧姆表的工作原理欧姆表的原理电路图（二）欧姆表的倍率多档欧姆表原理图（三）欧姆表的调零欧姆表的调零线路五、带整流器的磁电系仪表磁电系测量机构如果与半导体整流元件相配合，同样可以测量正弦电流。由整流系测量机构构成的仪表称为整流系仪表。（一）半波整流式测量机构（二）全波整流式测量机构（三）整流系电压表整流

6、系测量机构加上附加电阻器后可以做成整流系电压表，改变附加电阻值，可以改变电压表的量限。半波整流式三量限电压表的测量线路六、兆欧表（一）兆欧表的结构兆欧表的结构主要由两部分组成：一、比率型磁电系测量机构二、手摇发电机比率型磁电测量机构结构示意图1－永久磁铁　２、３－动圈４－极掌　５－铁心（二）兆欧表的工作原理兆欧表的原理电路图。由手摇直流发电机G、比率型磁电系测量机构、限流电阻Rc、Rv组成。兆欧表的原理电路１、２－动圈　Ｇ－手摇发电机ＲＣ、ＲＶ－附加电阻七、磁电系检流计和冲击检流计(一)检流计的结构特点1．采用悬丝或张丝悬挂动圈检流计结构示意图a）悬丝结构b）张丝结构１－

7、动圈　　２－镜子　　３－悬丝４－金属丝2．采用光指示读数装置3．动圈无铝框架（二）检流计的特性参数1．电流灵敏度和电流常数2．外临界电阻3．自然振荡周期和阻尼时间（三）冲击检流计的特性和应用冲击检流计也有悬丝和张丝结构两种，其结构示意图所示。它与一般的磁电系检流计相比，具有很大的自然振荡周期。可用来测量暂短的脉冲电量。a)悬丝结构１－悬丝　２－动镜　３－负荷件４－导流丝　５－动圈　６－永b)张丝结构１－张丝　２－动镜　３－动圈４－永久磁铁　５－铁心电磁系仪表是测量交流电流和电压最常用的一种电测量指示仪表。第三节电磁系仪表一、电