电工测量 教学课件 作者 陈惠群 - 副本第5～6学时0.ppt

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1、第2章电流与电压的测量第三节直流电流表和电压表（5～6节）一、直流电流表二、直流电压表一、直流电流表1、直流电流表的组成2、多量程直流电流表1、直流电流表的组成在磁电系测量机构中，由于可动线圈的导线很细，而且电流还要经过游丝，所以允许通过的电流很小，约几微安到几百微安,故它本身实用价值很小。根据并联电路具有分流作用的原理，实际中要测量较大的电流，必须加接分流电阻。因此，直流电流表通常是由磁电系测量机构与分流电阻并联组成的。由于磁电系电流表只能测量直流电流，故又称为直流电流表。图2-12直流电流表

2、的组成设磁电系测量机构的内阻为RC，分流电阻为RA，被测电流为IX，根据分流公式，流过测量机构的电流IC应等于整理得规定Ix／Ic为电流量程扩大倍数，用n表示，则经整理得分流电阻的计算上式说明，要使电流表量程扩大n倍，所并联的分流电阻RA应为测量机构内阻Rc的1／(n—1)。可见，对于同一测量机构，只要并联不同的分流电阻，就能制成不同量程的直流电流表。例2-1有一只内阻为500Ω、满刻度电流为100μA的磁电系测量机构，若要将其改制成量程为1A的直流电流表，求应并联多大的分流电阻?解先求电流量程

3、扩大倍数应并联的分流电阻为答若要将其改制成量程为1A的直流电流表，应并联一只0.05Ω的分流电阻。分流电阻分流电阻一般采用电阻率较大、电阻温度系数很小的锰铜制成。考虑到分流电阻的散热和安装尺寸，当被测电流小于30A时，分流电阻可以安装在电流表的内部，称为内附分流器；当被测电流超过30A时，分流电阻一般安装在电流表的外部，称为外附分流器。图2-13外附分流器及其接线目前，国家标准规定外附分流器在通入额定电流时，对应的额定电压为30mV、45mV、75mV、100mV、150mV和300mV共六种规

4、格。例如，有一磁电系测量机构的电压量程为100mV，要将其改装成100A的电流表，只要选择额定电压为100mV、额定电流为100A的外附分流器与测量机构并联，就能组成100A的电流表，标度尺也按100A来刻度。外附分流器的使用2.多量程直流电流表多量程直流电流表一般采用并联不同阻值分流电阻的方法来扩大电流量程。按照分流电阻与测量机构连接方式划分，分流电路分为开路式和闭路式两种形式。a）开路式分流电路b）闭路式分流电路开路式分流电路的优点是各量程间相互独立、互不影响，分流电阻计算方便，调整也方便。

5、缺点是其转换开关的接触电阻包含在分流电阻中，可能引起较大的测量误差。特别是当转换开关触头接触不良，导致分流电路断开时，被测电流将全部流过测量机构使之烧毁。开路式分流电路的优缺点闭路式分流电路的缺点是各个量程之间相互影响，计算分流电阻较复杂。但其转换开关的接触电阻处在被测电路中，而不在测量机构与分流电阻的电路里，因此对分流准确度没有影响。特别是当转换开关触头接触不良而导致被测电路断开时，保证不会烧坏测量机构。目前绝大多数模拟式万用表的直流电流挡都采用了这种分流电路。闭路式分流电路的优缺点二、直流电

6、压表1.直流电压表的组成2.多量程直流电压表根据欧姆定律可知，一只内阻为Rc、满刻度电流为Ic的磁电系测量机构，本身就是一只量程为Uc＝IcRc的直流电压表，只是其电压量程太小。如果需要测量更高的电压，就必须扩大其电压量程。根据串联电阻具有分压作用的原理.磁电系直流电压表是由磁电系测量机构与分压电阻串联组成的。1.直流电压表的组成图2－15直流电压表的组成分压电阻的计算设磁电系测量机构的额定电压为UC＝IcRc，串联适当分压电阻Rv后，可使电压量程扩大为U。此时，通过测量机构的电流仍为Ic，且I

7、c与被测电压U成正比。所以，可以用仪表指针偏转角的大小来反映被测电压的数值。分流电阻的计算公式根据串联电路的特点若令为电压量程扩大倍数，则整理得上式说明，要使电压表量程扩大m倍，需要串联的分压电阻应是测量机构内阻Rc的（m－1）倍。例2－2一只内阻为500Ω、满刻度电流为100μA的磁电系测量机构，要改制成50V量程的直流电压表，应串联多大的分压电阻？该电压表的总内阻是多少？解先求出测量机构的额定电压UC＝IcRc＝100×10－6×500＝0.05V再求出电压量程扩大倍数应串联的分压电阻为Rv

8、=（m－1)Rc＝（1000－1）×500=499500Ω该电压表的总电阻为R＝Rc+Rv＝500＋499500＝500000Ω＝500kΩ分压电阻分压电阻一般应采用电阻率大、电阻温度系数小的锰铜丝绕制而成。分压电阻也分为内附式和外附式两种。通常量程低于600V时可采用内附式的，以便安装在表壳内部；量程高于600V时，应采用外附式的。外附式分压电阻是单独制造的，并且要与仪表配套使用。2.多量程直流电压表多量程直流电压表由磁电系测量机构与不同阻值的分压电阻串联组成。通常采用共用式分压电路。这种电路