电气测试技术 教学课件 作者 陈荣保 第02章 直读式电测技术.ppt

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1、第二章直读式电测技术2.1概述2.2磁电系仪表2.3电磁系仪表2.4电动系仪表习题2.1概述直读式电测技术包括两个部分：对被测对象（电流）的直接测量和对采用指针指示的测量数据的直接读取。由于直接测量的对象都是电流，通过电阻串接完成电压测量，因此直读式电测技术介绍的是直读式、指针指示式电测仪表。电测仪表中常用的指针式仪表有磁电式、电磁式、电动式3类，原理图如下所示：2.2磁电系仪表2.2.1磁电系仪表结构按照磁电系仪表定义，固定磁场形成的磁路形式不同，分为外磁式、内磁式和内外磁结合3种结构。下图分别为内磁式和外磁式结构原理图。2.2

2、.2磁电系仪表原理指针的偏转角正比于流过可动线圈的电流，可以用指针的偏角表示被测电流的大小2.2.3磁电系仪表应用1.磁电系直流电流表（1）磁电系测量机构（2）分流器有分流器的电流测量电<30A，分流器内置电>30A，分流器外置⑶磁电系电流表单量程仪表应用多量程电流表示意图⒉磁电系直流电压表磁电系电压表原理图3.交流电流表和交流电压表半波整流式测量机构全波整流式测量机构⒋电阻测量E和R0是已知的，通过电流的变化，带动指针的偏移，进而获得电阻的数值2.2.4万用表（a）指针式万用表示意图（b）指针式万用表功能图万用表功能简化图2.3

3、电磁系仪表2.3.1电磁系仪表结构扁线圈吸引型圆线圈排斥型排斥－吸引型2.2.5检流计检流计是检测微弱电量用的高灵敏度的机械式指示电表，常用于电桥、电位差计中作为指零仪表，也可用于测微弱电流、电压以及电荷等。检流计的工作原理与磁电系仪表一致，与磁电系实现转动力矩相比，检流计要求有更高的灵敏度，主要是电压灵敏度和电流灵敏度。2.3.2电磁系仪表原理直流电流交流电流2.3.3电磁系仪表应用1.电磁系交直流测量原理(1)线圈中通有电流时铁片磁化方向(2)线圈中电流方向改变后铁片磁化方向扁线圈吸引型交直流信号时的磁化效应(1)线圈中通有电

4、流时两铁片磁化方向(2)线圈中电流方向改变后两铁片磁化方向圆线圈排斥型交直流信号时的磁化效应⒉电磁系仪表的特点电磁系测量机构结构简单、抗过载能力强。能够交、直流两用。并且不存在极性问题。当转动角度变化时，存在磁化铁片的磁滞现象而影响准确度，导致准确度较低。灵敏度较低。固定线圈的匝数多，感抗大，而线圈感抗随交流信号频率的变化将给测量带来影响。由于电磁系仪表的结构特点是固定线圈在磁化铁片的外环，不考虑外界电磁环境因素，电磁系是非常理想的测量仪表。⒊电磁系电流表电磁系仪表本身就是直接测量电流的，与磁电系仪表不同，被测电流直接进入电磁系仪

5、表的固定线圈，由于线圈线缆对电流有一定的承载能力，所以可以测量较大的电流。（1）电磁系电流表应用图（2）电磁系单量限电流表（3）电磁系多量限电流表⒋电磁系电压表（1）电磁系电压表原理线路2.4电动系仪表2.4.1电动系仪表结构2.4.2电动系仪表原理⒉电动系交流电流表原理电动系仪表测量交流电流原理图⒊电动系仪表的特点优点缺点准确度高、可测交直流信号，特别是可以测量功率、功率因数等电动系仪表的标度尺刻度不均匀，双线圈的功率消耗较大，且过载能力小，与电磁系一样，易受外磁场影响2.4.3电动系仪表应用⒈电动系电流表⒉电动系电压表电动系测

6、量机构连接法电动系多量程电压表2.4.4电功率表电动系电功率表原理图电功率电压与电流相图功率表接在交流电路上：功率表接在直流电路上：⒈用一表法测量对称三相电路功率⒉用二表法测量三相三线制功率人工中性点实现法二表法测量三相功率⒊用三表法测量三相四线制功率三表法测量三相四线制功率三表法测量三相三线制功率图2-432-16题图习题与思考2-1磁电系、电磁系、电动系的测量机构有哪些异同点？2-2为什么分流器要采用四端钮结构？2-3磁电系万用表为什么能够测量交流电？2-4检流计的结构有什么特点？使用中应注意什么？2-5为什么外界磁场对电磁系

7、测量机构有干扰？如何解决？2-6如何构成电动系电流表、电压表、功率表？2-7功率表的接线规则是什么，为什么要遵循这个接线规则？2-8有一磁电系表头，内阻为150Ω，额定电压为45mV．现将它改接为150mA量限的电流表，问应接多大的分流器？若将它改接为15V的电压表，则应接多大的附加电阻？2-9有一磁电系毫伏表，其量限为150mv，满偏电流为5mA，求毫伏表的内阻。若将其量限扩大为l50V，其附加电阻及毫伏表总内阻为多大？若将其改为量限为3A的电流表，则应装接多大的分流器？装上分流器后，电流表的总内阻为多大？2-10两个电阻串联后

8、，接到电压为100V的电源上，电源内阻可忽略不计，已知两电阻分别为R1=40kΩ，R2=60kΩ。求：①计算两个电阻上压降分别为多少？②若用一内阻为50kΩ的电压表分别测量两个电阻上的电压，则其读数将为多少？2-11用一只内阻为9.3Ω的毫安表测量