电气测量 第二讲2：电流与电压的测量课件.ppt

《电气测量 第二讲2：电流与电压的测量课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一节第二节第三节第四节第五节第二章电流与电压的测量第一节直流电流表与电压表在磁电系测量机构的基础上配上不同的测量线路，就能组成各种不同用途的直流电流表和直流电压表。演示电表只有一个测量机构（俗称表头），配合不同的测量板时，就能组成各种不同量程的电流表、电压表或检流计。一、磁电系测量机构测量机构转换开关分流电阻演示用电表永久磁铁标度尺机械调零旋钮游丝铁心引出线指针磁电系测量机构的结构极掌平衡锤磁电系测量机构的结构固定部分—磁路系统磁电系测量机构可动部分—线圈游丝的作用：1.产生反作用力矩2.引导电流出入线圈根据磁路系统的结构不同，又可分为：外磁式：永久磁铁在可动线圈

2、的外部。内磁式：永久磁铁在可动线圈的内部。可节约磁性材料，而且体积小、成本低、对外磁泄漏少，近年来被广泛使用。内外磁式：可动线圈的内、外部都有永久磁铁，故磁性更强，结构可以更紧凑。磁电系测量机构中的磁路系统外磁式内磁式内外磁式磁电系测量机构的磁路系统磁电系测量机构的工作原理磁电系测量机构是根据通电线圈在磁场中受到电磁力矩而发生偏转的原理制成的。当可动线圈中通入电流时，载流线圈在永久磁铁的磁场中受到电磁力矩的作用而发生偏转。由于M∝I，即通过线圈的电流越大，线圈受到的转矩越大，仪表指针偏转的角度α也越大；同时，游丝扭得越紧，由于Mf∝α，故反作用力矩也越大。当线圈受到

3、的转动力矩与反作用力矩大小相等时，M＝Mf，线圈就停留在某一平衡位置，此时，指针就指示出被测量的大小。二、磁电系测量机构的工作原理M=MfM=NBSIMf=DNBSI=D线圈匝数磁感应强度线圈所包围面积线圈中通入电流可动部分偏转角（指针偏转角）游丝的反作用系数磁电系测量机构的灵敏度，表示单位被测量（电流）所对应的偏转角。结论：磁电系测量机构可动部分的稳定偏转角与通过线圈的电流成正比。因此，可以用偏转角的大小来衡量被测电流的大小，并由指针在标度尺上直接显示被测电流的数值。三、磁电系仪表的特点1、准确度高、灵敏度高；2、功率消耗小；3、刻度均匀；4、过载能力小；5、只能

4、测量直流。原因：由于永久磁铁的极性是固定不变的，所以只有在线圈中通入直流电流时，仪表的可动部分才能产生稳定的偏转。如果在线圈中通入交流电流，则产生的转动力矩也是交变的，可动部分由于惯性作用而来不及偏转，仪表指针只能在零位附近抖动或不动。所以，磁电系仪表只能直接测量直流。要想测量交流电流，只有配用整流器后才能使用。第2节磁电系直流电流表目前使用的直流电流表和直流电压表,大部分都是采用磁电系测量机构配合适当的测量线路组成的.一、磁电系电流表1、磁电系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，而且电流还有经过游丝，所以允许通过的电流很小，约几微安到几百微安。

5、要测量较大的电流，必须加接分流电阻。因此，磁电系电流表实际上是由磁电系测量机构与分流电阻并联组成的。流过测量机构的电流为整理上式得设为电流量程扩大倍数（n），则由上式可得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，只要配上不同的分流电阻，就能制成不同量程的电流表。一般情况下，RA比RC小得多，故被测电流IX的绝大部分要经分流电阻分流，实际通过测量机构的电流IC只是IX的很小一部分。同时，当RC与RA数值一定时，IX与IC之比也是一定的。因此，只要将电流表标度尺的刻度放大IX/IC倍，就能用仪表指针的偏转角

6、来直接反映被测电流的数值。例1有一只内阻为200Ω、满刻度电流为500μA的磁电系测量机构，现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？若需利用该测量机构测量100A的电流，应选用何种规格的外附分流器？解：先求电流量程扩大倍数再求应并联的分流电阻为若用此表测量100A的电流，选用分流器时，应考虑测量机构满偏时的电压，即所以应选用“100A，100mV”的外附分流器。2、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

7、30A时，分流电阻一般安装在电流表的外部，称为外附分流器。外附分流器上一般不标明电阻值，而是标明额定电压（指分流器工作在额定电流时两个电位端钮间的电压）和额定电流值（指电流表量程扩大后的最大电流值）。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共六种规格。若测量机构与分流器相连，当测量机构的电流量程与内阻RC的乘积与分流器的额定电压相等时，测量机构与外附分流器连接后，其量程就等于分流器的额定电流。二、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。