磁电系与电磁系电表

磁电系与电磁系电表磁电系仪表一磁电系测量机构五万用电表四磁电系电压表三磁电系检流计二磁电系电流表一磁电系测量机构图2-1磁电系测量机构的结构示意图一、结构和工作原理通常的磁电系测量机构由固定的此路系统和可动的线圈部分组成，其结构如图2-1所示。1．结构一磁电系测量机构磁电系测量机构根据其磁路系统的结构形式不同，分为外磁式、内磁式和内外磁式三种，如图2-2所示。图2-2磁电系测量机构的磁路结构一磁电系测量机构2．工作原理磁电系测量机构的基本原理是利用可动线圈中的电流与气隙中磁场中的相互作用产生电磁力，使可动线圈的在例句作用下发生偏转。原理如图2-3所示。图2-3磁电系测量机构的磁路结构产生转动力矩原理图M=2NBlI此时电磁力的方向与线圈平面垂直，其转动力矩每个有效边受电磁力F=NBlIM=2NBlI一磁电系测量机构式中，D游丝的反作用力矩系数。故有反作用力矩Mf的大小与游丝形变大小成正比，即与偏转角乘正比由于线圈平面的有效面积A=2l式中，转轴中心到有效边的距离。(2-3)DMf(2-3)NBAIM一磁电系测量机构所以D=NBAI根据指示仪表灵敏度的定义，磁电系测量机构的灵敏度根据物体平衡条条件Mf=M可得(2-4)DNBAS(2-3)IDNBA过载能力小1．技术特性灵敏度高只能测量直流表盘标度尺的刻度均匀准确度高二、技术特性和应用范围一磁电系测量机构2．应用范围磁电系测量机构主要用于直流仪表，在直流标准表、便携式和安装式仪表中都得到广泛应用。二磁电系电流表图2-5电流表的分流一、结构和工作原理磁电系电流表由磁电系测量机构和测量线路分流器构成。图2-5是最基本的磁电系电流表电路。1．结构其中，Re─测量机构内阻；Rf─分流电阻二磁电系电流表2．工作原理则由式(2-5)可得如果用n表示量程扩大的倍数，即所以如图2-5所示，根据欧姆定律和并联电路的特点，可以得到(2-5)cf11RnRIRRRIfcfcIRRRRRIfcfccccIIn(2-5)1．技术特性结构比较复杂，成本较高应用范围广内阻很小二、技术特性和应用范围2．应用范围磁电系电流表主要用于直流电路中电流的测量。利用外附分流器，其量程范围从几微安到几百安。二磁电系电流表1．直流电流的测量方法三、使用维护方法电流表接入被测电路后，相当于串联了一个电阻，从而使被测电流比实际小二磁电系电流表如图2-8所示，磁系电流表直接与负载串联。图2-8直流电流的测量方法ARRUI二磁电系电流表2．合理选择电流表(4)合理选择电流表内阻。(3)根据使用环境，选择适合电流表使用条件的组别。(2)根据被测电流大小选择相应量程的电流表。(1)根据被测量准确度要求，合理选择电流表的准确度。二磁电系电流表5．正确读数测量前，应先检查电流表指针是否对准“0”刻度线。如果没对，应调节调零器，使指针对准“0”刻度线。3．测量前检查读数时，应让指针稳定后再进行读数，并尽量使视线与刻度盘保持垂直。如果刻度盘有反射镜，应使指针和指针在镜中的影像重合，以减小误差。4．电流表与被测电路的连接测量时，应将电流表串联于被测电路的低电位一侧。“+”进“-”出。标有“*”是公共端。二磁电系电流表6．维护方法由于磁电系电流表的过载能力很小,使用时一定要注意连接电路的极性和量程的选择。若在测量中发现指针反向偏转或正向偏转超过标度尺上满刻度线，应立即断电停止测量，待连接正确或重新选择更大量程的电流表后再进行测量。另外，当测量工作完毕后，应先断电源，再从测量电路中取下电流表，将其放置在干燥、通风和阴凉的环境中。对灵敏度、准确度很高的微安表和毫安表，应用导线将正负端钮连接起来，以保护仪表的测量机构。三磁电系检流计图2-10光标读数装置一、结构和工作原理光点式检流计的结构示意和读数装置如图2-9和图2-10所示。1．结构磁电系检流计常用来检查电路中有无电流通过成，一般有指针式和光点式。图2-9张丝及悬挂检流计结构示意三磁电系检流计如图2-11所示。光点式检流计分为两种：安装式检流计便携式检流计如图2-12所示。图2-12安装式检流计结构图图2-11便携式检流计结构示意图1．正确选择磁电系检流计二、磁电系检流计的选择和使用维护方法三磁电系检流计三磁电系检流计(3)决不允许用万用表或电阻表去测检流计内阻。(1)使用时必须轻放(2)串联大电阻进行保护选择磁电系检流计时应主要根据以下几点:2．使用维护方法(3)选用阻尼时间较短的检流计。(1)选择与测量电路准确度相适应的灵敏度或电流常数。(2)选择在合适的阻尼状态下工作。四磁电系电压表一、结构和工作原理1．结构磁电系电压表由磁电系测量机构和测量线路附加电阻组成。图2-14是磁电系电压表的基本电路。图2-14磁电系电压表的基本电路附加电阻用温度系数很小的锰铜丝烧制而成，通常制成内附式装在表壳内部。四磁电系电压表2．工作原理则设需将磁电系测量机构的电压量程扩大m倍，即在图2-14中，根据欧姆定律有即得ccccc)(RIURRIUj和(2-8)c)1(RmRjccRRUIj(2-7)cccc1RRRRRUUmjj二、技术特性和应用四磁电系电压表三、直流电压的测量方法和磁电系电压表的使用维护方法(1)量程范围较广。(2)内阻较高，对被测电路影响小。1．直流电压的测量方法工程测量中，常用磁电系电压表与负载并联，如图2-17。图2-14直流电压的测量方法四磁电系电压表2．使用维护方法(3)多量程电压表换挡时应断开电路。(4)不使用时，按说明书妥善保管。(1)正确选择磁电系电压表。(2)测量时应将电压表并联接入被测。五万用电表一、结构万用电表由表头及面板，测量线路，转换开关三部分构成，如图2-18所示MF30型万用表的外形图。图2-18MF30型万用表外形图测量线路是万用表的中心环节，它对万用表的测量误差影响较大。五万用电表1．直流电流档的测量线路万用表的直流电流档实质上就是一个多量程的直流电流表。一、测量线路五万用电表2．直流电压档的测量线路万用表的直流电流档实质上就是一个多量程的直流电压表。图2-23MF30型万用表直流电压挡测量线路五万用电表3．交流电压档和电流档的测量线路(1)整流电路五万用电表(2)整流系多量程电压表图2-26MF30型万用表交流电压挡测量线路五万用电表(2)整流系多量程交流电流表图2-27MF30型万用表交流电流挡测量线路五万用电表3．欧姆档的测量线路注意：随着电阻测量倍率的扩大，电阻表的总内阻页按十倍率增大，测量时电路的工作电流相应减小，限制了电阻测量倍率的扩大。(2)提高电池电压。解决办法：(1)提高电路灵敏度。1．万用表的主要技术特性三、主要技术特性和维护方法五万用电表存在波形误差防御外磁场能力强工作频率范围较宽灵敏度高以上所述只是万用表主要的技术特性，每一种万用表的技术性能在它的技术说明书上均有详细的说明，供操作者在使用时阅读。五万用电表2．万用表的使用维护方法一般来说，使用万用表时，必须注意以下几点：(6)注意操作安全。(3)量程选择。(2)测量档位的选择。(1)插孔的选择，红“+”黑“-”。(4)正确读数。(5)欧姆档的使用。电磁系仪表一电磁系测量机构二电磁系电流表和电压表一电磁系测量机构图3-1吸引型测量机构的结构一、结构和工作原理电磁系测量机构分的结构有吸引型、排斥型和排斥-吸引型。1．结构电磁系测量机构分为固定部分和可动部分。(1)吸引型结构。如图3-1所示。一电磁系测量机构(2)排斥型结构。排斥型结构，如图3-3所示。图3-3排斥型测量机构的结构一电磁系测量机构(3)排斥–吸引型构排斥–吸引型构。如图3-4所示。图3-4排斥–吸引型型测量机构的结构一电磁系测量机构2．工作原理电磁系测量机构的转动力矩与流过固定线圈的被测电流的平方有关，即当可动部分偏转一个角度时，游丝反作用力矩为式中，D为游丝反作用力矩系数。式中，I为通过固定线圈的电流；(3-1)DMf(3-1)2IkM一电磁系测量机构根据物体平衡条条件Mf=M可得由此可见，电磁系测量机构指针的偏转角与被测电流值的平方有关。(3-3)2IDkDM注意：指针的偏转角并不是与I2成正比例的(而且这也不是所期望的)，这是因为k这个系数本身还与偏转角有关。因此，设计中总是使k这个系数随的增加而减小，使仪表的标度尺在有效的工作部分尽可能均匀一些。灵敏度较低1．技术特性能够交直流两用易受外界影响准确度较低结构简单，过载能力强二、技术特性和应用范围一电磁系测量机构工作频率范围不宽一电磁系测量机构2．应用此外，还可用电磁系测量机构做成测量电容、相位、频率等的电磁系比率表，但精度较低。电磁系仪表虽然有不少缺点，但由于它有结构简单、过载能力强、价格便宜等独特的优点，因而得到了广泛的应用。目前，电磁系测量机构主要用于制成电流表、电压表，特别是安装式交流电流表、电压表。二电磁系电流表和电压表图3-7双量程电磁系电流表改变量程的示意图一、电磁系电流表便携式电流表一般都制成多量程的。电磁系测量机构工作时，电流值通过固定线圈，不通过游丝等可动部分。理论上，电磁系电流表可以制成测量任何大小电流的电流表，但实际上要制成低量程和高量程的电流表是很困难的。二电磁系电流表和电压表电磁系电压表的测量线路都是采用固定线圈与附加电阻串联的电路，如图3-8所示。二、电磁系电压图3-9多量程电压表的测量线路便携式电压表一般都制成多量程的。图3-8双量程电磁系电压表的测量线路二电磁系电流表和电压表注意：电磁系电压表和电流表的使用方法，基本上与磁电系电压表和电流表相同。只是电磁系电压表和电流表在与被测电路连接时，不需要考虑正负端钮的问题。另外，有些电磁系电压表和电流表可以交直流两用。THANKS