电工基础教学资料汇编-情景九

情景九电工仪表测量,电子课件,单元一电路的基本概念,一、电工测量仪表的分类,电工仪表分类,比较式仪表,数字式仪表,图示仪器,指示仪表,一、电工测量仪表的分类,指示仪表的特点：把被测量的值变换为仪表指针的偏转角而直接读出。（一）按照被测量的种类分类,一、电工测量仪表的分类,一、电工测量仪表的分类,（二）按工作原理分类,一、电工测量仪表的分类,（三）按被测电流种类分类,二、测量误差及精度等级,（一）测量误差的表示方法绝对误差:仪表的指示值与被测量实际值之差。相对误差:绝对误差与被测实际值的比。,二、测量误差及精度等级,基本误差:由仪表结构不精确造成的固有误差。附加误差:外界因素（如温度、干扰、测量方法不当、读数不准）引起的误差。,二、测量误差及精度等级,（二）仪表的精度等级指示仪表的准确度：是指正常条件下进行测量可能产生的最大绝对误差A与仪表的最大量程（满标值）Am之比。,二、测量误差及精度等级,二、测量误差及精度等级,仪表的准确度等级和基本相对误差,单元二、电工测量仪表的工作原理,一、磁电系,1.结构2.(1)固定部分：铁心极掌、圆柱形铁心等。(2)可动部分：可动线圈及铝框，螺旋弹簧及指针。,一、磁电系,一、磁电系,2.基本工作原理(1)驱动力矩T的产生线圈通入电流I产生电磁力F形成驱动力矩T带动指针转动，驱动力矩T=K1I,一、磁电系,(2)反作用力矩TC的产生指针转动时，螺旋弹簧被扭紧而产生反作用力矩TC。弹簧的TC与指针的偏转角成正比，即TC=K2,一、磁电系,一、磁电系,当弹簧反作用力矩与驱动力矩达到平衡即TC=T时，指针静止在一定位置上。即指针的偏转角：,一、磁电系,可见:指针偏转的角度与流经线圈的电流成正比所以可在刻度盘上作均匀刻度，读出被测电量的大小。,一、磁电系,(3)阻尼力矩的产生当铝框随线圈一起转动，切割永久磁铁磁力线，在框内感应出电流，再与磁场作用，产生与转动方向相反的制动力，于是可转动部分受到阻尼作用，快速停止在平衡位置。,一、磁电系,注意：只能测量直流电。因为如果线圈中通的是交流电，则因电流的方向不断在交变，使得线圈的平均转矩等于零，指针无法偏转。,一、磁电系,3.特点优点：准确度高；耗能小；不易受外界磁场影响；刻度均匀。缺点：只能测量直流；价格较贵；不能承受较大过载。,一、磁电系,4.用途测量直流电压、直流电流及作万用表的表头。,二、电磁系,1.结构分类：吸引型、排斥型和吸引-排斥型。主要部分：,二、电磁系,固定的圆形线圈、线圈内部有固定的铁片、固定在转轴上的可动铁片。,吸引型,二、电磁系,2.工作原理线圈通入电流I磁场固定和可动铁片均被磁化(同一端的极性是相同的)可动片因受力而带动指针转动。仪表的驱动力矩：T=k1I,二、电磁系,弹簧产生反作用力矩：TC=k2当T=TC时，可动部分停止转动，指针的偏转角：,二、电磁系,可见:指针偏转的角度与通过线圈的电流平方成正比，所以其表盘刻度是不均匀的注意：电磁式仪表不但能测量直流电也可测量交流电,二、电磁系,当输入交流电流时：仪表的驱动力矩：阻尼力矩：由空气阻尼器产生。,二、电磁系,3.特点优点：构造简单；成本低；交直流均可用；过载能力强。缺点：刻度不均匀；易受外界磁场及铁片中磁滞和涡流（测量交流时）影响，因此准确度不高。,二、电磁系,4.用途主要用于测量工频交流电流和交流电压。,三、电阻的混联,1.结构固定线圈、可动线圈（可动线圈、螺旋弹簧与指针及空气阻尼器的活塞都固定在轴上）。,三、电阻的混联,三、电阻的混联,2.工作原理固定线圈通入电流I1(i1)产生磁场此时，如再在可动线圈中通入电流I2(i2)，则形成驱动力矩T=K1I1I2，线圈和指针转动，,三、电阻的混联,随着可动线圈的转动，弹簧产生反作用力矩TC=K2。当TTC时，指针的偏转角：,三、电阻的混联,三、电阻的混联,可见:指针偏转的角度与两个线圈的电流的乘积成正比如果测交流电，I1I2的方向同时改变，电磁力的方向不会改变，驱动力的方向也不会改变。,三、电阻的混联,注意：电动式仪表即能测直流电，也能测交流电指针的偏转角：=KI1I