电动系仪表解读.ppt

电动系仪表,一、结构与原理：,定圈分2部分获得均匀磁场,便于改换电流量程,原理：定圈通入电流I1，产生磁场，若动圈中流过电流I2，则动圈受到电磁力F的作用而发生偏转，偏转角与两线圈电流的乘积成正比，即=KI1I2如果把定圈和动圈串联，而通过一个电流J，则就与电流J的平方成正比，因而就可测量该电流的数值。若把两线圈中电流I1和I2的方向同时改变，则电磁力F的方向仍保持不变，因而转动力矩的方向也不会改变。所以电动系测量机构也同样适用于交流量的测量。,用途：电动系测量机构可以构成多种电路，测量多种参数，如电流、电压、功率、频率和相位差。特点：1、作为电流、电压表时：平方律的刻度作为功率表时：均匀刻度2、准确度较高（无铁磁物质，无铁耗）3、过载能力较差4、易受外界磁场干扰，要采取磁屏蔽,电动系电流表,低量限（毫安级）的电动系电流表采用将电动系测量机构的静圈与动圈相串联的方法，这种电流表的内阻很大。高量限的电动系电流表采用将电动系测量机构的静圈与动圈相并联的方法。,电动系毫安表,电动系安培表,R1,R2,1、低量程：定圈与动圈串联，由于电流较小，为获得足够大T，增加线圈匝数。内阻和表耗功率都增大.2、大量程:定圈与动圈并联,如何扩大量程？改变线圈匝数；对交流电表还可用互感器,B、电动系电压表定圈与动圈及附加电阻串联即可。改变附加电阻大小就可扩大量程。,电动系电流表和电压表是怎样构成的?为什么它们可以测量直流和交流?答：将电动系测量机构的定圈和动圈直接串联起来就构成了电动系电流表。将电动系测量机构的定圈和动圈直接串联后，再和附加电阻串联起来，就构成了电动系电压表。从电动系测量机构通人直流电的工作原理来看，定圈通入电流I1，产生的磁场，作用于动圈中的电流I2，使动圈受到电磁力F的作用而发生偏转，偏转角。与两线圈电流的乘积成正比，即=KI1I2如果把定圈和动圈串联，而通过一个电流J，就与电流J的平方成正比，因而就可测量该电流的数值。若把两线圈中电流I1，和I2的方向同时改变，则电磁力F的方向仍保持不变，因而转动力矩的方向也不会改变。所以电动系测量机构也同样适用于交流量的测量。,测量用互感器,优点：隔离高压，可降低仪表绝缘要求，保证操作者安全。降低表耗功率节省设备费用，可同时接入几种仪表一表多用（电流表标准量程5A，电压表100V）,电压互感器和电流互感器,电压互感器和电流互感器又称仪用互感器，是电力系统中使用的测量设备，其工作原理与变压器基本相同。使用互感器的目的是：1与小量程的标准化电压表和电流表配合测量高电压、大电流；2使测量回路与被测回路隔离，以保障工作人员和测试设备的安全；3为各类继电保护和控制系统提供控制信号。,一、电压互感器：当忽略漏抗时：=这样，被测电压U1=KU2,电压互感器的工作原理在测量交变电流的大电压时,为能够安全测量在火线和地线之间并联一个变压器(接在变压器的输入端),这个变压器的输出端接入电压表,由于输入线圈的匝数大于输出线圈的匝数,因此输出电压小于输入电压,电压互感器就是降压变压器.,二、电流互感器：,电流互感器的工作原理在测量交变电流的大电流时,为能够安全测量在火线(或地线)上串联一个变压器(接在变压器的输入端),这个变压器的输出端接入电流表,由于输入线圈的匝数小于输出线圈的匝数,因此输出电流小于输入电流(这时的输出电压大于输入电压,但是由于变压器是串联在电路中所以输入电压很小,输出电压也不大),电流互感器就是升压(降流)变压器.,电流互感器的特点是：(1)一次线圈串联在电路中，并且匝数很少，因此，一次线圈中的电流完全取决于被测电路的负荷电流而与二次电流无关；(2)电流互感器二次线圈所接仪表和继电器的电流线圈阻抗都很小，所以正常情况下，电流互感器在近于短路状态下运行。其主要作用是:1、将很大的一次电流转变为标准的5安培；2、为测量装置和继电保护的线圈提供电流；3、对一次设备和二次设备进行隔离。,互感器使用,A、在使用电压互感器时应注意：1副方不允许短路，否则会产生很大的短路电流，烧坏互感器的绕组；2副方应可靠接地；3副方接入的阻抗不得小于规定值，以减小误差。B、电流互感器在使用时应注意：1在运行过程中绝对不允许副方开路。2副方应可靠接地；3副方回路阻抗不应超过规定值，以免增大误差。,电流互感器二次侧开路为什么会产生高电压？答：电流互感器是一种仪用变压器。从结构上看，它与变压器一样，有一、二次绕组，有专门的磁通路；从原理上讲它完全依据电磁转换原理，一、二次电势遵循与匝数成正比的数量关系。一般地说电流互感器是将处于高电位的大电流变成低电位的小电流。也即是说：二次绕组的匝数比一次要多几倍，甚至几千倍(视电流变比而定)。如果二次开路，一次侧仍然被强制通过系统电流，二次侧就会感应出几倍甚至几千倍于一次绕组两端的电压，这个电压可能高达几千伏以上，进而对工作人员和设备的绝缘造成伤害。,互感器误差,变比误差额定变比与实际变比间不等，算出的U1、I1存在的误差。减小方法：必须限制所接负载，制造时采取措施，如：采用较大截面的导线以减少线圈电阻、铁心接缝尽可能紧密相角误差理想时一、二次相角差180度，实际由于内阻抗和磁化电流，相角差与180度有个差值。,图1.24钳形电流表的使用,上一页,下一页,返回,万用表,万用表的组成测量机构、测量电路、转换开关万用表的使用指针式多用表和数字式多用表。指针式多用表是一表头为核心部件的多功能测量仪表，测量值由表头指针指示读取。数字式多用表的测量值由液晶显示屏直接以数字的形式显示，读取方便，有些还带有语音提示功能。万用表是公用一个表头，集电压表、电流表和欧姆表于一体的仪表。,万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表（微安表）做表头。当微小电流通过表头，就会有电流指示。但表头不能通过大电流，所以，必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压，从而测出电路中的电流、电压和电阻。测直流电流原理。表头上并联一个适当的电阻（叫分流电阻）进行分流，就可以扩展电流量程。改变分流电阻的阻值，就能改变电流测量范围。,测直流电压原理在表头上串联一个适当的电阻（叫倍增电阻）进行降压，就可以扩展电压量程。改变倍增电阻的阻值，就能改变电压的测量范围。测交流电压原理因为表头是直流表，所以测量交流时，需加装一个并、串式半波整流电路，将交流进行整流变成直流后再通过表头，这样就可以根据直流电的大小来测量交流电压。扩展交流电压量程的方法与直流电压量程相似。测电阻原理。在表头上并联和串联适当的电阻，同时串接一节电池，使电流通过被测电阻，根据电流的大小，就可测量出电阻值。改变分流电阻的阻值，就能改变电阻的量程。,通过转换开关的旋钮来改变测量项目和测量量程。机械调零旋钮用来保持指针在静止处在左零位。“”调零旋钮是用来测量电阻时使指针对准右零位，以保证测量数值准确。,图1.23DT890型数字万用表的面板图,1-显示器2开关3电容插口4电容调零器5插孔6选择开关7hFE插口,上一页,下一页,返回,测量直流电压：-首先估计一下被测电压的大小，然后将转换开关拨至适当的V量程，将正表棒接被测电压“+”端，负表棒接被测量电压“-”端。然后根据该挡量程数字与标直流符号“DC-”刻度线（第二条线）上的指针所指数字，来读出被测电压的大小。如用V300伏档测量，可以直接读0-300的指示数值。如用V30伏档测量，只须将刻度线上300这个数字去掉一个“0”，看成是30，再依次把200、100等数字看成是20、10既可直接读出指针指示数值。例如用V6伏档测量直流电压，指针指在15，则所测得电压为1.5伏。,测量电阻：-先将表棒搭在一起短路，使指针向右偏转，随即调整“”调零旋钮，使指针恰好指到0。然后将两根表棒分别接触被测电阻（或电路）两端，读出指针在欧姆刻度线（第一条线）上的读数，再乘以该档标的数字，就是所测电阻的阻值。例如用R*100挡测量电阻，指针指在80，则所测得的电阻值为80*100=8K。由于“”刻度线左部读数较密，难于看准，所以测量时应选择适当的欧姆档。使指针在刻度线的中部或右部，这样读数比较清楚准确。每次换档，都应重新将两根表棒短接，重新调整指针到零位，才能测准。,测量直流电流：-先估计一下被测电流的大小，然后将转换开关拨至合适的mA量程，再把万用表串接在电路中，如图所示。同时观察标有直流符号“DC”的刻度线，如电流量程选在3mA档，这时，应把表面刻度线上300的数字，去掉两个“0”，看成3，又依次把200、100看成是2、1，这样就可以读出被测电流数值。例如用直流3mA档测量直流电流，指针在100，则电流为1mA。,使用万用表的注意事项,测量电流与电压不能旋错档位。如果误将电阻档或电流档去测电压，就极易烧坏电表。万用表不用时，最好将档位旋至交流电压最高档，避免因使用不当而损坏。测量直流电压和直流电流时，注意“+”“-”极性，不要接错。如发现指针开反转，既应立即调换表棒，以免损坏指针及表头。如果不知道被测电压或电流的大小，应先用最高档，而后再选用合适的档位来测试，以免表针偏转过度而损坏表头。所选用的档位愈靠近被测值，测量的数值就愈准确。测量电阻时，不要用手触及元件的裸体的两端（或两支表棒的金属部分），以免人体电阻与被测电阻并联，使测量结果不准确。测量电阻时，如将两支表棒短接，调“零欧姆”旋钮至最大，指针仍然达不到0点，这种现象通常是由于表内电池电压不足造成的，应换上新电池方能准确测量。万用表不用时，不