磁电系仪表PPT课件

1、磁电系仪表结构组成、工作原理 结构：磁电系仪表根据磁路形式的不同，分为外磁式，内磁式和内外磁结合式三种结构。 外磁式测量机构如图，由于永久磁铁放在可动线圈之外，所以称为外磁式。 整个结构为两大部分，即固定部 分和可动部分。 固定部分由永久磁铁、极掌和固定在支架上的圆柱形铁心构成。第1页/共26页磁电系仪表产生转动力矩示意图第2页/共26页磁电系仪表电磁阻尼第3页/共26页磁电系仪表工作原理（定量分析 ） 电磁驱动力 M=2IBLNr=IBSN B工作气隙中磁场的磁感应强度； L线圈有效边长； I通过线圈的电流； N线圈的匝数； S线圈有效面积=2Lr。 游丝阻力矩 =D D 游丝反作用力矩系数

2、， 线圈偏转角。第4页/共26页磁电系仪表工作原理（定量分析） 偏转角： SI 电流灵敏度= 灵敏度SI由仪表结构参数所决定，对于某一仪表来讲，它是一个常数。因此，其指针偏转角与通过可动线圈的电流成正比。 图B S NDB S NDIIS I第5页/共26页磁电系仪表表头参数 满偏电流（ 表头量程）Ig一般几十A几十mA 表头内阻Rg(线圈+游丝直流电阻）一般几十欧 几百欧 注意：表头内阻不能直接用万用表欧姆档测量，否则会烧毁表头线圈。第6页/共26页磁电系仪表技术特性准确度高灵敏度高刻度均匀功耗小过载能力小只能测量直流：第7页/共26页磁电系电流表 磁电系测量机构的指针偏转角与流过动圈的电流

3、成正比，所以它本身就是一个电流表。但线圈线径较细，不可能流过较大电流，只能制成毫安级的电流表。若进行较大电流的测量，必须在测量电路上采取措施，使被测量通过测量电路改变成测量机构所能接受的小电流。通常采用分流器达到此目的。第8页/共26页单量程扩程磁电系电流表单量程电流表n=I/Ig； n=(Rg+Rs)/Rs Rs 分流电阻 Rg 表头内阻 n扩程倍数（分流系数）)/(sgsgggRRRIRRIsgsgRRRI1RgRsn第9页/共26页磁电系电流表扩程2 【例 2-1】 由一只磁电系表头，满偏电流为500A，内阻为500，现在要把它制成限量为1A的电流表，问应选阻值为多少的分流电阻？ 解：分

4、流系数为 由式（2-7）可以得出分流电阻为61/200050010gnII（ 倍 ）15000.25()120001gsRRn第10页/共26页磁电系电流表外附分流器1 附着分流器电流的增大，分流器的功率损耗也要加大，相应就要加大尺寸。一般电流不大的可做成内附式，直接装在仪表内部。电流大的，做成单独装置，称为外附式，如图第11页/共26页磁电系电流表外附分流器2 从图可以看出，分流器有两对接头，一对叫电流接头，与负载串联，另一对在内侧，叫做电位接头，与测量机构并联。这种连接方法可以使分流电阻中不包含接触电阻，减少接触电阻对测量误差的影响。 外附分流器上一般不标明电阻值，而标明“额定电流”和“额

5、定电压”。额定电流是指电流表量限扩大后的最大电流值；额定电压是指当分流器工作在额定电流下，分流器电位端钮两端的电压值。常用规格有mv和mv两种。 特殊要求外附分流器60mV 50mV 100mV等各种规格。第12页/共26页磁电系仪表使用 电流表应与负载串联 电压表应与负载并联第13页/共26页磁电系电压表基本电路 磁电系测量机构的偏转角与流过它的电流成正比。由于测量机构的内阻R 固定，根据=IR，也与U成正比，即 SU测量机构电压灵敏度。 故磁电系测量机构同时也是一个最简单的电压表。直接测量时只能测量较低的电压（不超过mv级）。此外，由于线圈内阻R受温度的影响较大，在被测电压为定值时偏转角将

6、随温度而变，影响准确度。 由于以上原因，磁电系测量机构不能直接用作电压表。USRUSISU11第14页/共26页磁电系电压表扩程方法 串联附加电阻的办法，如图 附加电阻由锰铜或其它电阻温度系数小的材料制成。)(mggRRIUggmRIUR第15页/共26页磁电系电压表扩程 附加电阻也有内附式和外附式两种，附加电阻大，意味着功耗越小。小功耗的附加电阻一般都做成内附式，多量程电压表可以把附加电阻做成分段式。有时附加电阻也称为倍压器。 例：有一磁电系测量机构，其满偏电流为200A，内阻为300，欲改成60量程的电压表，应接多大附加电阻。 解：660300=299.7K200 10mggURRI第16

7、页/共26页磁电系电压表参数 电压表内阻越大，对被测电路的影响越小，测量误差越小。 电压表各量程内阻与相应电压量程的比值是一个常数，单位为“/V，此值常标注于刻度盘上。是电压表的重要参数，其值越大越好第17页/共26页万用表（Multimeter) 万用电表又叫繁用表或多用表，它具有多种用途、多种量程、携带方便等一系列优点，是电工、电子测量中最常用的工具、在电气维修和调试工作中被广泛应用。 一般万用表可以测量直流电流、直流电压、交流电压和直流电阻、音频电平等电量。有的万用表还可以测量交流电流、电容、电感以及晶体管值、频率等参量。第18页/共26页万用表外观图 万用表有指针式和数字式。指针式万用

8、表是以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。第19页/共26页指针表和数字表的选用 指针表和数字表的选用： 指针表读取精度较差，但指针摆动的过程比较直观，其摆动速度幅度有时也能比较客观地反映了被测量的大小。 数字表读数直观，但数字变化的过程看起来很杂乱，不太容易观看。 第20页/共26页指针表和数字表的选用 在电压档，指针表内阻相对数字表来说比较小，测量精度相比较差。 数字表电压档的内阻很大，至少在兆欧级，对被测电路影响很小。但极高的输出阻抗使其易受感应电压的影响，在一些电磁干扰比较强的

9、场合测出的数据可能是虚的。第21页/共26页万用表的使用 万用表测量电量的种类和量程都很多，而且，结构形式各异。因此使用中必须谨慎小心，避免造成不应有的损失。 使用前必须熟悉转换开关、旋钮和插孔的作用，了解标度盘上每条刻度线所对应的被测量； 检查表笔所接的位置是否正确。此外还应明确要测什么和怎样测量在此基础上，将转换开关转到相应的测量种类和量程档位；， 被测量的大小有时无法预先估计，这时应先用高量程试测，然后再以试测结果将量程减小到合适的位置。读数时也应根据被测量选取对应的读数标尺。 第22页/共26页万用表的使用 测量直流电流、电压时应注意正负极性以免仪表指针反偏、碰弯； 测电流时万用表笔应串入被测电路中；测电压时万用表的表笔与被测电路并联； 测量较高电压(如220V)或较大电流(如0.5A)时不应带电转动开关和旋钮，以免产生电弧，烧坏开关触点； 由于整流元件的非线性影响，指针式仪表不适宜测量毫伏级交流信号电压。第23页/共26页万用表的使用 万用表交流挡实际测出的是正弦波整流后的半波或全波的平均值，而标尺以其有效值分度若被测电压为非正弦波，平均值与有效值的0.9倍关系不再成立，因此，不能直接读数； 严禁在被测电路带电的情况下测量电阻。因为这样测量既使测量结果不正确，又