第二章电流与电压的测量

1、电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量第一节第一节 电流与电压的测量方法电流与电压的测量方法第二节第二节 磁电系仪表磁电系仪表第三节第三节 磁电系检流计磁电系检流计第四节第四节 电磁系仪表电磁系仪表第五节第五节 电动系仪表电动系仪表第六节第六节 测量用互感器测量用互感器第七节第七节 万用电表万用电表第八节第八节 直流电位差计直流电位差计第九节第九节 电流表与电压表的使用电流表与电压表的使用电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息

2、工程大学本章要点 本章主要介绍本章主要介绍磁电系磁电系、电磁系电磁系和和电动系电动系三种仪表，三种仪表，以及用它测量电压、电流的方法。这三种仪表不仅以及用它测量电压、电流的方法。这三种仪表不仅可以用来测量电压、电流。而且在配置某些变换电可以用来测量电压、电流。而且在配置某些变换电路之后，还可以用于测量其他电磁量或作为指示器路之后，还可以用于测量其他电磁量或作为指示器件。是从事电气技术的人员应具备的基本知识。件。是从事电气技术的人员应具备的基本知识。 电压表和电流表的附属装置，包括分流器、附加电压表和电流表的附属装置，包括分流器、附加电阻和互感器的结构原理及其计算方法。也是测量电阻和互感器的结构

3、原理及其计算方法。也是测量电压和电流必须掌握的技术。电压和电流必须掌握的技术。 本章还介绍万用表、检流计和电位差计。万用表是本章还介绍万用表、检流计和电位差计。万用表是现场工作最常用的工具之一，检流计和电位差计则现场工作最常用的工具之一，检流计和电位差计则是校准和精密测量中常用的仪器。是校准和精密测量中常用的仪器。电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学第一节第一节电流与电压的测量方法电流与电压的测量方法 一、直接测量：一、直接测量： 测量电流、电压一般都用直接测量，即用直读式模拟或测量电流、电压一般都用直接测量，即用直读式模拟或

4、数字的电流、电压表。测电流时与被测电路串联，测电压数字的电流、电压表。测电流时与被测电路串联，测电压时与被测电路并联，但应注意连接在电路中的位置，如图时与被测电路并联，但应注意连接在电路中的位置，如图所示。所示。电流表线圈应接电流表线圈应接在低电位端在低电位端电压表接地标志应电压表接地标志应接在低电位端接在低电位端电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学 在特殊情况下，可以用间接法测量在特殊情况下，可以用间接法测量。例如在已焊好元。例如在已焊好元件的印制板上，通过测量某电阻两端电压求得电流，或件的印制板上，通过测量某电阻两端电压求

5、得电流，或测量通过电阻的电流，求出电阻两端的压降。测量通过电阻的电流，求出电阻两端的压降。在不断开电路的状在不断开电路的状态下测量电流态下测量电流返回本章首页二、间接测量二、间接测量电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学 第二节 磁电系仪表一、磁电系仪表结构一、磁电系仪表结构外磁式磁电系仪表测量机构结构示意图外磁式磁电系仪表测量机构结构示意图电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学可动线圈通电后，由于线圈在磁场中受到电磁力矩的作用可动线圈通电后，由于线圈在磁场中受到

6、电磁力矩的作用使指针产生偏转，当可动线圈稳定后，可认为驱动力矩使指针产生偏转，当可动线圈稳定后，可认为驱动力矩等于反作用力矩，并推出等于反作用力矩，并推出仪表偏转角与电流关系仪表偏转角与电流关系为（为（图图28P25）2aIMMBlINrDBNsIS IDCUCUSRUDBNsIDBNs 若与被测电压并联，仪表的内阻为若与被测电压并联，仪表的内阻为 R ，则仪表，则仪表偏转角与电压关系为偏转角与电压关系为二、磁电系仪表工作原理二、磁电系仪表工作原理D游丝的反作游丝的反作用力矩系数用力矩系数电流表电流表电压表电压表电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工

7、程大学南京信息工程大学1.灵敏度高灵敏度高、准确度高、准确度高、表耗功率低表耗功率低 由于永久磁铁与铁心由于永久磁铁与铁心间的气隙小，气隙间的磁感应强间的气隙小，气隙间的磁感应强度比较强，度比较强，所以磁电系仪表有比较高的灵敏度，所以磁电系仪表有比较高的灵敏度，可测到可测到 0.10.1AA。且。且磁感应强度较强时，驱动力矩大，可采用反磁感应强度较强时，驱动力矩大，可采用反作用力矩系数比较大的游丝。得到较大的定位力矩，使作用力矩系数比较大的游丝。得到较大的定位力矩，使摩擦力矩的影响减小。同时内部磁场较大，外磁场的影摩擦力矩的影响减小。同时内部磁场较大，外磁场的影响被削弱响被削弱。还因为通过仪表

8、的电流小，能降低表耗功率，还因为通过仪表的电流小，能降低表耗功率，对被测电路的影响小。所以磁电系仪表是一种应用广泛对被测电路的影响小。所以磁电系仪表是一种应用广泛具有高具有高灵敏度高灵敏度高准确度低表耗功率的仪表。准确度低表耗功率的仪表。2.2.具有均匀等分的刻度具有均匀等分的刻度 磁电系仪表的指针偏转角与可动线圈的电流成正比，磁电系仪表的指针偏转角与可动线圈的电流成正比，标尺的刻度均匀等分，易于标尺的制作。标尺的刻度均匀等分，易于标尺的制作。3.3.使用范围：只能测量直流；除非配上整流装置使用范围：只能测量直流；除非配上整流装置三、技术性能三、技术性能电气测量技术电气测量技术 第二章第二章

9、电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学磁电系仪表可以通过分流器扩大其量程，也可以磁电系仪表可以通过分流器扩大其量程，也可以并联若干个电阻，更换输入接头，可组成多量并联若干个电阻，更换输入接头，可组成多量程的电程的电流表。流表。多量程分流器电路多量程分流器电路分流器电路分流器电路分流器电路加温度补偿电阻分流器电路加温度补偿电阻 分流器一般用锰铜制作，其分流器一般用锰铜制作，其电阻温度变化系数小于青铜等电阻温度变化系数小于青铜等1R四、电流表分流器四、电流表分流器电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学 按分

10、流器的电路结构，按分流器的电路结构，被测电流只有一部分通被测电流只有一部分通过过 电流表线圈，其余则电流表线圈，其余则通过分流器，通过电流通过分流器，通过电流表线圈的电流表线圈的电流 与被测与被测电流电流I I的关系为的关系为cshcshccRRRRIRIcI 如用如用 n n 表示比表示比值值 ，它的数值代表电流表并，它的数值代表电流表并联分流器之后的量程扩大倍数。将上式移项，可推联分流器之后的量程扩大倍数。将上式移项，可推出按要求的量程扩大倍数出按要求的量程扩大倍数 n n 求分流器电阻值的关求分流器电阻值的关系式。即系式。即1nRRcshCII /分流器电阻的计算分流器电阻的计算电气测量

11、技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学扩大电压表量程可以串联附加电阻，设直接测量的量程扩大电压表量程可以串联附加电阻，设直接测量的量程为为 ，测量机构内阻为，测量机构内阻为 ，串联附加电阻，串联附加电阻 后，可将电压量程扩大为后，可将电压量程扩大为 ，则，则 与与 的关系可的关系可由下式求得由下式求得 cccadcIRURRUcUcRadRU 用用mm表示比值表示比值 ，其值代，其值代表串联附加电阻后电压表量程表串联附加电阻后电压表量程扩大的倍数，可按扩大的倍数，可按mm值值求得求得串串联的附加电阻值联的附加电阻值cadRmR)1(cU

12、UcUU返回本章首页五、电压表的附加电阻五、电压表的附加电阻电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学第三节第三节磁电系检流计磁电系检流计检流计是一种具有极高灵敏度的电检流计是一种具有极高灵敏度的电流表，流表，为为提高检流计的灵敏度，提高检流计的灵敏度，动圈采用无骨架结构，减少厚动圈采用无骨架结构，减少厚度，既减轻动圈重量，又缩短度，既减轻动圈重量，又缩短磁路的工作气隙。使气隙中的磁路的工作气隙。使气隙中的磁感应强度增大。磁感应强度增大。 可动部分不用轴和轴承的支可动部分不用轴和轴承的支撑方式，改用张丝或吊丝悬挂撑方式，改用张丝或吊

13、丝悬挂动圈，以消除因轴尖所产生的动圈，以消除因轴尖所产生的摩擦，使之可在很小的力矩下摩擦，使之可在很小的力矩下都能工作。都能工作。 对非便携式的检流计，还可以对非便携式的检流计，还可以用光标代替指针。用光标代替指针。 一、结构一、结构电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学光标指示和指针指示的示意图光标指示和指针指示的示意图光标式光标式指针式指针式IdlSIII2dlSII电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学2aIMMBlINrDBNsIS IDCUCUSRUDB

14、NsIDBNsI2dlSIIIdlSII灵敏度：输出变化灵敏度：输出变化量与引起该变化的量与引起该变化的输入变化量之比输入变化量之比电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学二、可动部分的运动特性二、可动部分的运动特性 检流计的检流计的灵敏度高，动圈不用铝制框架灵敏度高，动圈不用铝制框架，没有框架的阻尼效果，没有框架的阻尼效果，全靠动圈与外电阻构成的回路产生阻尼。动圈一旦施加了驱动全靠动圈与外电阻构成的回路产生阻尼。动圈一旦施加了驱动力矩，就会因为惯性冲力摆过平衡点，加上可动部分的重量轻、力矩，就会因为惯性冲力摆过平衡点，加上可动部

15、分的重量轻、阻力小，又没有轴承磨擦力，所以在定位力矩作用下，会在平阻力小，又没有轴承磨擦力，所以在定位力矩作用下，会在平衡点左右摇摆不停，不能很快停在平衡位置上，这种摇摆甚至衡点左右摇摆不停，不能很快停在平衡位置上，这种摇摆甚至会延续了几分钟或者几十分钟。会延续了几分钟或者几十分钟。电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学 根据阻尼大小，根据阻尼大小，可动部分的可动部分的运动状态可能出运动状态可能出现如图所示的三种形式。现如图所示的三种形式。二、可动部分的运动特性二、可动部分的运动特性 电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流

16、与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学设检流计的可动线圈通电后产生力矩为设检流计的可动线圈通电后产生力矩为M，并在，并在M作用下绕轴运动，根据牛顿第二定律，力矩作用下绕轴运动，根据牛顿第二定律，力矩M随时要与阻力矩、阻尼力矩以及惯性力矩相随时要与阻力矩、阻尼力矩以及惯性力矩相平衡，或用转角的运动方程表示。平衡，或用转角的运动方程表示。三、可动部分的运动方程三、可动部分的运动方程当阻尼系数不同时，方程的解将有三种不同形当阻尼系数不同时，方程的解将有三种不同形式，并分别称为过阻尼、欠阻尼和临界阻尼。式，并分别称为过阻尼、欠阻尼和临界阻尼。DPJMDtPtJ力矩系数力矩系数为反

17、作用为反作用为阻尼系数为阻尼系数为转动惯量为转动惯量式中式中, dd dd 2电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学可动线圈运动方程可动线圈运动方程及解的三种形式及解的三种形式)1arctg1(sh(11e22022000tt1.欠阻尼状态欠阻尼状态)1 (e0000tt)1 tgarc1sin(11e22022000tt2.临界阻尼状态临界阻尼状态3.过阻尼状态过阻尼状态返回本章首页电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学第四节 电磁系仪表 一、电磁系仪表的结构一

18、、电磁系仪表的结构吸引型吸引型推斥型推斥型电磁系仪表结构有电磁系仪表结构有吸引型吸引型和和推斥型推斥型两种形式两种形式电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学驱动力矩：驱动力矩：吸引型吸引型的驱动力矩是利用线圈通电后，的驱动力矩是利用线圈通电后，对可动铁心产生吸引力，使指针偏转。对可动铁心产生吸引力，使指针偏转。推斥型推斥型则则靠线圈同时对固定、可动铁心进行磁化，由于磁靠线圈同时对固定、可动铁心进行磁化，由于磁化的极性相同，产生互斥而形成驱动力矩。可推化的极性相同，产生互斥而形成驱动力矩。可推出仪表偏转角与电流关系为出仪表偏转角与

19、电流关系为dd212LIMcp21d2dLID反作用力反作用力矩：矩：采用游丝，设其反作用力矩系数为采用游丝，设其反作用力矩系数为D，则，则 阻尼力矩：一般采用磁感应阻尼。阻尼力矩：一般采用磁感应阻尼。二、电磁系仪表的工作原理二、电磁系仪表的工作原理电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学2.如果通以交流电，则如果通以交流电，则与瞬时值平方成正比与瞬时值平方成正比，或交流有效值平，或交流有效值平方成正比，所以方成正比，所以电磁系仪表可用于测量交流，并与直流共电磁系仪表可用于测量交流，并与直流共用同一标尺用同一标尺。改变电流量程改变

20、电流量程改变电压量程改变电压量程返回本章首页三、电磁系仪表技术性能三、电磁系仪表技术性能3.改变电流量程，可改变线圈的安匝数。改变电压量程，改变电流量程，可改变线圈的安匝数。改变电压量程，可改变线圈的附加电阻。可改变线圈的附加电阻。1.由于指针偏转角与被测电流的平方成正比，所以由于指针偏转角与被测电流的平方成正比，所以标尺呈平标尺呈平方律特性，前密后疏。方律特性，前密后疏。21d2dLID电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学第五节第五节电动系仪表电动系仪表一、电动系仪表的结构一、电动系仪表的结构电气测量技术电气测量技术 第二章

21、第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学二、电动系仪表的工作原理二、电动系仪表的工作原理21122222112121IIMILILW可动线圈所受的驱动力矩为可动线圈所受的驱动力矩为dddd1221MIIWM根据指针稳定时驱动力矩等于反作用力矩，可求得指针偏转角根据指针稳定时驱动力矩等于反作用力矩，可求得指针偏转角ddcos11221MIID 作为电压或电流表使用时，如果两线圈电流都等于被测电流，作为电压或电流表使用时，如果两线圈电流都等于被测电流，且互感变化率为常数，则指针偏转角与被测电流平方成正比，且互感变化率为常数，则指针偏转角与被测电流平方成正比，或与交流

22、有效值平方成正比。或与交流有效值平方成正比。 如作为功率表使用，指针偏转角正比于被测功率。如作为功率表使用，指针偏转角正比于被测功率。由固定、可动两组线圈所构成的系统，通电后的磁场能量为由固定、可动两组线圈所构成的系统，通电后的磁场能量为1212d1dMIID电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学1.和电磁系一样和电磁系一样刻度呈平方律特性刻度呈平方律特性，可用于测量直流也可以，可用于测量直流也可以测量交流，或交直流两用。测量交流，或交直流两用。准确度高于电磁系。准确度高于电磁系。小量程电流表，固定线圈可与可动线圈串联小量程电流

23、表，固定线圈可与可动线圈串联大量程电流表，固定线圈可大量程电流表，固定线圈可与可动线圈并联与可动线圈并联电压表根据量程串联电压表根据量程串联不同的附加电阻不同的附加电阻返回本章首页三、电动系仪表的技术性能三、电动系仪表的技术性能3.作为电压表使用时作为电压表使用时，可以根据量程大小，串联不同的附加电阻。，可以根据量程大小，串联不同的附加电阻。2.作为作为小量程电流表使用时小量程电流表使用时，固定线圈与可动线圈串联固定线圈与可动线圈串联，但作为但作为大量程使用时大量程使用时，由于可动线圈不允许通过大电流，由于可动线圈不允许通过大电流，故故可动线圈只能与固定线圈并联可动线圈只能与固定线圈并联。电气

24、测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学第六节第六节测量用互感器测量用互感器互感器主要用于扩大交流互感器主要用于扩大交流电电 流表、电压表、功率表和流表、电压表、功率表和电能表的量程，而且具有如下电能表的量程，而且具有如下特点特点1.隔离高压。隔离高压。2.降低表耗。降低表耗。3.节省设备投资。节省设备投资。4.可减少指示仪表的规格，可减少指示仪表的规格，可统一使用可统一使用5A、100V的表芯，的表芯，配上不同的互感器，可组成各配上不同的互感器，可组成各种不同量程的电压、电流表种不同量程的电压、电流表。高压部分低压部分一、互感器的用

25、途一、互感器的用途电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学 电压互感器电压互感器相当于空载变压器，与电压相当于空载变压器，与电压表联用，被测电压等于接在二次绕组的电压表表联用，被测电压等于接在二次绕组的电压表读数乘以电压互感器的电压变比。读数乘以电压互感器的电压变比。注意！注意！电压电压互感器二次绕组不许短路互感器二次绕组不许短路。 电流互感器电流互感器相当于短路的变压器，与电相当于短路的变压器，与电流表联用被测电流等于接在二次绕组的电流表流表联用被测电流等于接在二次绕组的电流表读数乘以电流互感器电流变比。读数乘以电流互感器电流变

26、比。注意！注意！电流互电流互感器二次绕组不许开路。感器二次绕组不许开路。212121NNEEUUKU1221NNIIKI二、工作原理工作原理电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学 1.变比误差：变比误差：由于负载过大互感器输出电压下降，使得由于负载过大互感器输出电压下降，使得电压比不等于匝数比。或电流互感器二次绕组磁化电流电压比不等于匝数比。或电流互感器二次绕组磁化电流过大，使得电流比不等于匝数比所造成的变比误差过大，使得电流比不等于匝数比所造成的变比误差 三、互感器的误差三、互感器的误差2.相角误差：相角误差： 由于绕组内阻抗

27、过大，或铁心材料和气隙的影由于绕组内阻抗过大，或铁心材料和气隙的影响，使得响，使得磁化电流过大磁化电流过大，电压互感器的一、二次绕组的电压，电压互感器的一、二次绕组的电压相位差，或电流互感器的一、二次绕组的电流相位差不等于相位差，或电流互感器的一、二次绕组的电流相位差不等于180，造成相角误差。，造成相角误差。电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学四、互感器的连接四、互感器的连接电压互感器在供电系统中的连接电压互感器在供电系统中的连接电流互感器在供电系统中的连接电流互感器在供电系统中的连接电气测量技术电气测量技术 第二章第二章

28、电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学钳式电流表是电流互感器和电流表的组合，可钳式电流表是电流互感器和电流表的组合，可以在不断开交流电路，并在设备仍运行的条以在不断开交流电路，并在设备仍运行的条件下，测量交流电流。件下，测量交流电流。外型外型内部结构示意内部结构示意返回本章首页五、钳式电流表五、钳式电流表电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学第七节万用电表万用表是利用多刀多投转换开关，改万用表是利用多刀多投转换开关，改变电路连接方式，测量不同量程变电路连接方式，测量不同量程的电压、电流或电阻，是电气维的

29、电压、电流或电阻，是电气维修中常用的工具表。除一般测量修中常用的工具表。除一般测量电压、电流和电阻外，还可测量电压、电流和电阻外，还可测量电子电路的电平，但测量电平实电子电路的电平，但测量电平实际上就是测量电压，不过是用对际上就是测量电压，不过是用对数形式表示而已。数形式表示而已。 当表示当表示功率电平功率电平时，用时，用负载为负载为600，功率为功率为 1mW作为作为 0电平。电平。 当表示当表示电压电平时电压电平时，用，用0.775V作为作为 电电压的压的 0电平。电平。500型型万万用用表表外外形形功率电平功率电平电压电平电压电平一、万用电表的结构一、万用电表的结构1212lg20lg1

30、0UUSPPS电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学 500 500 型万用表的面板设两个型万用表的面板设两个多刀多投转换开关，多刀多投转换开关，分别为分别为 ，改变开关位置可以选择测量对，改变开关位置可以选择测量对象和量程，包括交直流电流和电压、电阻和信号电象和量程，包括交直流电流和电压、电阻和信号电平。平。二、二、500500型万用表电路型万用表电路21SS电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学测量直流电流左边多投开关置于测量直流电流左边多投开关置于A档，右边

31、置于档，右边置于50A档，档，作为直流电流测量电路的基本量程，改变右边开关位作为直流电流测量电路的基本量程，改变右边开关位置，选用不同分流器，可改变量程为置，选用不同分流器，可改变量程为10、100、500mA，分流器采用闭路式，不因开关接触不良而损，分流器采用闭路式，不因开关接触不良而损坏仪表。坏仪表。使用红线所示电路使用红线所示电路三、直流电流测量电路三、直流电流测量电路电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学 测量直流电压右边多投开关置于测量直流电压右边多投开关置于V档，左边置于档，左边置于 2.5V档，档，作为直流电压的最

32、小量程，改变左边开关位置，选用不同作为直流电压的最小量程，改变左边开关位置，选用不同附加电阻，可改变量程为附加电阻，可改变量程为 10、50、250、500V，附加电阻，附加电阻采用共用式，可减少线绕电阻数量。采用共用式，可减少线绕电阻数量。使用红线所示电路使用红线所示电路四、直流电压测量电路四、直流电压测量电路电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学第八节第八节直流电位差计直流电位差计 直流电位差计由三直流电位差计由三个回路组成。其中个回路组成。其中 回路回路称为校准回路称为校准回路 回路回路称为测量回路称为测量回路 回路回路称

33、为工作电流称为工作电流回路。回路。一、直流电位差计工作原理一、直流电位差计工作原理电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学 工作电流回路：工作电流回路：包括辅助电源，调节工作电流用的可变电包括辅助电源，调节工作电流用的可变电阻、测量电阻和工作调定电阻。工作回路主要任务是提供一个阻、测量电阻和工作调定电阻。工作回路主要任务是提供一个稳定的工作电流，使电阻稳定的工作电流，使电阻 和和 能得到一个稳定的压降。能得到一个稳定的压降。 校准回路：校准回路：利用回路中的标准电池用来校准工作电流，利用回路中的标准电池用来校准工作电流，当开关当开

34、关S 合向回路合向回路时，调节时，调节R改变工作电流，若检流计改变工作电流，若检流计指零，则说明标准电池的电动势与工作电流在指零，则说明标准电池的电动势与工作电流在电阻电阻上的压降上的压降 相互补偿，使相互补偿，使 。SsIRESRSIRaRSR 测量回路：测量回路：当开关当开关S合向合向回路回路时，调节测量电阻，以改变左时，调节测量电阻，以改变左端端ab二点间的压降（注意：此时二点间的压降（注意：此时不能再调节不能再调节R R，否则工作电流将发，否则工作电流将发生变化），若检流计指零，则表生变化），若检流计指零，则表明明 abssabxRREIRE从从 可求出被测电压值。可求出被测电压值。a

35、bR电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学 1.1.利用补偿原理利用补偿原理: :电位差计的平衡是利用电动势互相补偿电位差计的平衡是利用电动势互相补偿的原理，因此平衡时不从测量回路取用电流，从而消除被的原理，因此平衡时不从测量回路取用电流，从而消除被测电源的内阻、导线电阻、接触电阻对测量的影响。校准测电源的内阻、导线电阻、接触电阻对测量的影响。校准回路也一样，不从标准电池取用电流，保持了标准电池电回路也一样，不从标准电池取用电流，保持了标准电池电动势的稳定。动势的稳定。 abSSXRREE二、电位差计特点二、电位差计特点由于标准

36、电池的电动势比较稳定，由于标准电池的电动势比较稳定，调定电阻和测量电阻的左端调定电阻和测量电阻的左端ab部部分选用高准确度和高稳定度的电分选用高准确度和高稳定度的电阻，所以测量准确度可以达到阻，所以测量准确度可以达到 0.001%。2.采用高准确度的元件：采用高准确度的元件：在式在式中中电气测量技术电气测量技术 第二章第二章 电流与电压的测量电流与电压的测量南京信息工程大学南京信息工程大学1.1.要考虑标准电池的电动势受温度的影要考虑标准电池的电动势受温度的影响响: :实用电位差计的工作调定电阻通实用电位差计的工作调定电阻通常由两部分电阻构成，一部分为固常由两部分电阻构成，一部分为固定，一部分为可调，可调部分作为定，一部分为可调，可调部分作为温度补偿电阻，以补偿温度补偿电阻，以补偿标准电池标准电池因因温度而发生的变化。温度而发生的变化。2.2.要根据测量结果所需要的准