4.3電磁系儀表,電磁系儀表是測(cè)量交流電壓與交流電流的最常用的一種儀表。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、過(guò)載能力強(qiáng)、造價(jià)低廉以及交直流兩用等一系列優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)室及工程儀表中應(yīng)用十分廣泛。,4.3.1電磁系測(cè)量機(jī)構(gòu),一、結(jié)構(gòu),電磁系儀表測(cè)量機(jī)構(gòu)主要是通過(guò)被測(cè)電流的固定線圈和位于其內(nèi)的動(dòng)、靜軟磁鐵片所組成。主要包括吸引型、排斥型和排斥-吸引型三種。,1吸引型結(jié)構(gòu),特點(diǎn)：儀表功率損耗小、容易受外磁場(chǎng)的影響、測(cè)量機(jī)構(gòu)上都裝有分磁片,圖4-1吸引型測(cè)量機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu),圖4-2固定線圈與可動(dòng)鐵片產(chǎn)生吸引力的示意圖,河海大學(xué)文天學(xué)院,2排斥型結(jié)構(gòu),圖4-3排斥型測(cè)量機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)1、固定線圈；2、定鐵片；3、轉(zhuǎn)軸；4動(dòng)鐵片；5、游絲；6、指針；7、阻尼片；8、平衡錘；9、磁屏蔽,圖4-4排斥型測(cè)量機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生排斥力的示意圖,特點(diǎn)：準(zhǔn)確度高，刻度均勻,河海大學(xué)文天學(xué)院,3排斥-吸引型結(jié)構(gòu),特點(diǎn)：讀數(shù)精度高，但磁滯誤差相對(duì)較大。,河海大學(xué)文天學(xué)院,電磁系儀表的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩是靠被測(cè)電流的線圈與鐵心的吸引力產(chǎn)生的，因此線圈的磁場(chǎng)能量為：上式表示：在直流的情況下，電磁系測(cè)量機(jī)構(gòu)可動(dòng)部分的偏轉(zhuǎn)角，與電流的平方成正比，由于線圈的自感L會(huì)隨著可動(dòng)鐵心偏轉(zhuǎn)而發(fā)生變化，則可動(dòng)部分的偏轉(zhuǎn)角還與之成比例。,二、工作原理,I-被測(cè)線圈電流值；L-線圈自感系數(shù),河海大學(xué)文天學(xué)院,在交流情況下，由于可動(dòng)鐵心的慣性，可動(dòng)部分的偏轉(zhuǎn)來(lái)不及跟著瞬時(shí)力矩變化，所以其轉(zhuǎn)動(dòng)力矩決定于瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩在一個(gè)周期的平均值?？梢?jiàn)測(cè)量直流的式子與測(cè)量交流的式子完全相同，只要將電流換成交流有效值即可，也就是說(shuō)，可以用直流刻度測(cè)量交流有效值。,河海大學(xué)文天學(xué)院,反力矩：當(dāng)平衡時(shí)有：刻度特性：電磁系儀表的刻度是不均勻的。如果K為常數(shù)，刻度具有平方律特性，如果不是常數(shù)，刻度與dL/d的變化有關(guān)，如果適當(dāng)選擇鐵心形狀，調(diào)節(jié)鐵心與線圈的相對(duì)位置，使剛好能補(bǔ)償平方律的前密后疏缺點(diǎn)，使刻度比較均勻。,偏轉(zhuǎn)角與電流的關(guān)系,河海大學(xué)文天學(xué)院,使用范圍：交直流兩用，電磁系儀表即可用于測(cè)量直流，也可用于測(cè)量交流。因?yàn)榫€圈電流方向改變時(shí)，線圈磁極性與鐵心磁極性同時(shí)改變，而保持受力方向不變，這是電磁系儀表特點(diǎn)之一。儀表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；儀表中鐵磁物質(zhì)存在著磁滯誤差；靈敏度較低，受外磁場(chǎng)影響大，功耗大；感抗大，不易用于高頻測(cè)量。,三、電磁系儀表的技術(shù)特性,河海大學(xué)文天學(xué)院,4.3.2電磁系電流表和電壓表,一、電磁系電流表,電磁系交流電流表通常由電磁系測(cè)量機(jī)構(gòu)組成。由于電磁系電流表的固定線圈直接串聯(lián)在被測(cè)電路中，所以，要制造不同量程的電流表時(shí)，只要改變線圈的線徑和匝數(shù)即可。,河海大學(xué)文天學(xué)院,安裝式電磁系電流表：一般制成單量程，但最大量程不得超過(guò)200A。在測(cè)量較大的交流電流時(shí)，儀表須與電流互感器配合使用。便攜式電磁系電流表：一般都制成多量程的。但它不能采用并聯(lián)分流電阻的方法擴(kuò)大量程。而是采用將固定線圈分段，然后利用分段線圈的串、并聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)。,河海大學(xué)文天學(xué)院,雙量程電磁系電流表原理,線圈串聯(lián),線圈并聯(lián),河海大學(xué)文天學(xué)院,電磁系交流電壓表由電磁系測(cè)量機(jī)構(gòu)與分壓電阻串聯(lián)組成。,安裝式交流電壓表:一般都做成單量程的，且最大量程不超過(guò)600V。要測(cè)量更高的交流電壓時(shí)，儀表要與電壓互感器配合使用。