1、電工儀表與電氣測量 在電能的生產(chǎn)、傳輸、變配以及使用過程中，必須通過各種電工儀表對電能的質(zhì)量及負載運行情況進行測量，并對測量結果進行分析，以保證供電、用電設備和線路可靠、安全、經(jīng)濟地運行。1-1常用電工測量方法 1-2 常用電工儀表的分類、型號及標志 1-4 測量誤差及消除方法1-3 電工儀表的誤差和準確度1-5 測量結果的數(shù)據(jù)處理1-6 電工指示儀表的基本組成1-7 電工指示儀表的技術要求返回目錄 常用電工測量方法1-1 常用電工測量方法1建立電工測量的概念。2熟悉常見的度量器。 3掌握常用電工測量方法及各自的適用范圍。一、電工測量 測量是以確定某一物理量的量值為目的的操作。 電工測量則是將

2、被測的電量或電參數(shù)與同類標準量進行比較，從而確定出被測量大小的過程。 測量結果的量值是由數(shù)值和計量單位共同組成的，沒有計量單位的數(shù)值是沒有任何意義的。 二、度量器 在測量中實際使用的標準量是測量單位的復制體，稱為度量器。 分類：按精度和用途的不同，分為基準度量器和標準度量器。 基準度量器是現(xiàn)代科學技術所能達到的精度最高的度量器，通常由各國最高的計量部門保存。 常見的標準度量器標準電阻器 標準電感器 標準電容器 在電工測量中，除了應根據(jù)測量對象正確選擇和使用電工儀表外，還要選取合理的測量方法，掌握正確的操作技能，才能盡可能地提高測量準確度。三、常用電工測量方法 優(yōu)點：操作簡便、讀數(shù)迅速。 缺點：

3、準確度較低。1.直接測量法適用范圍：適用于準確度要求不太高的場合。 凡能用直接指示的儀器儀表讀取被測量值，而無需度量器直接參與的測量方法，稱為直接測量法。 舉例：電流表測量電流，電壓表測量電壓，功率表測量功率等。 測量時先測出與被測量有關的電量，然后通過計算求得被測量數(shù)值的方法，稱為間接測量法。 2.間接測量法適用范圍：在準確度要求不高的特殊場合。 例如，伏安法測量電阻；通過測量晶體三極管發(fā)射極電壓求得放大器靜態(tài)工作點IC的方法。 優(yōu)點：在準確度要求不高的一些特殊場合應用十分方便。 缺點：準確度低，誤差較大。用直接測量法和間接法測量晶體管放大器的直流靜態(tài)工作點 凡在測量過程中需要度量器的直接參

4、與，并通過比較儀表來確定被測量數(shù)值的方法稱為比較測量法。3.比較測量法適用范圍：適用于測量要求準確度較高的場合。舉例：電橋測量電阻。（1）零值法（平衡法）（2）差值法（3）代替法優(yōu)點：準確度高。 缺點：設備復雜，價格較高，操作麻煩。本節(jié)小結 1電工測量是將被測的電量或電參數(shù)與同類標準量進行比較，從而確定出被測量大小的過程。 2在測量中實際使用的標準量是測量單位的復制體，稱為度量器。 3常用的電工測量方法主要有3種：直接測量法、間接測量法和比較測量法。 返回目錄 常用電工測量方法1-2 常用電工儀表的分類、型號及標志 1熟悉常用電工儀表的分類方法。 2掌握識別電工指示儀表型號的方法。3初步識別電

5、工指示儀表的標志。一、常用電工儀表的分類 在電工測量中，測量各種電量、磁量及電路參數(shù)的儀器儀表統(tǒng)稱為電工儀表。 按結構和用途不同，電工儀表主要分為4類：指示儀表、比較儀表、數(shù)字儀表和智能儀表。1. 電工指示儀表 能將被測量轉(zhuǎn)換為儀表可動部分的機械偏轉(zhuǎn)角，并通過指示器直接指示出被測量的大小，故又稱為直讀式儀表。 （1）按工作原理分類 主要有磁電系儀表、電磁系儀表、電動系儀表和感應系儀表。 此外還有整流系儀表、鐵磁電動系儀表等。 安裝式儀表（2）按使用方法分類安裝式儀表、便攜式儀表。（3）按被測電流種類分類直流儀表、交流儀表和交直流儀表。便攜式儀表2. 電工比較儀表 在測量過程中，通過被測量與同類

6、標準量進行比較，然后根據(jù)比較結果才能確定被測量的大小。 分類：直流比較儀表和交流比較儀表。直流電橋和電位差計屬于直流比較儀表，交流電橋?qū)儆诮涣鞅容^儀表。 典型儀表：比較式直流電橋比較式直流電橋3. 電工數(shù)字儀表 采用數(shù)字測量技術，并以數(shù)碼的形式直接顯示出被測量的大小。 分類：常用的有數(shù)字式電壓表、數(shù)字式萬用表、數(shù)字式頻率表等。 典型儀表：數(shù)字式電壓表數(shù)字式電壓表4. 電工智能儀表 利用微處理器的控制和計算功能，這種儀器可實現(xiàn)程控、記憶、自動校正、自診斷故障、數(shù)據(jù)處理和分析運算等功能。 分類：帶微處理器的智能儀器；自動測試系統(tǒng)。 典型儀表：數(shù)字式存儲示波器數(shù)字式存儲示波器二、電工指示儀表的型號1

7、.安裝式指示儀表型號的編制規(guī)則（1）形狀第一位代號（2）形狀第二位代號（3）系列代號（4）設計序號（5）用途號42C10A形狀第二位代號形狀第一位代號系列代號設計序號用途號安裝式儀表型號的編制規(guī)則51型、65型、99型儀表 85型、69型儀表 44型儀表 62型儀表 42型、46型儀表 51型廣角度儀表 2.便攜式指示儀表型號的編制規(guī)則 便攜式儀表沒有形狀代號，其他編制規(guī)則與安裝式儀表相同。 便攜式儀表與安裝式儀表的區(qū)別：系列號前面是否有數(shù)字。無數(shù)字表示便攜式儀表，有數(shù)字表示安裝式儀表。 購買安裝式儀表時，一定要選擇形狀代號符合要求的儀表。便攜式儀表型號的編制規(guī)則系列代號設計序號用途號T19A

8、（1）系列代號（2）設計序號3.電能表型號的編制規(guī)則系列代號DD設計序號282電能表型號的編制規(guī)則系列代號中DD單相電能表DS三相電能表DX無功電能表三、電工儀表的標志 不同的電工儀表具有不同的技術特性，為方便選擇和使用儀表，規(guī)定用不同的符號來表示這些技術特性，并標注在儀表面板的顯著位置上，這些圖形符號稱為儀表的標志。常用的測量單位的符號儀表工作原理的符號準確度等級的符號電流種類的符號絕緣強度的符號 放置位置的符號按外界條件分組的符號續(xù)表端鈕的符號儀表面板上的型號符號及圖形符號的含義是什么？想一想本節(jié)小結 電工指示儀表按工作原理分類，主要有磁電系儀表、電磁系儀表、電動系儀表和感應系儀表4大類。

9、返回目錄1-3 電工儀表的誤差和準確度1了解儀表誤差的分類及產(chǎn)生原因。3熟悉準確度的概念，掌握準確度數(shù)字的含義。2熟悉誤差的表示方法及適用場合。 在電工測量中，無論哪種電工儀表，也不論其質(zhì)量多高，它的測量結果與被測量的實際值之間總會存在一定的差值，這個差值稱為誤差。 準確度是指儀表的測量結果與實際值的接近程度。 可見，儀表的準確度越高，誤差越小。誤差值的大小可以用來反映儀表本身的準確程度。一、儀表誤差及分類 儀表在正常工作條件下，由于儀表本身的結構、制造工藝等方面的不完善而產(chǎn)生的誤差稱為基本誤差?；菊`差是儀表本身所固有的誤差，一般無法消除。 儀表因為偏離了規(guī)定的工作條件而產(chǎn)生的誤差稱為附加誤

10、差。附加誤差實際上是一種因外界工作條件改變而造成的額外誤差，一般可以設法消除。 誤差的表示方法通常分為三種：絕對誤差、相對誤差和引用誤差。三者的定義各不相同，各自適用于不同的場合。 二、誤差的表示方法 儀表的指示值Ax與被測量實際值A0之間的差值，稱為絕對誤差。 AXA0 在計算值時，通?？捎脴藴时淼闹甘局底鳛楸粶y量的實際值。 將上式變形可得 A0AXAX+（）AX +C 上式中的C稱為儀表的校正值。1. 絕對誤差 實際中在測量同一被測量時，我們可以用絕對誤差的絕對值 來比較不同儀表的準確程度， 越小的儀表越準確。 解：代入絕對誤差的定義式得 甲表的絕對誤差 1AX1A0 220.6220+0

11、.6V 乙表的絕對誤差 2AX2A0 2192201V 【例11】用一只標準電壓表來校驗甲、乙兩只電壓表，當標準表的指示值為220V時，甲、乙兩表的讀數(shù)分別為220.6V和219V，求甲、乙兩表的絕對誤差。 絕對誤差與被測量實際值A0比值的百分數(shù)，稱為相對誤差，即 一般情況下實際值A0難以確定，而儀表的指示值AXA0，故可用以下公式計算2.相對誤差 實際測量中，相對誤差不僅常用來表示測量結果的準確程度，而且便于在測量不同大小的被測量時，對其測量結果的準確程度進行比較。 解：甲表相對誤差為 乙表相對誤差為 【例1-2】已知甲表測量200V電壓時l+2V，乙表測量10V電壓時2+1V，試比較兩表的

12、相對誤差。 在測量不同大小的被測量時，不能簡單地用絕對誤差來判斷測量結果的準確程度。 實際測量中，相對誤差不僅常用來表示測量結果的準確程度，而且便于在測量不同大小的被測量時，對其測量結果的準確程度進行比較。 絕對誤差與儀表量程（最大讀數(shù)）Am比值的百分數(shù)，稱為引用誤差m，即 工程中，一般采用引用誤差來反映儀表的準確程度。3.引用誤差 引用誤差實際上就是儀表在最大讀數(shù)時的相對誤差，即滿度相對誤差。因為絕對誤差基本不變，儀表量程Am也不變，故引用誤差m可以用來表示一塊儀表的準確程度。三、儀表的準確度 國家標準中規(guī)定：以最大引用誤差來表示儀表的準確度。 儀表的最大絕對誤差m與儀表量程Am比值的百分數(shù)

13、，稱為儀表的準確度（K）。即 表l2 儀表的基本誤差準確度等級0.10.20.51.01.52.55.0基本誤差（%）0.10.20.51.01.52.55.0 K表示儀表的準確度等級，它的百分數(shù)表示儀表在規(guī)定條件下的最大引用誤差。 最大引用誤差越小，儀表的基本誤差越小，準確度越高。 若已知儀表量程，可求出不同準確度等級儀表所允許的最大絕對誤差m，即 例13用準確度等級為5.0級、量程為500V的電壓表，分別測量50V和500V的電壓。求其相對誤差各為多少?解：先求出該表的最大絕對誤差 測量50V電壓時產(chǎn)生的相對誤差為 測量500V電壓時產(chǎn)生的相對誤差為 由以上計算結果可以看出: 一般情況下，

14、測量結果的準確度并不等于儀表的準確度，只有當被測量正好等于儀表量程時，兩者才會相等。 實際測量時，為保證測量結果的準確性，不僅要考慮儀表的準確度，還要選擇合適的量程。通常測量時要使儀表指針處在滿刻度的后三分之一段。本節(jié)小結 1.按產(chǎn)生誤差的原因不同，儀表的誤差主要分為基本誤差和附加誤差兩大類。 2.誤差的表示方法通常分為絕對誤差、相對誤差和引用誤差。國家標準中規(guī)定以最大引用誤差來表示儀表的準確度。 3.實際測量時，為保證測量結果的準確性，不僅要考慮所用儀表的準確度，還要選擇合適的量程，通常測量時要使儀表指針處在滿刻度的后三分之一段。返回目錄1-4 測量誤差及消除方法1熟悉測量誤差的種類及產(chǎn)生原

15、因。2了解消除測量誤差的方法。 系統(tǒng)誤差是指在相同條件下多次測量同一量時，誤差的大小和符號均保持不變，而在條件改變時遵從一定規(guī)律變化的誤差。一、系統(tǒng)誤差 根據(jù)產(chǎn)生測量誤差的原因不同，測量誤差可分為：系統(tǒng)誤差、偶然誤差、疏失誤差。 種類：基本誤差和附加誤差。 原因：儀表本身不完善；工作條件改變。 消除方法：重新配置合適儀表；校正儀表；滿足儀表要求的工作條件。系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因和消除的方法：1.測量儀表的誤差2.測量方法的誤差 原因：測量方法不完善。 消除方法：重新選用合適的測量方法。4.儀表本身不完善和外界因素影響造成的誤差3.儀表受外磁場的影響原因：外磁場影響儀表內(nèi)部的工作磁場。消除方法：采用

16、正負誤差補償法。消除方法：采用替代法；引入校正值。二、偶然誤差 偶然誤差是一種大小和符號都不固定的誤差，又稱為“隨機誤差”。 產(chǎn)生原因：偶然誤差主要由外界環(huán)境的偶發(fā)性變化引起。 消除方法：采用增加重復測量次數(shù)取算術平均值的方法來消除偶然誤差對測量結果的影響。 產(chǎn)生原因：主要由于操作者的粗心和疏忽造成。另外也包括由于操作者素質(zhì)太差，不懂正確讀數(shù)而造成的誤差。 消除方法：加強操作者的工作責任心，倡導認真負責的工作態(tài)度，同時要提高操作者的素質(zhì)和技能水平。 疏失誤差是一種嚴重歪曲測量結果的誤差。三、疏失誤差以前學過的各種誤差小結 基本誤差 儀表誤差 附加誤差 絕對誤差 誤差的表示方法 相對誤差 引用誤

17、差 系統(tǒng)誤差 測量誤差 偶然誤差 疏失誤差本節(jié)小結 根據(jù)產(chǎn)生測量誤差的原因不同，測量誤差可分為系統(tǒng)誤差、偶然誤差和疏失誤差三大類。 返回目錄1-5 測量結果的數(shù)據(jù)處理1建立有效數(shù)字的概念。2熟悉測量數(shù)據(jù)的分析處理方法。 數(shù)據(jù)處理主要包括數(shù)據(jù)整理、計算和分析數(shù)據(jù)等工作環(huán)節(jié)，有時還需要把數(shù)據(jù)制成表格或圖形，最終歸納出經(jīng)驗公式。 一、有效數(shù)字的概念 所謂有效數(shù)字是指那些能夠正確反映測量準確度的數(shù)字。具體是指從一個數(shù)據(jù)的左起第一個非零數(shù)字開始，直到最右邊的欠準確數(shù)字。 有效數(shù)字一般由兩部分組成，前幾位數(shù)字是準確可靠的，稱為可靠數(shù)字，而最后一位有效數(shù)字通常是在測量中估計讀出的，也可以是按規(guī)定取舍后得到的

18、不可靠數(shù)字，稱為欠準確數(shù)字。所有的測量數(shù)據(jù)都必須用有效數(shù)字表示。 表示有效數(shù)字時要注意： （1）記錄測量數(shù)值時，每一個數(shù)據(jù)只能有一位數(shù)字（最末一位）是估計讀數(shù)，而其他數(shù)字都必須是準確讀出的。 （2）數(shù)字“0”在數(shù)據(jù)中可以是有效數(shù)字，也可以不是，這主要根據(jù)它是否表示準確程度來判斷。 （3）為了明顯地表示有效數(shù)字的位數(shù)，通常把數(shù)據(jù)用有效數(shù)字乘以10的冪次的形式表示。并且規(guī)定，10的冪次前面的數(shù)字都是有效數(shù)字。 2有效數(shù)字的取舍規(guī)則 （1）若第n位數(shù)后面的數(shù)值大于5，則第n位數(shù)加1。 （2）若第n位數(shù)后面的數(shù)值小于5，則第n位數(shù)后面的數(shù)全部舍去。 （3）若第n位數(shù)后面的數(shù)值等于5，應視前面（第n位）

19、的數(shù)字而定：若第n位數(shù)為偶數(shù)，則舍去不進，即末位數(shù)不變；若第n位數(shù)為奇數(shù)，則舍5進1，即末位數(shù)加1。 取舍規(guī)則可簡單概括為：四舍六入五配偶。 例14 對下列數(shù)據(jù)進行取舍處理，要求小數(shù)點后只保留2位。 1.985 3.854 6 1.995 4.545 2 16.372 0 32.455 0 解：按照“四舍六入五配偶”的原則進行取舍。1.9851.98 （8為偶數(shù)，后面的5應舍去不進）3.854 63.85 （后面的46舍去）1.9952.00 （9為奇數(shù)，后面的5應進1）4.545 24.54 （4為偶數(shù)，后面的52應舍去不進） 16.372 0l6.37 （后面的20應舍去） 32.455

20、032.46（5為奇數(shù)，后面的5應進1） 注意：如果所擬舍去的部分，并非單獨一個數(shù)字時，不得對該數(shù)字進行連續(xù)的取舍，要根據(jù)所要舍去的數(shù)字中最左邊的第一個數(shù)字的大小，按上述取舍規(guī)則進行取舍。 例15 將25.454 6進行取舍處理，要求保留整數(shù)。正確的做法： 25.454625 不正確的做法： 25.454625.45525.4625.526 3有效數(shù)字的運算規(guī)則 處理數(shù)據(jù)時，常常需要運算一些準確度不相等的數(shù)值。按照一定的規(guī)則進行計算，既可以提高計算速度，也不因數(shù)字過少而影響計算結果的準確度。 （1）加減法運算 首先對各個數(shù)字進行取舍，使各數(shù)取舍到比小數(shù)點后位數(shù)最少的那項數(shù)字多保留一位小數(shù)，然后

21、再進行加減運算，最后對運算結果進行取舍，使其小數(shù)點后的位數(shù)與原各項數(shù)字中小數(shù)點后位數(shù)最少的項相同。 解：先對各項數(shù)據(jù)進行取舍。原式中，數(shù)據(jù)24.05的小數(shù)點后有兩位數(shù)字，故其他數(shù)據(jù)的小數(shù)點后應保留三位數(shù)字。即0.032不變，4.7051取舍為4.705。 然后進行運算： 原式24.050.0324.70528.787最后將結果28.787取舍為28.79。 例16 計算24.050.0324.705 1（2）乘除運算 和加減法運算的步驟相類似，首先要對各項數(shù)字進行取舍，使各數(shù)字取舍到比有效數(shù)字位數(shù)最少的那項數(shù)字多保留一位有效數(shù)字；然后進行乘除運算；最后對運算結果取舍，使其有效數(shù)字的位數(shù)與原有效

22、數(shù)字位數(shù)最少的那個數(shù)相同。 解：原式中，數(shù)據(jù)14.21和4.52的有效數(shù)字的位數(shù)最少，故將1.05782取舍為1.058，14.21和4.52不變。原式1.05814.214.5267.954493對結果進行取舍，即67.954493取舍為68.0。例17計算1.0578214.214.52 （3）乘方及開方運算 按照正常的乘方及開方進行運算，運算結果比原數(shù)多保留一位有效數(shù)字即可。例18計算（25.6）2 解：（25.6）2 655.36 由于原數(shù)25.6只有三位有效數(shù)字，故運算結果比原數(shù)多保留一位有效數(shù)字，即結果應等于655.4。二、測量數(shù)據(jù)的分析處理 數(shù)據(jù)處理的任務就是對測量所獲得的一系列

23、數(shù)據(jù)進行深入的分析，以便得到各被測量之間的關系，有時還需要用到數(shù)學分析的方法，推導出各被測量之間的函數(shù)關系。通過數(shù)據(jù)處理可以確定并表示出輸入量與輸出量之間的關系，從而揭示出事物的本質(zhì)及事物之間的內(nèi)在聯(lián)系。1測量數(shù)據(jù)的表示方法（1）表格法 在自然科學的實驗和工程技術中，經(jīng)常需要把一系列測量數(shù)據(jù)列成表格，再進行其他的處理，這種方法稱為表格法。 優(yōu)點：簡單方便。 缺點：不適宜深入分析。 列成表格是為了表示測量值、測量結果及方便以后的計算，同時它也是圖示法和經(jīng)驗公式法的基礎。（2）圖示法 圖示法就是把測量結果中的有關量的關系用圖形的方式表示出來。 優(yōu)點：形象、直觀，從圖形中可以很直觀地看出函數(shù)的變化規(guī)

24、律，如遞增或遞減、最大值和最小值及是否有周期性變化規(guī)律等。 缺點：圖形只能得出函數(shù)的變化關系或變化趨勢，而不能進行數(shù)學分析。 （3）經(jīng)驗公式法 在科學實驗和工程技術中經(jīng)常用與圖形對應的公式來表示所有的測量數(shù)據(jù)，并把與曲線對應的公式稱為經(jīng)驗公式。 把全部測量數(shù)據(jù)用一個公式來代替，不僅簡明扼要，而且可以對公式進行必要的數(shù)學運算，便于研究各自變量與函數(shù)之間關系。這種方法稱為經(jīng)驗公式法。 經(jīng)驗公式法是科學實驗中最常使用的一種方法，有時把這種公式又稱為數(shù)學模型。2測量數(shù)據(jù)的分析處理 在測量過程中，若影響測量誤差的各種因素并不改變，如在相同的環(huán)境條件下，由同一測量人員、在同一臺儀器上、采用同樣的測量方法、

25、對同一被測量作次數(shù)相同的測量，這種測量稱為等精密度測量。 等精密度測量所得到的一組數(shù)據(jù)中，可能同時包含系統(tǒng)誤差、偶然誤差和疏失誤差，為得到合理的測量結果，必須對所測量數(shù)據(jù)進行分析處理。 假設系統(tǒng)誤差已經(jīng)消除的情況下等精密度測量數(shù)據(jù)的處理步驟： （1）正確表示數(shù)據(jù) 按照實際情況需要，將測量的數(shù)據(jù)正確地表示出來，如用列表法將測量數(shù)據(jù)按測量先后順序列于表中。（2）求出算術平均值 根據(jù)統(tǒng)計學知識，測量的結果以多次測量同一被測量的算術平均值為最可靠。測量次數(shù)越多，測量結果越準確。設每次測量結果為xi，i=1，2，3，n，n為測量次數(shù)，則測量結果的平均值為（3）計算每次測量的絕對誤差 把任意一次測量值xi

26、與測量結果的平均值相減就得出每次測量的絕對誤差（或稱為剩余誤差）。即ixi（4）計算均方根誤差 在對每一組絕對誤差進行分析時，可排除或減小由系統(tǒng)誤差帶來的影響。在此基礎上這組測量結果的誤差按均方根誤差計算最為合理，其表達形式為（5）判斷是否存在疏失誤差 將均方根誤差與各個絕對誤差進行比較，去除超過均方根誤差3倍的測量值（這些項可被視為疏失誤差），再重新計算平均值和均方根誤差，直到不存在疏失誤差（即各項絕對誤差都小于3）為止。（6）給出測量結果的報告值 測量結果的報告值由兩部分組成，即由測量結果和測量誤差組成，其表達式為 上式中的第一項表示測量結果，第二項表示測量誤差。 在計算過程中，為避免累加

27、誤差，可保留2位欠準確數(shù)字。但是最后的測量結果應按照有效數(shù)字的規(guī)定處理，即只有最后一位是欠準確數(shù)字。 例19對某電路電壓進行10次等精密度測量，利用修正值對測量值進行修正后，具體數(shù)值如下：210.4，209.8，209.7，209.6，210.3，210.0，209.9，210.2，209.9，210.1（電壓單位為V），要求對測量數(shù)據(jù)進行處理。 解：（1）由測量值Uxi求算術平均值，將計算結果填入表13中。 （2）計算每次測量的絕對誤差i，將計算結果填入表13中。 （3）判斷疏失誤差：全部數(shù)據(jù)的絕對誤差都小于3，表明測量值都為合格數(shù)據(jù)，無疏失誤差。 （4）測量結果的報告值為 210.00.2

28、V。表13 測量數(shù)據(jù)算術平均值為nUxiinUxii1210.40.46210.002209.80.27209.90.13209.70.38210.20.24209.60.49209.90.15210.30.310210.10.1 =210.0V，均方根誤差=0.2V 本節(jié)小結 1.有效數(shù)字一般由兩部分組成，前幾位數(shù)字是準確可靠的，稱為可靠數(shù)字，而最后一位有效數(shù)字通常是在測量中估計讀出的，也可以是按規(guī)定取舍后得到的不可靠數(shù)字，稱為欠準確數(shù)字。所有的測量數(shù)據(jù)都必須用有效數(shù)字表示。 2.處理測量數(shù)據(jù)通常采用的表示方法有表格法、圖示法和經(jīng)驗公式法。返回目錄1-6 電工指示儀表的基本組成 1掌握電工指

29、示儀表的基本組成及各部分的作用。2熟悉測量機構的主要裝置及其作用。測量線路測量機構作用：把不同的被測電量按一定比例轉(zhuǎn)換成能被測量機構接受的過渡電量作用：把過渡電量轉(zhuǎn)換成儀表可動部分的機械偏轉(zhuǎn)角被測電量x 過渡電量y指針偏轉(zhuǎn)角y=f (x)=F(y)=(x)一、電工指示儀表的組成測量機構是整個儀表的核心。 為使儀表指針的偏轉(zhuǎn)角能夠正確反映被測量的數(shù)值，要求偏轉(zhuǎn)角一定要與被測電量（過渡電量）保持一定的函數(shù)關系。 1. 轉(zhuǎn)動力矩裝置 二、測量機構的主要裝置5. 支撐裝置4. 讀數(shù)裝置3. 阻尼力矩裝置2. 反作用力矩裝置1. 轉(zhuǎn)動力矩裝置 產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩的裝置都由固定部分和可動部分組成。 轉(zhuǎn)動力矩M的

30、大小與被測量x及指針偏轉(zhuǎn)角成某種函數(shù)關系。 2.反作用力矩裝置 反作用力矩Mf一般由游絲產(chǎn)生。其方向總是與轉(zhuǎn)動力矩的方向相反，大小在游絲的彈性范圍內(nèi)與指針偏轉(zhuǎn)角成正比。 用游絲產(chǎn)生反作用力矩的裝置3.阻尼力矩裝置 為了縮短可動部分擺動的時間以利于盡快讀數(shù)，儀表中還必須有產(chǎn)生阻尼力矩的裝置。 電工指示儀表中常用的阻尼力矩有空氣阻尼器和磁感應阻尼器兩種。 特點：阻尼力矩Mz只在儀表可動部分運動時才能產(chǎn)生。Mz的大小與運動速度成正比，方向與可動部分的運動方向相反。當可動部分在平衡位置靜止時，Mz0。 空氣阻尼器磁感應阻尼器常見阻尼器4.讀數(shù)裝置 讀數(shù)裝置由指示器和刻度盤組成。 指示器分指針式和光標式

31、兩種。指針又分矛形和刀形。指針通常采用鋁合金等材料制成，輕而堅固。 光標式指示器可以完全消除視覺誤差，適用于一些高靈敏度和高準確度的儀表。矛形指針 刀形指針 光標式指示器 儀表的指示器反射鏡安裝反射鏡的表盤5.支撐裝置 常見的支撐方式有兩種：軸尖軸承支撐方式 張絲彈片支撐方式儀表的支撐裝置本節(jié)小結 1.電工指示儀表都是由測量機構和測量線路兩大部分組成的 ，其中測量機構是整個儀表的核心。 2.測量機構都是由轉(zhuǎn)動力矩裝置、反作用力矩裝置、阻尼力矩裝置、讀數(shù)裝置和支撐裝置五個裝置組成。它們的作用各不相同。返回目錄1-7 電工指示儀表的技術要求1熟悉電工指示儀表的主要技術要求。2會根據(jù)需要選擇電工指示

32、儀表。電工指示儀表的技術要求：足夠的準確度合適的靈敏度良好的讀數(shù)裝置和良好的阻尼裝置消耗功率小足夠的絕緣強度足夠的過載能力一、要有足夠的準確度 標準表或精密測量時可選用0.1級或0.2級的儀表。 實驗室一般選用0.5級或1.0級的儀表。 一般的工程測量可選用1.5級以下的儀表。 在電工指示儀表中，儀表可動部分偏轉(zhuǎn)角的變化量與被測量的變化量x之比值稱為儀表的靈敏度。用S表示。即 靈敏度描述了儀表對被測量的反應能力，即反映了儀表所能測量的最小被測量。二、要有合適的靈敏度 在實際測量中，要根據(jù)被測量的要求選擇合適的靈敏度。 例如，萬用表的測量機構就要選用靈敏度較高的儀表，而一般工程測量就不要選用靈敏

33、度較高的儀表，以降低成本。三、要有良好的讀數(shù)裝置和良好的阻尼裝置 良好的讀數(shù)裝置是指儀表的標度尺刻度應盡量均勻，以便于準確讀數(shù)。對刻度不均勻的標度尺，應標明讀數(shù)的起點，并用符號“ ”表示。 良好的阻尼裝置是指當儀表接入電路后，指針在平衡位置附近擺動的時間要盡可能短，在儀表測量時指針能夠均勻地、平穩(wěn)地指向平衡位置,以便迅速讀數(shù)。 均勻刻度便于讀數(shù)不均勻刻度易出現(xiàn)讀數(shù)誤差四、儀表本身消耗功率小 如果儀表本身消耗功率太大，輕者會改變被測電路原有的工作狀態(tài)，從而產(chǎn)生較大的測量誤差，重者可能造成儀表損壞。 五、要有足夠的絕緣強度 使用中嚴禁測量電路的電壓超過儀表的絕緣強度試驗電壓，否則將引起危害人身和設

34、備安全的事故。 六、要有足夠的過載能力 在實際使用中，由于某些原因使儀表過載的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，因此要求儀表具有足夠的抗過載能力，以延長儀表的使用壽命。否則儀表一旦過載，輕者指針被打彎，重者可能損壞儀表。 要根據(jù)使用和測量的要求，針對儀表的六個技術要求，全面地、又有所側重地進行選擇，選出適合的儀表。 測量儀表的選擇：本節(jié)小結 電工指示儀表的主要技術要求： （1）要有足夠的準確度。 （2）要有合適的靈敏度。 （3）要有良好的讀數(shù)裝置和良好的阻尼裝置。 （4）儀表本身消耗功率小。 （5）要有足夠的絕緣強度。 （6）要有足夠的過載能力。 返回目錄 日常生活中，經(jīng)常遇到需要測量直流電流和直流電壓的情況。指

35、針式直流電壓表 安裝式 便攜式 測量直流電流和電壓的儀表稱為直流電流表和直流電壓表。 常用的直流電流表和電壓表主要分為指示類（也稱指針式）儀表和數(shù)字式儀表兩大類。 數(shù)字式直流電壓表2-1磁電系測量機構2-2直流電流表 2-3直流電壓表2-4磁電系檢流計返回目錄1掌握磁電系測量機構的結構。2-1 磁電系測量機構 3熟悉磁電系測量機構的優(yōu)缺點。2掌握磁電系測量機構的工作原理。 電工指示儀表的組成：測量機構和測量線路。其中，測量機構是整個儀表的核心。 對于直流電流表和電壓表而言，它們的核心都是磁電系測量機構，也稱為磁電系表頭。 在磁電系測量機構的基礎上配合適當?shù)臏y量線路，就能夠組成各種形式、各種量程

36、的直流電流表和電壓表。一、磁電系測量機構的結構 磁電系測量機構主要由固定的磁路系統(tǒng)和可動的通電線圈組成。 磁電系測量機構的磁路系統(tǒng) ：外磁式 內(nèi)磁式 內(nèi)外磁式游絲的作用：產(chǎn)生反作用力矩；引導電流出入線圈。磁電系測量機構中的電流途徑 在動圈中加裝短路線圈，利用短路線圈中產(chǎn)生的感應電流與磁場相互作用產(chǎn)生阻尼力矩。二、磁電系測量機構的工作原理 磁電系測量機構是根據(jù)通電線圈在磁場中受到電磁力矩而發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原理制成的。磁電系測量機構的工作原理示意圖 當在可動線圈中通入電流時，載流線圈在永久磁鐵的磁場中受到電磁力矩的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 通過線圈的電流越大，線圈受到的轉(zhuǎn)矩越大，儀表指針偏轉(zhuǎn)的角度也越大；同時，

37、游絲扭得越緊。由于反作用力矩與指針的偏轉(zhuǎn)角成正比，故反作用力矩也越大。 當線圈受到的轉(zhuǎn)動力矩與反作用力矩大小相等時，MMf，線圈就停留在某一平衡位置，指針就指示出被測量的大小。 三、磁電系儀表的技術特性1準確度高、靈敏度高 2消耗功率小 3刻度均勻，便于讀數(shù) 4過載能力小 5只能測量直流 課堂練習 為什么磁電系測量機構只能用來測量直流電流?如果直接用來測量交流電，會產(chǎn)生什么后果？ 要想用磁電系測量機構測量交流電，應該怎么辦？本節(jié)小結 1磁電系測量機構主要由固定的磁路系統(tǒng)和可動的通電線圈組成。 游絲的作用有兩個：一是把可動線圈與外部被測電路連通，二是產(chǎn)生反作用力矩。 2磁電系測量機構是根據(jù)通電線

38、圈在磁場中受到電磁力矩而發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原理制成的。 3磁電系儀表的優(yōu)點：（1）準確度高、靈敏度高；（2）消耗功率?。唬?）刻度均勻，便于讀數(shù)。 缺點是：（1）過載能力小；（2）只能測量直流。返回目錄1掌握直流電流表的組成及工作原理。2-2 直流電流表 2掌握直流電流表的使用方法。一、直流電流表的組成 實際使用的直流電流表一般都是由磁電系測量機構與分流電阻并聯(lián)組成的。 由于磁電系電流表只能測量直流電流，故又稱為直流電流表。直流電流表的組成 磁電系測量機構的主要參數(shù)有兩個：滿刻度電流IC和內(nèi)阻RC。 滿刻度電流是指能使測量機構的指針指在滿刻度位置時所需要的電流值。 一般情況下，滿刻度電流和內(nèi)阻成反比關

39、系。因為內(nèi)阻越大，說明其可動線圈的匝數(shù)越多，所用導線越細，故滿刻度電流越小，該表的價格一般也越高。 若已知磁電系測量機構的滿刻度電流為Ic，內(nèi)阻為RC，被測電流為IX，則應并聯(lián)的分流電阻為RA。求RA的步驟如下： 解：先求電流量程擴大倍數(shù)n 再求應并聯(lián)的分流電阻RA 解：先求電流量程擴大倍數(shù) 應并聯(lián)的分流電阻為 例21有一只內(nèi)阻為1k、滿刻度電流為100A的磁電系測量機構，若要將其改制成量程為1A的直流電流表，求應并聯(lián)多大的分流電阻? 分流電阻一般采用電阻率較大、電阻溫度系數(shù)很小的錳銅制成。 當被測電流小于30A時，可采用內(nèi)附分流器，當被測電流大于30A時，可采用外附分流器。分流電阻外附分流器

40、及其接線 二、多量程直流電流表 多量程直流電流表一般采用并聯(lián)不同阻值分流電阻的方法來擴大電流量程。 按照分流電阻與測量機構聯(lián)接方式劃分，分流電路分為開路式和閉路式兩種形式。 目前幾乎所有的多量程直流電流表都采用閉路式分流電路。 缺點：各個量程之間相互影響，計算分流電阻較復雜。 優(yōu)點：其轉(zhuǎn)換開關的接觸電阻處在被測電路中，而不在測量機構與分流電阻的電路里，因此對分流準確度沒有影響?？梢员ＷC不會燒壞測量機構。 閉路式分流電路的電路圖 你知道，閉路式分流電路中，I1、I2、I3中，哪個量程最大，哪個量程最小嗎？為什么？ 三、直流電流的測量直流電流表有安裝式和便攜式兩種。安裝式直流電流表便攜式直流電流表

41、測量直流電流的具體步驟： 1切斷被測電路，將電流表串聯(lián)接入被測電路中。 如果將電流表錯接成并聯(lián)，會造成電路短路，并燒毀電流表。 在測量較高電壓電路的電流時，電流表應串聯(lián)接在被測電路中的低電位端。 測量直流電流時，特別要注意“”、“”接線端，滿足電流從“”端流入，“”端流出的要求，以避免指針反轉(zhuǎn)而損壞儀表。 2估測被測電流的大小，選擇合適的電流量程。 當不知被測電流的大致數(shù)值時，應先從最大量程開始試測，然后根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)情況，逐步減小至合適量程，即指針指在電流表滿刻度的后三分之一段的范圍內(nèi)。 3接通電源，觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況，讀取測量結果。 4測量完畢，要先關斷電源，將串聯(lián)的電流表去掉后，再恢

42、復被測電路，最后合上電源開關，使被測電路恢復正常運行。 為什么測量時電壓表和電流表的指針要指在滿刻度的后三分之一段？本節(jié)小結 1直流電流表一般都是由磁電系測量機構與分流電阻并聯(lián)組成的。分流電阻一般采用電阻率較大、電阻溫度系數(shù)很小的錳銅制成。 2大部分多量程直流電流表都采用閉路式分流電路。返回目錄2-3 直流電壓表1掌握直流電壓表的組成及工作原理。2掌握直流電壓表的使用方法。一、直流電壓表的組成 根據(jù)串聯(lián)電阻具有分壓作用的原理，擴大電壓量程的方法就是給測量機構串聯(lián)一只分壓電阻RV，因此，實際使用的磁電系直流電壓表都是由磁電系測量機構與分壓電阻串聯(lián)組成的。 直流電流表的組成確定串聯(lián)分壓電阻的大?。?/p>

43、根據(jù)串聯(lián)電路的特點可得令 為電壓量程的擴大倍數(shù)，則 整理得 倍。 上式說明，要使電壓表量程擴大m倍，需要串聯(lián)的分壓電阻RV是測量機構內(nèi)阻RC的 例22 現(xiàn)有一只內(nèi)阻為500、滿刻度電流為100A的磁電系測量機構，根據(jù)實際需要，要將其改制成100V量程的直流電壓表，問應串聯(lián)多大的分壓電阻？該電壓表的總內(nèi)阻是多少？ 可以用儀表指針偏轉(zhuǎn)角的大小來反映被測電壓的數(shù)值。 解：先求出測量機構的額定電壓 UC=IcRc=100106500=0.05 V 再求出電壓量程擴大倍數(shù)應串聯(lián)的分壓電阻為RV（m1)RC（2 0001）500999 500該電壓表的總電阻為RRC+RV500999 5001 000 0

44、001M 分壓電阻一般應采用電阻率大、電阻溫度系數(shù)小的錳銅絲繞制而成。但實際上，由于分壓電阻阻值太大，為節(jié)約材料，降低成本，也常采用金屬膜電阻來代替繞線型電阻。 分壓電阻也分為內(nèi)附式和外附式兩種。通常量程低于600V時可采用內(nèi)附式的，以便安裝在表殼內(nèi)部；量程高于600V時，應采用外附式的。外附式分壓電阻是單獨制造的，并且要與儀表配套使用。 為什么直流電壓表的量程一般不高于600V？二、多量程直流電壓表 多量程直流電壓表由磁電系測量機構與不同阻值的分壓電阻串聯(lián)組成。通常采用共用式分壓電路。 優(yōu)點：節(jié)約材料。 缺點：是一旦低量程分壓電阻損壞，高量程電壓擋就不能使用。共用式分壓電路 你知道，在分壓電

45、路中，U1、U2、U3哪個量程最大，哪個量程最小嗎？為什么？各個量程的分壓電阻都由哪些電阻組成？ 電壓表的內(nèi)阻應等于測量機構的內(nèi)阻與分壓電阻之和。 電壓表內(nèi)阻的大小與電壓量程有關。 對同一塊電壓表來講，其電壓量程越大，則電壓表內(nèi)阻越大。但是，各量程內(nèi)阻與相應電壓量程的比值卻為一常數(shù)，該常數(shù)是電壓表的一個重要參數(shù)，通常在電壓表面板的顯著位置上標出，稱為電壓靈敏度，單位是“V”。 電壓靈敏度 電壓靈敏度的兩個含義： 表示電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度時取自被測電流的電流值。 能方便地計算出該電壓表各量程的內(nèi)阻。 電壓靈敏度的意義：電壓靈敏度越高，相同量程下電壓表的內(nèi)阻越大，取用被測電流的電流越小，對被測電

46、路的影響越小，測量準確度也越高。電壓靈敏度為20kV，表示測量直流電壓，當指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度時，取自被測電路的電流是1V 20k50A，在10V擋時電壓表內(nèi)阻是10 20k 200k 三、直流電壓的測量 1估測被測電壓的大小，選擇合適的電壓量程。 當不知被測電壓的大致數(shù)值時，應先從最大量程開始試測，然后根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)情況，逐步減小至合適量程，即指針指在電壓表滿刻度的后三分之一段的范圍內(nèi)。 2將電壓表并聯(lián)接在被測電路兩端。由于測量的是直流電壓，還要注意“”“”接線端，滿足“”端接高電位端，“”端接低電位端的要求，以避免指針反轉(zhuǎn)而損壞儀表。直流電壓表接線 如果錯將電壓表接成串聯(lián)，則會因其內(nèi)阻太大，使被

47、測電路呈開路狀態(tài)，電壓表也無法正常工作。若電壓過高，很容易造成電壓表被擊穿。本節(jié)小結 1.直流電壓表都是由磁電系測量機構與分壓電阻串聯(lián)組成的。多量程直流電壓表通常采用共用式分壓電路。 2.電壓靈敏度的意義是：電壓靈敏度越高，相同量程下電壓表的內(nèi)阻越大，取用被測電路的電流越小，對被測電路的影響越小，測量準確度也越高。 返回目錄1了解磁電系檢流計的結構。2熟悉磁電系檢流計的使用方法。2-4 磁電系檢流計 磁電系檢流計是一種專門用來測量微小電流或電壓的高靈敏度儀表。 它主要用于以直流電工作的電測儀器中作指零儀使用，有時也用于熱分析或光電系統(tǒng)中測量微小的電流值。一、磁電系檢流計的結構 1采用張絲或懸絲

48、支撐代替軸尖軸承結構，以消除摩擦的影響 2用光標指示裝置代替指針二、使用檢流計的注意事項1搬動時必須輕拿輕放。2使用時要按正常工作位置放置。 3搬動或使用完畢，應將止動器鎖上。 4禁止用萬用表或電橋直接測量檢流計的內(nèi)阻。 5檢流計應放置在干燥、無塵、無振動的場所使用或保存。 AC15型磁電系檢流計簡介 AC15型磁電系檢流計是一種典型的復射式直流磁電系檢流計。該檢流計采用了張絲支撐結構，最大限度地減小了摩擦的影響，同時還采用了光標指示代替了指針，提高了儀表的靈敏度，靈敏度高達109Amm。 AC-15型檢流計內(nèi)部結構圖細調(diào)鍵電源開關調(diào)零旋鈕分流器開關輸入端光點 AC-15型檢流計面板圖AC-1

49、5型檢流計的使用步驟： （1）先檢查電源開關所指示的電壓是否與所使用的電源電壓一致，然后接通電源。 （2）進行零點調(diào)節(jié)：將分流器開關撥離短路擋（撥至0.01擋），旋轉(zhuǎn)調(diào)零旋鈕，使光點對準零位。稍移細調(diào)鍵，使光點對準零刻度線。 （3）用導線將輸入接線柱與被測電路串聯(lián)。 （4）測量時，先將分流器開關旋至最低靈敏度擋（0.01擋），然后逐漸增大靈敏度進行測量（“直接”擋靈敏度最高）。 （5）在測量中，若光點劇烈搖晃時，可將分流器開關撥到短路擋，使其受到阻尼作用而停止搖晃。 （6）實驗完畢或移動檢流計時，應將分流器開關置于“短路”擋，以防止損壞檢流計。本節(jié)小結 磁電系檢流計的特點是靈敏度高。為了提高檢

50、流計的靈敏度，在磁電系測量機構的基礎上，通常采用以下措施： 1.采用張絲或懸絲支撐代替軸尖軸承結構，以消除摩擦的影響； 2.用光標指示裝置代替指針。 返回目錄 工廠里常見的配電柜上的儀表幾乎全部都是交流電流表和交流電壓表 企業(yè)配電房中配電柜上的儀表幾乎全部是交流電流表和交流電壓表。測量交流電流和電壓的儀表稱為交流電流表和交流電壓表。 在指示類交流電壓表和交流電流表中，一部分采用電磁系測量機構，另一部分采用整流系測量機構。 3-1電磁系測量機構3-2整流系測量機構3-3交流電流表和交流電壓表3-4測量用互感器3-5交流電流和電壓的測量3-6鉗形電流表返回目錄1掌握電磁系測量機構的結構。3-1 電

51、磁系測量機構 2掌握電磁系測量機構的工作原理。3熟悉電磁系測量機構的技術特性。 交流電流表和電壓表的測量機構多采用電磁系測量機構和整流系測量機構兩種。 由于電磁系儀表具有構造簡單，抗過載能力強，價格便宜等優(yōu)點，所以許多安裝式交流電流表和電壓表仍采用電磁系測量機構。 便攜式電磁系電流表 安裝式電磁系電流表 一、電磁系測量機構的結構及工作原理 電磁系測量機構主要由固定線圈和可動軟磁鐵片組成。 根據(jù)其結構形式的不同，可分為吸引型和排斥型兩類。 1吸引型測量機構 游絲的作用只是產(chǎn)生反作用力矩，而不通過電流。 （1）結構 由固定線圈、轉(zhuǎn)動裝置、指針、阻尼片和游絲等組成。（2）工作原理 當固定線圈通電后，

52、線圈產(chǎn)生的磁場將可動鐵片磁化，對鐵片產(chǎn)生吸引力，使固定在同一轉(zhuǎn)軸上的指針隨之發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時游絲產(chǎn)生反作用力矩。 線圈中電流越大，磁化作用越強，指針偏轉(zhuǎn)角就越大。當游絲產(chǎn)生的反作用力矩與轉(zhuǎn)動力矩相平衡時，指針就穩(wěn)定地停留在某一位置，指示出被測量的大小。 當流過線圈的電流方向改變而大小不變時，線圈產(chǎn)生的磁場極性及可動鐵片被磁化的極性也同時改變，但它們之間的作用力仍是吸引力，轉(zhuǎn)動力矩的大小和方向不變，保證了指針偏轉(zhuǎn)角不會改變。所以，吸引型測量機構可用來組成交、直流兩用儀表。 吸引型測量機構的轉(zhuǎn)動力矩的大小應與線圈磁通勢的平方成正比。2排斥型測量機構排斥型測量機構 當被測電流通過固定線圈時產(chǎn)生磁場，使

53、固定鐵片和可動鐵片同時磁化，且兩鐵片的同一側為相同的極性。由于同性磁極相互排斥，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩使可動鐵片轉(zhuǎn)動，帶動指針偏轉(zhuǎn)。當游絲產(chǎn)生的反作用力矩與轉(zhuǎn)動力矩相平衡時，指針就停留在某一位置，指示出被測量大小。 如果線圈中電流方向改變，線圈產(chǎn)生磁場的方向也隨之改變，兩鐵片的磁化極性也同時改變，但其相互間排斥力的方向不變。所以，排斥型的結構同樣適用于交、直流測量中。 排斥型測量機構轉(zhuǎn)動力矩的大小也應與線圈產(chǎn)生磁勢的平方成正比。 利用通電流的固定線圈產(chǎn)生磁場，使鐵心磁化。然后利用線圈與鐵片（吸引型）或固定鐵片與可動鐵片（排斥型）相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩，帶動指針偏轉(zhuǎn)。電磁系測量機構的工作原理 上式說明，電磁

54、系測量機構指針的偏轉(zhuǎn)角與被測電流的平方成正比，因此可用來測量被測電流的大小。二、電磁系儀表的技術特性優(yōu)點：既可測量直流，又可測量交流。過載能力強，制造成本低。缺點：標度尺刻度不均勻。易受外磁場影響。電磁系電流表的刻度不均勻 為什么電磁系儀表的過載能力很強？ 本節(jié)小結 1電磁系測量機構主要由通過被測電流的固定線圈和可動軟磁鐵片組成。根據(jù)其結構形式的不同，又可分為吸引型和排斥型兩類。游絲的作用只是產(chǎn)生反作用力矩。 2電磁系儀表的優(yōu)點是：（1）既可測量直流，又可測量交流；（2）可直接測量較大電流，過載能力強，并且結構簡單，價格便宜。缺點是：（1）標度尺刻度不均勻；（2）易受外磁場影響。 3所謂的“磁

55、屏蔽”是指將測量機構裝在用導磁性能良好的材料做成的屏蔽罩內(nèi)。返回目錄3-2 整流系測量機構1掌握整流系測量機構的結構。2掌握整流系測量機構的工作原理。整流系安裝式電流表和電壓表 磁電系測量機構只能用來測量直流電流。如果要測量交流量，只有加上整流器將交流電變換成直流電后，再送入測量機構，然后找出整流后的電流與輸入交流電流之間的關系，就能在儀表標度尺上直接標出被測交流電的大小。 一、整流系測量機構的結構 把由磁電系測量機構和整流器組成的儀表稱為整流系儀表。整流系交流電壓表就是在整流系儀表的基礎上串聯(lián)分壓電阻而成的。其中，整流系測量機構是整個儀表的核心。 電路 波形半波整流電路 二、整流系測量機構的

56、工作原理 整流系交流電壓表中的整流電路有半波和全波兩種形式。 與測量機構串聯(lián)的V1是整流二極管，它能將輸入的交流電變成脈動直流電流，送入磁電系微安表。 二極管V2的作用是可以防止輸入交流電壓在負半周時反向擊穿整流二極管V1， 所以V2又 稱為保護二極管。全波整流電路 由于通過測量機構的電流實際上是經(jīng)過整流后的單向脈動電流，而其指針的偏轉(zhuǎn)角是與脈動電流的平均值成正比的，所以，整流系儀表所指示的值應該是交流電的平均值。但是，交流電的大小習慣上是指交流電的有效值。為此，我們可根據(jù)交流電有效值與平均值之間的關系來刻度標度尺。 對于半波整流 I有效2.22 I平均對于全波整流 I有效1.11 I平均 這

57、樣一來，交流電壓表的標度尺就可以直接按交流電的有效值來進行刻度，即整流系交流電壓表的讀數(shù)是正弦交流電壓的有效值。如果被測電流不是正弦波，將會產(chǎn)生波形誤差，這是整流系交流電壓表一個主要缺點。 電磁系儀表的優(yōu)點之一是可以交直流兩用，為什么平時我們測量直流電時都選用磁電系儀表而不選用電磁系儀表？ 本節(jié)小結 由磁電系測量機構和整流器組成的儀表稱為整流系儀表。整流系交流電壓表就是在整流系儀表的基礎上串聯(lián)分壓電阻而成的。返回目錄1掌握常用交流電流表的組成結構。3-3 交流電流表和交流電壓表2掌握常用交流電壓表的組成結構。一、電磁系交流電流表 安裝式電磁系電流表都制成單量程的。 安裝式電磁系電流表一般做成量

58、程為5A的交流電流表，以便與電流互感器配合測量較大的交流電流。 電磁系電流表一般由電磁系測量機構組成。1.安裝式電磁系電流表 便攜式電磁系電流表一般都制成多量程的，但它擴大電流量程不能采用并聯(lián)分流電阻的方法。 電磁系電流表擴大量程一般都采用將固定線圈分成兩段，然后利用分段線圈的串、并聯(lián)來實現(xiàn)。 2.便攜式電磁系電流表雙量程電磁系電流表的原理電路 線圈串聯(lián) 線圈并聯(lián)二、電磁系交流電壓表 電磁系交流電壓表通常也采用將電磁系測量機構與分壓電阻串聯(lián)的方法制成。 安裝式電磁系電壓表通常都做成單量程的，一般最大量程不超過600V。要測量更高的交流電壓時，儀表要與電壓互感器配合使用。為與電壓互感器配合使用，

59、安裝式電磁系電壓表大多都做成100V量程。1.安裝式電磁系電壓表 為使用方便，便攜式電磁系電壓表一般都做成多量程的，多采用共用式分壓電路。電磁系電壓表 2.便攜式電磁系電壓表三、整流系交流電流表 利用二極管的單向?qū)щ娦?，在整流系測量機構的基礎上，也可以制成整流系交流電流表。 常見的整流系交流電流表的內(nèi)部電路有兩種形式：電阻分流式和互感器式。 1電阻分流式 在整流系測量機構兩端并聯(lián)一個適當阻值的分流電阻，利用電阻并聯(lián)能夠分流的原理就組成整流系交流電流表。 適合于電流較小的場合使用。電阻分流式整流系交流電流表 2互感器式 交流電流的測量也可以利用電流互感器來擴大交流電流表的量程。只要適當改變電流互

60、感器的變流比，也能擴大交流電流表的量程?；ジ衅魇匠Ｒ娪陔娏鬏^大的場合使用?；ジ衅魇秸飨到涣麟娏鞅?四、整流系交流電壓表 整流系交流電壓表一般也采用串聯(lián)分壓電阻的方法擴大量程。按照整流電路的形式可分為半波整流和橋式全波整流兩大類。 半波整流 橋式全波整流整流系交流電流表 便攜式電磁系電流表擴大電流量程時，為什么不能采用并聯(lián)分流電阻的方法？本節(jié)小結 電磁系電流表一般由電磁系測量機構組成。電磁系電流表擴大量程一般都采用將固定線圈分成兩段，然后利用分段線圈的串、并聯(lián)來實現(xiàn)。 便攜式電磁系電壓表一般都做成多量程的，并且多采用共用式分壓電路。返回目錄1了解測量用互感器的優(yōu)點 。3-4 測量用互感器2掌握