常用電工儀表及測(cè)量第一節(jié)電工測(cè)量?jī)x表的基本知識(shí)第二節(jié)常用電工儀表的工作原理第三節(jié)電氣測(cè)量第四節(jié)常用測(cè)量?jī)x表的安全使用常用電工儀表及測(cè)量

電氣測(cè)量：電氣測(cè)量主要是指測(cè)量一些電的物理量，如電流、電壓、電功率、電能、電阻和頻率等。

學(xué)習(xí)電工儀表及測(cè)量的重要性：電氣作業(yè)人員無(wú)論是在電氣設(shè)備的安裝、調(diào)試、運(yùn)行、維修中，還是對(duì)電氣產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)中，都經(jīng)常需要進(jìn)行電氣測(cè)量。電氣作業(yè)人員在進(jìn)行電氣測(cè)量時(shí)要能合理選擇與正確使用測(cè)量?jī)x表，就必需熟悉電工儀表的結(jié)構(gòu)、原理及使用方法。否則，不但不能得到正確的測(cè)量結(jié)果，而且容易發(fā)生嚴(yán)重事故。

本章對(duì)電氣測(cè)量知識(shí)和如何正確使用測(cè)量?jī)x表進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。第一節(jié)電工測(cè)量?jī)x表的基本知識(shí)一、電工測(cè)量?jī)x表的分類二、標(biāo)記與符號(hào)三、儀表的誤差和準(zhǔn)確度等級(jí)一、電工測(cè)量?jī)x表的分類

電氣測(cè)量?jī)x表的品種、規(guī)格繁多，但基本上可以分為三大類，即電測(cè)指示儀表、比較儀表和數(shù)字式儀表。一、電工測(cè)量?jī)x表的分類1、指示儀表原理：能將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為儀表可動(dòng)部分的機(jī)械偏轉(zhuǎn)角，并通過(guò)指示器直接顯示出被測(cè)量的大小。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、使用維護(hù)方便。范例：

44C2-A電表500型萬(wàn)用表一、電工測(cè)量?jī)x表的分類1、指示儀表分類：指示儀表按準(zhǔn)確度等級(jí)、使用環(huán)境、防護(hù)性能、工作原理等又可分為以下幾種。

（1）按準(zhǔn)確度等分，可分為0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0共7個(gè)等級(jí)。準(zhǔn)確度較高（0.1，0.2，0.5）的儀表常用來(lái)進(jìn)行精密測(cè)量或校正其他儀表。

（2）按使用環(huán)境條件分，要分為A、B、C三組類型。A：0℃~40℃B：-20℃~50℃C：-40℃~60℃一、電工測(cè)量?jī)x表的分類1、指示儀表分類：

（3）按外殼防護(hù)性能分，可分為普通、防塵、防濺、防水、水密、氣密、隔爆等類型。

（4）按儀表防御外界磁場(chǎng)或電場(chǎng)影響的性能分，可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四等。

（5）按使用方式分，可分為安裝式、便攜式等。

（6）按工作原理分，可分為磁電系、電磁系、電動(dòng)系、感應(yīng)系、靜電系、整流系等。一、電工測(cè)量?jī)x表的分類2、比較儀表原理：在測(cè)量過(guò)程中，通過(guò)被測(cè)量與同類標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，然后根據(jù)比較結(jié)果，才能確定被測(cè)量大小。特點(diǎn)：

準(zhǔn)確度高，使用較復(fù)雜。范例：

QJ-23電橋

QJ-47電橋分類：直流比較儀表和交流比較儀表。如電位差計(jì)和直流電橋?qū)儆谥绷鞅容^儀表，交流電橋?qū)儆诮涣鞅容^儀表。一、電工測(cè)量?jī)x表的分類3、數(shù)字儀表原理：采用數(shù)字測(cè)量技術(shù)，并以數(shù)碼的形式直接顯示出被測(cè)量的大小。特點(diǎn)：

使用方便，準(zhǔn)確度高。范例：DT-2008數(shù)字萬(wàn)用表分類：數(shù)字式儀表種類很多，常用的有電壓表、電流表、萬(wàn)用表、頻率表等。二、標(biāo)記與符號(hào)

儀表的表面標(biāo)記、符號(hào)是識(shí)別儀表種類，表明儀表的用途、構(gòu)造、準(zhǔn)確度等級(jí)、正常工作條件和環(huán)境要求等的標(biāo)志。幾種常用電氣測(cè)量?jī)x表的標(biāo)記、符號(hào)見(jiàn)表3-2（P48）被測(cè)量單位符號(hào)見(jiàn)表3-3（P49）三、儀表的誤差和準(zhǔn)確度等級(jí)1、儀表誤差的分類誤差：測(cè)量時(shí)儀表的讀數(shù)和實(shí)際值之間的差異稱為儀表的誤差。（1）基本誤差基本誤差是在正常工作條件下本身所固有的它是由于結(jié)構(gòu)和制作而產(chǎn)生的誤差。一般包括活動(dòng)部件的摩擦誤差；活動(dòng)部件不對(duì)稱而產(chǎn)生的不平衡誤差；傾斜誤差；刻度誤差；彈簧變形誤差以及內(nèi)部電磁場(chǎng)誤差等。分類：（2）附加誤差附加誤差是儀表受外界條件的影響所引起的誤差。它包括溫度附加誤差；外磁場(chǎng)和外電場(chǎng)附加誤差以及頻率附加誤差等。三、儀表的誤差和準(zhǔn)確度等級(jí)2、誤差的幾種表達(dá)形式（1）絕對(duì)誤差Δ

指儀表的指示值A(chǔ)X與被測(cè)量的實(shí)際值A(chǔ)0之間的差值稱為測(cè)量的絕對(duì)誤差。即

Δ=AX-A0

被測(cè)量的實(shí)際值A(chǔ)0系指范型儀表（精度高的標(biāo)準(zhǔn)表）的指示值。三、儀表的誤差和準(zhǔn)確度等級(jí)2、誤差的幾種表達(dá)形式（2）相對(duì)誤差γ

指絕對(duì)誤差Δ占被測(cè)量實(shí)際值A(chǔ)0的百分?jǐn)?shù)，即相對(duì)誤差給出了測(cè)量誤差的明確概念，用它對(duì)不同的測(cè)量誤差進(jìn)行比較很方便，所以它是一種較為常用的測(cè)量誤差的表示形式。在實(shí)際測(cè)量中，，常常用儀表的指示值A(chǔ)X代替實(shí)際值A(chǔ)0進(jìn)行相對(duì)誤差的近似估算。即三、儀表的誤差和準(zhǔn)確度等級(jí)2、誤差的幾種表達(dá)形式（3）引用誤差γm

相對(duì)誤差可以表示測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度，但卻不能說(shuō)明儀表本身的準(zhǔn)確程度。一般采用引用誤差來(lái)反映儀表的準(zhǔn)確度，即絕對(duì)誤差Δ與儀表量程（最大讀數(shù)）Am的比值的百分?jǐn)?shù)，即引用誤差實(shí)際指儀表在最大讀數(shù)時(shí)的相對(duì)誤差，即滿刻度相對(duì)誤差。三、儀表的誤差和準(zhǔn)確度等級(jí)3、儀表的準(zhǔn)確度±Ｋ儀表的準(zhǔn)確度：由于指示儀表在測(cè)量時(shí)，絕對(duì)誤差Δ會(huì)多少有些變化，因而造成的誤差也會(huì)隨之變化，所以，工程上規(guī)定以最大引用誤差來(lái)表示儀表的準(zhǔn)確度。即儀表最大絕對(duì)誤差Δm與儀表最大量程數(shù)Am比值的百分?jǐn)?shù)，叫做儀表的準(zhǔn)確度。因此，被測(cè)量值越接近滿刻度，最大引用誤差越小，儀表的基本誤差也越小，準(zhǔn)確度越高。三、儀表的誤差和準(zhǔn)確度等級(jí)3、儀表的準(zhǔn)確度±Ｋ儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，電工儀表精度分為七個(gè)等級(jí)（P50表3-4）準(zhǔn)確度等級(jí)0.10.20.51.01.52.55.0基本誤差％±0.1±0.2±0.5±1.0±1.5±2.5±5.00.1、0.2級(jí)儀表作為標(biāo)準(zhǔn)表（又稱范型儀表）0.5、1.0、1.5級(jí)儀表多用于實(shí)驗(yàn)室1.5、2.5、5.0級(jí)儀表則用于電氣工程測(cè)量三、儀表的誤差和準(zhǔn)確度等級(jí)3、儀表的準(zhǔn)確度±Ｋ選用儀表時(shí)注意：在選用儀表時(shí)，除了考慮儀表的準(zhǔn)確度以外，還要選擇合適的量限，以提高測(cè)量的精度。前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)，儀表的準(zhǔn)確度以最大引用誤差來(lái)衡量，而測(cè)量精度以該處可能產(chǎn)生的最大誤差來(lái)衡量。準(zhǔn)確度高的儀表在使用不合理時(shí)產(chǎn)生的相對(duì)誤差可能會(huì)大于準(zhǔn)確度低的儀表。三、儀表的誤差和準(zhǔn)確度等級(jí)3、儀表的準(zhǔn)確度±Ｋ例如：為了測(cè)量20V電壓，如果選用準(zhǔn)確度為0.5級(jí)的，但量限為150V的電壓表，則測(cè)量結(jié)果中可能出現(xiàn)的最大絕對(duì)誤差為

Δm=γmAm=±0.5％×150=±0.75V

測(cè)量20V時(shí)的相對(duì)誤差為

為了測(cè)量20V電壓，如果選用準(zhǔn)確度為1.5級(jí)的，但量限為30V的電壓表，則測(cè)量結(jié)果中可能出現(xiàn)的最大絕對(duì)誤差為

Δm=γmAm=±1.5％×30=±0.45V

測(cè)量20V時(shí)的相對(duì)誤差為三、儀表的誤差和準(zhǔn)確度等級(jí)3、儀表的準(zhǔn)確度±Ｋ結(jié)論：由此可見(jiàn)，測(cè)量結(jié)果的精度，不僅與儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)有關(guān)，而且與它的量限也有關(guān)。因此，在選擇儀表的量限時(shí)，被測(cè)值應(yīng)盡量使指針指在刻度標(biāo)尺的三分之二以上。第二節(jié)常用電工儀表的工作原理一、指示儀表的基本組成部分及其作用二、磁電系儀表的工作原理三、電磁系儀表的工作原理四、電動(dòng)系儀表和鐵磁電動(dòng)系儀表的工作原理五、感應(yīng)系儀表六、幾種常用測(cè)量機(jī)構(gòu)的主要特性及應(yīng)用

一、指示儀表的基本組成部分及其作用1、指示儀表的基本組成部分

電工指示儀表的任務(wù)就是把被測(cè)電量、磁量或電參數(shù)轉(zhuǎn)換為儀表可動(dòng)部分的機(jī)械偏轉(zhuǎn)角，在轉(zhuǎn)換過(guò)程中，使兩者都保持一定的函數(shù)關(guān)系，從而用指針偏轉(zhuǎn)的角度大小反映被測(cè)量的數(shù)值。

一、指示儀表的基本組成部分及其作用1、指示儀表的基本組成部分

指示儀表一般由測(cè)量線路和測(cè)量機(jī)構(gòu)構(gòu)成。被測(cè)量測(cè)量機(jī)構(gòu)能接受的過(guò)渡量偏轉(zhuǎn)角α=F(y)=φ(x)xy=f(x)測(cè)量線路測(cè)量機(jī)構(gòu)測(cè)量線路:

測(cè)量線路的作用是把各種不同的被測(cè)量按一定的比例轉(zhuǎn)換為能被測(cè)量機(jī)構(gòu)所接受的過(guò)渡量。測(cè)量線路通常由電阻器、電容器、電感器等電子元件組成，不同的儀表其測(cè)量線路各不相同。如：電流采用分流器，電壓采用分壓器等。

一、指示儀表的基本組成部分及其作用1、指示儀表的基本組成部分

指示儀表一般由測(cè)量線路和測(cè)量機(jī)構(gòu)構(gòu)成。被測(cè)量測(cè)量機(jī)構(gòu)能接受的過(guò)渡量偏轉(zhuǎn)角α=F(y)=φ(x)xy=f(x)測(cè)量線路測(cè)量機(jī)構(gòu)測(cè)量機(jī)構(gòu):

測(cè)量機(jī)構(gòu)的作用是將被測(cè)量x（或過(guò)渡量y）轉(zhuǎn)換成儀表可動(dòng)部分的機(jī)械偏轉(zhuǎn)角α，它是電工指示儀表的核心。

一、指示儀表的基本組成部分及其作用2、測(cè)量機(jī)構(gòu)的主要裝置1）轉(zhuǎn)動(dòng)力矩裝置在被測(cè)量或過(guò)渡量的作用下，能產(chǎn)生使儀表偏轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。而且這個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的大小要隨被測(cè)量或過(guò)渡量的變化而按一定的關(guān)系變化。根據(jù)測(cè)量機(jī)構(gòu)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的原理的不同，指示儀表可分為磁電系、電磁系、電動(dòng)系等等。

一、指示儀表的基本組成部分及其作用2、測(cè)量機(jī)構(gòu)的主要裝置2）反作用力裝置在可動(dòng)部分偏轉(zhuǎn)時(shí)，能產(chǎn)生隨偏轉(zhuǎn)角增加而增加的反作用力矩，以平衡轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，使偏轉(zhuǎn)角能夠反映被測(cè)量的大小。反作用力矩一般由游絲或張絲產(chǎn)生，還有利用磁力來(lái)產(chǎn)生反作用力矩的，其大小與偏轉(zhuǎn)角成正比。

一、指示儀表的基本組成部分及其作用2、測(cè)量機(jī)構(gòu)的主要裝置3）阻尼力矩裝置在可動(dòng)部分作偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，能產(chǎn)生適當(dāng)?shù)淖枘崃匾韵拗破鋽[動(dòng)，從而使可動(dòng)部分盡快地穩(wěn)定在平衡的位置上。阻尼力矩一般由空氣阻尼器和磁感應(yīng)阻尼器產(chǎn)生，空氣阻尼器的阻尼力矩是利用空氣阻力產(chǎn)生的；磁感應(yīng)阻尼器的阻尼力矩是利用可動(dòng)部分在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電磁力產(chǎn)生的。

一、指示儀表的基本組成部分及其作用2、測(cè)量機(jī)構(gòu)的主要裝置4）支撐裝置測(cè)量機(jī)構(gòu)中的可動(dòng)部分要隨被測(cè)量大小而偏轉(zhuǎn)，必須有支撐裝置，支撐裝置的摩擦力應(yīng)盡可能小，以保證儀表工作的準(zhǔn)確度。電工指示儀表內(nèi)的支撐裝置有軸尖軸承支撐裝置和張絲彈片支撐裝置。

一、指示儀表的基本組成部分及其作用2、測(cè)量機(jī)構(gòu)的主要裝置5）讀數(shù)裝置應(yīng)能直接指示出被測(cè)量的大小。電工指示儀表指示被測(cè)量大小一般由指示裝置完成，指示裝置由指針和標(biāo)度尺組成。注意：為了消除視覺(jué)誤差，有些儀表標(biāo)度尺下面還安裝一塊反射鏡，當(dāng)看到指針和指針在鏡中的影像重合時(shí)才能讀數(shù)。

二、磁電系儀表的工作原理1、測(cè)量機(jī)構(gòu)的組成

主要由固定的永久磁鐵和活動(dòng)的通電線圈兩部分組成。

二、磁電系儀表的工作原理2、工作原理

磁電系儀表的核心部分是測(cè)量機(jī)構(gòu)（又叫表頭），它是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中受電磁力的作用而偏轉(zhuǎn)的原理制成的。

二、磁電系儀表的工作原理3、特點(diǎn)

（1）準(zhǔn)確度和靈敏度高由于永久磁鐵磁性很強(qiáng)，能在很小電流下產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)矩，所以摩擦力小，溫度和外磁場(chǎng)所造成的誤差小。

（2）刻度均勻由于指針的偏轉(zhuǎn)角與被測(cè)電流的大小成正比，所以該系列儀表刻度均勻，易讀數(shù)。

（3）功率消耗小由于通過(guò)測(cè)量機(jī)構(gòu)的電流很小，所以本身消耗功率很小。

二、磁電系儀表的工作原理3、特點(diǎn)

（4）過(guò)載能力小由于被測(cè)電流要通過(guò)游絲與線圈連通，而線圈的導(dǎo)線又很細(xì)，所以，一旦過(guò)載，易引起游絲彈性變化，甚至燒表。

（5）只能測(cè)量直流由于永久磁鐵的極性是固定的，所以只有線圈流入直流電流，表的可動(dòng)部分才能產(chǎn)生穩(wěn)定的偏轉(zhuǎn)。

三、電磁系儀表的工作原理1、測(cè)量機(jī)構(gòu)的組成

主要由固定線圈和裝在轉(zhuǎn)軸上的可動(dòng)鐵片組成。可分為吸引型和排拆型兩種。

三、電磁系儀表的工作原理2、工作原理

電磁系儀表和磁電系儀表一樣，也是依靠電磁相互作用原理制成的。但它與磁電系儀表的區(qū)別是其磁場(chǎng)是由被測(cè)電流產(chǎn)生的。

三、電磁系儀表的工作原理3、特點(diǎn)

（1）既可測(cè)量直流，又可測(cè)量交流，但測(cè)量直流時(shí)有磁滯誤差，只有當(dāng)鐵片采用優(yōu)質(zhì)坡莫合金材料時(shí)，才可以制成交直流兩用儀表。

（2）可直接測(cè)量較大電流，過(guò)載能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低。（被測(cè)電流不是游絲導(dǎo)入導(dǎo)出，而是通過(guò)固定線圈）

（3）標(biāo)尺刻度不均勻，因?yàn)橹羔樒D(zhuǎn)角與被測(cè)電流的平方成正比，所以標(biāo)尺具有平方律的特性，即起始段分布較密，而末段分布稀疏。

三、電磁系儀表的工作原理3、特點(diǎn)

（4）易受外磁場(chǎng)影響。因?yàn)樗拇艌?chǎng)是由固定線圈通入電流而產(chǎn)生，強(qiáng)度較弱，所以極易受外界磁場(chǎng)干擾。①磁屏蔽將測(cè)量機(jī)構(gòu)裝在用導(dǎo)磁性能良好的材料做成的屏蔽罩內(nèi)，有時(shí)采用多層磁屏蔽。解決辦法：②無(wú)定位結(jié)構(gòu)把測(cè)量機(jī)構(gòu)的固定線圈分成完全相同的兩個(gè)部分，而且進(jìn)行反串，當(dāng)線圈通電后，兩線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反，但其總轉(zhuǎn)矩卻是相加的，一旦有外磁場(chǎng)存在，一個(gè)線圈的磁場(chǎng)若被消弱，另一個(gè)線圈的磁場(chǎng)勢(shì)必增強(qiáng)，因兩個(gè)線圈的結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱，所以外磁場(chǎng)對(duì)測(cè)量機(jī)構(gòu)的總作用相互抵消，使得儀表放置的位置如何，外磁場(chǎng)總是抵消的。

四、電動(dòng)系儀表和鐵磁電動(dòng)系儀表的工作原理

(一)、電動(dòng)系儀表的工作原理1、測(cè)量機(jī)構(gòu)的組成

主要由分段的固定線圈和裝在固定線圈內(nèi)的可動(dòng)線圈構(gòu)成。

四、電動(dòng)系儀表和鐵磁電動(dòng)系儀表的工作原理(一)、電動(dòng)系儀表的工作原理2、工作原理

電動(dòng)系儀表是利用通過(guò)電流的固定線圈代替磁電系儀表的永久磁鐵，由于固定線圈可以通過(guò)直流，也可以通過(guò)交流，從而既可測(cè)量直流，又可測(cè)量交流。它不但可以做成交、直流兩用而準(zhǔn)確度較高的電壓表、電流表，還可以做成功率表和功率因素表等。

四、電動(dòng)系儀表和鐵磁電動(dòng)系儀表的工作原理(一)、電動(dòng)系儀表的工作原理2、工作原理

四、電動(dòng)系儀表和鐵磁電動(dòng)系儀表的工作原理(一)、電動(dòng)系儀表的工作原理3、特點(diǎn)

（1）準(zhǔn)確度高。由于這種儀表內(nèi)沒(méi)有鐵磁物質(zhì)，不存在磁滯后誤差，準(zhǔn)確度等級(jí)最高可達(dá)0.1級(jí)。

（2）交直流兩用，并且能測(cè)量非正弦電流有效值。

（3）能構(gòu)成多種類儀表：將固定和可動(dòng)線圈串聯(lián)，就是電動(dòng)系電流表；將固定和可動(dòng)線圈分別與分壓電阻串聯(lián)，就是電動(dòng)式電壓表；另外還能組成功率表、相位表等。

（4）電動(dòng)系功率表刻度標(biāo)尺均勻。

四、電動(dòng)系儀表和鐵磁電動(dòng)系儀表的工作原理(一)、電動(dòng)系儀表的工作原理4、缺點(diǎn)

（1）儀表易受外磁場(chǎng)影響。

（2）本身消耗功率大。

（3）過(guò)載能力小。

（4）電動(dòng)系電流、電壓表刻度不均勻，因?yàn)橹羔樒D(zhuǎn)角α與電流電壓的平方成正比，所以刻度有平方律特性。

四、電動(dòng)系儀表和鐵磁電動(dòng)系儀表的工作原理(二)、鐵磁電動(dòng)系儀表的工作原理1、測(cè)量機(jī)構(gòu)的組成

鐵磁電動(dòng)系測(cè)量機(jī)構(gòu)主要是為了克服電動(dòng)系測(cè)量機(jī)構(gòu)本身磁場(chǎng)弱，易受外磁場(chǎng)影響的缺點(diǎn)而設(shè)計(jì)的。

為了增大工作磁場(chǎng)，采用了把固定線圈繞在鐵芯上，而可動(dòng)線圈內(nèi)增加一個(gè)鐵芯。這樣就增加了儀表的偏轉(zhuǎn)力矩。

四、電動(dòng)系儀表和鐵磁電動(dòng)系儀表的工作原理(二)、鐵磁電動(dòng)系儀表的工作原理2、工作原理

鐵磁電動(dòng)系儀表和電動(dòng)系儀表的工作原理是相同的。

四、電動(dòng)系儀表和鐵磁電動(dòng)系儀表的工作原理(二)、鐵磁電動(dòng)系儀表的工作原理3、特點(diǎn)

（1）儀表本身磁場(chǎng)很強(qiáng)，所以外磁場(chǎng)對(duì)其影響要顯著降低。

（2）由于鐵芯有磁滯損耗和渦流損耗，降低了儀表的準(zhǔn)確度，一般用作開(kāi)關(guān)板式儀表。

五、感應(yīng)系儀表1、測(cè)量機(jī)構(gòu)的組成

（1）驅(qū)動(dòng)元件：它由電壓元件（電壓線圈、鐵芯）和電流元件（電流線圈和鐵芯）兩部分組成，用來(lái)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。電壓元件：在E字形鐵芯上繞有匝數(shù)多、而且導(dǎo)線截面較小的線圈，該線圈使用時(shí)與負(fù)載并聯(lián)，故稱電壓線圈。

五、感應(yīng)系儀表1、測(cè)量機(jī)構(gòu)的組成

（1）驅(qū)動(dòng)元件：它由電壓元件（電壓線圈、鐵芯）和電流元件（電流線圈和鐵芯）兩部分組成，用來(lái)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。電流元件：在U字形鐵芯上繞有匝數(shù)少、而且導(dǎo)線截面較大的線圈，該線圈使用時(shí)與負(fù)載串聯(lián)，故稱電流線圈。

五、感應(yīng)系儀表1、測(cè)量機(jī)構(gòu)的組成

（2）轉(zhuǎn)動(dòng)元件：由圓形鋁盤(pán)和轉(zhuǎn)軸組成，轉(zhuǎn)軸上裝有傳遞鋁盤(pán)轉(zhuǎn)數(shù)的蝸桿，儀表工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)元件產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，驅(qū)動(dòng)鋁盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。

五、感應(yīng)系儀表1、測(cè)量機(jī)構(gòu)的組成

（3）制動(dòng)元件：由永久磁鐵組成，用來(lái)在鋁盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生制動(dòng)力矩，使鋁盤(pán)轉(zhuǎn)數(shù)與被測(cè)功率成正比。

五、感應(yīng)系儀表1、測(cè)量機(jī)構(gòu)的組成

（4）積算機(jī)構(gòu)：用來(lái)計(jì)算鋁盤(pán)轉(zhuǎn)數(shù)，實(shí)現(xiàn)累計(jì)電能的目的，它由齒輪、滾軸及計(jì)數(shù)器等組成。（計(jì)度器）

五、感應(yīng)系儀表2、工作原理

感應(yīng)系儀表是利用電磁感應(yīng)的原理制作的，它由載流線圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，使可動(dòng)部分導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流又和交變磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力矩，使儀表工作。

六、幾種常用測(cè)量機(jī)構(gòu)的主要特性及應(yīng)用表3-5常用測(cè)量機(jī)構(gòu)的主要特性和應(yīng)用

綜上所述，現(xiàn)將常用測(cè)量機(jī)構(gòu)的主要特性和應(yīng)用情況列于表3-5。以便于分析比較。（P54~55）第三節(jié)電氣測(cè)量一、電測(cè)儀表使用的基本要求二、直流電流的測(cè)量三、直流電壓的測(cè)量四、交流電流的測(cè)量五、交流電壓的測(cè)量六、電能的測(cè)量

一、電測(cè)儀表使用的基本要求

在進(jìn)行電氣測(cè)量時(shí)，必須首先選擇合適的儀表，并且在測(cè)量過(guò)程中，采用正確的使用方法。這樣，才能得到準(zhǔn)確有效的測(cè)量數(shù)據(jù)，否則，不但不能得到正確的測(cè)量數(shù)據(jù)，而且可能引起人身設(shè)備事故，所以正確選擇和使用儀表是非常重要的。要正確地選擇和使用儀表必須熟悉儀表的結(jié)構(gòu)、原理和技術(shù)特性，各種系列的儀表的結(jié)構(gòu)、原理及特點(diǎn)我們前面已經(jīng)介紹，下面簡(jiǎn)要介紹一下使用儀表的基本要求。

一、電測(cè)儀表使用的基本要求1、正確選擇儀表

（1）選擇儀表的類型。根據(jù)被測(cè)量的性質(zhì)選擇儀表的類型，如根據(jù)被測(cè)量是直流還是交流，來(lái)選擇直流儀表還是交流儀表或選用直流檔還是交流檔。測(cè)量交流時(shí)還要考慮是正弦還是非正弦，是工頻還是高頻。

（2）選擇儀表的內(nèi)阻。根據(jù)測(cè)量線路及被測(cè)量電路阻抗大小選擇儀表的內(nèi)阻，如電壓表的內(nèi)阻越大越好，電流表的內(nèi)阻越小越好。一般當(dāng)電壓表內(nèi)阻Rv≥100R（R為與電壓表并聯(lián)的被測(cè)電路的總電阻），就可以忽略電壓表內(nèi)阻的影響。

一、電測(cè)儀表使用的基本要求1、正確選擇儀表

（3）選擇儀表的準(zhǔn)確度根據(jù)實(shí)際工程要求和經(jīng)濟(jì)性，合理選擇儀表的準(zhǔn)確度，準(zhǔn)確度等級(jí)越高，儀表價(jià)格也越高，且維修也越困難。一般控制屏上儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)規(guī)定為：交流電壓表、電流表、功率表準(zhǔn)確度等級(jí)為1.5~2.5級(jí)；直流電流表、電壓表準(zhǔn)確度等級(jí)為1.5級(jí)，與測(cè)量?jī)x表連接的分流器，附加電阻的準(zhǔn)確度要求不低于0.5級(jí)，測(cè)量用互感器準(zhǔn)確度等級(jí)至少應(yīng)為1.0級(jí)。實(shí)驗(yàn)室用測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確度等級(jí)為0.5~1.5級(jí)，0.1級(jí)至0.2級(jí)儀表通常作標(biāo)準(zhǔn)表用于精密測(cè)量。

一、電測(cè)儀表使用的基本要求1、正確選擇儀表

（4）選擇儀表量程。根據(jù)被測(cè)量的大小，選用適當(dāng)?shù)牧砍?，使被測(cè)量大小為儀表測(cè)量上限的的1/2~2/3以上。若不知道被測(cè)量的大致數(shù)值范圍，則應(yīng)先用儀表最大量程檔進(jìn)行點(diǎn)測(cè)，以判定被測(cè)量的大致范圍。

（5）選擇儀表的工作條件。儀表使用條件分為A組、B組和C組。A組儀表一般在0℃~40℃的條件下使用，B組儀表一般在-20℃~50℃的條件下使用，C組儀表一般在-40℃~60℃的條件下使用。

一、電測(cè)儀表使用的基本要求2、正確接線

不同的儀表，接線也不同，不能亂接和接錯(cuò)。一般電流表（或功率表、電能表電流線圈）串聯(lián)接入電路，電壓表（或功率表、電能表電壓線圈）并聯(lián)接入電路；直流表要注意“+”、“-”端子，在不知極性的情況下，也可采用點(diǎn)測(cè)法判定極性；電流互感器原邊串入電路，副邊所有電流表（或電流線圈）串聯(lián)，電壓互感器原邊并入被測(cè)電路，副邊所有電壓表（或電壓線圈）并聯(lián)?；ジ衅鞫卫@組有兩種，應(yīng)把測(cè)量?jī)x表接在準(zhǔn)確度較高的端子上，而將繼電保護(hù)接在準(zhǔn)確度低一級(jí)的端子上；功率表和電能表的接線必須注意端子的極性符號(hào)。

二、直流電流的測(cè)量1、直流電流表的構(gòu)成

一般由磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu)構(gòu)成，由于磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu)中，通電的可動(dòng)線圈導(dǎo)線很細(xì)，而且電流還要通過(guò)游絲，所以允許直接通過(guò)的電流很小，所以它本身只能用作微安表或毫安表。為了測(cè)量較大電流，必須采用分流器，磁電系電流表通常由測(cè)量機(jī)構(gòu)和分流器并聯(lián)構(gòu)成。

二、直流電流的測(cè)量1、直流電流表的構(gòu)成rc：測(cè)量機(jī)構(gòu)內(nèi)阻Ic：測(cè)量機(jī)構(gòu)的滿偏電流RfL：分流電阻I：擴(kuò)大量程的電流n：電流量程擴(kuò)大倍數(shù)Icrc=IrcRfLrc+RfLIIc=n=rc+RfLRfLn=rcRfL+1n-1RfL=rc

從上式說(shuō)明，要使電流表量程擴(kuò)大n倍，所并聯(lián)的分流電阻RfL應(yīng)為測(cè)量機(jī)構(gòu)內(nèi)阻

rc的1/（n-1）倍。

二、直流電流的測(cè)量1、直流電流表的構(gòu)成解：電流量程擴(kuò)大倍數(shù)：

例如：有一只內(nèi)阻為200Ω，滿刻度為500μA的磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu)，若要將其改制成量程為1A的直流電流表，應(yīng)并聯(lián)多大的分流電阻？IIcn=1500×10-6==2000（倍）n-1RfL=rc2000-1200=≈0.1Ω應(yīng)并聯(lián)分流電阻：

二、直流電流的測(cè)量1、直流電流表的構(gòu)成

由上式可見(jiàn),對(duì)于相同的測(cè)量機(jī)構(gòu),配以不同的分流器,便可制成不同量程的電流表。分流器用溫度系數(shù)很小的錳銅電阻制成。為了防止通過(guò)電流時(shí)溫度過(guò)高而造成誤差，分流器要有足夠的散熱面積。當(dāng)電流較小時(shí)，分流器一般裝在電流表內(nèi)部，稱為內(nèi)附式分流器。當(dāng)電流在50A以上時(shí)，分流器一般裝在電流表外部，稱為外附式分流器。

二、直流電流的測(cè)量1、直流電流表的構(gòu)成

外附式分流器有兩對(duì)接線端鈕，粗的一對(duì)稱“電流接頭”，串接于被測(cè)的大電流電路中，細(xì)的一對(duì)叫“電位接頭”，和磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu)并聯(lián)。

二、直流電流的測(cè)量1、直流電流表的構(gòu)成

分流器一般不標(biāo)明電阻數(shù)值，而標(biāo)明“額定電流”和“額定電壓”值，額定電壓一般都統(tǒng)一規(guī)定為75mV和45mV。

當(dāng)測(cè)量機(jī)構(gòu)的電壓量限(即電流量限與內(nèi)阻的乘積)等于分流器的電壓額定值時(shí)，則它的電流限量等于分流器的額定值。

例如：100A的直流電流表，注明配用100A、75mV的分流器。如果將它配上500A、75mV的分流器時(shí)，它的量程就可擴(kuò)大5倍，表的讀數(shù)就要乘以5，才是所測(cè)得的實(shí)際電流值。

二、直流電流的測(cè)量2、直流電流的測(cè)量

在進(jìn)行直流電流測(cè)量時(shí)，電流表應(yīng)串接在被測(cè)電路中。

接線時(shí)將被測(cè)電流的的流入端接電流表的“+”接線端鈕，而流出端接“-”接線端鈕。

電流表量程的選擇應(yīng)根據(jù)被測(cè)量電流的大小而定。如事先估計(jì)不出被測(cè)電流大小的范圍，則應(yīng)先使用量程較大的電流表測(cè)試，然后再換一個(gè)合適量程的電流表。

三、直流電壓的測(cè)量1、直流電壓表的構(gòu)成

根據(jù)歐姆定律可知，一只內(nèi)阻為rc，滿刻度電流為Ic的磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu)，本身是一只Uc=Icrc的直流電壓表，只是其電壓量程很小。如果要測(cè)量更高的電壓，就必須擴(kuò)大其電壓量程。方法就是將測(cè)量機(jī)構(gòu)串聯(lián)一只電阻Rv。

三、直流電壓的測(cè)量1、直流電壓表的構(gòu)成

上式說(shuō)明，要使電壓表量程擴(kuò)大m倍，需要串聯(lián)的分壓電阻Rv是測(cè)量機(jī)構(gòu)內(nèi)阻rc的(m-1)倍。rc：測(cè)量機(jī)構(gòu)內(nèi)阻Ic：測(cè)量機(jī)構(gòu)的滿偏電流Uc：測(cè)量機(jī)構(gòu)額定電壓Rv：分壓電阻U：擴(kuò)大量程的電壓m：電壓量程擴(kuò)大倍數(shù)Rv=(m-1)rcrc+RvUrcUc=rcUUc=rc+Rv=m

三、直流電壓的測(cè)量1、直流電壓表的構(gòu)成例如：一只內(nèi)阻為500Ω

，滿刻度為100μA的磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu)，要改制成50V量程的直流電壓表，應(yīng)串聯(lián)多大的分壓電阻？Rv=(m-1)rc=(1000-1)×500=499500(Ω)解：測(cè)量機(jī)構(gòu)額定電壓：Uc=Icrc=100×10-6×500

=0.05V電壓量程擴(kuò)大倍數(shù)：UUcm=500.05==1000(倍)應(yīng)串聯(lián)的分壓電阻：

三、直流電壓的測(cè)量1、直流電壓表的構(gòu)成

直流電壓表由磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu)與分壓電阻串聯(lián)而成，通過(guò)選擇不同的分壓電阻即可得到不同量程的電壓表。

分壓電阻分內(nèi)附、外附，一般600V以下用內(nèi)附，高于600V用外附。

三、直流電壓的測(cè)量2、直流電壓的測(cè)量

直流電壓表在測(cè)量時(shí)，與被測(cè)負(fù)載并聯(lián)。

磁電系電壓表在使用時(shí)應(yīng)將被測(cè)電壓高電位端接電壓表的“+”接線端鈕，低電位端接“-”接線端鈕。

電壓表量程的選擇應(yīng)根據(jù)被測(cè)量電壓的大小而定。如事先估計(jì)不出被測(cè)電壓大小的范圍，則應(yīng)先使用量程較大的電壓表測(cè)試，然后再換一個(gè)合適量程的電壓表。

四、交流電流的測(cè)量1、交流電流表的構(gòu)成

交流電流表一般由電磁系或電動(dòng)系測(cè)量機(jī)構(gòu)構(gòu)成。電磁系電流表構(gòu)成：由于電磁系測(cè)量機(jī)構(gòu)的固定線圈允許通過(guò)較大電流，用電磁系測(cè)量機(jī)構(gòu)構(gòu)成電流表時(shí)一般不必并分流電阻而直接構(gòu)成。

其固定線圈分成二段，兩段固定線圈由串聯(lián)通過(guò)改變連接片的位置改成并聯(lián)時(shí)，量程擴(kuò)大一倍。

四、交流電流的測(cè)量1、交流電流表的構(gòu)成

交流電流表一般由電磁系或電動(dòng)系測(cè)量機(jī)構(gòu)構(gòu)成。電動(dòng)系電流表構(gòu)成：在量程較小時(shí)，把定圈和動(dòng)圈串聯(lián)構(gòu)成。在量程較大時(shí)，動(dòng)圈和定圈并聯(lián)。通過(guò)分流電阻使流過(guò)定圈電流較大而流過(guò)動(dòng)圈的電流較?。ㄒ騽?dòng)圈允許通過(guò)的電流小）。

電動(dòng)系電流表改變量程的方法也可以通過(guò)把固定線圈分段，改變其串并聯(lián)連接方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

四、交流電流的測(cè)量2、交流電流的測(cè)量

當(dāng)被測(cè)電流不是很大時(shí)，只要把交流電流表直接串入測(cè)量回路即可，交流電流表的接線不必考慮極性。當(dāng)被測(cè)電流較大時(shí)，則采用加接電流互感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。

電流表經(jīng)電流互感器接入時(shí)，若電流互感器的變比I1/I2為K，則所測(cè)得的電流應(yīng)為電流表的讀數(shù)乘以K。

電流互感器二次側(cè)嚴(yán)禁開(kāi)路，在回路中也不允許裝保險(xiǎn)絲。如需要在帶負(fù)載的情況下裝拆儀表，必須先把電流互感器二次側(cè)短路，才能將儀表連接線拆開(kāi)。

五、交流電壓的測(cè)量1、交流電壓表的構(gòu)成

交流電壓表可由電磁系測(cè)量機(jī)構(gòu)與分壓電阻串聯(lián)構(gòu)成，或由電動(dòng)系測(cè)量機(jī)構(gòu)的動(dòng)圈與定圈串聯(lián)后再與分壓電阻串聯(lián)構(gòu)成。

五、交流電壓的測(cè)量2、交流電壓的測(cè)量

當(dāng)被測(cè)交流電壓不是很大時(shí)，可把交流電壓表與被測(cè)負(fù)載并聯(lián)直接測(cè)量，交流電壓表的接線不必考慮極性問(wèn)題。

當(dāng)被測(cè)交流電壓較大時(shí)，則需通過(guò)電壓互感器進(jìn)行測(cè)量。所測(cè)電壓為電壓表讀數(shù)乘以互感器變比。

六、電能的測(cè)量1、單相電能的測(cè)量單相電能表的構(gòu)成：感應(yīng)系電能表由感應(yīng)系測(cè)量機(jī)構(gòu)構(gòu)成，其電流線圈與負(fù)載串聯(lián)，流過(guò)負(fù)載的電流，其電壓線圈與負(fù)載并聯(lián)，反映負(fù)載的電壓。感應(yīng)系測(cè)量機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速與負(fù)載的有功功率成正比，負(fù)載功率越大，則其轉(zhuǎn)速越快，通過(guò)其積算機(jī)構(gòu)，即可測(cè)出負(fù)載在一定時(shí)間內(nèi)所消耗的電能。

六、電能的測(cè)量1、單相電能的測(cè)量單相電能表的接線：?jiǎn)蜗嚯娔鼙淼慕泳€有兩種，即順入式和跳入式。

六、電能的測(cè)量1、單相電能的測(cè)量單相電能表的接線：

當(dāng)負(fù)載電流超過(guò)電度表額定值時(shí)，電能表需經(jīng)電流互感器接入電路，此時(shí)，要注意電度表的標(biāo)定電流必須是5A。其讀數(shù)要乘以電流互感器變比才是負(fù)載實(shí)際消耗的電能。

六、電能的測(cè)量1、單相電能的測(cè)量單相電能表的接線應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）相線與零線不能接反。若接反，可能造成漏計(jì)電量或短路。（2）電能表電源的進(jìn)出線不能接反，若接反將造成計(jì)量錯(cuò)誤。（3）經(jīng)電流互感器接入的電能表必須注意互感器的極性。若極性接反，將造成錯(cuò)誤計(jì)量。

六、電能的測(cè)量2、三相電能計(jì)量三相三線有功電能表的構(gòu)成：三相二元件電能表由二個(gè)電能測(cè)量單元組裝在一起來(lái)構(gòu)成的，它能測(cè)量三相三線制電路的有功電能。

六、電能的測(cè)量2、三相電能計(jì)量三相三線有功電能表的接線方法：

其接線方式有直接接入式和經(jīng)電流互感器接入式二種。

六、電能的測(cè)量2、三相電能計(jì)量三相四線有功電能表的構(gòu)成：三相三元件電能表由三個(gè)電能測(cè)量單元組裝在一起而構(gòu)成的，它主要用于三相四線制電路計(jì)量電能，它能保證三相負(fù)荷不對(duì)稱時(shí)也能正確計(jì)量。

六、電能的測(cè)量2、三相電能計(jì)量三相四線有功電能表的接線方法：

其接線方式有直接接入式和經(jīng)電流互感器接入式二種。在負(fù)載電流較大時(shí)，則將電能表與電流互感器配合接線來(lái)計(jì)量電能。

六、電能的測(cè)量2、三相電能計(jì)量三相電能表的接線應(yīng)注意以下問(wèn)題：

（1）電壓相序不能接錯(cuò)。三相電能表都要求按正相序接入，如果相序接錯(cuò)，將造成錯(cuò)誤計(jì)量或增大誤差。

（2）對(duì)于經(jīng)電壓電流互感器接入的三相電能表，必須注意電壓、電流對(duì)應(yīng)的相序和互感器的極性。如果相序不對(duì)應(yīng)或互感器極性接反，將造成計(jì)量錯(cuò)誤。

（3）三相四線制有功電能表的零線一定要接入，如果零線不接入電表或斷線，那么雖然電度表還會(huì)運(yùn)行，但由于中心點(diǎn)位移，會(huì)引起較大計(jì)量誤差。

（4）零線和相線不能接錯(cuò)，否則除造成計(jì)量誤差外，電度表電壓線圈還可能由于承受線電壓而燒毀。

六、電能的測(cè)量3、電度計(jì)量裝置的安裝要求（1）關(guān)于電度表安裝場(chǎng)所的規(guī)定1）安裝在干燥及不受震動(dòng)的場(chǎng)所，且便于安裝、試驗(yàn)和抄表工作。2）安裝在定型產(chǎn)品的開(kāi)關(guān)柜（箱）內(nèi)或裝置在電度表板、電度表箱或配電盤(pán)上。3）按供電方案確定的位置安裝。4）下列場(chǎng)所不應(yīng)安裝電度表：有易燃、易爆危險(xiǎn)的場(chǎng)所；有腐蝕性氣體或高溫的場(chǎng)所；有磁場(chǎng)影響及多灰塵的場(chǎng)所；潮濕場(chǎng)所。

六、電能的測(cè)量3、電度計(jì)量裝置的安裝要求（2）電度表板、盤(pán)（包括立式盤(pán)）以及明、暗配電箱的安裝要求1）電度表表板底口距地面不應(yīng)低于1.8m。2）電度表箱暗裝時(shí)，底口距地面不應(yīng)底于1.4m；明裝不應(yīng)低于1.8m，特殊情況者不低于1.2m。3）電度表裝置在露天、共公場(chǎng)所及人易接觸的地方應(yīng)加裝表箱。

在室外裝設(shè)電度表時(shí)，電度表箱應(yīng)有防止雨水侵入的措施，表箱頂部沿箱門處呈坡形，其前后檐應(yīng)超出表箱100mm。（3）在室外裝設(shè)電度表的要求

六、電能的測(cè)量3、電度計(jì)量裝置的安裝要求（4）電度計(jì)量二次回路的安裝要求1）一次側(cè)為雙線圈的電流互感器，電度計(jì)量應(yīng)采用0.5級(jí)的一套線圈；2）二次回路的總阻抗不應(yīng)超過(guò)銘牌的規(guī)定；3）要采用絕緣銅導(dǎo)線，電流回路截面不小于2.5mm2，電壓回路不小于1.5mm2；4）電流回路在接線端子的排列次序規(guī)定為：從左到右，U、V、W、N；電壓回路的排列次序?yàn)椋琔、V、W或U、V、W、N；5）導(dǎo)線中間不允許有接頭，壓接螺栓必須牢固；6）二次線應(yīng)排列整齊，導(dǎo)線兩端應(yīng)穿帶有編號(hào)的塑料標(biāo)記頭。

六、電能的測(cè)量4、電度表的讀數(shù)（1）直接接入線路的電度表

電度表裝有10進(jìn)位的指針式或滾輪式，可抄讀出電度表的指示值，進(jìn)而可以得出電能值，其讀數(shù)方法相同。

用電量=本次讀數(shù)-前次讀數(shù)（2）經(jīng)電流互感器接入線路的電度表

用電量=（本次讀數(shù)-前次讀數(shù)）×電流互感器變比

六、電能的測(cè)量4、電度表的讀數(shù)例如：有一只DR8型5A、380/220V的三相四線有功電度表，經(jīng)過(guò)100/5A的電流互感器接入線路，上月讀數(shù)是99913，本月讀數(shù)是00015，求本月的用電量？

本月用電量=（本月讀數(shù)–上月讀數(shù)）×電流互感器變比解：因本月數(shù)字比上月的小，這是字輪的指示數(shù)循環(huán)了，此時(shí)讀數(shù)應(yīng)在最左0位的前邊加1，即本月讀數(shù)實(shí)際應(yīng)是100015。則=（100015-99913）×100/5