第三讲电流与电压的测量(2.12.5).pptVIP

第三讲 第二章 电流与电压的测量 第一节 电流与电压的测量方法 第二节 磁电系仪表 第四节 电磁系仪表 第五节 电动系仪表 第六节 测量用互感器 第九节 电流表与电压表的使用 本章要点 掌握磁电系、电磁系和电动系三种仪表的结构和工作原理。 了解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。 了解电流表和电压表的选用原则 第一节 电流与电压的测量方法 电压、电流、功率 ——表征电信号能量的三个基本参数 电流是电子设备消耗功率的主要参数，也是衡量电路和电子设备工作安全情况的主要参数。 电压测量是电测量与非电测量的基础； 电测量中，许多电量的测量可以转化为电压测量： 电路工作状态： 饱和与截止，线性度、失真度——〉电压表征 非电测量中，物理量——〉电压信号，再进行测量 如：温度、压力、振动、（加）速度 一、直接测量： 测量电流、电压一般都用直接测量。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，如图所示。 二、间接测量： 在特殊情况下，可以用间接法测量。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，或测量通过电阻的电流，求出电阻两端的压降。 测量电流和电压的仪器按工作原理： 磁电系：通电线圈在磁场中受电磁力矩的作用产生偏转，测直流 电磁系：通电线圈产生磁场形成转动力矩使指针产生偏转，测交流 电动系：利用通电的固定线圈和可动线圈之间的d电动力产生转动力矩使指针产生偏转，测交流 第二节 磁电系仪表 一、磁电系仪表结构 二、工作原理 磁电系仪表的驱动力矩 磁电系仪表的反作用力矩 由游丝产生，与驱动力矩平衡而使指针停留在确定位置，方向与驱动力矩方向相反。 可动线圈通电后，由于线圈在磁场中受到电磁力矩的作用使指针产生偏转，当可动线圈稳定后，指针停在某一ɑ角处： 三、技术性能 1. 灵敏度高、准确度高、表耗功率低 永久磁铁与铁心间的气隙小，气隙间的磁感应强度比较强，故有比较高的灵敏度。 磁感应强度较强，驱动力矩大，可采用反作用力矩系数比较大的游丝。有较大的定位力矩，使摩擦力矩的影响减小，可获得较高的准确度。 流过表头的电流小，故仪表功耗小 磁电系仪表是一种应用广泛具有高灵敏度、高准确度、低表耗功率的仪表。 2.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，标尺的刻度均匀等分，易于标尺的制作。 3.只能用于直流电路 通交流电： 频率小于可动部分的固有振动频率时，指针随电流方向的变化左右摆动； 频率大于固有振动频率时，指针偏转角指示直流分量。 若在交流范围使用，必须配整流器。 4.过载能力弱 被测电流通过游丝导入导出，可动线圈的导线很细，过载时容易烧毁。 磁电式仪表的应用 磁电系直流电流表 微安表或毫安表 磁电系直流电压表 具有较高电阻 磁电系直流微安表或指零仪表 检流计 2.量程扩展 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，通过更换输入接头，可组成多量程的电流表。 第四节 电磁系仪表 电磁系仪表是测量交流电压和交流电流的最常用的一种仪表。 具有结构简单、过载能 力强、价格便宜、可以交直 流两用等一系列优点，在实 验室、工业测量中应用十分 广泛。 反作用力矩：由游丝产生，设其反作用力矩系数为D。 可动部分平衡时，指针停止转动，此时： 电磁系仪表即可测量直流，也可以测量交流量的有效值。 如果通以交流电，由于两铁片的极性同时改变，所以仍然产生推斥力。指针偏转角与被测电流瞬时值平方成正比，当瞬时值变化很快时，由于可动部分惯性，指针偏转角将决定于瞬时力矩在一个周期内的平均值， 2、刻度特性 由于指针偏转角与被测电流的平方成正比，所以标尺呈平方律特性，前密后疏。 3、防干扰性能 线圈磁场的工作气隙大，磁场相对较弱，受外磁场影响比较明显。 磁屏蔽 无定位结构 特性总结： 1．结构简单，价格低廉，过载能力强； 3．灵敏度低，准确度低，最高为0.5级，功耗大 ； 4．交直流两用； 5．刻度不均匀； 6．频率误差大，主要用于工频测量； 7．由于本身磁场较弱，抗干扰能力差； 三、电磁系电流表 电磁系测量机构可直接作为电流表，只要将被测电流接入固定线圈中即可，可测较大的电流。 三量程电流表改变量程的原理电路 改变电压量程，可改变线圈的附加电阻。 但是附加电阻不宜过大，否则通过固定线圈的电流很小，需要增加固定线圈的匝数，使误差增大。 电磁系电流表 与电磁系仪表的区别： 由可动线圈代替可动铁