常用电工测量仪表及电子仪器仪表概述.docVIP

第3章 常用电工测量仪表 概述 电工仪表分为电工测量指示仪表和较量仪表两大类。在电工测量过程中，不需要度量器直接参与工作，而能够随时指示出被测量的数值的仪表称为指示仪表，又称为直读仪表。如电压表、电流表、矩形表、电能（度）表、万用表、兆欧表等都是指示仪表。若在电工测量过程中，需要度量器直接参与工作才能确定被测量数值的仪表称为较量仪表，如电桥、电位差计等。除了这两大类之外，电工仪表还包括数字仪表、记录式仪表、机械示波器等。不过，机械示波器和记录式仪表的原理和一般电工测量指示仪表相似，只是读数方法不同或附加有记录部分，所以可以看成是电工测量指示仪表的特殊形式。至于扩大量程装置，如分流器、互感器也可以看成是仪表的附件不单独列成一类。由于电工指示仪表的种类繁多，按照不同的功能又可分为各种类型的电工指示仪表，常用的分类方法有如下几种。 3.1.电工测量仪表的分类 3.1.1按仪表测量机构的结构和工作原理分类 按仪表测量机构的结构和工作原理可分为磁电系、电磁系、电动系、感应系、静电系和整流系等。 常用电工测量指示仪表的结构形式以及工作原理如表3—1所示。 表3—1 结构形式 原理结构图 工作原理 适用范围 特点 磁电式 将可动线圈置于永久磁铁的气隙磁场中，当线圈中有被测电流流过时，通有电流的线圈在磁场中受力并带动指针而偏转，当偏转力矩与游丝反作用力矩平衡时，便获得读数 表头本身只能用来测量直流，当配有整流装置后也可测量交流 （1）标度均 （2）灵敏度和准确度较高 （3）读数受外界磁场的影响小 （4）过载能力差 电磁式 在线圈内有一块固定铁片和一块装在转轴上的动铁片，当线圈中有被测电流通过时，两铁片同时被磁化并呈现同一极性，由于同性相斥的缘故，动铁片便带动转轴起偏转。当与游丝的反作用力矩平衡时，便获得读数。 适用于交、直流测量，还可以测量非正弦量的有效值 （1）过载能力强； （2）可以直接测量大电流； （3）标度不均匀； （4）准确度不高； （5）读数受外磁场影响大 电动式 由可动和固定两线圈组成，当两线圈通有电流后，由于载流导体磁场间的相互作用而使可动线圈偏转，当与游丝反作用力矩平衡时，便获得读数 适用于交、直流测量，也可以测量非正弦波量的有效值 （1）灵敏度和准确度比用于交流的其他形式仪表高； （2）标度不匀； （3）过载能力差； （4）读数受外磁场影响大 感应式 仪表由一个或数个绕在铁芯上的线圈和铝盘组成。当线圈中通有交流时，在气隙中便产电生交变磁通铝盘在交变磁通的作用下，感应产生涡流，此涡流在交变的磁场中受力，产生转矩，推动铝盘转动。 只能用于一定频率的交流电 （1）转矩大，过载能力强； （2）受外界磁场影响小； （3）准确度较低 流比计 在同一根转轴上装有两只交叉线圈，在磁场中所受的作用力矩相反，其偏转决定于两个线圈中流过的电流之比值I1/I2，故叫流比计。因为这种仪表没有反作用力弹簧，不用时指针可停在任意位置。 可作兆欧表、相位表、频率表等 （1）具有磁电式和电动式的某些优点； （2）能消除外界的影响； （3）标度不均匀； （4）过载能力差 3.1.2按使用方式分类 按使用方式可分为安装式和可携带式等。 3.1.3按仪表的测量对象分类 按仪表的测量对象可分为电流表、电压表、功率表、相位表、电度表、欧姆表、兆欧表、万用电表等。 3.1.4按仪表所测的电种类分类 按仪表所测的电种类可分为直流、交流、交直流两用仪表。 3.1.5按仪表的使用条件分类 按仪表的使用条件可分为、、、、五组，各组的工作条件和最恶劣。 3.1.6按仪表外壳的防护性能 按仪表外壳的防护性能可分普通式、防尘式、气密式、防溅式、防水式、水密式和隔爆式等。 3.1.7按仪表防御外界磁场或电场的性能分类 按仪表防御外界磁场或电场的性能可分为I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个等级。各级仪表在外磁场或外电场的影响下，允许其指示值改变量如表3—3所示。 表3—3 指示仪表防御性能 防外磁场和电场的等级 仪表读数允许变化量（满刻度的百分数）（％） 防外磁场和电场的等级 仪表读数允许变化量（满刻度的百分数）（％） Ⅰ ±0.5 Ⅲ ±2.5 Ⅱ ±1.0 Ⅳ ±5.0 3.1.8按仪表准确等级分类 按仪表准确等级可分为七级。仪表的准确度反映仪表的基本误差范围。仪表的准确度等级分类如表3—4所示。 表3—4 仪表的准确等级 0.1 0.2 0.5 1.0 1.5 2.5 5.0 基本误差（%） ±0.1 ±0.2 ±0.5 ±1.0 ±1.5 ±2.5 ±5.0 3.2电流表的使用及注意事项 电流表是根据通电导体在磁场中受磁场力的作用而制成的由于磁场力的大小随电流增大而增大