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文件名称:电工电子学课件:电工测量.pptx
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更新时间:2025-06-10
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文档摘要

;8.1电工测量仪表的分类

1.按仪表的工作原理分类

电工测量仪表若按照仪表的工作原理来分类,可分为磁电式、电磁式、电动式、整流式等,如表8-1所列。;;2.按被测量的对象分类

根据测量对象的不同,指示仪表可分为电流表、电压表、功率表、欧姆表、电度表以及多种用途的万用表等,

如表8-2所列。;;3.按被测量的种类分类

根据测量电量的类型的不同,指示仪表可分为直流仪表、单相交流表、交直两用表和三相交流表。;4.按测量的准确度分类

准确度是电工测量仪表的主要特征之一。仪表的准确度与其误差有关。不管仪表制造得如何精确,仪表的读数和被测量的实际值之间总是存在误差的。一种是基本误差,它是由于仪表本身结构的不精确所产生的,如刻度的不精准、弹簧的永久变形、轴和轴承之间的摩擦、零件位置安装不正确等因素。另外一种是附加误差,它是由于外界因素对仪表读数的影响所产生的,例如,没有在正常工作条件下进行测量,测量方法不完善,读数不准确等因素。;仪表的准确度是根据仪表的相对额定误差来分级的。所谓相对额定误差,就是指仪表在正常工作条件下进行测量可能产生的最大基本误差ΔAm与仪表的最大量程(满标值)Am之比,如果以百分数来表示,则为

(8-1);8.2电工测量仪表的型式

按照工作原理,常用的直读式仪表主要分为电磁式、磁电式和电动式等几种类型。

直读式仪表能测量各种电量的根本原理主要是利用仪表中通入电流后产生电磁作用,使可动部分受到转矩而发生转动而制成的。转动转矩与通入的电流之间存在着一定的关系,即

T=f(I);为了使仪表可动部分的偏转角α与被测量成一定比例,必须有一个与偏转角成比例的阻转矩TC来与转动转矩T相平衡,即

T=TC

这样才能使仪表的可动部分平衡在一定位置,从而反映出被测量值的大小。;1.磁电式仪表

磁电式仪表的构造如图8-1所示。它???固定部分包括马蹄形永久磁铁、极掌NS及圆柱形铁心等。极掌与铁心之间的空气隙的长度是均匀的,其中产生均匀的辐射方向的磁场,如图8-2所示。;;;当线圈通有电流I时,由于与空气隙中磁场的相互作用,线圈的两个有效边受到大小相等、方向相反的力,其方向(图8-2)由左手定则来确定,其大小为

F=BlNI

式中,B为空气隙中的磁感应强度;l为线圈在磁场内的有效长度;N为线圈的匝数。;如果线圈的宽度为b,则线圈所受的转矩为

(8-2)

式(8-2)中,k1=BlbN,是一个比例常数。

在转矩的作用下,线圈和指针便转动起来,同时螺旋弹簧被扭紧而产生阻转矩。弹簧的阻转矩与指针的偏转角α成正比,即

(8-3);当弹簧的阻转矩与转动转矩达到平衡时,仪表的可动部分便停止转动。这时

(8-4)

(8-5);2.电磁式仪表

电磁式仪表常用推斥式的构造,如图8-3所示。;;可以近似地认为,作用在铁片的吸力或仪表的转动转矩是与通入线圈的电流的平方成正比的。在通入直流电流I的情况下,仪表的转动转矩为

T=k1I2(8-6)

在通入交流电流i时,仪表可动部分的偏转决定于平均转矩,它和交流电流有效值I的平方成正比,即

T=k1I2;和磁电式仪表一样,产生阻转矩的也是连在转轴上的螺旋弹簧,即

TC=k2α

当阻转矩与转动转矩达到平衡时,可动部分即停止转动。这时T=TC,即

(8-7);3.电动式仪表

电动式仪表的构造如图8-4所示。它有固定线圈和可动线圈两个线圈,可动线圈与指针及空气阻尼器的活塞都固定在转轴上。与磁电式仪表一样,可动线圈中的电流也是通

过螺旋弹簧引入的。;;当固定线圈通有电流I1时,在其内部产生磁场(磁感应强度为B1),可动线圈中的电流I2与此磁场相互作用,产生大小相等、方向相反的两个力(图8-5),其大小则与磁感应强度B1和电流I2的乘积成正比。而B1可以认为是与