§3-1电磁系测量机构和整流系测量结构

§3-2指针式交流电流表和电压表

§3-3数字式交流电压表和电流表

§3-4交流测量用互感器

§3-5钳形电流表

§3-6电流表和电压表的选择;1．熟悉电磁系和整流系测量机构的结构。

2．掌握电磁系和整流系测量机构的工作原理。

3．掌握电磁系和整流系测量机构的特点。;交流电流表和交流电压表的测量机构多采用电磁系测量机构和整流系测量机构。由于电磁系测量机构具有结构简单、抗过载能力强、价格便宜等优点，故在安装式交流电流表和交流电压表中被广泛采用。

将磁电系测量机构加装整流电路，使得交流量通过整流变为直流量，磁电系测量机构也就成为了能够测量交流量的整流系测量机构。;一、电磁系测量机构

电磁系仪表如所示，许多安装式交流电流表和交流电压表都采用了电磁系测量机构。电磁系测量机构主要由固定线圈和可动软磁铁片组成。根据其结构形式的不同，可分为吸引型和排斥型两类。;1．吸引型测量机构

（1）结构吸引型测量机构的结构如图所示。固定线圈和偏心地装在转轴上的可动铁片组成产生转动力矩的装置，转轴上还装有指针、阻尼片和游丝等。另外，为防止磁感应阻尼器中永久磁铁的磁场对线圈磁场产生影响，在永久磁铁前加装了用导磁性能良好的材料制成的磁屏蔽。;（2）工作原理

吸引型电磁系测量机构的工作原理如图所示。

当固定线圈通电后，线圈产生磁场B，将可动铁片磁化并对铁片产生吸引力，使固定在同一转轴上的指针随之发生偏转，同时游丝产生反作用力矩。线圈中电流越大，磁化作用越强，指针偏转角就越大。当游丝产生的反作用力矩与转动力矩相平衡时，指针就稳定地停留在某一位置，指示出被测量的大小。;显然，当通过线圈的电流方向改变而大小不变时，线圈产生的磁场极性及可动铁片被磁化的极性也同时改变，但它们之间的作用力仍是吸引力，转动力矩的大小和方向不变，保证了指针偏转角不会改变。所以，吸引型电磁系测量机构可用来组成交直流两用仪表。;2．排斥型测量机构

（1）结构排斥型测量机构的结构如图所示。其固定???分包括固定线圈以及固定在线圈内侧壁上的固定铁片。可动部分包括固定在转轴上的可动铁片、游丝、指针及阻尼片等，阻尼装置采用了磁感应阻尼器。;（2）工作原理

排斥型电磁系测量机构的工作原理如图所示。

当电流通过固定线圈时，产生磁场B，使固定铁片和可动铁片同时磁化，且两铁片的同一侧为相同的极性。由于同性磁极相互排斥，产生的转动力矩使可动铁片转动，带动指针偏转。当游丝产生的反作用力矩与转动力矩相平衡时，指针就停留在某一位置，指示出被测量的大小。;如果线圈中电流方向改变，线圈产生磁场的方向会随之改变，两铁片的磁化极性也同时改变，但其相互间排斥力的方向不变。所以，由排斥型电磁系测量机构组成的电磁系仪表同样适用于交直流测量。;3．指针偏转角与线圈中电流的关系

对吸引型电磁系测量机构而言，转动力矩的大小取决于固定线圈的磁场和可动铁片被磁化后的磁场强弱，而它们磁场的强弱又都与被测电流有关。可见，转动力矩的大小与线圈产生磁势的平方成正比。对排斥型电磁系测量机构而言，其转动力矩取决于固定铁片和可动铁片被磁化后磁场的强弱，而它们的磁场也都与被测电流有关。所以，排斥型电磁系测量机构转动力矩的大小也应与线圈产生磁势的平方成正比。;4．电磁系仪表的特点;二、整流系测量机构

除了前面所讲的电磁系交流电压表和电流表之外，目前，许多安装式交流电压表和电流表也采用了整流系测量机构，如图所示。前述已知，磁电系测量机构只能测量直流量，在磁电系测量机构的基础上加装整流电路，即可将被测的交流量变为直流量，这种由磁电系测量机构和整流电路组成的测量机构称为整流系测量机构。;1．工作原理

整流系仪表中所用的整流电路有半波和全波两种形式。

2．标度尺

由于通过测量机构的电流实际上是经过整流后的单向脉动电流，而其指针的偏转角是与脉动电流的平均值成正比的，所以，整流系仪表所指示的值应该是交流电的平均值。但是，交流电的大小习惯上是指交流电的有效值。为此，可根据交流电有效值与平均值之间的关系来刻度标度尺。;3．整流系仪表的特点

整流系仪表保留了磁电系仪表灵敏度高、功率消耗小、标度尺均匀等优点。此外，由于电路内电感较小，因而适用于较高频率电流和电压的测量，测量频率范围为40～1000Hz。但是，由于整流元件特性不稳定，受温度的影响大，所以其准确度较低，一般在1.0级以下。做成万用表测量交流电压时，准确度一般在2.5级左右。;1．了解指针式交流电流表和电压表的结构。

2．掌握指针式交流电流表和电压表的使用方法。