磁电系与电磁系电表ppt课件

磁电系与电磁系电表磁电系与电磁系电表磁电系仪表 一磁电系测量机构一磁电系测量机构 五万用电表五万用电表 四磁电系电压表四磁电系电压表 三磁电系检流计三磁电系检流计 二磁电系电流表二磁电系电流表磁电系仪表 一磁电系测量机构 五万用电表 一磁电系测量机构图图 2-1磁电系测量机构的结构示意图磁电系测量机构的结构示意图一、结构和工作原理一、结构和工作原理通通常常的的磁磁电电系系测测量量机机构构由由固固定定的的此此路路系系统统和和可可动动的线圈部分组成，其结构如图的线圈部分组成，其结构如图 2-1 所示。所示。1结构结构一磁电系测量机构图 2-1磁电系测量机构的结构示意图一磁电系测量机构一磁电系测量机构磁磁电电系系测测量量机机构构根根据据其其磁磁路路系系统统的的结结构构形形式式不不同同，分分为为外外磁磁式式、内内磁磁式式和和内内外外磁磁式式三三种种，如如图图 2-2 所所示。示。图图 2-2磁电系测量机构的磁路结构磁电系测量机构的磁路结构一磁电系测量机构磁电系测量机构根据其磁路系统的结构形式一磁电系测量机构一磁电系测量机构2工作原理工作原理磁磁电电系系测测量量机机构构的的基基本本原原理理是是利利用用可可动动线线圈圈中中的的电电流流与与气气隙隙中中磁磁场场中中的的相相互互作作用用产产生生电电磁磁力力，使使可可动动线线圈圈的在例句作用下发生偏转。原理如图的在例句作用下发生偏转。原理如图 2-3 所示。所示。图图 2-3磁电系测量机构的磁路结构磁电系测量机构的磁路结构产生转动力矩原理图产生转动力矩原理图M=2NBlI 此此时时电电磁磁力力的的方方向向与与线线圈圈平平面面垂垂直直，其其转转动动力力矩矩每个每个有效边有效边受电磁力受电磁力F=NBlI一磁电系测量机构2工作原理磁电系测量机构的基本原理是M=2NBlI 一磁电系测量机构一磁电系测量机构式中，式中，D 游丝的反作用力矩系数。游丝的反作用力矩系数。故有故有反反作作用用力力矩矩 Mf 的的大大小小与与游游丝丝形形变变大大小小成成正正比比，即即与偏转角与偏转角 乘正比乘正比由于线圈平面的有效面积由于线圈平面的有效面积A=2l 式中，式中，转轴中心到有效边的距离。转轴中心到有效边的距离。(2-3)(2-3)M=2NBlI一磁电系测量机构式中，D 游丝的反一磁电系测量机构一磁电系测量机构所以所以D =NBAI根根据据指指示示仪仪表表灵灵敏敏度度的的定定义义，磁磁电电系系测测量量机机构构的的灵敏度灵敏度根据物体平衡条条件根据物体平衡条条件 Mf=M 可得可得(2-4)(2-3)一磁电系测量机构所以D=NBAI过载能力小过载能力小1技术特性技术特性灵敏度高灵敏度高只能测量直流只能测量直流表盘标度尺的刻度均匀表盘标度尺的刻度均匀准确度高准确度高二、技术特性和应用范围一磁电系测量机构一磁电系测量机构2应用范围应用范围磁磁电电系系测测量量机机构构主主要要用用于于直直流流仪仪表表，在在直直流流标标准准表、便携式和安装式仪表中都得到广泛应用。表、便携式和安装式仪表中都得到广泛应用。过载能力小1技术特性灵敏度高只能测量直流表盘标度尺的刻度均二磁电系电流表图图 2-5电流表的分流电流表的分流一、结构和工作原理一、结构和工作原理磁磁电电系系电电流流表表由由磁磁电电系系测测量量机机构构和和测测量量线线路路分分流器构成。图流器构成。图 2-5 是最基本的磁电系电流表电路。是最基本的磁电系电流表电路。1结构结构其中，其中，Re 测量机构内阻；量机构内阻；Rf 分流分流电阻阻二磁电系电流表图 2-5电流表的分流一、结构和工作原二磁电系电流表二磁电系电流表2工作原理工作原理则由式则由式(2-5)可得可得如果用如果用 n 表示量程扩大的倍数，即表示量程扩大的倍数，即所以所以如如图图 2-5 所所示示，根根据据欧欧姆姆定定律和并联电路的特点，可以得到律和并联电路的特点，可以得到(2-5)(2-5)二磁电系电流表2工作原理则由式(2-5)可得1技术特性技术特性结构比较复杂，成本较高结构比较复杂，成本较高应用范围广应用范围广内阻很小内阻很小二、技术特性和应用范围2应用范围应用范围磁磁电电系系电电流流表表主主要要用用于于直直流流电电路路中中电电流流的的测测量量。利用外附分流器，其量程范围从几微安到几百安。利用外附分流器，其量程范围从几微安到几百安。二磁电系电流表二磁电系电流表1技术特性结构比较复杂，成本较高应用范围广内阻很小二、技术1直流电流的测量方法直流电流的测量方法三、使用维护方法电电流流表表接接入入被被测测电电路路后后，相相当当于于串串联联了了一一个个电电阻阻，从而使被测电流比实际小从而使被测电流比实际小二磁电系电流表二磁电系电流表如图如图 2-8 所示，磁系电流表直接与负载串联。所示，磁系电流表直接与负载串联。图图 2-8直流电流的测量方法直流电流的测量方法1直流电流的测量方法三、使用维护方法电流表接入被测电路二磁电系电流表二磁电系电流表2合理选择电流表合理选择电流表(4)合理选择电流表内阻。合理选择电流表内阻。(3)根根据据使使用用环环境境，选选择择适适合合电电流流表表使使用用条条件件的的组组别。别。(2)根据被测电流大小选择相应量程的电流表。根据被测电流大小选择相应量程的电流表。(1)根根据据被被测测量量准准确确度度要要求求，合合理理选选择择电电流流表表的的准准确度。确度。二磁电系电流表2合理选择电流表(4)合理选择电流表内二磁电系电流表二磁电系电流表5正确读数正确读数测测量量前前，应应先先检检查查电电流流表表指指针针是是否否对对准准“0”刻刻度度线线。如如果果没没对对，应应调调节节调调零零器器，使使指指针针对对准准“0”刻刻度度线。线。3测量前检查测量前检查读读数数时时，应应让让指指针针稳稳定定后后再再进进行行读读数数，并并尽尽量量使使视视线线与与刻刻度度盘盘保保持持垂垂直直。如如果果刻刻度度盘盘有有反反射射镜镜，应应使使指针和指针在镜中的影像重合，以减小误差。指针和指针在镜中的影像重合，以减小误差。4电流表与被测电路的连接电流表与被测电路的连接测量时，应将电流表串联于被测电路的低电位一测量时，应将电流表串联于被测电路的低电位一侧。侧。“+”“+”进进“-”“-”出。标有出。标有“*”“*”是公共端。是公共端。二磁电系电流表5正确读数测量前，应先检查电流表指针是二磁电系电流表二磁电系电流表6维护方法维护方法 由由于于磁磁电电系系电电流流表表的的过过载载能能力力很很小小,使使用用时时一一定定要要注意连接电路的极性和量程的选择注意连接电路的极性和量程的选择。若若在在测测量量中中发发现现指指针针反反向向偏偏转转或或正正向向偏偏转转超超过过标标度度尺尺上上满满刻刻度度线线，应应立立即即断断电电停停止止测测量量，待待连连接接正正确确或或重重新选择更大量程的电流表后再进行测量新选择更大量程的电流表后再进行测量。另另外外，当当测测量量工工作作完完毕毕后后，应应先先断断电电源源，再再从从测测量量电电路路中中取取下下电电流流表表，将将其其放放置置在在干干燥燥、通通风风和和阴阴凉凉的的环环境境中中。对对灵灵敏敏度度、准准确确度度很很高高的的微微安安表表和和毫毫安安表表，应应用用导线将正负端钮连接起来，以保护仪表的测量机构导线将正负端钮连接起来，以保护仪表的测量机构。二磁电系电流表6维护方法 由于磁电系电流表的过载能力三磁电系检流计图图 2-10光标读数装置光标读数装置一、结构和工作原理一、结构和工作原理光光点点式式检检流流计计的的结结构构示示意意和和读读数数装装置置如如图图 2-9 和和图图 2-10 所示所示。1结构结构磁磁电电系系检检流流计计常常用用来来检检查查电电路路中中有有无无电电流流通通过过成成，一般有指针式和光点式。一般有指针式和光点式。图图 2-9张丝及悬挂检流计结构示意张丝及悬挂检流计结构示意三磁电系检流计图 2-10光标读数装置一、结构和工作三磁电系检流计三磁电系检流计如图如图 2-11 所示。所示。光点式检流计分为两种：光点式检流计分为两种：安装式检流计安装式检流计便携式检流计便携式检流计如图如图 2-12 所示。所示。图图 2-12安装式检流计结构图安装式检流计结构图图图 2-11便携式检流计结构示意图便携式检流计结构示意图三磁电系检流计如图 2-11 所示。光点式检流计分1正确选择磁电系检流计正确选择磁电系检流计二、磁电系检流计的选择和使用维护方法三磁电系检流计三磁电系检流计1正确选择磁电系检流计二、磁电系检流计的选择和使用维护方法三磁电系检流计三磁电系检流计(3)决不允许用万用表或电阻表去测检流计内阻。决不允许用万用表或电阻表去测检流计内阻。(1)使用时必须轻放使用时必须轻放(2)串联大电阻进行保护串联大电阻进行保护选择磁电系检流计时应主要根据以下几点选择磁电系检流计时应主要根据以下几点:2使用维护方法使用维护方法(3)选用阻尼时间较短的检流计。选用阻尼时间较短的检流计。(1)选择与测量电路准确度相适应的灵敏度或电流选择与测量电路准确度相适应的灵敏度或电流常数。常数。(2)选择在合适的阻尼状态下工作。选择在合适的阻尼状态下工作。三磁电系检流计(3)决不允许用万用表或电阻表去测检流计四磁电系电压表一、结构和工作原理一、结构和工作原理1结构结构磁磁电电系系电电压压表表由由磁磁电电系系测测量量机机构构和和测测量量线线路路附附加电阻组成。图加电阻组成。图 2-14 是磁电系电压表的基本电路。是磁电系电压表的基本电路。图图 2-14磁电系电压表的基本电路磁电系电压表的基本电路附附加加电电阻阻用用温温度度系系数数很很小小的的锰锰铜铜丝丝烧烧制制而而成成，通通常常制制成成内内附附式式装装在在表表壳壳内部。内部。四磁电系电压表一、结构和工作原理1结构磁电系电压表由四磁电系电压表四磁电系电压表2工作原理工作原理则则设需将磁电系测量机构的电压量程扩大设需将磁电系测量机构的电压量程扩大 m 倍，即倍，即在图在图 2-14 中，根据欧姆定律有中，根据欧姆定律有即得即得(2-8)(2-7)四磁电系电压表2工作原理则设需将磁电系测量机构的电压二、技术特性和应用四磁电系电压表四磁电系电压表三、直流电压的测量方法和磁电系电压表的使用维三、直流电压的测量方法和磁电系电压表的使用维护方法护方法(1)量程范围较广。量程范围较广。(2)内阻较高，对被测电路影响小。内阻较高，对被测电路影响小。1直流电压的测量方法直流电压的测量方法工工程程测测量量中中，常常用用磁磁电电系系电电压压表表与与负负载载并并联联，如图如图 2-17。图图 2-14直流电压的测量方法直流电压的测量方法二、技术特性和应用四磁电系电压表三、直流电压的测量方法和磁四磁电系电压表四磁电系电压表2使用维护方法使用维护方法(3)多量程电压表换挡时应断开电路。多量程电压表换挡时应断开电路。(4)不使用时，按说明书妥善保管。不使用时，按说明书妥善保管。(1)正确选择磁电系电压表。正确选择磁电系电压表。(2)测量时应将电压表并联接入被测。测量时应将电压表并联接入被测。四磁电系电压表2使用维护方法(3)多量程电压表换挡时五万用电表一、结构一、结构万万用用电电表表由由表表头头及及面面板板，测测量量线线路路，转转换换开开关关三三部分构成，如图部分构成，如图 2-18 所示所示 MF30 型万用表的外形图。型万用表的外形图。图图 2-18MF30 型万用表外形图型万用表外形图测测量量线线路路是是万万用用表表的的中中心心环环节节，它它对对万万用用表表的的测量误差影响较大。测量误差影响较大。五万用电表一、结构万用电表由表头及面板，测量线路，转换五万用电表五万用电表1直流电流档的测量线路直流电流档的测量线路万万用用表表的的直直流流电电流流档档实实质质上上就就是是一一个个多多量量程程的的直流电流表。直流电流表。一、测量线路五万用电表1直流电流档的测量线路万用表的直流电流档实五万用电表五万用电表2直流电压档的测量线路直流电压档的测量线路万万用用表表的的直直流流电电流流档档实实质质上上就就是是一一个个多多量量程程的直流电压表。的直流电压表。图图 2-23MF30 型万用表直流电压挡测量线路型万用表直流电压挡测量线路五万用电表2直流电压档的测量线路万用表的直流电流档实五万用电表五万用电表3交流电压档和电流档的测量线路交流电压档和电流档的测量线路(1)整流电路整流电路五万用电表3交流电压档和电流档的测量线路(1)整流电五万用电表五万用电表(2)整流系多量程电压表整流系多量程电压表图图 2-26MF30 型万用表交流型万用表交流电压挡测量线路电压挡测量线路五万用电表(2)整流系多量程电压表图 2-26M五万用电表五万用电表(2)整流系多量程交流电流表整流系多量程交流电流表图图 2-27MF30 型万用表交流电流挡测量线路型万用表交流电流挡测量线路五万用电表(2)整流系多量程交流电流表图 2-27五万用电表五万用电表3欧姆档的测量线路欧姆档的测量线路注意：注意：随着电阻测量倍随着电阻测量倍率的扩大，电阻表的总内阻率的扩大，电阻表的总内阻页按十倍率增大，测量时电页按十倍率增大，测量时电路的工作电流相应减小，限路的工作电流相应减小，限制了电阻测量倍率的扩大。制了电阻测量倍率的扩大。(2)提高电池电压。提高电池电压。解决办法：解决办法：(1)提高电路灵敏度。提高电路灵敏度。五万用电表3欧姆档的测量线路注意：随着电阻测量倍率的1万用表的主要技术特性万用表的主要技术特性三、主要技术特性和维护方法五万用电表五万用电表存在波形误差存在波形误差防御外磁场能力强防御外磁场能力强工作频率范围较宽工作频率范围较宽灵敏度高灵敏度高以以上上所所述述只只是是万万用用表表主主要要的的技技术术特特性性，每每一一种种万万用用表表的的技技术术性性能能在在它它的的技技术术说说明明书书上上均均有有详详细细的的说说明明，供供操作者在使用时阅读。操作者在使用时阅读。1万用表的主要技术特性三、主要技术特性和维护方法五万用电五万用电表五万用电表2万用表的使用维护方法万用表的使用维护方法一般来说，使用万用表时，必须注意以下几点：一般来说，使用万用表时，必须注意以下几点：(6)注意操作安全。注意操作安全。(3)量程选择。量程选择。(2)测量档位的选择。测量档位的选择。(1)插孔的选择，红插孔的选择，红“+”“+”黑黑“-”“-”。(4)正确读数。正确读数。(5)欧姆档的使用。欧姆档的使用。五万用电表2万用表的使用维护方法一般来说，使用万用表电磁系仪表 一电磁系测量机构一电磁系测量机构 二电磁系电流表和电压表二电磁系电流表和电压表电磁系仪表 一电磁系测量机构 二电磁系电流表一电磁系测量机构图图 3-1吸引型测量机构的结构吸引型测量机构的结构一、结构和工作原理一、结构和工作原理电电磁磁系系测测量量机机构构分分的的结结构构有有吸吸引引型型、排排斥斥型型和和排斥排斥-吸引型。吸引型。1结构结构电电磁磁系系测测量量机机构构分分为为固定部分和可动部分。固定部分和可动部分。(1)吸吸引引型型结结构构。如如图图 3-1 所示。所示。一电磁系测量机构图 3-1吸引型测量机构的结构一、结一电磁系测量机构一电磁系测量机构(2)排斥型结构。排斥型结构。排斥型结构，如图排斥型结构，如图 3-3 所示。所示。图图 3-3排斥型测量机构的结构排斥型测量机构的结构一电磁系测量机构(2)排斥型结构。排斥型结构，如图一电磁系测量机构一电磁系测量机构(3)排斥排斥吸引型构吸引型构排斥排斥吸引型构。如图吸引型构。如图 3-4 所示。所示。图图 3-4排斥排斥 吸引型型测量机构的结构吸引型型测量机构的结构一电磁系测量机构(3)排斥吸引型构排斥吸引型构一电磁系测量机构一电磁系测量机构2工作原理工作原理电电磁磁系系测测量量机机构构的的转转动动力力矩矩与与流流过过固固定定线线圈圈的的被被测电流的平方有关，即测电流的平方有关，即当当可可动动部部分分偏偏转转一一个个角角度度 时时，游游丝丝反反作作用用力力矩矩为为式中，式中，D 为游丝反作用力矩系数。为游丝反作用力矩系数。式中，式中，I 为通过固定线圈的电流；为通过固定线圈的电流；(3-1)(3-1)一电磁系测量机构2工作原理电磁系测量机构的转动力矩与一电磁系测量机构一电磁系测量机构根据物体平衡条条件根据物体平衡条条件 Mf=M 可得可得由由此此可可见见，电电磁磁系系测测量量机机构构指指针针的的偏偏转转角角与与被被测测电流值的平方有关。电流值的平方有关。(3-3)注注意意：指指针针的的偏偏转转角角 并并不不是是与与 I2 成成正正比比例例的的(而而且且这这也也不不是是所所期期望望的的)，这这是是因因为为 k 这这个个系系数数本本身还与偏转角身还与偏转角 有关。有关。因因此此，设设计计中中总总是是使使 k 这这个个系系数数随随 的的增增加加而而减减小小，使使仪仪表表的的标标度度尺尺在在有有效效的的工工作作部部分分尽尽可可能能均均匀匀一些。一些。一电磁系测量机构根据物体平衡条条件 Mf=M 可得灵敏度较低灵敏度较低1技术特性技术特性能够交直流两用能够交直流两用易受外界影响易受外界影响准确度较低准确度较低结构简单，过载能力强结构简单，过载能力强二、技术特性和应用范围一电磁系测量机构一电磁系测量机构工作频率范围不宽工作频率范围不宽灵敏度较低1技术特性能够交直流两用易受外界影响准确度较低结一电磁系测量机构一电磁系测量机构2应用应用此此外外，还还可可用用电电磁磁系系测测量量机机构构做做成成测测量量电电容容、相相位、频率等的电磁系比率表，但精度较低。位、频率等的电磁系比率表，但精度较低。电电磁磁系系仪仪表表虽虽然然有有不不少少缺缺点点，但但由由于于它它有有结结构构简简单单、过过载载能能力力强强、价价格格便便宜宜等等独独特特的的优优点点，因因而而得得到到了广泛的应用。了广泛的应用。目目前前，电电磁磁系系测测量量机机构构主主要要用用于于制制成成电电流流表表、电电压表，特别是安装式交流电流表、电压表。压表，特别是安装式交流电流表、电压表。一电磁系测量机构2应用此外，还可用电磁系测量机构做成二电磁系电流表和电压表图图 3-7双量程电磁系电流表改变量程的示意图双量程电磁系电流表改变量程的示意图一、电磁系电流表一、电磁系电流表便携式电流表一般都制成多量程的。便携式电流表一般都制成多量程的。电电磁磁系系测测量量机机构构工工作作时时，电电流流值值通通过过固固定定线线圈圈，不通过游丝等可动部分。不通过游丝等可动部分。理理论论上上，电电磁磁系系电电流流表表可可以以制制成成测测量量任任何何大大小小电电流流的的电电流流表表，但但实实际际上上要要制制成成低低量量程程和和高高量量程程的的电电流流表是很困难的。表是很困难的。二电磁系电流表和电压表图 3-7双量程电磁系电流表改二电磁系电流表和电压表二电磁系电流表和电压表电电磁磁系系电电压压表表的的测测量量线线路路都都是是采采用用固固定定线线圈圈与与附附加电阻串联的电路，如图加电阻串联的电路，如图 3-8 所示。所示。二、电磁系电压图图 3-9多量程电压表的测量线路多量程电压表的测量线路便便携携式式电电压压表表一一般般都都制成多量程的。制成多量程的。图图 3-8双量程电磁系电压表的测量线路双量程电磁系电压表的测量线路二电磁系电流表和电压表电磁系电压表的测量线路都是采用固二电磁系电流表和电压表二电磁系电流表和电压表注注意意：电电磁磁系系电电压压表表和和电电流流表表的的使使用用方方法法，基基本本上与磁电系电压表和电流表相同。上与磁电系电压表和电流表相同。只只是是电电磁磁系系电电压压表表和和电电流流表表在在与与被被测测电电路路连连接接时时，不需要考虑正负端钮的问题不需要考虑正负端钮的问题。另另外外，有有些些电电磁磁系系电电压压表表和和电电流流表表可可以以交交直直流流两两用用。二电磁系电流表和电压表注意：电磁系电压表和电流表的使用THANKSTHANKS