第七节 测量表计.doc

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1、1.7 测量表计1.7.1电工仪表概述电气设备的安装、调试及检修过程中，要借助各种电工仪器仪表对电流、电压、电阻、电能、电功率等进行测量，称之为电工测量。1.7.2电工仪表的分类电工仪表的种类繁多， 分类方法也各有不同。 按照电工仪表的结构和用途， 大体上可以分为以下五类。（1）指示仪表类：直接从仪表指示的读数来确定被测量的大小（2）比较仪器类：需在测量过程中将被测量与某一标准量比较才能确定其大小。（3）数字式仪表类：直接以数字形式显示测量结果，如数字万用表。（4）记录仪表和示波器类： 如X-Y记录仪、光线示波器。 （5）扩大量程装置和变换器：如分流器 、附加电阻、电流互感器、电压互感器。1.

2、7.3常用的指示仪表可的分类 （1） 按仪表的工作原理分类主要有电磁式、 电动式和磁电式指示仪表，其他还有感应式、振动式、热电式、热线式、静电式、整流式、光电式和电解式等类型的指示仪表。 （2）按测量对象的种类分类主要有电流表（又分安培表、毫安表、微安表）、 电压表（又分为伏特表、毫伏表等）、功率表、频率表、欧姆表、电度表等。 （3）按被测电流种类分类有直流仪表、交流仪表、交直流两用仪表。 （4）按使用方式分类有安装式仪表和可携式仪表。 （5）按仪表的准确度分类指示仪表的准确度可分为 0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、 2.5、5.0七个等级。 仪表的级别即仪表准确度的等级。 （6）按使

3、用环境条件分类指示仪表可分为 A、 B、 C三组。 A组：工作环境为0+40，相对湿度在85%以下。 B组：工作环境为-20+50，相对湿度在85%以下。 C组：工作环境为-40+60，相对湿度在98%以下。 (7) 按对外界磁场的防御能力分类指示仪表有、 4个等级。 1.7.4常用电工仪表的符号和意义 1.7.5 误差电工仪表的准确度是指测量结果（简称示值）与被测量真实值（简称真值）间相接近的程度，是测量结果准确程度的量度。误差是指示值与真值的偏离程度。准确度与误差本身的含义是相反的，但两者又是紧密联系的，测量结果的准确度高，其误差就小，因此，在实际测量中往往采用误差的大小来表示准确度的高低

4、。1. 7.5.1 绝对误差和相对误差1、绝对误差绝对误差是指仪表的指示值与被测量的实际值之间的差值。 式中：为被测量实际值，为被测量的2、相对误差相对误差是指绝对误差和被测量的实际值之比的百分数值。 1.7.5.2仪表的准确度规定以最大的引用误差表示仪表的准确度， 即表 仪表的准确度和基本误差准确度等级0.10.20.51.01.52.55.0基本误差%1.7.5.3 测量的准确性 衡量测量的准确性，通常采用相对误差表示，即式中，为绝对误差，即仪表的指示值与被测量实际值之差；为被测量实际值。 1.7.6电流表电流表是用来测量电路中的电流值的， 按所测电流性质可分为直流电流表、 交流电流表和交

5、直流两用电流表。 就其测量范围而言， 电流表又分为微安表、 毫安表和安培表。1.7.6.1 电流表的工作原理电流表有磁电式、 电磁式、 电动式等类型， 它们被串接在被测电路中使用。仪表线圈通过被测电路的电流使仪表指针发生偏转， 用指针偏转的角度来反映被测电流的大小。 并联电阻起分流作用， 称为分流电阻或分流器， 如图所示。图 电流表扩大量程电路1.7.6.2 电流表的选择测量直流电流时，可使用磁电式、电磁式或电动式仪表，其中磁电式仪表使用较为普遍。 1.7.6.3 电流表的使用在测量电路电流时，一定要将电流表串联在被测电路中。磁电式仪表一般只用于测量直流电流，测量时要注意电流接线端的“+”、“

6、-”极性标记，不可接错，以免指针反打，损坏仪表。对于有两个量程的电流表，它具有三个接线端，使用时要看清楚接线端量程标记，根据被测电流大小选择合适的量程，将公共接线端一个量程接线端串联在被测电路中。1.7.6.4电流表常见的故障及处理方法电流表比较常见的故障是表头过载。当被测电流大于仪表的量程时，往往使表中的线圈、游丝因过热而烧坏或使转动部分受撞击损坏。为此，可以在表头的两端并联两只极性相反的二极管，以保护表头。 1.7.7 电压表电压表是用来测量电路中的电压值的，按所测电压的性质分为直流电压表、交流电压表和交直两用电压表。就其测量范围而言，电压表又分为毫伏表、伏特表。1.7.7.1 电压表的工

7、作原理磁电式、电磁式、电动式仪表是电压表的主要形式。1.7.7.2电压表的选择电压表的选择原则和方法与电流表的选择相同，主要从测量对象、测量范围、要求精度和仪表价格等方面考虑。 1.7.7.3电压表的使用用电压表测量电路电压时，一定要使电压表与被测电压的两端并联，电压表指针所示为被测电路两点间的电压。 1.7.7.4电压表的选择和使用注意事项电压表及其量程的选择方法与电流表相同，量程和仪表的等级要合适。 电压表必须与被测电路并联。直流电压表还要注意仪表的极性，表头的“+”端接高电位，“-”端接低电位。电压互感器的二次侧绝对不允许短路；二次侧必须接地。 1.7.8 功率表功率使用功率表进行测量。

8、 1.7.8.1功率表的工作原理多数功率表是根据电动式仪表的工作原理来测量电路功率的。 1.7.8.2功率表的选择在选择功率表时， 首先要考虑的是功率表的量程, 必须使其电流量程能允许通过负载电流, 电压量程能承受负载电压。 1.7.8.3功率表的使用1、功率表的接线图 功率表的接线电动式功率表指针的偏转方向是由通过电流线圈的电流方向决定的， 如果改变其中一个线圈中电流的方向， 指针就将反转。 2、三相平衡负载电路总功率的测量。 三相平衡负载的每相负载所消耗的功率相同， 只需用一只功率表测量一相负载的功率， 然后乘以3即可得三相总功率。 3、三相四线制电路总功率的测量。在三相四线制电路中， 三

9、相负载不平衡， 要测量其总功率需使用三只功率表。 1.7.9电能的测量电度表是计量电能的仪表， 即能测量某一段时间内所消耗的电能。 电度表按用途分为有功电度表和无功电度表两种， 它们分别计量有功功率和无功功率； 按结构分为单相表和三相表两种。 1.7.9.1电度表的结构电度表的种类虽不同， 但其结构是一样的。 它由两部分组成： 一部分是固定的电磁铁， 另一部分是活动的铝盘。 电度表都有驱动元件、 转动元件、 制动元件、 计数机构等部件。单相电度表的结构如图所示。 1电流元件 2电压元件 3蜗轮蜗杆传动机构4转轴 5铝盘 6永久磁铁1、驱动元件：驱动元件由电压元件(电压线圈及其铁心)和电流元件(

10、电流线圈及其铁心)组成。 2、转动元件：转动元件由可动铝盘和转轴组成。3、制动元件：制动元件是一块永久磁铁， 在转盘转动时产生制动力矩， 使转盘转动的转速与用电器的功率大小成正比。 4、计算机构：计算机构又叫计算器，它由蜗杆、蜗轮、齿轮和字轮组成。 1.7.9.2电度表的工作原理当通入交流电，电压元件和电流元件两种交变的磁通穿过铝盘时，在铝盘内感应产生涡流，涡流与电磁铁的磁通相互作用，产生一个转动力矩，使铝盘转动。 1.7.9.3电度表的安装和使用 (1) 电度表应按设计装配图规定的位置进行安装，应注意不能安装在高温、潮湿、多尘及有腐蚀气体的地方。 (2) 电度表应安装在不易受震动的墙上或开关

11、板上，墙面上的安装位置以不低于1.8 m为宜。 (3) 为了保证电度表工作的准确性，必须严格垂直装设。 (4) 电度表的导线中间不应有接头。 (5) 电度表在额定电压下，当电流线圈无电流通过时，铝盘的转动不超过1转， 功率消耗不超过1.5 W。 (6) 电度表装好后，开亮电灯，电度表的铝盘应从左向右转动。 (7) 单相电度表的选用必须与用电器总瓦数相适应。 (8) 电度表在使用时，电路不容许短路及用电器超过额定值的125%。 (9) 电度表不允许安装在10%额定负载以下的电路中使用。 1.7.9.4电度表的接线1、单相电度表的接线。在低压小电流电路中，电度表可直接接在线路上，如图（a）所示。在

12、低压大电流电路中，若线路负载电流超过电度表的量程，则须经电流互感器将电流变小， 即将电度表间接连接到线路上，接线方法如图（b）所示。 图 单相电度表的接线方法(a) 直接接入式； (b) 经电流互感器接入式2、三相二元件电度表的接连。三相二元件电度表的直接接线方式如图（a）所示，经电流互感器的接线方法如图（b）、（c）、（d）所示。 图 三相二元件电度表接线方法(a) 直接接入； (b) 经电流互感器接入方法一；(c) 经电流互感器接入方法二； (d) 经电流互感器接入方法三3、三相三元件电度表的接线。三相三元件电度表（用于三相四线制）的接线方法如图所示。图 三相三元件电度表的接线方法(a) 直接接入； (b) 经电流互感器接入;(c) 经电流互感器、 电压互感器接入； (d) 三只单相电能表接入三相四线制接法 图 无功电度表的接线方法 （a） 直接接入; （b) 经电流互感器接入;（c） 经电流互感器、电压互感器接入图 无功电度表的接线方法（a） 直接接入; （b) 经电流互感器接入;（c） 经电流互感器、 电压互感器接入