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1、章目录章目录电路与电工技术电路与电工技术主编主编 曾令琴曾令琴第10章实用电工测量10.1 电工测量的基本知识10.2 电工技术中的测量电路与电工技术电路与电工技术节目录学习目的与要求 了解电工仪表及测量在电工专业工作中了解电工仪表及测量在电工专业工作中的重要作用，了解仪表的结构与工作原理，的重要作用，了解仪表的结构与工作原理，熟悉仪表的主要技术特性，掌握仪表的正熟悉仪表的主要技术特性，掌握仪表的正确使用方法，合理选择仪表量程，能够进确使用方法，合理选择仪表量程，能够进行误差分析及消除测量误差。行误差分析及消除测量误差。 电路与电工技术电路与电工技术节目录 10.1 电工工测量的基本知量的基本
2、知识1. 电工仪表的分类电工仪表的分类 次次 序序被测量的种类被测量的种类 仪表名称仪表名称 符符 号号 电流表电流表 毫安表毫安表 电压表电压表 千伏表千伏表 功率表功率表 千瓦表千瓦表 电度表电度表 相位表相位表 频率表频率表 欧姆表欧姆表 兆欧表兆欧表1 电电 流流2 电电 压压3 电功率电功率4 电电 能能5 相位差相位差 6 频频 率率7 电电 阻阻Am mAVkVkVWkWkWf M M kWhkWh电路与电工技术电路与电工技术节目录2、按照工作原理和电流各类分类型型 式式符符 号号被测量的种类被测量的种类磁电式磁电式整流式整流式电磁式电磁式电动式电动式电流的种类与频率电流的种类与
3、频率电流、电压、电流、电压、电阻电阻电流、电压电流、电压电流、电压电流、电压电流、电压、电流、电压、电功率、功率电功率、功率因数、电能量因数、电能量直直 流流工频和较高频率的交工频和较高频率的交流流直流和工频交流直流和工频交流直流及工频与较高直流及工频与较高频率的交流频率的交流电路与电工技术电路与电工技术节目录3、按照电表的准确度分类最大基本误差仪表的最大量程（满标值） 目前我国直读式电工测量仪表按照准确度分为0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5, 5.0七级。 准确度较高（0.1， 0.2， 0.5）的仪表常用来进行精密测量或校正其他仪表。相对额定误差 准确度是电工测量仪
4、表的主要特性之一。仪表的准确度是根据仪表的相对额定误差来分级的。电路与电工技术电路与电工技术节目录例：一准确度为2.5级的电压表，其最大量程为50V， 正常情况下, 可认为最大基本误差是不变的, 所以被测量值比满标值愈小，则相对测量误差就愈大。 如用上述电压表来测量实际值为10V的电压时，相对误差为 测量实际值为40V的电压时，相对误差为 在选用仪表的量程时，一般应使被测量的值超过仪表满标值的一半以上。则可能产生的最大基本误差为电路与电工技术电路与电工技术节目录电工测量仪表上的几种符号符符 号号意意 义义3 或或 2 kV 或或 或或 直直 流流交交 流流交直流交直流三相交流三相交流仪表绝缘试
5、验电压仪表绝缘试验电压2000V仪表直立放置仪表直立放置仪表水平放置仪表水平放置仪表倾斜仪表倾斜60度放置度放置 60 电路与电工技术电路与电工技术节目录2、常用直读式电工仪表(1).磁电式仪表螺旋弹簧IINS指针永久磁铁圆柱形铁心OO线圈1) 固定部分 马蹄形永久磁铁、极掌NS及圆柱形铁心等。2) 可动部分铝框及线圈，两根半轴O和O，螺旋弹簧及指针。 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。电路与电工技术电路与电工技术节目录工作原理1) 转动转矩T 的产生2) 阻转矩TC的产生 在线圈和指针转动时，螺旋弹簧被扭紧而产生阻转矩TC。 线圈通入电流 I 电磁力 F线圈
6、受到的转矩 T = k1IFSNF 线圈通入电流 I 电磁力 F 线圈受到转矩 T 线圈和指针转动， 弹簧的TC与指针的偏转角成正比，即 TC= k2 当弹簧的阻转矩T与线圈受到的转矩TC达到平衡时，可动部分停止转动，此时有T = TC 电路与电工技术电路与电工技术节目录 当弹簧阻转矩与转动转矩达到平衡即TC= T 时，可转动部分便停止转动， T = k1I ， TC= k2 。仪表的标度尺上作均匀刻度。3）阻尼作用的产生 当线圈通入电流而发生偏转时，铝框切割磁通，在框内感应出电流，其电流再与磁场作用，产生与转动方向相反的制动力，于是可转动部分受到阻尼作用，快速停止在平衡位置。 即指针的偏转角
7、 结论结论: : 指针偏转的角度与流经线圈的电流成正比。 电路与电工技术电路与电工技术节目录4 4）用途）用途 5）优点： 刻度均匀；灵敏度和准确度高；阻尼强；消耗 电能量小；受外界磁场影响小。 缺点： 只能测量直流；价格较高；不能承受较大过载。 测量直流电压、直流电流及电阻。电路与电工技术电路与电工技术节目录（2）电磁式仪表 主要部分是固定的圆形线圈、线圈内部有固定的铁片、固定在转轴上的可动铁片。圆形线圈小室312450推斥式电磁式仪表固定铁片可动铁片电路与电工技术电路与电工技术节目录工作原理仪表的转动转矩 T = k I 弹簧的阻转矩 TC = k2 弹簧的阻转矩TC与指针的偏转角 成正比
8、，即 当 T = TC 时，可动部分停止转动， 即指针的偏转角 结论: 指针偏转的角度与直流电流或交流电流有效值的 平方成正比。 线圈通入电流 I 磁场 线圈通入电流 I 磁场 固定和可动铁片均被磁化(同一端的极性是相同的) 可动片因受斥力而带动指针转动， 交流为有效值电路与电工技术电路与电工技术节目录 因指针的偏转角度与直流电流或交流有效值平方成正比，所以仪表标度尺上的刻度是不均匀的。 与轴相联的活塞在小室中移动产生阻尼力 空气阻尼器。电磁式仪表的用途 优点： 构造简单；价格低廉；可用于交直流；能测量较大的电流；允许较大的过载。缺点： 刻度不均匀；易受外界磁场及铁片中磁滞和涡流（测量交流时）
9、的影响，因此准确度不高。 测量交流电压、交流电流。电路与电工技术电路与电工技术节目录（3 3）电动式仪表）电动式仪表 电动式仪表有两个线圈：固定线圈和可动线圈。可动线圈与指针及空气阻尼器的活塞都固定在轴上。 螺旋弹簧固定线圈可动线圈空气阻尼器 产生阻尼力 电路与电工技术电路与电工技术节目录FF可动线圈可动线圈固定线圈固定线圈 固定线圈中的电流 I1 ( i1 ) 磁场 可动线圈中的电流 I2 ( i2 )与磁场相互作用电磁力 F 线圈受到转矩 T 线圈和指针转动， 仪表的转动转矩通入直流时，T=k1I1I2通入交流时， T=k1I1I2cos i1和i2的有效值i1和i2之间的相位差工作原理工作原理电路与电工技术电路与电工技术节目录弹簧的阻转矩 TC = k2 弹簧的阻转矩TC与指针的偏转角 成正比，即 当 T = TC 时，可动部分停止转动， 即指针的偏转角 结论结论: : 指针偏转的角度与两个电流(对交流为有效值)的 乘积成正比。 仪表的转动转矩 通入直流时，T=k1I1I2通入交流时，T=k1I1I2cos = kI1I2 （直流） = kI1I2 cos （交流）i1和i2之间的相位差优点：可用于交直流；准确度较高。缺点：受外界磁场影响大；不能承受较大过载。用途：测量交直流电压、电流及功率。电路与电工技术电路与电工技术节目录本章学本章学习结束。束。Goodbye!
