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1、 磁电系仪表磁电系仪表 用途：磁电系仪表在电工仪表中占有重要地位。用途：磁电系仪表在电工仪表中占有重要地位。它广泛地应用于直流电流和直流电压的测量。与它广泛地应用于直流电流和直流电压的测量。与整流元件配合，可以用于交流电流与电压的测量，整流元件配合，可以用于交流电流与电压的测量，与变换电路配合，还可以用于功率、频率、相位与变换电路配合，还可以用于功率、频率、相位等其它电量的测量，还可以用来测量多种非电量，等其它电量的测量，还可以用来测量多种非电量，例如温度，压力等。当采用特殊结构时，可制成例如温度，压力等。当采用特殊结构时，可制成检流计。磁电系仪表问世最早，由于近年来磁性检流计。磁电系仪表问世
2、最早，由于近年来磁性材料的发展使它的性能日益提高，成为最有发展材料的发展使它的性能日益提高，成为最有发展前景的指示仪表之一。前景的指示仪表之一。磁电系仪表磁电系仪表结构组成、工作原理结构组成、工作原理结构：磁电系仪表根据磁路形式的结构：磁电系仪表根据磁路形式的不同，分为不同，分为外磁式外磁式，内磁式内磁式和和内外磁内外磁结合式结合式三种结构。三种结构。n外磁式测量机构如图，由于永外磁式测量机构如图，由于永久磁铁放在可动线圈之外，所以称久磁铁放在可动线圈之外，所以称为外磁式。为外磁式。n整个结构为两大部分，即固定部整个结构为两大部分，即固定部 分和可动部分。分和可动部分。n固定部分由永久磁铁、极
3、掌固定部分由永久磁铁、极掌和固定在支架上的圆柱形铁心和固定在支架上的圆柱形铁心构成。构成。磁电系仪表磁电系仪表产生转动力矩示意图产生转动力矩示意图磁电系仪表磁电系仪表电磁阻尼电磁阻尼磁电系仪表磁电系仪表工作原理（定量分析工作原理（定量分析 ）电磁驱动力电磁驱动力 M=2IBLNr=IBSN B工作气隙中磁场的磁感应强度； L线圈有效边长； I通过线圈的电流； N线圈的匝数； S线圈有效面积=2Lr。游丝阻力矩游丝阻力矩 =D D 游丝反作用力矩系数， 线圈偏转角。磁电系仪表磁电系仪表工作原理（定量分析）工作原理（定量分析）偏转角偏转角： SI 电流灵敏度=灵敏度SI由仪表结构参数所决定，对于某
4、一仪表来讲，它是一个常数。因此，其指针偏转角与通过可动线圈的电流成正比。图磁电系仪表磁电系仪表表头参数表头参数满偏电流满偏电流（ 表头量程）表头量程）Ig一般几十一般几十A几十几十mA表头内阻表头内阻Rg(线圈线圈+游丝直流电阻）游丝直流电阻）一般几十欧一般几十欧 几百欧几百欧注意：注意：表头内阻不能直接用万用表欧姆档测量，表头内阻不能直接用万用表欧姆档测量，否则会烧毁表头线圈。否则会烧毁表头线圈。磁电系仪表磁电系仪表技术特性技术特性n准确度高准确度高n灵敏度高灵敏度高n刻度均匀刻度均匀n功耗小功耗小n过载能力小过载能力小n只能测量直流：只能测量直流：磁电系电流表磁电系电流表磁电系测量机构的指
5、针偏转角磁电系测量机构的指针偏转角与流过动圈的电流与流过动圈的电流成正比，所以它本身就是一个电流表。但线圈成正比，所以它本身就是一个电流表。但线圈线径较细，不可能流过较大电流，只能制成毫安线径较细，不可能流过较大电流，只能制成毫安级的电流表。若进行较大电流的测量，必须在测级的电流表。若进行较大电流的测量，必须在测量电路上采取措施，使被测量通过测量电路改变量电路上采取措施，使被测量通过测量电路改变成测量机构所能接受的小电流。通常采用分流器成测量机构所能接受的小电流。通常采用分流器达到此目的。达到此目的。单量程扩程磁电系电流表单量程扩程磁电系电流表单量程电流表单量程电流表nn=I/Ig； n=(R
6、g+Rs)/Rs Rs 分流电阻分流电阻 Rg 表头内阻表头内阻 n扩程倍数（分流系数）扩程倍数（分流系数）磁电系电流表磁电系电流表扩程扩程2【例例 2-1】 由一只磁电系表头，满偏电流为由一只磁电系表头，满偏电流为500A，内阻为，内阻为500，现在要把它制成限量为，现在要把它制成限量为1A的电流表，问应选阻值为多少的分流电阻？的电流表，问应选阻值为多少的分流电阻？解：分流系数为解：分流系数为由式（由式（2-7）可以得出分流电阻为）可以得出分流电阻为磁电系电流表磁电系电流表外附分流器外附分流器1附着分流器电流的增大，分流器的功率损耗也要附着分流器电流的增大，分流器的功率损耗也要加大，相应就要
7、加大尺寸。一般电流不大的可做加大，相应就要加大尺寸。一般电流不大的可做成内附式，直接装在仪表内部。电流大的，做成成内附式，直接装在仪表内部。电流大的，做成单独装置，称为外附式，如图单独装置，称为外附式，如图磁电系电流表磁电系电流表外附分流器外附分流器2从图可以看出，分流器有两对接头，一对叫电流接头，与从图可以看出，分流器有两对接头，一对叫电流接头，与负载串联，另一对在内侧，叫做电位接头，与测量机构并负载串联，另一对在内侧，叫做电位接头，与测量机构并联。这种连接方法可以使分流电阻中不包含接触电阻，减联。这种连接方法可以使分流电阻中不包含接触电阻，减少接触电阻对测量误差的影响。少接触电阻对测量误差
8、的影响。外附分流器上一般不标明电阻值，而标明外附分流器上一般不标明电阻值，而标明“额定电流额定电流”和和“额定电压额定电压”。额定电流是指电流表量限扩大后的最大电。额定电流是指电流表量限扩大后的最大电流值；额定电压是指当分流器工作在额定电流下，分流器流值；额定电压是指当分流器工作在额定电流下，分流器电位端钮两端的电压值。常用规格有电位端钮两端的电压值。常用规格有mv和和mv两两种。种。特殊要求外附分流器特殊要求外附分流器60mV 50mV 100mV等各种规格。等各种规格。磁电系仪表磁电系仪表使用使用电流表应与负载串联电流表应与负载串联电压表应与负载并联电压表应与负载并联磁电系电压表磁电系电压
9、表基本电路基本电路磁电系测量机构的偏转角磁电系测量机构的偏转角与流过它的电流成正比。由与流过它的电流成正比。由于测量机构的内阻于测量机构的内阻R R 固定，根据固定，根据=IR=IR，也与也与U U成正比，成正比，即即S SU U测量机构电压灵敏度。测量机构电压灵敏度。故磁电系测量机构同时也是一个最简单的电压表。直接测故磁电系测量机构同时也是一个最简单的电压表。直接测量时只能测量较低的电压（不超过量时只能测量较低的电压（不超过mvmv级）。此外，由于线级）。此外，由于线圈内阻圈内阻R R受温度的影响较大，在被测电压为定值时偏转角受温度的影响较大，在被测电压为定值时偏转角将随温度而变，影响准确度
10、。将随温度而变，影响准确度。由于以上原因，磁电系测量机构不能直接用作电压表。由于以上原因，磁电系测量机构不能直接用作电压表。磁电系电压表磁电系电压表扩程方法扩程方法 串联附加电阻的办法，如图串联附加电阻的办法，如图附加电阻由锰铜或其它电阻温度系数小的材料制成。附加电阻由锰铜或其它电阻温度系数小的材料制成。磁电系电压表磁电系电压表扩程扩程附加电阻也有内附式和外附式两种，附加电阻大，意味着附加电阻也有内附式和外附式两种，附加电阻大，意味着功耗越小。小功耗的附加电阻一般都做成内附式，多量程功耗越小。小功耗的附加电阻一般都做成内附式，多量程电压表可以把附加电阻做成分段式。有时附加电阻也称为电压表可以把
11、附加电阻做成分段式。有时附加电阻也称为倍压器。倍压器。例：有一磁电系测量机构，其满偏电流为例：有一磁电系测量机构，其满偏电流为200A，内阻为，内阻为300，欲改成，欲改成60量程的电压表，应接多大附加电阻。量程的电压表，应接多大附加电阻。 解：解：磁电系电压表参数磁电系电压表参数电压表内阻越大，对被测电路的影响越小，测量电压表内阻越大，对被测电路的影响越小，测量误差越小。误差越小。电压表各量程内阻与相应电压量程的比值是一个电压表各量程内阻与相应电压量程的比值是一个常数，单位为常数，单位为“/V，此值常标注于刻度盘上。，此值常标注于刻度盘上。是电压表的重要参数，其值越大越好是电压表的重要参数，
12、其值越大越好万用表（万用表（Multimeter) 万用电表又叫繁用表或多用表，它具有多种万用电表又叫繁用表或多用表，它具有多种用途、多种量程、携带方便等一系列优点，用途、多种量程、携带方便等一系列优点，是电工、电子测量中最常用的工具、在电是电工、电子测量中最常用的工具、在电气维修和调试工作中被广泛应用。气维修和调试工作中被广泛应用。一般万用表可以测量直流电流、直流电压、一般万用表可以测量直流电流、直流电压、交流电压和直流电阻、音频电平等电量。交流电压和直流电阻、音频电平等电量。有的万用表还可以测量交流电流、电容、有的万用表还可以测量交流电流、电容、电感以及晶体管电感以及晶体管值、频率等参量。
13、值、频率等参量。万用表万用表外观图外观图万用表有指针式和数字式。指针式万用表是以表头为核心万用表有指针式和数字式。指针式万用表是以表头为核心部件的多功能测量仪表，测量值由表头指针指示读取。数部件的多功能测量仪表，测量值由表头指针指示读取。数字式多用表的测量值由液晶显示屏直接以数字的形式显示，字式多用表的测量值由液晶显示屏直接以数字的形式显示，读取方便，有些还带有语音提示功能。读取方便，有些还带有语音提示功能。指针表和数字表的选用指针表和数字表的选用指针表和数字表的选用：指针表和数字表的选用：n指针表读取精度较差，但指针摆动的过程比较直观，其摆动速度幅度有时也能比较客观地反映了被测量的大小。n数
14、字表读数直观，但数字变化的过程看起来很杂乱，不太容易观看。 指针表和数字表的选用指针表和数字表的选用在电压档，指针表内阻相对数字表来说比较在电压档，指针表内阻相对数字表来说比较小，测量精度相比较差。小，测量精度相比较差。数字表电压档的内阻很大，至少在兆欧级，数字表电压档的内阻很大，至少在兆欧级，对被测电路影响很小。但极高的输出阻抗对被测电路影响很小。但极高的输出阻抗使其易受感应电压的影响，在一些电磁干使其易受感应电压的影响，在一些电磁干扰比较强的场合测出的数据可能是虚的。扰比较强的场合测出的数据可能是虚的。万用表的使用万用表的使用万用表测量电量的种类和量程都很多，而且，结万用表测量电量的种类和
15、量程都很多，而且，结构形式各异。因此使用中必须谨慎小心，避免造构形式各异。因此使用中必须谨慎小心，避免造成不应有的损失。成不应有的损失。使用前必须熟悉转换开关、旋钮和插孔的作用，使用前必须熟悉转换开关、旋钮和插孔的作用，了解标度盘上每条刻度线所对应的被测量；了解标度盘上每条刻度线所对应的被测量；检查表笔所接的位置是否正确。此外还应明确要检查表笔所接的位置是否正确。此外还应明确要测什么和怎样测量在此基础上，将转换开关转到测什么和怎样测量在此基础上，将转换开关转到相应的测量种类和量程档位；，相应的测量种类和量程档位；，被测量的大小有时无法预先估计，这时应先用高被测量的大小有时无法预先估计，这时应先
16、用高量程试测，然后再以试测结果将量程减小到合适量程试测，然后再以试测结果将量程减小到合适的位置。读数时也应根据被测量选取对应的读数的位置。读数时也应根据被测量选取对应的读数标尺。标尺。 万用表的使用万用表的使用测量直流电流、电压时应注意正负极性以免测量直流电流、电压时应注意正负极性以免仪表指针反偏、碰弯；仪表指针反偏、碰弯；测电流时万用表笔应串入被测电路中；测电测电流时万用表笔应串入被测电路中；测电压时万用表的表笔与被测电路并联；压时万用表的表笔与被测电路并联；测量较高电压测量较高电压(如如220V)或较大电流或较大电流(如如0.5A)时不应带电转动开关和旋钮，以免产时不应带电转动开关和旋钮，
17、以免产生电弧，烧坏开关触点；生电弧，烧坏开关触点；由于整流元件的非线性影响，指针式仪表不由于整流元件的非线性影响，指针式仪表不适宜测量毫伏级交流信号电压。适宜测量毫伏级交流信号电压。万用表的使用万用表的使用万用表交流挡实际测出的是正弦波整万用表交流挡实际测出的是正弦波整流后的半波或全波的平均值，而标尺流后的半波或全波的平均值，而标尺以其有效值分度若被测电压为非正以其有效值分度若被测电压为非正弦波，平均值与有效值的弦波，平均值与有效值的0.9倍关系不倍关系不再成立，因此，不能直接读数；再成立，因此，不能直接读数； 严禁在被测电路带电的情况下测量电严禁在被测电路带电的情况下测量电阻。因为这样测量既使测量结果不正阻。因为这样测量既使测量结果不正确，又极易损坏仪表。确，又极易损坏仪表。万用表的使用万用表的使用测量结束后，应将转换开关旋至最高测量结束后，应将转换开关旋至最高电压档。电压档。测量含有感抗的电路中的电压时，应测量含有感抗的电路中的电压时，应在切断电源之前先断开万用表，以防在切断电源之前先断开万用表，以防自感现象产生的高压损坏万用表。自感现象产生的高压损坏万用表。 长期不用的万用表应将电池取出，长期不用的万用表应将电池取出，避免电池存放过久而变质，漏出电解避免电池存放过久而变质，漏出电解液腐蚀电路。液腐蚀电路。
