第二章電流與電壓的測(cè)量

1、電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué)第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量第一節(jié)第一節(jié) 電流與電壓的測(cè)量方法電流與電壓的測(cè)量方法第二節(jié)第二節(jié) 磁電系儀表磁電系儀表第三節(jié)第三節(jié) 磁電系檢流計(jì)磁電系檢流計(jì)第四節(jié)第四節(jié) 電磁系儀表電磁系儀表第五節(jié)第五節(jié) 電動(dòng)系儀表電動(dòng)系儀表第六節(jié)第六節(jié) 測(cè)量用互感器測(cè)量用互感器第七節(jié)第七節(jié) 萬用電表萬用電表第八節(jié)第八節(jié) 直流電位差計(jì)直流電位差計(jì)第九節(jié)第九節(jié) 電流表與電壓表的使用電流表與電壓表的使用電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息

2、工程大學(xué)本章要點(diǎn) 本章主要介紹本章主要介紹磁電系磁電系、電磁系電磁系和和電動(dòng)系電動(dòng)系三種儀表，三種儀表，以及用它測(cè)量電壓、電流的方法。這三種儀表不僅以及用它測(cè)量電壓、電流的方法。這三種儀表不僅可以用來測(cè)量電壓、電流。而且在配置某些變換電可以用來測(cè)量電壓、電流。而且在配置某些變換電路之后，還可以用于測(cè)量其他電磁量或作為指示器路之后，還可以用于測(cè)量其他電磁量或作為指示器件。是從事電氣技術(shù)的人員應(yīng)具備的基本知識(shí)。件。是從事電氣技術(shù)的人員應(yīng)具備的基本知識(shí)。 電壓表和電流表的附屬裝置，包括分流器、附加電壓表和電流表的附屬裝置，包括分流器、附加電阻和互感器的結(jié)構(gòu)原理及其計(jì)算方法。也是測(cè)量電阻和互感器的結(jié)構(gòu)

3、原理及其計(jì)算方法。也是測(cè)量電壓和電流必須掌握的技術(shù)。電壓和電流必須掌握的技術(shù)。 本章還介紹萬用表、檢流計(jì)和電位差計(jì)。萬用表是本章還介紹萬用表、檢流計(jì)和電位差計(jì)。萬用表是現(xiàn)場(chǎng)工作最常用的工具之一，檢流計(jì)和電位差計(jì)則現(xiàn)場(chǎng)工作最常用的工具之一，檢流計(jì)和電位差計(jì)則是校準(zhǔn)和精密測(cè)量中常用的儀器。是校準(zhǔn)和精密測(cè)量中常用的儀器。電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué)第一節(jié)第一節(jié)電流與電壓的測(cè)量方法電流與電壓的測(cè)量方法 一、直接測(cè)量：一、直接測(cè)量： 測(cè)量電流、電壓一般都用直接測(cè)量，即用直讀式模擬或測(cè)量電流、電壓一般都用直接測(cè)量，即用直讀式模擬或

4、數(shù)字的電流、電壓表。測(cè)電流時(shí)與被測(cè)電路串聯(lián)，測(cè)電壓數(shù)字的電流、電壓表。測(cè)電流時(shí)與被測(cè)電路串聯(lián)，測(cè)電壓時(shí)與被測(cè)電路并聯(lián)，但應(yīng)注意連接在電路中的位置，如圖時(shí)與被測(cè)電路并聯(lián)，但應(yīng)注意連接在電路中的位置，如圖所示。所示。電流表線圈應(yīng)接電流表線圈應(yīng)接在低電位端在低電位端電壓表接地標(biāo)志應(yīng)電壓表接地標(biāo)志應(yīng)接在低電位端接在低電位端電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué) 在特殊情況下，可以用間接法測(cè)量在特殊情況下，可以用間接法測(cè)量。例如在已焊好元。例如在已焊好元件的印制板上，通過測(cè)量某電阻兩端電壓求得電流，或件的印制板上，通過測(cè)量某電阻兩端電壓求

5、得電流，或測(cè)量通過電阻的電流，求出電阻兩端的壓降。測(cè)量通過電阻的電流，求出電阻兩端的壓降。在不斷開電路的狀在不斷開電路的狀態(tài)下測(cè)量電流態(tài)下測(cè)量電流返回本章首頁二、間接測(cè)量二、間接測(cè)量電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué) 第二節(jié) 磁電系儀表一、磁電系儀表結(jié)構(gòu)一、磁電系儀表結(jié)構(gòu)外磁式磁電系儀表測(cè)量機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖外磁式磁電系儀表測(cè)量機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué)可動(dòng)線圈通電后，由于線圈在磁場(chǎng)中受到電磁力矩的作用可動(dòng)線圈通電后，由于線圈在磁場(chǎng)中受到

6、電磁力矩的作用使指針產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，當(dāng)可動(dòng)線圈穩(wěn)定后，可認(rèn)為驅(qū)動(dòng)力矩使指針產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，當(dāng)可動(dòng)線圈穩(wěn)定后，可認(rèn)為驅(qū)動(dòng)力矩等于反作用力矩，并推出等于反作用力矩，并推出儀表偏轉(zhuǎn)角與電流關(guān)系儀表偏轉(zhuǎn)角與電流關(guān)系為（為（圖圖28P25）2aIMMBlINrDBNsIS IDCUCUSRUDBNsIDBNs 若與被測(cè)電壓并聯(lián)，儀表的內(nèi)阻為若與被測(cè)電壓并聯(lián)，儀表的內(nèi)阻為 R ，則儀表，則儀表偏轉(zhuǎn)角與電壓關(guān)系為偏轉(zhuǎn)角與電壓關(guān)系為二、磁電系儀表工作原理二、磁電系儀表工作原理D游絲的反作游絲的反作用力矩系數(shù)用力矩系數(shù)電流表電流表電壓表電壓表電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工

7、程大學(xué)南京信息工程大學(xué)1.靈敏度高靈敏度高、準(zhǔn)確度高、準(zhǔn)確度高、表耗功率低表耗功率低 由于永久磁鐵與鐵心由于永久磁鐵與鐵心間的氣隙小，氣隙間的磁感應(yīng)強(qiáng)間的氣隙小，氣隙間的磁感應(yīng)強(qiáng)度比較強(qiáng)，度比較強(qiáng)，所以磁電系儀表有比較高的靈敏度，所以磁電系儀表有比較高的靈敏度，可測(cè)到可測(cè)到 0.10.1AA。且。且磁感應(yīng)強(qiáng)度較強(qiáng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)力矩大，可采用反磁感應(yīng)強(qiáng)度較強(qiáng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)力矩大，可采用反作用力矩系數(shù)比較大的游絲。得到較大的定位力矩，使作用力矩系數(shù)比較大的游絲。得到較大的定位力矩，使摩擦力矩的影響減小。同時(shí)內(nèi)部磁場(chǎng)較大，外磁場(chǎng)的影摩擦力矩的影響減小。同時(shí)內(nèi)部磁場(chǎng)較大，外磁場(chǎng)的影響被削弱響被削弱。還因?yàn)橥ㄟ^儀表

8、的電流小，能降低表耗功率，還因?yàn)橥ㄟ^儀表的電流小，能降低表耗功率，對(duì)被測(cè)電路的影響小。所以磁電系儀表是一種應(yīng)用廣泛對(duì)被測(cè)電路的影響小。所以磁電系儀表是一種應(yīng)用廣泛具有高具有高靈敏度高靈敏度高準(zhǔn)確度低表耗功率的儀表。準(zhǔn)確度低表耗功率的儀表。2.2.具有均勻等分的刻度具有均勻等分的刻度 磁電系儀表的指針偏轉(zhuǎn)角與可動(dòng)線圈的電流成正比，磁電系儀表的指針偏轉(zhuǎn)角與可動(dòng)線圈的電流成正比，標(biāo)尺的刻度均勻等分，易于標(biāo)尺的制作。標(biāo)尺的刻度均勻等分，易于標(biāo)尺的制作。3.3.使用范圍：只能測(cè)量直流；除非配上整流裝置使用范圍：只能測(cè)量直流；除非配上整流裝置三、技術(shù)性能三、技術(shù)性能電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章

9、電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué)磁電系儀表可以通過分流器擴(kuò)大其量程，也可以磁電系儀表可以通過分流器擴(kuò)大其量程，也可以并聯(lián)若干個(gè)電阻，更換輸入接頭，可組成多量并聯(lián)若干個(gè)電阻，更換輸入接頭，可組成多量程的電程的電流表。流表。多量程分流器電路多量程分流器電路分流器電路分流器電路分流器電路加溫度補(bǔ)償電阻分流器電路加溫度補(bǔ)償電阻 分流器一般用錳銅制作，其分流器一般用錳銅制作，其電阻溫度變化系數(shù)小于青銅等電阻溫度變化系數(shù)小于青銅等1R四、電流表分流器四、電流表分流器電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué) 按分

10、流器的電路結(jié)構(gòu)，按分流器的電路結(jié)構(gòu)，被測(cè)電流只有一部分通被測(cè)電流只有一部分通過過 電流表線圈，其余則電流表線圈，其余則通過分流器，通過電流通過分流器，通過電流表線圈的電流表線圈的電流 與被測(cè)與被測(cè)電流電流I I的關(guān)系為的關(guān)系為cshcshccRRRRIRIcI 如用如用 n n 表示比表示比值值 ，它的數(shù)值代表電流表并，它的數(shù)值代表電流表并聯(lián)分流器之后的量程擴(kuò)大倍數(shù)。將上式移項(xiàng)，可推聯(lián)分流器之后的量程擴(kuò)大倍數(shù)。將上式移項(xiàng)，可推出按要求的量程擴(kuò)大倍數(shù)出按要求的量程擴(kuò)大倍數(shù) n n 求分流器電阻值的關(guān)求分流器電阻值的關(guān)系式。即系式。即1nRRcshCII /分流器電阻的計(jì)算分流器電阻的計(jì)算電氣測(cè)量

11、技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué)擴(kuò)大電壓表量程可以串聯(lián)附加電阻，設(shè)直接測(cè)量的量程擴(kuò)大電壓表量程可以串聯(lián)附加電阻，設(shè)直接測(cè)量的量程為為 ，測(cè)量機(jī)構(gòu)內(nèi)阻為，測(cè)量機(jī)構(gòu)內(nèi)阻為 ，串聯(lián)附加電阻，串聯(lián)附加電阻 后，可將電壓量程擴(kuò)大為后，可將電壓量程擴(kuò)大為 ，則，則 與與 的關(guān)系可的關(guān)系可由下式求得由下式求得 cccadcIRURRUcUcRadRU 用用mm表示比值表示比值 ，其值代，其值代表串聯(lián)附加電阻后電壓表量程表串聯(lián)附加電阻后電壓表量程擴(kuò)大的倍數(shù)，可按擴(kuò)大的倍數(shù)，可按mm值值求得求得串串聯(lián)的附加電阻值聯(lián)的附加電阻值cadRmR)1(cU

12、UcUU返回本章首頁五、電壓表的附加電阻五、電壓表的附加電阻電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué)第三節(jié)第三節(jié)磁電系檢流計(jì)磁電系檢流計(jì)檢流計(jì)是一種具有極高靈敏度的電檢流計(jì)是一種具有極高靈敏度的電流表，流表，為為提高檢流計(jì)的靈敏度，提高檢流計(jì)的靈敏度，動(dòng)圈采用無骨架結(jié)構(gòu)，減少厚動(dòng)圈采用無骨架結(jié)構(gòu)，減少厚度，既減輕動(dòng)圈重量，又縮短度，既減輕動(dòng)圈重量，又縮短磁路的工作氣隙。使氣隙中的磁路的工作氣隙。使氣隙中的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大。磁感應(yīng)強(qiáng)度增大。 可動(dòng)部分不用軸和軸承的支可動(dòng)部分不用軸和軸承的支撐方式，改用張絲或吊絲懸掛撐方式，改用張絲或吊

13、絲懸掛動(dòng)圈，以消除因軸尖所產(chǎn)生的動(dòng)圈，以消除因軸尖所產(chǎn)生的摩擦，使之可在很小的力矩下摩擦，使之可在很小的力矩下都能工作。都能工作。 對(duì)非便攜式的檢流計(jì)，還可以對(duì)非便攜式的檢流計(jì)，還可以用光標(biāo)代替指針。用光標(biāo)代替指針。 一、結(jié)構(gòu)一、結(jié)構(gòu)電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué)光標(biāo)指示和指針指示的示意圖光標(biāo)指示和指針指示的示意圖光標(biāo)式光標(biāo)式指針式指針式IdlSIII2dlSII電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué)2aIMMBlINrDBNsIS IDCUCUSRUDB

14、NsIDBNsI2dlSIIIdlSII靈敏度：輸出變化靈敏度：輸出變化量與引起該變化的量與引起該變化的輸入變化量之比輸入變化量之比電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué)二、可動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)特性二、可動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)特性 檢流計(jì)的檢流計(jì)的靈敏度高，動(dòng)圈不用鋁制框架靈敏度高，動(dòng)圈不用鋁制框架，沒有框架的阻尼效果，沒有框架的阻尼效果，全靠動(dòng)圈與外電阻構(gòu)成的回路產(chǎn)生阻尼。動(dòng)圈一旦施加了驅(qū)動(dòng)全靠動(dòng)圈與外電阻構(gòu)成的回路產(chǎn)生阻尼。動(dòng)圈一旦施加了驅(qū)動(dòng)力矩，就會(huì)因?yàn)閼T性沖力擺過平衡點(diǎn)，加上可動(dòng)部分的重量輕、力矩，就會(huì)因?yàn)閼T性沖力擺過平衡點(diǎn)，加上可動(dòng)部

15、分的重量輕、阻力小，又沒有軸承磨擦力，所以在定位力矩作用下，會(huì)在平阻力小，又沒有軸承磨擦力，所以在定位力矩作用下，會(huì)在平衡點(diǎn)左右搖擺不停，不能很快停在平衡位置上，這種搖擺甚至衡點(diǎn)左右搖擺不停，不能很快停在平衡位置上，這種搖擺甚至?xí)永m(xù)了幾分鐘或者幾十分鐘。會(huì)延續(xù)了幾分鐘或者幾十分鐘。電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué) 根據(jù)阻尼大小，根據(jù)阻尼大小，可動(dòng)部分的可動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能出運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能出現(xiàn)如圖所示的三種形式。現(xiàn)如圖所示的三種形式。二、可動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)特性二、可動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)特性 電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流

16、與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué)設(shè)檢流計(jì)的可動(dòng)線圈通電后產(chǎn)生力矩為設(shè)檢流計(jì)的可動(dòng)線圈通電后產(chǎn)生力矩為M，并在，并在M作用下繞軸運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律，力矩作用下繞軸運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律，力矩M隨時(shí)要與阻力矩、阻尼力矩以及慣性力矩相隨時(shí)要與阻力矩、阻尼力矩以及慣性力矩相平衡，或用轉(zhuǎn)角的運(yùn)動(dòng)方程表示。平衡，或用轉(zhuǎn)角的運(yùn)動(dòng)方程表示。三、可動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)方程三、可動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)方程當(dāng)阻尼系數(shù)不同時(shí)，方程的解將有三種不同形當(dāng)阻尼系數(shù)不同時(shí)，方程的解將有三種不同形式，并分別稱為過阻尼、欠阻尼和臨界阻尼。式，并分別稱為過阻尼、欠阻尼和臨界阻尼。DPJMDtPtJ力矩系數(shù)力矩系數(shù)為反

17、作用為反作用為阻尼系數(shù)為阻尼系數(shù)為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量式中式中, dd dd 2電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué)可動(dòng)線圈運(yùn)動(dòng)方程可動(dòng)線圈運(yùn)動(dòng)方程及解的三種形式及解的三種形式)1arctg1(sh(11e22022000tt1.欠阻尼狀態(tài)欠阻尼狀態(tài))1 (e0000tt)1 tgarc1sin(11e22022000tt2.臨界阻尼狀態(tài)臨界阻尼狀態(tài)3.過阻尼狀態(tài)過阻尼狀態(tài)返回本章首頁電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué)第四節(jié) 電磁系儀表 一、電磁系儀表的結(jié)構(gòu)一

18、、電磁系儀表的結(jié)構(gòu)吸引型吸引型推斥型推斥型電磁系儀表結(jié)構(gòu)有電磁系儀表結(jié)構(gòu)有吸引型吸引型和和推斥型推斥型兩種形式兩種形式電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué)驅(qū)動(dòng)力矩：驅(qū)動(dòng)力矩：吸引型吸引型的驅(qū)動(dòng)力矩是利用線圈通電后，的驅(qū)動(dòng)力矩是利用線圈通電后，對(duì)可動(dòng)鐵心產(chǎn)生吸引力，使指針偏轉(zhuǎn)。對(duì)可動(dòng)鐵心產(chǎn)生吸引力，使指針偏轉(zhuǎn)。推斥型推斥型則則靠線圈同時(shí)對(duì)固定、可動(dòng)鐵心進(jìn)行磁化，由于磁靠線圈同時(shí)對(duì)固定、可動(dòng)鐵心進(jìn)行磁化，由于磁化的極性相同，產(chǎn)生互斥而形成驅(qū)動(dòng)力矩。可推化的極性相同，產(chǎn)生互斥而形成驅(qū)動(dòng)力矩?？赏瞥鰞x表偏轉(zhuǎn)角與電流關(guān)系為出儀表偏轉(zhuǎn)角與

19、電流關(guān)系為dd212LIMcp21d2dLID反作用力反作用力矩：矩：采用游絲，設(shè)其反作用力矩系數(shù)為采用游絲，設(shè)其反作用力矩系數(shù)為D，則，則 阻尼力矩：一般采用磁感應(yīng)阻尼。阻尼力矩：一般采用磁感應(yīng)阻尼。二、電磁系儀表的工作原理二、電磁系儀表的工作原理電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué)2.如果通以交流電，則如果通以交流電，則與瞬時(shí)值平方成正比與瞬時(shí)值平方成正比，或交流有效值平，或交流有效值平方成正比，所以方成正比，所以電磁系儀表可用于測(cè)量交流，并與直流共電磁系儀表可用于測(cè)量交流，并與直流共用同一標(biāo)尺用同一標(biāo)尺。改變電流量程改變

20、電流量程改變電壓量程改變電壓量程返回本章首頁三、電磁系儀表技術(shù)性能三、電磁系儀表技術(shù)性能3.改變電流量程，可改變線圈的安匝數(shù)。改變電壓量程，改變電流量程，可改變線圈的安匝數(shù)。改變電壓量程，可改變線圈的附加電阻?？筛淖兙€圈的附加電阻。1.由于指針偏轉(zhuǎn)角與被測(cè)電流的平方成正比，所以由于指針偏轉(zhuǎn)角與被測(cè)電流的平方成正比，所以標(biāo)尺呈平標(biāo)尺呈平方律特性，前密后疏。方律特性，前密后疏。21d2dLID電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué)第五節(jié)第五節(jié)電動(dòng)系儀表電動(dòng)系儀表一、電動(dòng)系儀表的結(jié)構(gòu)一、電動(dòng)系儀表的結(jié)構(gòu)電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章

21、第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué)二、電動(dòng)系儀表的工作原理二、電動(dòng)系儀表的工作原理21122222112121IIMILILW可動(dòng)線圈所受的驅(qū)動(dòng)力矩為可動(dòng)線圈所受的驅(qū)動(dòng)力矩為dddd1221MIIWM根據(jù)指針穩(wěn)定時(shí)驅(qū)動(dòng)力矩等于反作用力矩，可求得指針偏轉(zhuǎn)角根據(jù)指針穩(wěn)定時(shí)驅(qū)動(dòng)力矩等于反作用力矩，可求得指針偏轉(zhuǎn)角ddcos11221MIID 作為電壓或電流表使用時(shí)，如果兩線圈電流都等于被測(cè)電流，作為電壓或電流表使用時(shí)，如果兩線圈電流都等于被測(cè)電流，且互感變化率為常數(shù)，則指針偏轉(zhuǎn)角與被測(cè)電流平方成正比，且互感變化率為常數(shù)，則指針偏轉(zhuǎn)角與被測(cè)電流平方成正比，或與交流

22、有效值平方成正比?；蚺c交流有效值平方成正比。 如作為功率表使用，指針偏轉(zhuǎn)角正比于被測(cè)功率。如作為功率表使用，指針偏轉(zhuǎn)角正比于被測(cè)功率。由固定、可動(dòng)兩組線圈所構(gòu)成的系統(tǒng)，通電后的磁場(chǎng)能量為由固定、可動(dòng)兩組線圈所構(gòu)成的系統(tǒng)，通電后的磁場(chǎng)能量為1212d1dMIID電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué)1.和電磁系一樣和電磁系一樣刻度呈平方律特性刻度呈平方律特性，可用于測(cè)量直流也可以，可用于測(cè)量直流也可以測(cè)量交流，或交直流兩用。測(cè)量交流，或交直流兩用。準(zhǔn)確度高于電磁系。準(zhǔn)確度高于電磁系。小量程電流表，固定線圈可與可動(dòng)線圈串聯(lián)小量程電流

23、表，固定線圈可與可動(dòng)線圈串聯(lián)大量程電流表，固定線圈可大量程電流表，固定線圈可與可動(dòng)線圈并聯(lián)與可動(dòng)線圈并聯(lián)電壓表根據(jù)量程串聯(lián)電壓表根據(jù)量程串聯(lián)不同的附加電阻不同的附加電阻返回本章首頁三、電動(dòng)系儀表的技術(shù)性能三、電動(dòng)系儀表的技術(shù)性能3.作為電壓表使用時(shí)作為電壓表使用時(shí)，可以根據(jù)量程大小，串聯(lián)不同的附加電阻。，可以根據(jù)量程大小，串聯(lián)不同的附加電阻。2.作為作為小量程電流表使用時(shí)小量程電流表使用時(shí)，固定線圈與可動(dòng)線圈串聯(lián)固定線圈與可動(dòng)線圈串聯(lián)，但作為但作為大量程使用時(shí)大量程使用時(shí)，由于可動(dòng)線圈不允許通過大電流，由于可動(dòng)線圈不允許通過大電流，故故可動(dòng)線圈只能與固定線圈并聯(lián)可動(dòng)線圈只能與固定線圈并聯(lián)。電氣

24、測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué)第六節(jié)第六節(jié)測(cè)量用互感器測(cè)量用互感器互感器主要用于擴(kuò)大交流互感器主要用于擴(kuò)大交流電電 流表、電壓表、功率表和流表、電壓表、功率表和電能表的量程，而且具有如下電能表的量程，而且具有如下特點(diǎn)特點(diǎn)1.隔離高壓。隔離高壓。2.降低表耗。降低表耗。3.節(jié)省設(shè)備投資。節(jié)省設(shè)備投資。4.可減少指示儀表的規(guī)格，可減少指示儀表的規(guī)格，可統(tǒng)一使用可統(tǒng)一使用5A、100V的表芯，的表芯，配上不同的互感器，可組成各配上不同的互感器，可組成各種不同量程的電壓、電流表種不同量程的電壓、電流表。高壓部分低壓部分一、互感器的用

25、途一、互感器的用途電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué) 電壓互感器電壓互感器相當(dāng)于空載變壓器，與電壓相當(dāng)于空載變壓器，與電壓表聯(lián)用，被測(cè)電壓等于接在二次繞組的電壓表表聯(lián)用，被測(cè)電壓等于接在二次繞組的電壓表讀數(shù)乘以電壓互感器的電壓變比。讀數(shù)乘以電壓互感器的電壓變比。注意！注意！電壓電壓互感器二次繞組不許短路互感器二次繞組不許短路。 電流互感器電流互感器相當(dāng)于短路的變壓器，與電相當(dāng)于短路的變壓器，與電流表聯(lián)用被測(cè)電流等于接在二次繞組的電流表流表聯(lián)用被測(cè)電流等于接在二次繞組的電流表讀數(shù)乘以電流互感器電流變比。讀數(shù)乘以電流互感器電流變

26、比。注意！注意！電流互電流互感器二次繞組不許開路。感器二次繞組不許開路。212121NNEEUUKU1221NNIIKI二、工作原理工作原理電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué) 1.變比誤差：變比誤差：由于負(fù)載過大互感器輸出電壓下降，使得由于負(fù)載過大互感器輸出電壓下降，使得電壓比不等于匝數(shù)比?；螂娏骰ジ衅鞫卫@組磁化電流電壓比不等于匝數(shù)比?；螂娏骰ジ衅鞫卫@組磁化電流過大，使得電流比不等于匝數(shù)比所造成的變比誤差過大，使得電流比不等于匝數(shù)比所造成的變比誤差 三、互感器的誤差三、互感器的誤差2.相角誤差：相角誤差： 由于繞組內(nèi)阻抗

27、過大，或鐵心材料和氣隙的影由于繞組內(nèi)阻抗過大，或鐵心材料和氣隙的影響，使得響，使得磁化電流過大磁化電流過大，電壓互感器的一、二次繞組的電壓，電壓互感器的一、二次繞組的電壓相位差，或電流互感器的一、二次繞組的電流相位差不等于相位差，或電流互感器的一、二次繞組的電流相位差不等于180，造成相角誤差。，造成相角誤差。電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué)四、互感器的連接四、互感器的連接電壓互感器在供電系統(tǒng)中的連接電壓互感器在供電系統(tǒng)中的連接電流互感器在供電系統(tǒng)中的連接電流互感器在供電系統(tǒng)中的連接電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章

28、電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué)鉗式電流表是電流互感器和電流表的組合，可鉗式電流表是電流互感器和電流表的組合，可以在不斷開交流電路，并在設(shè)備仍運(yùn)行的條以在不斷開交流電路，并在設(shè)備仍運(yùn)行的條件下，測(cè)量交流電流。件下，測(cè)量交流電流。外型外型內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意返回本章首頁五、鉗式電流表五、鉗式電流表電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué)第七節(jié)萬用電表萬用表是利用多刀多投轉(zhuǎn)換開關(guān)，改萬用表是利用多刀多投轉(zhuǎn)換開關(guān)，改變電路連接方式，測(cè)量不同量程變電路連接方式，測(cè)量不同量程的電壓、電流或電阻，是電氣維的

29、電壓、電流或電阻，是電氣維修中常用的工具表。除一般測(cè)量修中常用的工具表。除一般測(cè)量電壓、電流和電阻外，還可測(cè)量電壓、電流和電阻外，還可測(cè)量電子電路的電平，但測(cè)量電平實(shí)電子電路的電平，但測(cè)量電平實(shí)際上就是測(cè)量電壓，不過是用對(duì)際上就是測(cè)量電壓，不過是用對(duì)數(shù)形式表示而已。數(shù)形式表示而已。 當(dāng)表示當(dāng)表示功率電平功率電平時(shí)，用時(shí)，用負(fù)載為負(fù)載為600，功率為功率為 1mW作為作為 0電平。電平。 當(dāng)表示當(dāng)表示電壓電平時(shí)電壓電平時(shí)，用，用0.775V作為作為 電電壓的壓的 0電平。電平。500型型萬萬用用表表外外形形功率電平功率電平電壓電平電壓電平一、萬用電表的結(jié)構(gòu)一、萬用電表的結(jié)構(gòu)1212lg20lg1

30、0UUSPPS電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué) 500 500 型萬用表的面板設(shè)兩個(gè)型萬用表的面板設(shè)兩個(gè)多刀多投轉(zhuǎn)換開關(guān)，多刀多投轉(zhuǎn)換開關(guān)，分別為分別為 ，改變開關(guān)位置可以選擇測(cè)量對(duì)，改變開關(guān)位置可以選擇測(cè)量對(duì)象和量程，包括交直流電流和電壓、電阻和信號(hào)電象和量程，包括交直流電流和電壓、電阻和信號(hào)電平。平。二、二、500500型萬用表電路型萬用表電路21SS電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué)測(cè)量直流電流左邊多投開關(guān)置于測(cè)量直流電流左邊多投開關(guān)置于A檔，右邊

31、置于檔，右邊置于50A檔，檔，作為直流電流測(cè)量電路的基本量程，改變右邊開關(guān)位作為直流電流測(cè)量電路的基本量程，改變右邊開關(guān)位置，選用不同分流器，可改變量程為置，選用不同分流器，可改變量程為10、100、500mA，分流器采用閉路式，不因開關(guān)接觸不良而損，分流器采用閉路式，不因開關(guān)接觸不良而損壞儀表。壞儀表。使用紅線所示電路使用紅線所示電路三、直流電流測(cè)量電路三、直流電流測(cè)量電路電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué) 測(cè)量直流電壓右邊多投開關(guān)置于測(cè)量直流電壓右邊多投開關(guān)置于V檔，左邊置于檔，左邊置于 2.5V檔，檔，作為直流電壓的最

32、小量程，改變左邊開關(guān)位置，選用不同作為直流電壓的最小量程，改變左邊開關(guān)位置，選用不同附加電阻，可改變量程為附加電阻，可改變量程為 10、50、250、500V，附加電阻，附加電阻采用共用式，可減少線繞電阻數(shù)量。采用共用式，可減少線繞電阻數(shù)量。使用紅線所示電路使用紅線所示電路四、直流電壓測(cè)量電路四、直流電壓測(cè)量電路電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué)第八節(jié)第八節(jié)直流電位差計(jì)直流電位差計(jì) 直流電位差計(jì)由三直流電位差計(jì)由三個(gè)回路組成。其中個(gè)回路組成。其中 回路回路稱為校準(zhǔn)回路稱為校準(zhǔn)回路 回路回路稱為測(cè)量回路稱為測(cè)量回路 回路回路稱

33、為工作電流稱為工作電流回路。回路。一、直流電位差計(jì)工作原理一、直流電位差計(jì)工作原理電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué) 工作電流回路：工作電流回路：包括輔助電源，調(diào)節(jié)工作電流用的可變電包括輔助電源，調(diào)節(jié)工作電流用的可變電阻、測(cè)量電阻和工作調(diào)定電阻。工作回路主要任務(wù)是提供一個(gè)阻、測(cè)量電阻和工作調(diào)定電阻。工作回路主要任務(wù)是提供一個(gè)穩(wěn)定的工作電流，使電阻穩(wěn)定的工作電流，使電阻 和和 能得到一個(gè)穩(wěn)定的壓降。能得到一個(gè)穩(wěn)定的壓降。 校準(zhǔn)回路：校準(zhǔn)回路：利用回路中的標(biāo)準(zhǔn)電池用來校準(zhǔn)工作電流，利用回路中的標(biāo)準(zhǔn)電池用來校準(zhǔn)工作電流，當(dāng)開關(guān)當(dāng)開

34、關(guān)S 合向回路合向回路時(shí)，調(diào)節(jié)時(shí)，調(diào)節(jié)R改變工作電流，若檢流計(jì)改變工作電流，若檢流計(jì)指零，則說明標(biāo)準(zhǔn)電池的電動(dòng)勢(shì)與工作電流在指零，則說明標(biāo)準(zhǔn)電池的電動(dòng)勢(shì)與工作電流在電阻電阻上的壓降上的壓降 相互補(bǔ)償，使相互補(bǔ)償，使 。SsIRESRSIRaRSR 測(cè)量回路：測(cè)量回路：當(dāng)開關(guān)當(dāng)開關(guān)S合向合向回路回路時(shí)，調(diào)節(jié)測(cè)量電阻，以改變左時(shí)，調(diào)節(jié)測(cè)量電阻，以改變左端端ab二點(diǎn)間的壓降（注意：此時(shí)二點(diǎn)間的壓降（注意：此時(shí)不能再調(diào)節(jié)不能再調(diào)節(jié)R R，否則工作電流將發(fā)，否則工作電流將發(fā)生變化），若檢流計(jì)指零，則表生變化），若檢流計(jì)指零，則表明明 abssabxRREIRE從從 可求出被測(cè)電壓值。可求出被測(cè)電壓值。a

35、bR電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué) 1.1.利用補(bǔ)償原理利用補(bǔ)償原理: :電位差計(jì)的平衡是利用電動(dòng)勢(shì)互相補(bǔ)償電位差計(jì)的平衡是利用電動(dòng)勢(shì)互相補(bǔ)償?shù)脑?，因此平衡時(shí)不從測(cè)量回路取用電流，從而消除被的原理，因此平衡時(shí)不從測(cè)量回路取用電流，從而消除被測(cè)電源的內(nèi)阻、導(dǎo)線電阻、接觸電阻對(duì)測(cè)量的影響。校準(zhǔn)測(cè)電源的內(nèi)阻、導(dǎo)線電阻、接觸電阻對(duì)測(cè)量的影響。校準(zhǔn)回路也一樣，不從標(biāo)準(zhǔn)電池取用電流，保持了標(biāo)準(zhǔn)電池電回路也一樣，不從標(biāo)準(zhǔn)電池取用電流，保持了標(biāo)準(zhǔn)電池電動(dòng)勢(shì)的穩(wěn)定。動(dòng)勢(shì)的穩(wěn)定。 abSSXRREE二、電位差計(jì)特點(diǎn)二、電位差計(jì)特點(diǎn)由于標(biāo)準(zhǔn)

36、電池的電動(dòng)勢(shì)比較穩(wěn)定，由于標(biāo)準(zhǔn)電池的電動(dòng)勢(shì)比較穩(wěn)定，調(diào)定電阻和測(cè)量電阻的左端調(diào)定電阻和測(cè)量電阻的左端ab部部分選用高準(zhǔn)確度和高穩(wěn)定度的電分選用高準(zhǔn)確度和高穩(wěn)定度的電阻，所以測(cè)量準(zhǔn)確度可以達(dá)到阻，所以測(cè)量準(zhǔn)確度可以達(dá)到 0.001%。2.采用高準(zhǔn)確度的元件：采用高準(zhǔn)確度的元件：在式在式中中電氣測(cè)量技術(shù)電氣測(cè)量技術(shù) 第二章第二章 電流與電壓的測(cè)量電流與電壓的測(cè)量南京信息工程大學(xué)南京信息工程大學(xué)1.1.要考慮標(biāo)準(zhǔn)電池的電動(dòng)勢(shì)受溫度的影要考慮標(biāo)準(zhǔn)電池的電動(dòng)勢(shì)受溫度的影響響: :實(shí)用電位差計(jì)的工作調(diào)定電阻通實(shí)用電位差計(jì)的工作調(diào)定電阻通常由兩部分電阻構(gòu)成，一部分為固常由兩部分電阻構(gòu)成，一部分為固定，一部分為可調(diào)，可調(diào)部分作為定，一部分為可調(diào)，可調(diào)部分作為溫度補(bǔ)償電阻，以補(bǔ)償溫度補(bǔ)償電阻，以補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)電池標(biāo)準(zhǔn)電池因因溫度而發(fā)生的變化。溫度而發(fā)生的變化。2.2.要根據(jù)測(cè)量結(jié)果所需要的準(zhǔn)