電流的測(cè)量方法圖解

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯電流的測(cè)量方法圖解 1電流表直接測(cè)量法 直接測(cè)量電流的方法通常是在被測(cè)電流的通路中串入適當(dāng)量程的電流表，讓被測(cè)電流的全部或一部分流過電流表。從電流表上直接讀取被測(cè)電流值或被測(cè)電流分流值。 對(duì)于圖1（a）所示電路，被測(cè)電流實(shí)際值為 （1） 式中，R0、RL分別為信號(hào)源內(nèi)阻和負(fù)載電阻。R=R0+RL為電流回路電阻。 圖1用電流表測(cè)量電流 在電路中串接一個(gè)內(nèi)阻為r的電流表，如圖1（b）所示，則流過電流表的電流即電流表讀數(shù)值為 （2） 相對(duì)測(cè)量誤差為 （3） 由上式可見，為使電流表讀數(shù)值盡可能接近被測(cè)電流實(shí)際值Lx，就要求電流表的內(nèi)阻r盡可能接近于零，也就是說，電流

2、表內(nèi)阻越小越好。 在串入電流表不便利或沒有適當(dāng)量程的電流表時(shí)，可以實(shí)行間接測(cè)量的方法，即把電流轉(zhuǎn)換成電壓、頻率、磁場(chǎng)強(qiáng)度等物理量，直接測(cè)量轉(zhuǎn)換量后依據(jù)該轉(zhuǎn)換量與被測(cè)電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系求得電流值。下面介紹幾種間接測(cè)量電流的轉(zhuǎn)換方法。 2電流-電壓轉(zhuǎn)換法 可以采納在被測(cè)電流回路中串入很小的標(biāo)準(zhǔn)電阻r（稱之為取樣電阻），將被測(cè)電流轉(zhuǎn)換為被測(cè)電壓Ux Ux=·r （4） 當(dāng)滿意條件rR時(shí)，由式（2）、式（4）可得 （5） 若被測(cè)電流Ix很大，可以直接用高阻抗電壓表測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)電阻兩端電壓Ux；若被測(cè)電流Ix較小，應(yīng)將Ux。放大到接近電壓表量程的適當(dāng)值后再由電壓表進(jìn)行測(cè)量，為了減小Ux，的測(cè)量誤差，要

3、求該放大電路應(yīng)具有極高的輸入阻抗和極低的輸出阻抗，為此，一般采納電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路。 3電流-磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換法 無論用電流表直接測(cè)量電流還是用上述轉(zhuǎn)換法間接測(cè)量電流，都需要切斷電路接入測(cè)量裝置。在不允許切斷電路或被測(cè)電流太大的狀況下，可實(shí)行通過測(cè)量電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方法來間接測(cè)得該電流的值。 圖2為采納霍爾傳感器的鉗形電流表結(jié)構(gòu)示意圖。冷軋硅鋼片圓環(huán)的作用是將被測(cè)電流Ix產(chǎn)生的磁場(chǎng)集中到霍爾元件上，以提高靈敏度，作用于霍爾片的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為 （6） 式中，KB為電磁轉(zhuǎn)換靈敏度。 線性集成霍爾片的輸出電壓U0為 （7） 式中，I為霍爾片掌握電流；KH為霍爾片靈敏度；K為電流表靈敏度，K=KHKBI

4、。 若Ix為直流，則U0亦為直流；若Ix為溝通，則U0亦為溝通?；魻柺姐Q形電流表可測(cè)的最大電流達(dá)100kA以上，可用來測(cè)量輸電線上的電流，也可用來測(cè)量電子束、離子束等無法用一般電流表直接進(jìn)行測(cè)量的電流。（ 4電流互感器法 除上述方法外，采納電流互感器法也可以在不切斷電路的狀況下，測(cè)得電路中的電流。電流互感器的結(jié)構(gòu)如圖3所示，它是在磁環(huán)上（或鐵心）上繞一些線圈而構(gòu)成的，假設(shè)被測(cè)電流（一次側(cè)電流）為i1，一次繞組匝數(shù)為N1，二次繞組匝數(shù)為N2，則二次側(cè)電流為 圖2霍爾式鉗形電流表鋼片圓環(huán)； 1-冷軋硅；2-被測(cè)電流引腳導(dǎo)線；3-霍爾元件；4-霍爾元件 圖3電流互感器 可見，只要測(cè)得二次側(cè)電流i2，就可得知被測(cè)電流（一次側(cè)電流）的大小。 由于電流互感器二次繞組匝數(shù)遠(yuǎn)大于一次繞組匝數(shù)，在使用時(shí)二次側(cè)肯定不允許開路，否則會(huì)使一次側(cè)電流完全變成勵(lì)磁電流，鐵心達(dá)到高度飽和狀態(tài)，使鐵心嚴(yán)峻發(fā)熱并在二次側(cè)產(chǎn)生很高的電壓，引起互感器的熱破壞和電擊穿，對(duì)人身造成損害。此外，為了人身平安，互感器二次繞組一端必需牢靠地接地（平安接地）。 電流互感器輸出的是電流，測(cè)量時(shí)，互感器二次繞組接一電阻R，從R上取得電壓接到放大器或交直流變換