北京科技大學(xué)理工科_沖擊電流計(jì)的研究_試驗(yàn)報(bào)告

1、沖擊電流計(jì)的研究任課教師:實(shí)驗(yàn)時(shí)間年*月*曰學(xué)生姓名:班級:學(xué)號:同組人姓名:實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私鉀_擊電流計(jì)測電量的原理；測定沖擊電流計(jì)的工作常數(shù)和沖擊特性；學(xué)會正確使用沖擊電流計(jì)。實(shí)驗(yàn)原理：沖擊電流計(jì)是磁電式電流計(jì)的一種，其結(jié)構(gòu)與靈敏電流計(jì)類似。若電流計(jì)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量足夠大，則持續(xù)時(shí)間為（）的瞬時(shí)電流通過時(shí)，在時(shí)間內(nèi)線圈就來不及偏轉(zhuǎn)，其所受的扭力矩及阻力矩可忽略不計(jì)，僅在沖擊力矩的作用下獲得與沖擊電量成正比的初角速度。時(shí)間后，脈沖電流消失，沖擊力矩結(jié)束，線圈才開始以初角速度擺出。在扭力矩及阻力矩的減速作用下，它的第一次最大偏轉(zhuǎn)角（沖擲角）（或偏移距離）與初角速度成正比，即與沖擊電量成正比式中，為電流計(jì)

2、的沖擊靈敏度，即對電流計(jì)沖擊單位電量時(shí)，線圈所發(fā)生的最大偏轉(zhuǎn)角（偏移距離），單位mm/C;為沖擊常數(shù)，即當(dāng)線圈偏轉(zhuǎn)1單位角（距離）時(shí)所需要的沖擊電量，單位C/mm。電流計(jì)結(jié)構(gòu)一定且忽略空氣阻尼時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)線圈的阻尼因子（阻尼度）與電流計(jì)回路中決定電磁阻尼的外電路電阻外有關(guān)式中，D、J分別為沖擊電流計(jì)的懸絲扭轉(zhuǎn)力矩系數(shù)和可動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，僅決定于電流計(jì)的結(jié)構(gòu);B為可動(dòng)線圈兩豎直邊所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度;N為可動(dòng)線圈的匝數(shù);S為線圈的面積：為線圈自身電阻。B、N、S和也決定于電流計(jì)本身。沖擊電流計(jì)的回路外電阻外不同，沖擊電流計(jì)的阻尼因子不同，可動(dòng)線圈將表現(xiàn)出不同的阻尼運(yùn)動(dòng)特性。如圖下圖所示，其中當(dāng)=1時(shí)

3、，線圈作非周期性衰減運(yùn)動(dòng)，處于臨界阻尼狀態(tài)（即周期振滿的阻尼血非周期阻尼過渡的狀態(tài)）,此時(shí)線圈回路總電阻臨，外臨界電外臨實(shí)驗(yàn)步驟：A測定沖擊電流計(jì)的一些特性常數(shù)(1)按照圖2.7-3接好線路圖。(2)調(diào)節(jié)電流計(jì)光標(biāo)有較大偏轉(zhuǎn)。注意在通電之前要將電路中的二級分壓電路置于安全值，通電后逐漸加大電流。(3)測定沖擊電流計(jì)可動(dòng)線圈的自由振蕩周期。斷開開關(guān)，測量4個(gè)周期的時(shí)間t,算出周期。(4)測定電流計(jì)的總臨界電阻臨。調(diào)節(jié)回路中外電阻阻值(改變)，觀察沖擊電流計(jì)三種電磁阻尼運(yùn)動(dòng)特性，利用逼近法測定外臨界電阻(臨界狀態(tài)的與之和)。開始時(shí)，可取1000"通過調(diào)節(jié)二級分壓電路使電流計(jì)光標(biāo)偏轉(zhuǎn)10余

4、厘米(注意二級分壓只調(diào)盡不調(diào))；然后打開開關(guān)K,觀察有阻尼時(shí)電流計(jì)光標(biāo)返回平衡位置的運(yùn)動(dòng)情況。若為周期性運(yùn)動(dòng)，則適當(dāng)減小的取值，使能夠觀察到光標(biāo)的非周期性運(yùn)動(dòng)。反復(fù)調(diào)節(jié)的取值，采用逐步逼近法直至找到光標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)恰好由周期性過渡到非周期性為止，記錄此時(shí)的取值，算出外臨界電阻外臨和總臨界電阻臨B測定電流計(jì)的沖擊特性(1)按照圖2.7-4接好線路。（2）測定閉路時(shí)（=0）沖擊電流計(jì)的沖擊靈敏度。沖擊靈敏度與阻尼度相關(guān)，測定不同阻尼因子下的沖擊靈敏度，需要記錄不同阻尼度下，電流計(jì)閉合回路中通過電量q后的電流計(jì)光標(biāo)偏轉(zhuǎn)值，并根據(jù)公式計(jì)算。實(shí)驗(yàn)要求：當(dāng)分別取0.2、0.5、0.75、1.0、1.2、1.5

5、、2.0等值時(shí)，測出與各值對應(yīng)的值。對應(yīng)于各值的的取值，可通過公式-計(jì)算出來。沖擊電流計(jì)nn內(nèi)阻的值由實(shí)驗(yàn)室給出。工作電流的選取原則：1）不超過標(biāo)準(zhǔn)互感器的額定電流；2）副線圈的感應(yīng)電流不應(yīng)使光標(biāo)超出讀數(shù)燈尺的范圍，同時(shí)又要保證測量的相對誤差（可取儀器誤差1nni）o為滿足上述要求，在測每個(gè)阻尼度前都應(yīng)調(diào)試工作電流（3）找出測量時(shí)間最短時(shí)相應(yīng)的阻尼度。用停表測出不同阻尼度（取值同（2）中一致）時(shí),電流計(jì)沖擊最大偏轉(zhuǎn)時(shí)間（即由平衡點(diǎn)擺至最大位置所需時(shí)間）,以及電流計(jì)偏轉(zhuǎn)后返回并穩(wěn)定不動(dòng)停在平衡位置處所需時(shí)間。以上（2）、（3）要測量不同阻尼度情況下的、，兩組測量可以同時(shí)進(jìn)行。數(shù)據(jù)處理與分析：（原

6、始數(shù)據(jù)后附）1、沖擊電流計(jì)特性常數(shù)的測量結(jié)果2、電流計(jì)沖擊特性的測量數(shù)據(jù)處理（1）計(jì)算當(dāng)時(shí)（）同理計(jì)算匯總?cè)缦卤?阻尼系數(shù)靈敏度（）0.2429750.00.2404.130.5325973.30.2003.150.75257151.20.1952.901.0214170.50.1853.301.2204022.70.1803.771.5169608.00.1755.182.0117589.60.1656.61（2）繪圖，根據(jù)上表作曲線如下:（3）在選擇沖擊電流和其工作條件時(shí)，要求沖擊靈敏度要高，測量時(shí)間要短（包括沖擊偏轉(zhuǎn)所需要時(shí)間及返回停在平衡位置所需時(shí)間最短）。通過實(shí)驗(yàn)分析所繪制曲線可得沖擊靈敏度和沖擊最大偏轉(zhuǎn)時(shí)間（）隨阻尼系數(shù)的增大而減??；沖擊返回到平衡位置所需時(shí)間（）隨著阻尼系數(shù)的增大先減小后增大，出現(xiàn)極小值。綜合來看，當(dāng)阻尼系數(shù)時(shí)符合條件