電工技術(shù)第二版第11章電工儀表及電工測(cè)量技術(shù)課件

1、第十一章電工儀表及電工測(cè)量技術(shù)電工技術(shù)高等教育出版社11.1 電工儀表 電工儀表的分類分電測(cè)量指示儀表類和比較儀表類兩大類 。電測(cè)量指示儀表類包括各種交直流電流表、電壓表、功率表、萬(wàn)用表等。比較儀表類包括各類交直流電橋，交直流補(bǔ)償式測(cè)量?jī)x器。 11.1 電工儀表電測(cè)量指示儀表又稱為直讀式儀表，通常分為以下幾種類型：1.按照儀表測(cè)量對(duì)象分為: 安培表和毫安表(電流表)、伏特表(電壓表)、瓦特表(功率表)、瓦時(shí)表(電度表)、赫茲表(頻率表)、 表(功率因數(shù)表)、兆歐表(搖表)等。常用的儀表代號(hào)有： A、mA、V、 W 千伏表kV，千瓦表kW，無(wú)功功率表Var，電度表kWh，相位表 ，頻率表 ，功率

2、因數(shù)表 ，歐姆表 ，兆歐表k ，整步表S。 11.1 電工儀表2. 按儀表測(cè)量的電流的種類分為： 直流儀表、交流儀表、交直流兩用儀表。3. 按儀表準(zhǔn)確度分為： 0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和5.0七級(jí)。儀表的準(zhǔn)確度，表示儀表指示值同被測(cè)值的實(shí)際值之間的誤差大小，是電工測(cè)量?jī)x表的主要特性之一。一般工作用表一般工作精測(cè)或校對(duì)用表計(jì)量室標(biāo)準(zhǔn)表儀表是根據(jù)的相對(duì)額定誤差來分級(jí)，后面將詳細(xì)討論。 電工儀表的分類 4. 按儀表的工作原理分為： 磁電式、電磁式、電動(dòng)式、整流式、感應(yīng)式，見表11-1。 11.1 電工儀表相對(duì)額定誤差：是指儀表在正常工作條件下測(cè)量時(shí)可能產(chǎn)生的最大基本誤差A(yù)與儀表

3、的最大量程（滿刻度值）Am之比。相對(duì)誤差注意它們的區(qū)別儀表相對(duì)額定誤差11.1 電工儀表誤差重點(diǎn)重點(diǎn)例如有一個(gè)準(zhǔn)確度為2.5級(jí)的電壓表，其最大量程為50V，則可能產(chǎn)生的最大基本誤差為 在正常工作條件下，可以認(rèn)為最大基本誤差是不變的，所以被測(cè)量與滿刻度值相比愈小，則相對(duì)測(cè)量誤差就愈大 。號(hào)不能少用上述伏特表量10V的電壓，相對(duì)測(cè)量誤差為用它測(cè)量40V的電壓，則相對(duì)測(cè)量誤差為由此可見，在選用儀表量程時(shí)，應(yīng)使被測(cè)量的值較接近滿刻度為好。一般應(yīng)使被測(cè)量的值超過儀表滿標(biāo)值的一半以上。11.1 電工儀表誤差重點(diǎn)重點(diǎn)4. 按儀表的工作原理分為：磁電式電磁式電動(dòng)式感應(yīng)式整流式命名特點(diǎn)1、固定的永久磁鐵、3、極

4、掌N、S和可動(dòng)的繞在鋁框上的線圈5和5、接在線圈兩端的兩個(gè)游絲、前后兩根半軸等組成。磁電式儀表的結(jié)構(gòu)4、指針、圓柱形鐵芯通電線圈在磁場(chǎng)所受的轉(zhuǎn)矩與游絲被扭緊產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 相平衡，指針轉(zhuǎn)動(dòng)的角度和電流成正比。磁電式儀表的特性當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩等于制動(dòng)力距時(shí)，線圈和指針處于平衡狀態(tài)而停止轉(zhuǎn)動(dòng)。則、磁電式儀表只能測(cè)直流。、偏角與電流成正比，是線性的。磁電式儀表的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)磁電式 ：反應(yīng)靈敏、準(zhǔn)確度高、刻度均勻本身功耗小、受外界磁場(chǎng)影響小，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格高、過載能力小，不能直接測(cè)交流量。模擬萬(wàn)用表的表頭，大部分使用磁電式。電磁式儀表當(dāng)線圈通入被測(cè)電流時(shí)，產(chǎn)生磁場(chǎng)，動(dòng)、定鐵片同時(shí)磁化，它們對(duì)應(yīng)的磁極極性相同，

5、從而產(chǎn)生斥力，使動(dòng)片帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸及指針偏轉(zhuǎn)。電磁式儀表的特點(diǎn)線圈中電流方向改變，隨之磁場(chǎng)，兩鐵片磁極性也改變，但但仍為同極性斥力，指針方向不變，所以電磁式儀表可以測(cè)量交流電。指針的偏轉(zhuǎn)角與直流電流或交流電流有效值的平方成正比、電磁式儀表既可測(cè)直流，也可測(cè)交流。、偏角與電流平方成正比，是非線性的。電磁式 ：電磁式儀表既可測(cè)直流，也可測(cè)交流、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低、過載能力強(qiáng)。電磁式儀表的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)刻度不均勻、本身功耗大、易受外界磁場(chǎng)及鐵片中磁滯和渦流影響，準(zhǔn)確度低。電工閘板上安裝的電流電壓表大部分是電磁式表。當(dāng)定線圈通過電流時(shí)，產(chǎn)生磁場(chǎng)，可動(dòng)線圈中的 電流 與此磁場(chǎng)相互作用產(chǎn) 生電磁力 。電動(dòng)式儀表電動(dòng)

6、式儀表的特點(diǎn)當(dāng)定子和轉(zhuǎn)子的電流方向同時(shí)改變時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)的方向不變。因此，電動(dòng)式儀表可以交、直流兩用。注意，任意一個(gè)線圈電流的方向改變時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)方向隨著改變。、電動(dòng)式儀表可以交、直流兩用。、測(cè)直流時(shí)：、測(cè)交流時(shí)：電動(dòng)式 ：交、直流兩用。準(zhǔn)確度高、經(jīng)常作標(biāo)準(zhǔn)表用。過載能力低，抗干擾能力較弱。經(jīng)常在計(jì)量室，作標(biāo)準(zhǔn)表用。電動(dòng)式儀表的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)命名特點(diǎn)11.1 電工儀表 表11.1 電工儀表分類11.1 電工儀表補(bǔ)充112 萬(wàn)用表特點(diǎn)：萬(wàn)用表可以測(cè)量交直流電壓、交直流電流，還可以測(cè)量電阻等。萬(wàn)用表的種類和型號(hào)繁多，性能也各有不相同，可以歸納為兩大類：模擬式和數(shù)字式。 萬(wàn)用表以實(shí)訓(xùn)為主。112 萬(wàn)用表

7、電工用與電子用兩種模擬萬(wàn)用表的區(qū)別。主要是輸入阻抗不同。P262倒行“MF30型萬(wàn)用表在直流電壓25V檔的靈敏度為20k/V”。這是電子用表。而“MF類萬(wàn)用表中，有400/V的。這是電工用表。模擬萬(wàn)用表在測(cè)交流電壓時(shí)，增加了整流電路。實(shí)質(zhì)是測(cè)的正弦平均值，但按正弦有效值刻度。因此它不能正確測(cè)量其它波形的電壓值。112 萬(wàn)用表 注意使用萬(wàn)用表時(shí)要，絕對(duì)不允許在帶電線路上測(cè)量電阻，否則將損壞萬(wàn)用表。為了減少因誤操作而造成的損壞，表內(nèi)加入熔斷器進(jìn)行保護(hù)，應(yīng)養(yǎng)成用畢將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于高電壓檔的良好習(xí)慣。數(shù)字式萬(wàn)用表什么是三位半數(shù)字式萬(wàn)用表？113 電工測(cè)量技術(shù)單相交流電功率的測(cè)量測(cè)量單相功率時(shí)按右圖 接線

8、，線圈1為電流線圈， 線圈2為電壓線圈，兩個(gè) 線圈的一個(gè)端子上分別標(biāo) 有“*”號(hào)，這兩個(gè)端子應(yīng)接 到電流的同一極性上，若 由一個(gè)線圈反接，指針將 反偏，則無(wú)法讀出功率的數(shù)值。補(bǔ)充單相電度表計(jì)讀器，支架，外殼.1,電壓線圈2,電流線圈3,轉(zhuǎn)盤4,轉(zhuǎn)軸5,上軸承7,蝸桿8,永久磁鐵9,磁軛6, 下軸承接線端鈕火入火出中入中出多數(shù)表用此接線法也有少數(shù)表用此接線法113 電工測(cè)量技術(shù)三相功率的測(cè)量三相交流電在電力系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛，那么如何測(cè)量三相功率呢？一般有三種方法。一表法 對(duì)于三相對(duì)稱負(fù)載電路，因?yàn)楦飨嘭?fù)載消耗的功率相等，測(cè)出任何一相負(fù)載的功率P1，則可知三相總功率，即 113 電工測(cè)量技術(shù)注意

9、:三相三線制113 電工測(cè)量技術(shù)二表法對(duì)于三相三線制對(duì)稱或不對(duì)稱負(fù)載，并且不論負(fù)載聯(lián)成星型還是三角形均廣泛采用二表法測(cè)三相功率，圖11.3.7為二表法測(cè)三相功率的接線圖，圖中兩個(gè)功率表的讀數(shù)之和即為三相總功率，即 必須指出，二表法測(cè)三相功率時(shí)，其中一只表可能會(huì)在接線正確的情況下出現(xiàn)反偏，此時(shí)應(yīng)將反偏的功率表的電流線圈反接，而測(cè)出的三相總功率應(yīng)是功率表讀數(shù)之差。 113 電工測(cè)量技術(shù)注意:三相三線制113 電工測(cè)量技術(shù)三表法三表法的接線圖如圖11.3.8所示。對(duì)于三相四線制不對(duì)稱負(fù)載，一表法和二表法均不適用，則應(yīng)采用三只功率表分別測(cè)出各相負(fù)載消耗的功率，而總功率等于三只功率表讀數(shù)之和，即113

10、電工測(cè)量技術(shù)注意:三相四線制113 電工測(cè)量技術(shù) 測(cè)量三相交流電功率一般有三種方法:（1）一表法 (三相對(duì)稱負(fù)載電路 )（2）二表法(三相三線制對(duì)稱或不對(duì)稱負(fù)載 )（3）三表法(三相四線制不對(duì)稱負(fù)載 )114 用電橋測(cè)量電阻、電容與電感 交流電橋測(cè)量電阻 交流電橋的四個(gè)橋臂由阻抗 、 、 和 組成，當(dāng)電橋平衡時(shí)四個(gè)橋臂的阻抗均為純電阻時(shí) 即可實(shí)現(xiàn)電阻的測(cè)量 交流電橋的電源一般采用音頻的正弦信號(hào) 114 用電橋測(cè)量電阻、電容與電感 交流電橋測(cè)量電感 電橋平衡的條件 114 用電橋測(cè)量電阻、電容與電感電容的測(cè)量電橋平衡的條件 無(wú)損耗的標(biāo)準(zhǔn)電容器標(biāo)準(zhǔn)電阻本章小結(jié)電工測(cè)量與儀表在現(xiàn)代化生產(chǎn)和科研中具有重要的作用。電工測(cè)量?jī)x表主要分為直讀式儀表、比較式儀表和其他電工儀表。直讀式儀表有電流表、電壓表、功率表、電度表、絕緣電阻表等，比較式儀表有電橋等。直讀式儀表按其工作原理可分為磁電式、電磁式、電動(dòng)式、感應(yīng)式和整流式等。磁電式儀表是直讀式儀表中用的最多的一種，其作用原理是固定永久磁鐵的磁場(chǎng)與通有直流電流的可動(dòng)線圈間的相互作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。磁電式電流表與被測(cè)負(fù)載串聯(lián)，采用分流電阻擴(kuò)大量