第二章 電工測量指示儀表一般知識

第二章

電測量指示儀表的一般知識第二章電測量指示儀表的一般知識主要內(nèi)容分類和型號基本結(jié)構(gòu)及工作原理主要技術(shù)要求表面標(biāo)記使用方法第一節(jié)電測量指示儀表分類和型號電測量指示儀表測量電量的指示儀表功能直接測量電量：電流、電壓、功率、相位、頻率、電阻、電感等間接測量非電量：溫度、濕度、速度、壓力等電測量指示儀表的分類據(jù)儀表的工作原理：磁電系電磁系電動系整流系感應(yīng)系熱電系電子系第一節(jié)電測量指示儀表分類和型號據(jù)被測量的特征據(jù)被測量的性質(zhì)按儀表的使用方法電流表電壓表功率表歐姆表電度表頻率表相位表萬用表直流儀表交流儀表直交流兩用儀表安裝式儀表便攜式儀表第一節(jié)電測量指示儀表分類和型號按儀表的準(zhǔn)確度等級

七個等級按儀表對外電磁場的防御能力四個等級ⅠⅡⅢⅣⅠ－防御能力最強，附加誤差最小按儀表使用條件分為A、B、C3組按儀表工作溫度A組：0℃～40℃B組：-20℃～＋50℃C組：-40℃～＋60℃0.10.20.51.01.52.05.0第一節(jié)電測量指示儀表分類和型號電測量指示儀表的型號安裝式用途號（國際通用符號）設(shè)計序號（數(shù)字）系列代號形狀第二位代號形狀第一位代號儀表面板、外殼尺寸編儀表工作原理系列磁電系C電磁系T電動系D感應(yīng)系G整流系L靜電系Q第一節(jié)電測量指示儀表分類和型號說明型號按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)編寫為區(qū)別各類儀表，再加一個類別號電度表D電橋Q數(shù)字用表P便攜式用途號（國際通用符號）設(shè)計序號（數(shù)字）組別號儀表工作原理系列第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理基本組成指示儀表測量機構(gòu)測量線路作用：將被測電量變換成儀表可動部分的偏轉(zhuǎn)角位移第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理測量機構(gòu)的基本工作性能測量機構(gòu)：接受被測量后能夠產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的機構(gòu)測量機構(gòu)可動部分固定部分指示器光標(biāo)式指針式第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩測量機構(gòu)可動部分轉(zhuǎn)動力矩指示器轉(zhuǎn)動電磁場相互作用磁電系儀表固定永久磁鐵通有直流電流的可動線圈電磁系儀表通有電流的固定線圈可動鐵片第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理轉(zhuǎn)動力矩大?。弘妱酉祪x表通有電流的固定線圈通有電流的可動線圈感應(yīng)系儀表通有交流電流的固定線圈可動鋁盤中所感應(yīng)的電流轉(zhuǎn)動力矩被測量可動部分的偏轉(zhuǎn)角位移第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理產(chǎn)生反作用力矩

反作用力矩：

與轉(zhuǎn)動力矩方向相反測量機構(gòu)可動部分轉(zhuǎn)動力矩指示器轉(zhuǎn)動總是偏轉(zhuǎn)怎么辦？反作用力矩轉(zhuǎn)動力矩與反作用力矩相等，方向相反被測量大小第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理

產(chǎn)生方式利用機械力－具有機構(gòu)反作用力的儀表變形后的恢復(fù)原狀的力：彈力、扭力利用電磁力－流比結(jié)構(gòu)式儀表

如：比率表利用磁場中導(dǎo)體的渦流

如：感應(yīng)系儀表第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理產(chǎn)生阻尼力矩

阻尼力矩：與運動方向相反，大小與運動速度有關(guān)的力矩只影響可動部分的運動過程，而不影響轉(zhuǎn)動力矩和反作用力矩的平衡關(guān)系指示器擺動指示器靜止在某位置轉(zhuǎn)動力矩與反作用力矩相等無法讀數(shù)理想狀態(tài)慣性存在阻尼器第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理常用阻尼器：空氣阻尼器阻尼片受空氣阻力作用產(chǎn)生磁感應(yīng)阻尼器阻尼片切割磁鐵的磁力線產(chǎn)生xyα第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理測量線路測量機構(gòu)測量線路（測量變換器）中間量偏轉(zhuǎn)角位移被測量所起作用？測量機構(gòu)電流電壓兩電流乘積前提：電量在一定范圍其它電量被測量過大過小變換裝置第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及工作原理通過測量線路作用于測量機構(gòu)取決于測量線路的性質(zhì)取決于測量機構(gòu)的結(jié)構(gòu)單值第三節(jié)主要技術(shù)要求主要考慮的技術(shù)指標(biāo)準(zhǔn)確度靈敏度穩(wěn)定性可靠性儀表的功率損耗讀數(shù)裝置過載能力絕緣強度第三節(jié)主要技術(shù)要求足夠的準(zhǔn)確度儀表最大基本誤差≤準(zhǔn)確度等級合適的靈敏度靈敏度儀表的標(biāo)度尺均勻量限最大偏轉(zhuǎn)角位移靈敏度與偏轉(zhuǎn)角位移無關(guān)第三節(jié)主要技術(shù)要求儀表常數(shù)儀表標(biāo)度尺均勻：儀表的分辨能力：儀表靈敏度反映了儀表能測量的最小被測量每偏轉(zhuǎn)一小格所代表的被測量的數(shù)值第三節(jié)主要技術(shù)要求穩(wěn)定性和可靠性好誤差隨時間變動及受外界條件的影響小儀表的功率損耗小良好的讀數(shù)裝置標(biāo)尺盡可能均勻刻度不均勻的刻度，標(biāo)有黑圓點（有效工作部分起點）使用儀表消耗電能產(chǎn)生熱能附加誤差改變工作狀態(tài)方法誤差功耗過大第三節(jié)主要技術(shù)要求足夠的過載能力過載：被測量（負(fù)載）超過儀表量限（額定值）足夠的絕緣強度足夠大的絕緣電阻承受的試驗電壓高于2－2.5倍額定電壓值，不低于600V負(fù)載超過額定值，并延時溫度升高儀表損壞熱過載或延時過載第四章電測量指示儀表的表面標(biāo)記常用的電測量指示儀表的表面標(biāo)記符號書上表4-1（8種類型）可查閱國標(biāo)GB7676-87第五節(jié)正確使用合理選擇儀表根據(jù)被測量的性質(zhì)選擇儀表的類型被測量頻率范圍直流電交流電直流儀表交流儀表正弦交流電非正弦交流電有效值有效值交流電流（電壓）表平均值最大值電磁或電動系電流（電壓）表整流系表峰值表第五節(jié)正確使用根據(jù)測量要求選擇儀表的準(zhǔn)確度等級儀表的選擇與其它條件配合一般原則0.1-0.2級標(biāo)準(zhǔn)表及精確測量0.5-1.5級實驗室測量1.0-5.0級工業(yè)測量第五節(jié)正確使用例：用兩只電壓表測量實際值為40V的電壓。一只準(zhǔn)確度等級為0.5，量限為100V的電壓表，另一只準(zhǔn)確度等級為1.0，量限為50V的電壓表。求：兩只電壓表分別測量時可能產(chǎn)生的最大相對誤差？解：用0.5級電壓表測量時，最大絕對誤差為：產(chǎn)生的最大相對誤差為：第五節(jié)正確使用用1.0級電壓表測量時，最大絕對誤差為：產(chǎn)生的最大相對誤差為：結(jié)論：1、不能認(rèn)為準(zhǔn)確度等級高的儀表一定比準(zhǔn)確度低的儀表測量更準(zhǔn)確2、被測量值A(chǔ)0越接近儀表的量限時，相對誤差就越小儀表量限的選擇對測量的準(zhǔn)確度有關(guān)選擇量限時，應(yīng)使被測量值A(chǔ)0超過量限的2/3以上第五節(jié)正確使用根據(jù)被測量的大小選用適當(dāng)量限的儀表依據(jù)電源、連接方式、參數(shù)變化，估計被測量的最大數(shù)值，然后量限選為該最大值的1.2-1.5倍根據(jù)被測量對象的阻抗大小選擇儀表的內(nèi)阻問題：測量負(fù)載電阻RL兩端的電壓時，當(dāng)接入電壓表時，出現(xiàn)的問題？+_UsR0RLＵ第五節(jié)正確使用情況一：假設(shè)Us＝180V,R0=RL=20kΩ，電壓表內(nèi)阻為Rv=20kΩ，量限為100V。接入前：接入后：RL與Rv相當(dāng)于并聯(lián)，等效電阻為：電阻RL兩端電壓為：第五節(jié)正確使用情況二：選用內(nèi)阻為Rv＝200kΩ，量限為100V的電壓表則RL兩端的電壓為89.55V結(jié)論：1、電壓表的內(nèi)阻越大越好

電壓表內(nèi)阻Rv≥100RL（與電壓表并聯(lián)的被測對象總電阻），可略去內(nèi)阻的影響2、電流表的內(nèi)阻越小越好

電流表內(nèi)阻RA≤1/100RL（與電流表串聯(lián)的總電阻），可略去