电工仪表与测量第二章课件.ppt

1、第二章1.掌握磁电系仪表的测量机构；2.掌握电流表与电压表的测量原理。1.掌握电流和电压的测量方法；2.掌握电流表与电压表的校验方法。一、结构组成二、工作原理三、主要特点一、磁电系电流表一、结构组成1.固定部分2.可动部分二、工作原理1.转动力矩二、工作原理二、工作原理图2-1磁电系测量机构1永久磁铁2极掌3圆柱形铁心4可动线圈5游丝6指针二、工作原理图2-2磁电系测量机构的工作原理2.反作用力矩二、工作原理二、工作原理3.阻尼力矩三、主要特点1)准确度高，灵敏度高。2)刻度均匀。3)过载能力小。4)只能测量直流。一、磁电系电流表图2-4磁电系电流表的原理电路一、磁电系电流表一、磁电系电流表例

2、2-1一磁电系测量机构的满偏电流是500A，内阻是200。问应当并联多大的分流电阻，才能制成一只量程为50A的电流表?解电流表量程扩大倍数为图2-5外附式分流器及其接线a)外附式分流器b)分流器接线1电流端钮2电压端钮二、多量程直流电流表图2-6多量程直流电流表原理电路a)并联分流b)环形分流二、多量程直流电流表图2-7环形分流的多量程电流表原理电路a)端钮式电路b)插销式电路c)转换开关式电路三、磁电系电压表例2-2一磁电系测量机构的满偏电流是500A，内阻是200。问应当串联多大的附加电阻，才能制成一只量程为50V的电压表?该电压表的总内阻又是多少?解测量机构的满偏电压为三、磁电系电压表图

3、2-8用附加电阻扩大电压表量程三、磁电系电压表解测量机构的满偏电压为解测量机构的满偏电压为图2-9多量程直流电压表原理电路图四、多量程直流电压表例2-3有一只满偏电流为500A，内阻是500的磁电系测量机构，要改制成一只量程分别为25V和100V的双量程电压表，问应当串联多大的附加电阻?解测量机构的满偏电压为1)当U1=25V时，电压表量程扩大倍数为2)当U2=100V时，电压表量程扩大倍数为解测量机构的满偏电压为1)当U1=25V时，电压表量程扩大倍数为2)当U2=100V时，电压表量程扩大倍数为2)当U2=100V时，电压表量程扩大倍数为例2-4有一量程为25V的磁电系电压表，总内阻为50

4、000，若扩大量程为100V时，问应当串联多大的附加电阻?解将25V电压表看作一个等值的测量机构，其满偏电压为25V，内阻为50000，则电压表量程扩大倍数为2)当U2=100V时，电压表量程扩大倍数为五、常用磁电系电流表和电压表的使用(见表2-1)表2-1常用磁电系电流表和电压表的使用电路用途相 关 知 识小电流的测量磁电系电流表必须串联在被测电路中，测量直流电流时要注意电流表的极性和量程的选择磁电系电流表内阻量程R被测电阻被测电流分流器电阻五、常用磁电系电流表和电压表的使用(见表2-1)表2-1常用磁电系电流表和电压表的使用大电流的测量测量大的直流电流时，为了扩大量程，常用分流器和电流表并

5、联后再串联在被测电路中。测量直流电流时要注意电流表的极性和量程的选择，并联的分流器，用于扩大电流表的量程R被测电阻小电压的测量磁电系电压表必须并联在被测电路中，测量直流电压时要注意电压表接线端的极性和量程的选择R被测电阻量程电压，=被测电压五、常用磁电系电流表和电压表的使用(见表2-1)表2-1常用磁电系电流表和电压表的使用大电压的测量测量大的直流电压时，为了扩大量程，常用串联附加电阻的方法。测量直流电压时要注意电压表接线端的极性和量程的选择R被测电阻附加电阻（串联）被测电压量程电压一、磁电系检流计的结构及工作原理图2-10磁电系检流计结构示意图1动圈2悬丝3金属丝4反射小镜一、磁电系检流计的

6、结构及工作原理图2-11光标指示原理1标度尺2灯泡3反射小镜二、光电检流计工作原理图2-12光电检流计的工作原理三、使用检流计的注意事项1)轻取轻放。2)不准用万用表或电桥直接测量检流计的内阻，以免烧毁检流计。3)在不清楚被测电流范围时，应以最低灵敏度开始检测，逐步向高灵敏度挡过渡，直到合适为止。4)应在干燥、无尘及无振的场所使用或保存。4)应在干燥、无尘及无振的场所使用或保存。图2-13吸引型测量机构的结构1固定线圈2可动铁片3指针4阻尼片5游丝6永久磁铁7磁屏一、结构组成1.吸引型2.排斥型2.排斥型图2-14吸引型测量机构的工作原理a)正向电流b)反向电流2.排斥型图2-15排斥型测量机

7、构的结构1固定线圈2定铁片3转轴4动铁片5游丝6指针7阻尼片8平衡锤9磁屏蔽二、工作原理图2-16排斥型测量机构的工作原理1定铁片2动铁片三、主要特点1)交直流两用。2)灵敏度不高。3)频率误差较大。4)结构简单，价格便宜，应用广泛。5)受外磁场影响大。6)过载能力强7)标度尺不均匀。一、电磁系电流表图2-17双量程电磁系电流表的工作原理a)线圈串联b)线圈并联二、电磁系电压表图2-18双量程电磁系电压表的工作原理三、常用的电磁系电流表和电压表的使用(见表2-2)表2-2常用的电磁系电流表和电压表的使用电路用途相 关 知 识小电流的测量电磁系电流表必须串联在被测电路中，测量交流电流时要注意电流

8、表量程的选择三、常用的电磁系电流表和电压表的使用(见表2-2)表2-2常用的电磁系电流表和电压表的使用电路用途相 关 知 识大电流的测量测量大的交流电流时，必须借助电流互感器扩大量程，电流互感器一次、二次绕组匝数，且TV电压互感器一、仪用互感器的工作原理1.电压互感器的工作原理2.电流互感器的工作原理一、仪用互感器的工作原理图2-19仪用互感器的结构和接线a)电压互感器b)电流互感器1一次绕组2二次绕组3铁心2.电流互感器的工作原理图2-20仪用互感器的图形符号a)电压互感器b)电流互感器二、仪用互感器的误差和准确度1.变比误差2.相角误差3.仪用互感器的准确度三、仪用互感器的正确使用1)接线

9、要正确。2)与互感器相接的测量仪表消耗功率总量不得超过互感器的额定容量。3)互感器二次绕组、铁心及外壳必须可靠接地，以保证人身及设备安全。4)运行时电流互感器的二次侧严禁开路。5)电压互感器的一、二次侧严禁短路。四、常用的仪用互感器1.电流互感器(见图2-21)2.电压互感器(见图2-22)1.电流互感器(见图2-21)图2-21电流互感器2.电压互感器(见图2-22)图2-22电压互感器2.电压互感器(见图2-22)图2-23钳形电流表一、钳形电流表的工作原理1.互感器式钳形电流表2.电磁系钳形电流表2.电磁系钳形电流表图2-24钳形电流表电路组成2.电磁系钳形电流表图2-25钳形电流表的外

10、形2.电磁系钳形电流表图2-26交直流钳形电流二、钳形电流表的正确使用(见表2-3)表2-3钳形电流表的正确使用项目说明相 关 知 识交直流钳形电流表由于电磁系仪表可动部分的偏转方向与电流的极性无关，因此，交直流钳形电流表可以交直流两用。常用的有MG20型和MG30型测量时选择适当的量程测量前要先估计被测电流的大小，来选择合适的量程挡。若无法预先估计，可先用较大的量程挡测量，然后根据反映电流大小的指针指示的最佳位置，逐步切换到合适的量程挡 减小测量误差为了减小测量误差，被测载流导线应置于钳口中部，钳口紧闭且保持良好接触二、钳形电流表的正确使用(见表2-3)表2-3钳形电流表的正确使用测量5A以

11、下电流当测量较小电流时，为了使读数较为准确，可将被测导线多绕几圈后放入钳口进行测量，以增大读数量。而实际的电流值等于仪表的读数除以导线的圈数二、钳形电流表的正确使用(见表2-3)表2-3钳形电流表的正确使用项目说明相 关 知 识注意事项1）为了避免发生意外触电事故，绝不允许用钳形电流表测量裸导线中的电流，更不允许去测量高压电路中的电流2）测量完毕，一定要将仪表的量程开关置于最大位置上一、实验目的1.初步掌握电流表和电压表的校验方法。2.理解误差的概念，熟悉误差的计算。二、实验电路(见图2-27图2-30)图2-27直流电流表的校验电路二、实验电路(见图2-27图2-30)图2-28直流电压表的

12、校验电路二、实验电路(见图2-27图2-30)图2-29交流电流表的校验电路二、实验电路(见图2-27图2-30)图2-30交流电压表的校验电路三、实验设备(见表2-4)表2-4实验设备序号名称符号规格数量备注1直流稳压电源U915V1台2调压器T220V1kVA1台三、实验设备(见表2-4)表2-4实验设备序号名称符号规格数量备注3变压器T380/36V100VA1台4直流电流表量程200mA 01级1只5直流电流表量程200mA 30级1只6交流电流表量程200mA 01级1只7交流电流表量程200mA 30级1只8直流电压表量程15V01级1只9直流电压表量程15V30级1只三、实验设备

13、(见表2-4)表2-4实验设备10交流电压表量程15V 01级1只11交流电压表量程15V 30级1只12可调电阻、1k1W各1只13可调电阻10005W1只14可调电阻1005W1只四、实验步骤1.检验直流电流表2.检验直流电压表3.检验交流电流表4.检验交流电压表1.检验直流电流表表2-5直流电流表校验数据被校表读数/mA4080120160200标准表读数/mA上升下降实际值/mA绝对误差/mAm=K=2.检验直流电压表表2-6直流电压表校验数据被校表读数/V3691215标准表读数/V上升下降实际值/V绝对误差/Vm=K=3.检验交流电流表表2-7交流电流表校验数据被校表读数/mA40

14、80120160200标准表读数/mA上升下降实际值/mA绝对误差/mAm=K=4.检验交流电压表表2-8交流电压表校验数据被校表读数/V3691215标准表读数/V上升下降实际值/V绝对误差/Vm=K=五、填写实验报告1.根据实验记录进行分析(数据处理与误差分析)。2.结论。1.试述磁电系测量机构的结构及工作原理。2.试述磁电系仪表的阻尼工作原理。3.对电流表和电压表的内阻各有何要求?为什么?4.当误将电流表与负载并联测量，或误将电压表与负载串联测量时，会发生什么后果?为什么?5.试述电磁系测量机构的结构及工作原理。6.扩大直流电流表和交流电流表量程的方法有哪些?7.一只磁电系表头的内阻为1

15、00，其额定压降为50mV。8.怎样扩大直流电压表和交流电压表的量程?9.将量程为50V、内阻为20k的直流电压表，改装成量程为300V的电压表，问需串联多大的附加电阻?其总内阻应是多少?五、填写实验报告10.某电压表的表盘上标有“25k/V”的字样，这是什么技术参数?表示什么意义?11.为什么检流计在保管期间或是搬动前以及使用后，必须将止动器锁上或短接其输入端?12.使用光电检流计的注意事项是什么?13.试述电压互感器和电流互感器的工作特点及基本原理。14.当电压互感器的电压比为10000V/100V、电流互感器的电流比为200A/5A时，若接在二次侧的电压表读数为68V，电流表读数为4A，问被测电路的电压及电流各为多少?15.使用钳形电流表应注意哪些问题?16.校验电流表、电压表的目的是什么?有哪些校验方法?