《电磁测量技术》课件_李宝树_第二章
合集下载
电气测量技术-第二章
第二节 磁电系仪表(续)
2.零欧姆调节器
表头 + R b Rp Rx U a
实际电源U端电压会逐渐降低，使表头 电流减小，即使Rx= 0,表头指针不在 满偏刻度，给测量结果带来误差。 为消除该误差，引入零欧姆调节器调节 器Rp，调节Rp，使Rx= 0时表头指针 指在欧姆标尺上的0位。 在实际测量中，每次使用欧姆表测量电 阻前，首先进行调零。
第二节 磁电系仪表(续)
六、整流系仪表 磁电系测量机构只能直接测直流电 流。正弦交流时，与整流元件 配合变成单向脉动电流，可完 成测量。 I 1 T 2 1半波整流式仪表 I ' 2 I m sintdt m I 0.45I 0
T I
2
I
I ' 2.22I ' , SI '
研究被测电流I与偏转角α关系：
每根导体电磁力：f=BIL N匝线圈组成的整个动圈上的作用力： F=NBIL 作用在动圈的转动力矩：M=2Fb/2 =BINLb=BINA 指针偏转角为α， 游丝产生的反抗力矩：Ma=D α D为游丝的反作用系数
第一节 磁电系测量机构(续)
当指针在某一平衡位置静止时，M=Ma， α=（BAN/D)I=SI S为磁电系测量机构的灵敏度。 由此可以看出，磁电系仪表可用于测量电流，以及与电流有联系 的其它物理量。偏转角α与留过动圈电流I成正比，标尺刻度的均匀的。
《电磁测量技术》课件 李宝树 第二章
G
EN + 标 准
K
未 知
+ Ux -
RN
Rx
R I
Rp +
E
-
图2-12 直流电位差计原理线路
直流电位差计的实际线路比较复杂,但其基本单元就是上述三 个回路。如图2-12所示,其中工作电源E、变阻器Rp、标准电阻RN
和R构成工作电流回路；通过Rp可以调节电流I的大小，电流I在标 准电阻RN上产生的电压用标准电池的电动势EN来校准；电流I在标 准电阻R上产生的电压用来补偿被测电压.当开关K合在“标准”一 边时，标准电池EN、标准电阻RN和检流计G构成校准工作电流回 路；当开关K合在“未知”一边时,被测电压Ux、标准电阻R和检流 计G构成测量回路。
m SQ i dt SQQ 0 或写成： Q CQ m
式中CQ为电量冲击常数。在CQ确定之后，利用冲击检流计便可 以测量脉冲电量，从而间接测量一些与电量有关的量。
第二节
用直流电位差计测量电压
直流电位差计是根据电位补偿原理制成的测量电压的精密仪 器，它是将被测量和已知标准量进行比较而确定被测量大小的比 较式仪器。
2. 工作原理
N
Βιβλιοθήκη Baidu
S
F
M = Ma
当弹簧的反作用力矩与转动力矩达到平衡即M = Ma 时，可 转动部分便停止转动，
《电磁量测量技术》课件
数据处理与误差修正
软件补偿
通过软件算法对测量数据进行补偿，减小误差。
硬件补偿
通过改进或调整测量设备的硬件配置，减小误差。
综合补偿法
结合软件和硬件手段，实现更全面的误差修正。
05
电磁量测量的应用实例
电力系统的电磁量测量
关键应用领域
在电力系统中，电磁量测量技术是保障电力系统安全、稳定运行的关键。通过测 量电压、电流、功率等电磁量参数，可以实时监测和调控电力设备的运行状态， 预防和解决电力故障。
通信系统的电磁量测量
通信质量保障
在通信系统中，电磁量测量技术用于评估和保障通信质量。通过对信号强度、频率、相位等电磁参数的测量，可以确保通信 设备的正常运行，提高通信网络的稳定性。
科研实验中的电磁量测量
科研实验基础
在科研实验中，电磁量测量技术是进行科学研究和实验的重要基础。通过精确测量各种电磁参数，可 以为科研人员提供可靠的数据支持，促进科学研究的进步和发展。
单位wenku.baidu.com
国际单位制中，电磁量的单位包 括安培、伏特、欧姆、法拉等， 还有专门用于表示磁场的特斯拉 。
电磁量测量的基本原理
电磁感应
当变化的磁场与导体相互作用时，会在导体中产生电动势，从而引起 电流。这种现象称为电磁感应。
测量方法
基于电磁感应原理，通过测量感应电动势的大小来间接测量磁场强度 或电流的大小。
电磁学PPT课件
描述稳恒磁场的方法
介绍描述稳恒磁场的物理量，如磁感应强度、磁通量等，并给出相 应的定义和计算公式。
稳恒磁场的性质
列举稳恒磁场的基本性质，如磁场的叠加性、磁场的无源性等。
洛伦兹力与霍尔效应原理
洛伦兹力的定义和公式
阐述洛伦兹力的概念，即运动电荷在磁场中所受到的力，并给出 相应的计算公式。
霍尔效应的原理
应用
求解具有对称性的电荷分 布的电场强度。
毕奥-萨伐尔定律与安培环路定理
毕奥-萨伐尔定律
描述电流元在空间任意点产生的磁场 强度，与电流元的大小、方向及距离 有关。
应用
求解具有对称性的电流分布的磁场强 度。
安培环路定理
磁场中沿任意闭合路径的线积分等于 穿过该路径所包围面积的电流的代数 和的μ0倍。
电磁感应现象及法拉第电磁感应定律
且电流大小和方向均不随时间变化。
欧姆定律的内容
02
介绍欧姆定律，即在同一电路中，通过导体的电流与导体两端
的电压成正比，与导体的电阻成反比。
欧姆定律的应用
03
列举欧姆定律在电路分析中的广泛应用，如计算电阻、电压和
电流等。
稳恒磁场产生条件及描述方法
稳恒磁场的定义和产生条件
阐述稳恒磁场的概念，即由恒定电流产生的磁场，其磁场强度和 方向均不随时间变化。
电磁学PPT课件
目录
介绍描述稳恒磁场的物理量，如磁感应强度、磁通量等，并给出相 应的定义和计算公式。
稳恒磁场的性质
列举稳恒磁场的基本性质，如磁场的叠加性、磁场的无源性等。
洛伦兹力与霍尔效应原理
洛伦兹力的定义和公式
阐述洛伦兹力的概念，即运动电荷在磁场中所受到的力，并给出 相应的计算公式。
霍尔效应的原理
应用
求解具有对称性的电荷分 布的电场强度。
毕奥-萨伐尔定律与安培环路定理
毕奥-萨伐尔定律
描述电流元在空间任意点产生的磁场 强度，与电流元的大小、方向及距离 有关。
应用
求解具有对称性的电流分布的磁场强 度。
安培环路定理
磁场中沿任意闭合路径的线积分等于 穿过该路径所包围面积的电流的代数 和的μ0倍。
电磁感应现象及法拉第电磁感应定律
且电流大小和方向均不随时间变化。
欧姆定律的内容
02
介绍欧姆定律，即在同一电路中，通过导体的电流与导体两端
的电压成正比，与导体的电阻成反比。
欧姆定律的应用
03
列举欧姆定律在电路分析中的广泛应用，如计算电阻、电压和
电流等。
稳恒磁场产生条件及描述方法
稳恒磁场的定义和产生条件
阐述稳恒磁场的概念，即由恒定电流产生的磁场，其磁场强度和 方向均不随时间变化。
电磁学PPT课件
目录
现代电子测量技术教案
现代电子测量技术教案
第一章：电子测量技术概述
1.1 电子测量的定义与作用
1.2 电子测量技术的发展历程
1.3 电子测量技术的基本原理
1.4 电子测量的主要参数与单位
第二章：测量误差与数据处理
2.1 测量误差的概念与分类
2.2 测量误差的来源与抑制
2.3 测量数据的处理方法
2.4 提高测量精度的措施
第三章：电子测量仪器与设备
3.1 电子测量仪器的基本构成与分类
3.2 常用电子测量仪器的工作原理与使用方法3.3 现代电子测量设备的发展趋势
3.4 虚拟仪器在电子测量中的应用
第四章：信号测量技术
4.1 信号测量概述
4.2 电压测量技术
4.3 频率与周期测量技术
4.4 信号波形测量技术
第五章：数字信号测量技术
5.1 数字信号测量原理
5.2 数字示波器的工作原理与使用方法5.3 数字频率计的工作原理与使用方法5.4 数字信号处理器在电子测量中的应用第六章：网络分析仪与网络测量
6.1 网络分析仪的基本原理
6.2 网络分析仪的分类与应用
6.3 网络测量技术的基本方法
6.4 网络测量实验操作与数据处理
第七章：频谱分析仪与频谱测量
7.1 频谱分析仪的工作原理
7.2 频谱分析仪的操作与应用
7.3 频谱测量技术的基本方法
7.4 频谱测量实验操作与数据处理
第八章：时间域反射仪与传输线测量8.1 时间域反射仪的基本原理
8.2 时间域反射仪的操作与应用
8.3 传输线测量技术的基本方法
8.4 传输线测量实验操作与数据处理
第九章：射频与微波测量技术
9.1 射频与微波测量概述
9.2 射频与微波测量仪器与设备
9.3 射频与微波测量技术的基本方法
第二章 测量方法与测量系统
驱动器 被测电路 电平比较器 参考 电压 逻辑比较器 实效存储器 测 量 系 统 总 线 波形合成器
时钟发生器 图形发生器 计 算 机 测量程序 输入 测量结果 输出
2.3.5 静态、稳态和动态测量
1.静态测量与动态测量的基本概念 –静态测量：对静止的物理量进行的测量 –动态测量：对随时间变化的物理量测量。 • 在电子测量中常见的动态信号有两种： –①幅值随时间变化的信号： 指非周期性信号、幅值瞬变或跃变信号 ；
当静态特性为一直线时，直线的斜率即为灵敏度， 且为一常数
多级测量系统的灵敏度
若测量系统是由灵敏度分别为S1，S2，S3等多个
相互独立的环节组成时，测量系统的总灵敏度S为
y v u y S S1S2 S3 x x v u
v u
x
S1
S2
S3
y
（3）分辨力
– – – 又称灵敏度阈，它表征测量系统有效辨别输入 对模拟式测量系统，其分辨力一般为最小分度 对具有数字显示器的测量系统，其分辨力是当
广义上说，电子测量是泛指以电子科学技术为 手段而进行的测量，即以电子科技理论为依据， 以电子测量仪器和设备为工具，对电量和非电 量进行的测量。 狭义上讲，电子测量则是利用电子技术对电子
学中有关的电量所进行的测量。
（1）按具体的测量对象来看
①电能量的测量各种频率及波形下的电压、电流、 功率、电场强度等的测量。
时钟发生器 图形发生器 计 算 机 测量程序 输入 测量结果 输出
2.3.5 静态、稳态和动态测量
1.静态测量与动态测量的基本概念 –静态测量：对静止的物理量进行的测量 –动态测量：对随时间变化的物理量测量。 • 在电子测量中常见的动态信号有两种： –①幅值随时间变化的信号： 指非周期性信号、幅值瞬变或跃变信号 ；
当静态特性为一直线时，直线的斜率即为灵敏度， 且为一常数
多级测量系统的灵敏度
若测量系统是由灵敏度分别为S1，S2，S3等多个
相互独立的环节组成时，测量系统的总灵敏度S为
y v u y S S1S2 S3 x x v u
v u
x
S1
S2
S3
y
（3）分辨力
– – – 又称灵敏度阈，它表征测量系统有效辨别输入 对模拟式测量系统，其分辨力一般为最小分度 对具有数字显示器的测量系统，其分辨力是当
广义上说，电子测量是泛指以电子科学技术为 手段而进行的测量，即以电子科技理论为依据， 以电子测量仪器和设备为工具，对电量和非电 量进行的测量。 狭义上讲，电子测量则是利用电子技术对电子
学中有关的电量所进行的测量。
（1）按具体的测量对象来看
①电能量的测量各种频率及波形下的电压、电流、 功率、电场强度等的测量。
华北电力大学考研参考书
华北电力大学（保定）2010年硕士研究生参考书目
2009-09-15 2010年硕士研究生入学考试初试学校自命题科目参考书目
科目代码考
试
科
目
参考书出版社
作
者
251 法
语
《简明法语教程》（上下册）商务印书馆2004年孙辉
252 俄
语
《大学俄语》(前四册) 外语教学与研究出版社
253 日
语
《标准日本语》(前四册) 人民教育出版社
601 法
学
综
合
知
识
《民法》（第四版) 中国人民大学出版社2008年版
王利
明主
编《法理学》（第三版）高等教育出版社2007年版
张文
显主
编
602 思
想
政
治
教
育
学
原
理
《思想政治教育学原理》高教出版社1999年版
邱伟
光主
编
603 综
合
《高级英语》1、2册外语教学与研究出版社
张汉
熙
理论体系概论
803 专
业
综
合
《语言学教程》（修订版）北京大学出版社2001年
胡壮
麟《应用语言学》湖南教育出版社
桂诗
春《英国文学史及选读》外语教学与研究出版社
吴伟
仁《美国文学史及选读》外语教学与研究出版社
吴伟
仁
804 高
等
代
数
《高等代数》（第二版）高等教育出版社
北京
大学
805 量
子
力
学
《量子力学教程》高等教育出版社1979年版
周世
勋
806 材
料
力
学
《材料力学》（I、II）（第
二版）
高等教育出版社
单辉
祖编
著
807 工
业
工
程
概
论
《工业工程基础》中国科学技术出版社，2008
汪应
洛主
编
808 工
程
热
力
学
《工程热力学》高等教育出版社(第三版)
沈维
道
809 传
热
学
《传热学》高等教育出版社（第三版）
杨世
铭
810 工
程
流
体
力
学
《工程流体力学》水电出版社孔珑或《流体力学》中国电力出版社
王松
岭
811 电
路
《电路理论基础》中国电力出版社
《电磁学》PPT课件
法拉第电磁感应定律内容
法拉第电磁感应定律指出，当一个回路中的磁 通量发生变化时，会在回路中产生感应电动势。
感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比， 即 e = -N(dΦ)/(dt)，其中 e 是感应电动势，N 是线圈匝数，Φ 是磁通量，t 是时间。
法拉第电磁感应定律是电磁感应现象的基础， 揭示了电与磁之间的内在联系。
《电磁学》PPT课件
目 录
• 电磁学基本概念与原理 • 静电场中的导体和电介质 • 恒定电流与恒定磁场 • 电磁感应与交流电路基础 • 电磁波传播与辐射理论 • 现代电磁学技术应用与发展趋势
01
电磁学基本概念与原理
电场与磁场定义及性质
01
02
03
04
电场
由电荷产生的特殊物理场，描 述电荷间的相互作用。
自感和互感现象分析
01
自感现象是指一个线圈中的电流发生变化时，在线圈自身中产生感应电动势的现象。 自感系数 L 描述了线圈自感能力的大小。
02
互感现象是指两个线圈之间存在磁耦合时，一个线圈中的电流发生变化会在另一个 线圈中产生感应电动势的现象。互感系数 M 描述了线圈之间磁耦合的强弱。
03
自感和互感现象在交流电路中具有重要作用，影响电路的性能和稳定性。
天线辐射原理及参数设计
天线辐射原理
天线是将传输线上的导行波变换成在无界媒介（通常是自由空间） 中传播的电磁波，或者进行相反的变换。
物理课件-第二章第1-2节
： 电流幅值（最大值） ： 角频率（弧度/秒） ： 初相角
正弦波特征量之一 -- 幅度
iIm si n t
I 为正弦电流的最大值 m
最大值
电量名称必须大
写,下标加 m。 如：Um、Im
在工程应用中常用有效值表示幅度。常用交流电 表指示的电压、电流读数，就是被测物理量的有效
值。标准电压220V，也是指供电电压的有效值。
+1 式
sin
e j - e - j
2j
U a jb
Байду номын сангаас
U(cos j sin) 代数式
U e j
指数式
U
极坐标形式
设a、b为正实数
U a jb U e j U -a jb U e j
在第一象限 在第二象限
在一、二象限，一般取值：180° 0 °
则：
U U1±U2 (a1±a2 ) j(b1±b2 ) Ue j
2. 复数乘、除法运算
设：
A
1
A
1e
j
1
A
2
A
e j 2
2
乘法： A A 1 A 2
A1 A2
e j (1 2 )
除法： A 1 A 1 e j 1 - 2 A2 A2
电磁探测技术及其应用课件
503 / f
（米）
波阻抗及均匀大地电阻率
对于谐变场情况：
E iH
由于E只有Z方向的导数值和H仅有Y分量，故 上式变成：
E x iH y z
将
H y H yo e kz E x E x 0 e kz
中的Ex的表达式代入上式有：
电磁法探测技术 及其在找矿中应用
电磁感应法的理论基础
电磁感应法是以地壳中岩石和矿石的导电性与导磁性差异为 主要物质基础，根据电磁感应原理观测和研究电磁场空间与 时间分布规律，从而寻找地下良导矿体或解决其它地质问题 的一组分支电法勘探方法，简称电磁法。 电磁法中利用多种频率的谐变电磁场或不同形式的周期性脉 冲电磁场，前者称为频率域电磁法，后者称为时间域电磁法。 从方法机理讲，频率域方法和时间域方法没有本质的不同， 前者研究谐变场特点，后者研究不稳定场特点，两者可借傅 氏变换相联系。 频率域电磁法观测总场，时间域电磁法观测纯二次场。
导电地质体的电磁感应
将音频（几十到几千赫）交变电流通入发射线圈T中，使其在周围产生足 够强的一次交变磁场，则在地下良导体中形成感应电动势：
d dI M 1 iMI 1 dt dt
式中M为发射线圈与地下导体间的互感系数，由发射线圈及良导体的形 状、大小及其间的距离、方位等因素决定。 若把地中导体视为由电阻R和电感L组成的串联闭合回路，在该等效回路 中产生的感应电流为：
（米）
波阻抗及均匀大地电阻率
对于谐变场情况：
E iH
由于E只有Z方向的导数值和H仅有Y分量，故 上式变成：
E x iH y z
将
H y H yo e kz E x E x 0 e kz
中的Ex的表达式代入上式有：
电磁法探测技术 及其在找矿中应用
电磁感应法的理论基础
电磁感应法是以地壳中岩石和矿石的导电性与导磁性差异为 主要物质基础，根据电磁感应原理观测和研究电磁场空间与 时间分布规律，从而寻找地下良导矿体或解决其它地质问题 的一组分支电法勘探方法，简称电磁法。 电磁法中利用多种频率的谐变电磁场或不同形式的周期性脉 冲电磁场，前者称为频率域电磁法，后者称为时间域电磁法。 从方法机理讲，频率域方法和时间域方法没有本质的不同， 前者研究谐变场特点，后者研究不稳定场特点，两者可借傅 氏变换相联系。 频率域电磁法观测总场，时间域电磁法观测纯二次场。
导电地质体的电磁感应
将音频（几十到几千赫）交变电流通入发射线圈T中，使其在周围产生足 够强的一次交变磁场，则在地下良导体中形成感应电动势：
d dI M 1 iMI 1 dt dt
式中M为发射线圈与地下导体间的互感系数，由发射线圈及良导体的形 状、大小及其间的距离、方位等因素决定。 若把地中导体视为由电阻R和电感L组成的串联闭合回路，在该等效回路 中产生的感应电流为：
[课件]电工仪表与测量第二章PPT
![[课件]电工仪表与测量第二章PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/67825185f524ccbff12184b8.png)
电工仪表与 测量第二章
第一节
直流电流表与电压表
一、磁电系测量机构
在磁电系测量机构的基础上配上不
同的测量线路，就能组成各种不同用途
的直流电流表和直流电压表。 演示电表只有一个测量机构（俗称 表头），配合不同的测量板时，就能组 成各种不同量程的电流表、电压表或检 流计。
演 示 用 电 表
分流电阻
测量机构
第二步，计算分流电阻
U m UC
［例］ 现有一只内阻为200Ω、满刻度电流为 500μA的磁电系测量机构，由于生产需要，要 将其改制成量程为1A的直流电流表，问应并 联多大的分流电阻? 解：先求电流量程扩大倍数
应并联的分流电阻为 答：若要将其改制成量程为1A的直流电流表， 应并联一只0.1Ω的分流电阻。
闭路式分流器
开路式分流器
三、直流电压表
R ( m 1 ) R V C
直流电压表的组成
分压电阻的计算
第一步：先计算磁电系测量机构的额定电压
U C = Ic · Rc 第二步：计算电压量程扩大倍数
第三步：计算所需串联的分压电阻
［例］ 现有一只内阻为500Ω、满刻度电流为100μA的磁 电系测量机构，根据实际需要，要将其改制成50V量程 的直流电压表，问应串联多大的分压电阻？该电压表的 总内阻是多少？ 解：先求出测量机构的额定电压 UC=IcRc=100×10－6×500=0.05 V 再求出电压量程扩大倍数
第一节
直流电流表与电压表
一、磁电系测量机构
在磁电系测量机构的基础上配上不
同的测量线路，就能组成各种不同用途
的直流电流表和直流电压表。 演示电表只有一个测量机构（俗称 表头），配合不同的测量板时，就能组 成各种不同量程的电流表、电压表或检 流计。
演 示 用 电 表
分流电阻
测量机构
第二步，计算分流电阻
U m UC
［例］ 现有一只内阻为200Ω、满刻度电流为 500μA的磁电系测量机构，由于生产需要，要 将其改制成量程为1A的直流电流表，问应并 联多大的分流电阻? 解：先求电流量程扩大倍数
应并联的分流电阻为 答：若要将其改制成量程为1A的直流电流表， 应并联一只0.1Ω的分流电阻。
闭路式分流器
开路式分流器
三、直流电压表
R ( m 1 ) R V C
直流电压表的组成
分压电阻的计算
第一步：先计算磁电系测量机构的额定电压
U C = Ic · Rc 第二步：计算电压量程扩大倍数
第三步：计算所需串联的分压电阻
［例］ 现有一只内阻为500Ω、满刻度电流为100μA的磁 电系测量机构，根据实际需要，要将其改制成50V量程 的直流电压表，问应串联多大的分压电阻？该电压表的 总内阻是多少？ 解：先求出测量机构的额定电压 UC=IcRc=100×10－6×500=0.05 V 再求出电压量程扩大倍数
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
动圈
力矩，消除摩擦力矩，同时使可动
小镜
张丝
部分双向偏转。
N (2)采用无铝框动圈，减轻可
动部分的质量。检流计的阻尼力矩
S
可通过调节外电路的电阻来满足要
求。
永久磁铁
永久磁铁
(3)采用光点多次反射，增加
单位偏转角在标尺上的位移长度。
图2-8 检流计结构示意图
(4)增大动圈面积，减小气隙。
2.检流计的主要参数
程电压的比值，用SU表示，单位是Ω/V。
SU
R1 Rg U1
R1 R2 Rg U2
R1 R2 R3 Rg U3
1 Ig
3.使用电流表应注意的事项 (1)电压表必须并入电路中。 (2)注意电压表的极性，要求电压表的“+”端接高电位，“-”端接 低电位。 (3)正确选择仪表的量程，测量时尽量使指针在半偏以上。 (4)选择内阻合适的仪表，希望电压表内阻越大越好。
四、磁电系仪表的技术特性
(1)准确度高，最高可达0.05级。 (2)灵敏度高。 (3)功耗小。 (4)刻度均匀。 (5)过载能力强。 (6)只能用来测量直流。
五、磁电系检流计
1.结构 为了提高截流机的灵敏度，在结构上采取了一系列的措施：
(1)采用张丝或吊丝取代游丝， 将动圈悬挂起来，可以减小反作用
1.单量程电压表
磁电系测量机构能直接测量的电压很小，当被测电压超过表
头两端能够承受的电压时，需要用分压电阻与表头串联来扩大量
程，如图2-6 所示，分压电阻的计算公式为：
Rm
U Ig
Rg
Ig
Rg
Rm
2.多量程电压表
如图2-7所示是一个三量程电压表 的电路，在确定电压量程以后，分压电
图2-6 单量程电压表
Ma= W
当弹簧的反作用力矩Ma与线圈受到的转矩M达到平衡时，可 动部分停止转动，此时有
M = Ma
当弹簧的反作用力矩与转动力矩达到平衡即M = Ma 时，可 转动部分便停止转动，
KI = Wα
即指针的偏转角
K α W I SI I
结论: 指针偏转的角度与流经线圈的电流成正比。
仪表的标度尺上作均匀刻度。
1 n 1
。
量程I越大，分流电阻RS就越小。
2.多量程电流表
多量程电流表有两种形式。
Ig
Rg
Ig
Rg
R1 I1
R2 I2
S
R3 I3
图2-4 开路式多量程电流表
R1 I1
R2 I2
R3 I3
S
图2-5 闭路式多量程电流表
开路式多量程电流表：用转换开关改变独立分流电阻，从而 改变量程。其优点是个分流电阻互不干扰，缺点是转换开关的接 触电阻包含在分流电阻当中，特别是当转换开关接触不好时，容 易损坏表头。
电磁测量与检测技术
电磁测量与检测技术
第二章 直流电压和电流的测量
第一节 用磁电系仪表直接测量
一、磁电系测量机构
1.结构 (1) 固定部分
马蹄形永久磁铁、极
掌NS及圆柱形铁心等。
(2) 可动部分
铝框及线圈，两根半 指针
轴O和O，螺旋弹簧及
I
指针。
极掌与铁心之间的空气隙
的长度是均匀的，其中产生均 匀的辐射方向的磁场。
(3) 阻尼力矩的产生 当线圈通入电流而发生偏转时，铝框切割磁通，在框内感应 出电流，其电流再与磁场作用，产生与转动方向相反的制动力， 于是可转动部分受到阻尼作用，快速停止在平衡位置。
3. 磁电系表头参数及测量
(1) 表头灵敏度 表头灵敏度是指表头的满偏电流，即表头的电流量程，用Ig 表示。 Ig的范围一般在几十微安到几毫安之间， Ig的值越小，灵 敏度越高。
阻可分别计算如下：
R1
U1 Ig
Rg
R1
R2
R3
R2
U2 Ig
Rg
R1
U2 Ig
Rg
(U1 Ig
Rg )
U2 U1 Ig
U1
U2
图2-7 多量程电压表
U3
R3
U3 Ig
Rg
R1
R2
U3 Ig
Rg
(U1 Ig
Rg )
U2 U1 Ig
U3 U2 Ig
电压表灵敏度 电压灵敏度是电压表任一量程的内阻与该量
图2-5 闭路式多量程电流表
(R1 R2 )I2 I g (Rg R1 R2 R3 )
从而有
R1
R2
Ig I2
(Rg
R1
R2
R3 )
当量程为I1时，分流电阻为 R1
R1(I1 I g ) I g (Rg R2 R3 )
R1
Ig I1
(Rg
R1
R2
R3 )
然后，依次求出R2和R3。
比路式多量程电流表：开关接触电阻是在总电流支路内，不
会影响分流比例，开关断开时也无危险。 图2-5的三量程电流表的分流电阻计
Ig
Rg
算如下：
当量程为I3时，分流电阻为 R1 R2 R3
R1
R2
R3
I g Rg I3 Ig
当量程为I2时，分流电阻为 R1 R2
R1 I1
R2 I2
R3 I3
S
(R1 R2 )(I2 I g ) I g (Rg R3 )
设表头灵敏度为Ig，表头内阻为Rg，
RS
需要扩大量程到电流I，求分流电阻RS。
由于 RS I S Rg I g
IS
Rg
故
RS
Ig Is
Rg
I
Ig Ig
Rg
1
I
Ig
图2-3 单量程电流表
I Ig
1 Rg
即
Rs
1 n 1
Rg
其中： n I Ig
即
Rs
1 n 1
Rg
其中： n I Ig
欲将表头量程扩大到n倍时，分流电阻应为表头内阻的
(2) 表头内阻 表头内阻是两个游丝的支流电阻和线圈的直流电阻之和。用 Rg表示。 表头灵敏度和表头内阻都可以用实验的方法进行测量。
二、磁电系电流表
1.单量程电流表 磁电系测量机构可以直接用来测量电流，但测量上限不能超 过表头灵敏度，当被测电流超过表头灵敏度时，可通过分流电阻 来扩大量程，如图所示，分流电阻的计算方法如下：
(1)内阻。检流计的内阻包括动圈、张丝或吊丝、引线的电阻 和接线端钮的接触电阻。
R1I1 I g (Rg R1 R2 R3 )
3.使用电流表应注意的事项 (1)电流表必须串入电路中。 (2)注意电流表的极性，要求电流从电流表的“+”端流入，从“ 端流出。
(3)正确选择仪表的量程，测量时尽量使指针在半偏以上。 (4)选择内阻合适的仪表，希望电流表内阻越小越好。
三、磁电系电压表
O' 线圈
N
S
永久磁铁 O
螺旋弹簧
I
圆柱形 铁心
2. 工作原理
(1) 转动转矩M 的产生
线圈通入电流 I 电磁力 F 线圈受到转矩 Hale Waihona Puke Baidu 线圈和指
针转动，
F
线圈受到的转矩 M = KI
(2) 反作用力矩Ma的产生
N
S
在线圈和指针转动时，螺旋弹
簧被扭紧而产生阻转矩Ma。
F
弹簧的TC与指针的偏转角成正比，即