电工仪表的工作原理
仪表电机原理
仪表电机原理
仪表电机是一种基于电磁学原理工作的电动机，其工作原理主要包括电磁感应和力矩平衡。
电磁感应是指当导体在磁场中运动时，会感受到由磁场引起的电磁感应力，产生电流。
在仪表电机中，电流是通过导线圈产生的，导线圈通常绕制在一个铁芯上。
当导线圈通电后，产生的磁场与外部磁场相互作用，使得导线圈受到一个力矩的作用。
力矩的大小与电流的大小以及外部磁场的强度有关。
如果电流方向改变，磁场方向也会改变，导致力矩方向也会改变。
为了保持仪表电机的转子在一个稳定位置上，需要在力矩平衡的基础上进行设计。
力矩平衡是指在电流通过导线圈产生的力矩与其他力矩之间达到平衡状态。
在仪表电机中，可能存在摩擦力矩和反电动势等，需要通过合适的设计来平衡这些力矩。
总结起来，仪表电机的工作原理是基于电磁感应和力矩平衡的。
电流通过导线圈产生磁场，而磁场与外部磁场相互作用，产生力矩作用于转子上。
为了保持稳定的工作状态，需要平衡各种力矩。
电工基础知识
二 常用电工仪表和测试的认识及应用1. 电工仪表的基本原理磁电式仪表用符号 ‘∩’表示.其工作原理为：可动线圈通电时，线圈和永久磁铁的磁场磁场相互作用的结果产生电磁力，从而形成转动力矩，使指针偏转．电磁式仪表用符号 ‘ ‘表示,分为吸引型和排斥型两种.吸引型电磁式仪表工作原理：线圈通电后,铁片被磁化,无论在那种情况下都能使时钟顺时方向转动.排斥型电磁式仪表工作原理：线圈通电后,动定铁片被磁化, 动定铁片的同极相对,互相排斥,使动铁片转动.电动式仪表用符号 ‘ ‘表示. 其工作原理为：固定线圈产生磁场,可动线圈有电流通过时受到安培力作用,使指针顺时针转动.2. 常用的测量仪表电工测量项目：电流、电压、电阻、电功率、电能、频率、功率因素等.电流表和电压表 电流测量电流测量的条件：电流表须与被测电路串联；电流流量不超过量程．a 图电流表直接接入式负载 适用:交直流小电流测量b 图 直流电流表与分流器接入 适用:扩大仪表量程RfL 的确定：1. 测出R 表;2.定出量程范围例:假定A 表的量程为A 1(1A,1m)解:因U 表=RfL,则A 1 x R 表 = (A 2 – A 1) x RfL 1 x 0.1 = (10 – 1) x RfL 即RfL =91.0= 901m c 图 交流电流表通过电流互感器接入 适用:交流大电流测量互感器的选用：1) 选用穿互感器的匝数必须满足母线电流,小于允许电流; 2) 购买配套仪表:例如选用1匝150/5,则选用150/5仪表电压测量电压测量条件：电压表必须与被测电流并联,电压值不得超出量程.电压测量方法：a 图 直接接入法适用:交直流低压测量b 图 通过附加电阻加入适用:扩大仪表量程,一般不超过2000V c 图 通过电流互感器接入功率表的选用：功率表大都采用电动式.因为要反映电压、电流要素,要使实际电压小于电压线圈耐压,实际电流小于电流线圈额定电流. 接线守则：符号 ‘*’,端接电源.电流端钮与电路串联,电压端钮与电路并联. 接线图：I 负载单相功率及三相功率测量接线： a 图 A 的功率B CC 用电总功率 b 图 U Z C注: 直流电P=UI,交流电P=UICos ø 电能有单相与三相两种电能测量。
实验一常用电工仪表的使用及
• 实验介绍 • 电工仪表基础知识 • 常用电工仪表的使用方法 • 电工仪表的注意事项 • 实验总结与思考
01
实验介绍
实验目的
掌握常用电工仪表的 使用方法。
学会正确读取电工仪 表的测量结果。
了解电工仪表的注意 事项和安全操作规程。
实验设备
万用表
示波器 接地电阻测试仪
在实验中，我们了解了安全操作规范，但实际操作中仍需注意安全问题。思考如何保证电 工仪表使用的安全性，防止意外事故的发生。
THANKS
感谢观看
理解更加深入。
实验不足与改进
操作不够熟练
安全意识需加强
在实验过程中，我发现自己对电工仪 表的操作还不够熟练，需要多加练习 以提高操作速度和准确性。
虽然实验中了解了安全操作规范，但 在实际操作中仍需加强安全意识，确 保操作安全。
理论知识掌握不扎实
在实验过程中，我发现自己对电工仪 表的理论知识掌握不够扎实，需要加 强理论学习，深入理解相关原理。
钳形电流表 兆欧表
02
电工仪表基础知识
电工仪表分类
直读式仪表
比较式仪表
记录式仪表
数字式仪表
如电流表、电压表等， 可以直接读取测量结果。
如万用表，通过比较已 知量与未知量来得出测
量结果。
如示波器，能够记录并 显示电信号的变化过程。
如数字万用表，能够将 测量结果以数字形式显
示。
电工仪表的工作原理
磁电式仪表
钳形电流表的使用方法
总结词
钳形电流表是一种用于测量交流 电流的仪表，其特点是不需要断 开电路即可测量。
详细描述
使用钳形电流表时，应先选择合 适的量程，然后将钳口夹住待测 导线，再调整档位开关至合适位 置，最后读取数值并记录。
电工常用仪表及电力安全工器具使用
c测电阻时，不能带电测量。因为测量电阻时，万用表由 内部电池供电，如果带电测量则相当于接入一个额外的电 源，可能损坏表头。
d用毕，应使转换开关在交流电压最大挡位或空挡上。 e测量电流与电压不能旋错档位。如果误将电阻档或电流
档去测电压，就极易烧坏电表。万用表不用时，最好将档 位旋至交流电压最高档，避免因使用不当而损坏。
表头：它是一只高灵敏度的磁电式直流电 流表，万用表的主要性能指标基本上取决 于表头的性能
测量电路：测量线路是用来把各种被测量 转换到适合表头测量的微小直流电流的电 路，它由电阻、半导体元件及电池组成。
转换开关等 ：其作用是用来选择各种不同 的测量线路，以满足不同种类和不同量程 的测量要求 。
4.数字式万用表
兆欧表
1.兆欧表的工作原理 兆欧表的工作原理如图3-7所示。被测电阻RX接于兆欧表测量端子
“线端”L与“地端”E之间。摇动手柄，直流发电机输出直流电流。 线圈1、电阻R1和被测电阻RX串联，线圈2和电阻R2串联，然后两条 电路并联后接于发电机电压U上。设线圈1电阻为r1，线圈2电阻为r2， 则两个线圈上电流分别是： I1＝I2＝两式相除得 ＝ 式中r1、r2、R1和R2为定值，RX为变量，所以改变RX会引起比值I1∕I2 的变化。 由于线圈1与线圈2绕向相反，流入电流I1和I2后在永久磁场作用下， 在两个线圈上分别产生两个方向相反的转距T1和T2，由于气隙磁场不 均匀，因此T1和T2既与对应的电流成正比又与其线圈所处的角度有关。 当T1≠T2时指针发生偏转，直到T1＝T2时，指针停止。指针偏转的角 度只决定于I1和I2的比值，此时指针所指的是刻度盘上显示的被测设 备的绝缘电阻值。
f测量直流电压和电流时，要注意正负极性，不要接错。 如发现指针反转，应立即调换表棒，以免损坏指针及表头。
电工指示仪表的基本原理及组成(电子测量技术课件)
图2-1 电工指示仪表
2.1 电工指示仪表的基本原理及组成
组成：电工指示仪表通常由测量线路和测量机构组成，如图所示。
被测量 测量线路 过渡电量 测量机构 指针偏转角
图2-1 电工指示仪表的组成
测量线与测量机构
（1）测量线路 测量线路是将被测电量或非电量转换为测量机构能直接测量的电 量； 测量线路的构成必须根据测量机构能够直接测量的电量与被测量 的关系来确定。它一般由电阻、电容、电感或其他电子元件构成。
（2）电工仪表不仅可以测量电磁量，还可以通过各种 变换器来测量非电磁量，如温度、压力、速度等。
（3）分类：电工仪表种类繁多，归纳起来，可分成两 大类：电工指示仪表和较量仪器。本节重点介绍电工 指示仪表。
2.1 电工指示仪表的基本原理及组成
基本原理：电工指示仪表的基本原理是把被测电量或非电量变 换成仪表指针的偏转角。因此它也称为机电式仪表，即用仪表指 针（可动部分）的机械运动来反映被测电量或者非电量的大小。
电气测量技术
第二章 电气测量概述
2.1电工指示仪表的基本原理及组成 2.2 电工指示仪表的分类、标志和型号 2.3 电工指示仪表的误差和准确度 2.4对电工指示仪表的主要技术要求 2.5电工测量仪表-直读式仪表 2.6 电工仪表的选择与校验
概述：电工仪表
（1）概念：电工仪表是实现电气测量过程所需技术工 具的总称。
测量线路与测量机构
（2）测量机构 测量机构是实现电量转换为指针偏转角，并使两者保持一定关系的 机构。它是电工指示仪表的核心部分。 测量机构都包含固定部分和可动部分。可动部分为测量机构的终端 部分，其最终发生偏转并稳定在某一位置上保持平衡后即可确定最 终的测量结构。 其从基本原理上看，测量机构都有产生转动力矩、反作用力矩和阻 尼力矩的部件，这三种力矩共同作用在测量机构的可动部分上，使 可动部分发生偏转并稳定在某一位置上保持平衡。
电磁式、磁电式和感应式电工仪表工作机理
1.1、磁电系电工仪表(1)磁电系仪表的主要结构磁电系电工仪表的测量机构是由固定的磁路系统和可动部分组成的,其结构如图(辽宁科学技术出版社出版的《进网作业电工培训教材》P300图11-2(a))所示。
仪表的磁路系统包括永久磁铁1,固定在磁铁两极的极掌2以及处于两个极掌之间的圆柱形铁芯3。
圆柱形铁芯固定在仪表支架上,用来减小磁阻,并使极掌和铁芯间的空气隙中产生均匀的辐射形磁场。
处在这个磁场中的可动线圈4绕转轴偏转时,两个有效边上的磁场也总是大小相等,并且方向是与线圈边相互垂直的。
可动线圈绕在铝框上。
转轴分成前后两部分,每个半轴的一端固定在动圈铝框上,另一端则通过轴尖支撑于轴承中。
在前半轴还装有指针,当可动部分偏转时,用来指示被测电量的大小。
反作用力矩可以由游丝、张丝或悬丝产生。
当采用游丝时,还同时用它来导入和导出电流。
因此,装设了两个游丝,它们的螺旋方向相反,如图辽宁科学技术出版社出版的《进网作业电工培训教材》P300图11-2(b))所示。
仪表的阻尼力矩则由铝框产生。
磁电系测量机构按其磁路形式的不同,又分为外磁式、内磁式和内外磁式三种,如图辽宁科学技术出版社出版的《进网作业电工培训教材》P300图11-3所示。
外磁式结构,永久磁铁在可动线圈的外部。
内磁式结构,永久磁铁则在可动线圈的内部。
为使气隙磁场均匀,在内磁式仪表的磁铁外面,要加装一个闭合的导磁环,以减小漏磁。
内磁式结构紧凑,受外磁场的影响小,所以近年来得到广泛的使用。
内外磁式结构则在可动线圈内外都用永久磁铁,因此磁场更强,仪表的结构尺寸可以做得更加紧凑。
(2)磁电系仪表的工作原理磁电系测量机构产生转动力矩的原理如图辽宁科学技术出版社出版的《进网作业电工培训教材》P301图11-4所示。
当可动线圈通电时,流过线圈的电流和永久磁铁的磁场相互作用的结果是产生电磁力,从而形成转动力矩,使可动部分发生偏转。
根据安培力定律和左手定则,可以定出电磁力的大小和方向。
常用电工仪表的分类、基本组成及工作原理
1.常用电工仪表的分类电气测量指示仪表种类繁多，分类方法也很多，了解电气渊量指示式仪表的分类，有助于认识它们所具有的特性，对学习电气测金指示式仪表的概况有一定的帮助。
下面介绍几种常见的电气测量指示仪表的分类方法。
(1)按工作原理分有磁电系、电磁系、感应系、静电系等。
(2)按被侧电量的名称分有电流表(安培表、毫安表和微安表)、电压表(伏特表、毫伏表)、功率表、电能表、功率因数表、频率表、兆欧表以及其他多种用途的仪表，如万用表等。
(3)按被测电流的种类分有直流表、交流表、交直流两用表。
(4)按使用方式分有开关式与便携式仪表。
开关板式仪表通常固定安装在开关板或某一装置.七，一般误差较大，价格也较低，适用于一般工业测量。
便携式仪表误差较小(准确度较高)，价格较贵，适于实验室适用。
(5)按仪表的准确度分有0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0共七个等级。
此外.按仪表对电磁场的防御能力可分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ四级;按仪表使用条件分为A,B,C三组。
2.电工仪表的基本组成和工作原理电工指示仪表的基本工作原理都是将被测电量或非电量变换成指示仪表活动部分的偏转角位移量。
被测量往往不能直接加到测量机构上，一般需要将被测量转换成测量机构可以测量的过渡量.这个把被测量装换为过渡量的组成部分叫测量线路。
把过渡量按某一关系转换成偏转角的机构叫测量机构。
测量机构有活动部分和固定部分组成，它是仪表的核心。
如图A1所示，电工指示仪表一般有测量线路和测量机构这两个部分组成。
测量机构的主要作用是产生使仪表的指示器偏转的转动力矩，以及使指示器保持平衡和迅速稳定的反作用力矩及阻尼力矩。
测量线路把被测电量或非电量转换为测量机构能直接测量的电量时，测量机构活动部分在偏转力矩的作用下偏转。
同时测量机构产生反作用力矩的部件所产生的反作用力矩也作用在活动部件上，当转动力矩与反作用力矩相等时，可动部分便停止下来。
由于可动部分具有惯性，以至于其达到平衡时不能迅速停止下来，而是在平衡位置附近来回摆动。
-常用电工仪表
常用电工仪表
北京市特种作业电工 （低压） 主讲人：
第二章 常用电工仪表
第—节 常用电工仪表概述
一、常用电工仪表的分类和工作原理 (一)分类 (1)按照仪表的工作原理分 可分为磁电式仪表、电磁式仪表、电 动式仪表、整流式仪表、感应式仪表、数字式仪表等。仪表的类型 不问，其性能、特点、适用场合和价格都不相同。因此，按照工作 原理来确定仪表的类型，是选择仪表的主要依据。 (2)按照仪表的测量内容(即测量对象)分 可分为电压表、电流 表、电能表、功率表、功率因数表等。 (3)按照被测电流的性质分 可分为直流电表(简称直流表)和交 流电表(简称交流表)。除了直流表和交流表以外，还有一种交流直 流两用表。 (4)按照仪表的安装方式Байду номын сангаас 可分为安装式仪表和便携式仪表。
(二)电能表的接线 1．单相电能表的接线
2．三相电能表的接线 三相电能表有三相三线制电能表和三相四线制电能表 两个系列。
四、万 用 表 万用表是、一种多功能、多量程的仪表，是电工最常使用的仪表之一。万用表有指针 式和数字式两个基本类型，二者的功能和使用方法大体相同，但测量原理、结构和线路却 有很大差别，在性能上也各有特点，，传统的万用表都是指针式的，数字式万用表是近二 三十年发展起来的—种新型万用表。从目前的使用情况来看，还是以指针式居多。 (一)指针式万用表 1．万用表的功能 万用表又称多用表、三用表，是一种多功能的仪表。万用表都具备以下的功能：直流 电流，直流电压，交流电压和电阻，在每一个测量项目中，常常又分几个量程挡位，每个 挡位都对应不同的量程。这样，它就可以在较宽的范围内进行比较准确的测量。 (二)数字式万用表 数字式万用表是近30年发展起来的一种新型万用表。从外观上看，它与传统的指针式 万用表的明显区别是，它的显示部分采用了能够用数字来直接显示被测量的液晶元件。由 于数字显示可以很容易做到显示三位或四位有效数字，因此它的灵敏度和准确度都比指针 式万用表要高，它的附加功能也比指针式万用表要多些。另外，它的体积小．便于携带。 这些都是它的优点。其缺点是成本较高。 数字式万用表的转换开关、插孔和欧姆调零旋钮与指针式万用表基本上是一样的，在使用 方法上也大致相同。
仪表工作原理
仪表工作原理
仪表工作原理是指仪表设备在测量、控制、监测等过程中所采用的原理和方法。
通常，仪表的工作原理是基于物理、化学、电子、光学等原理进行设计和制造的。
一种常见的仪表工作原理是基于电子原理的。
例如，电流表的工作原理是基于安培力作用在导线上产生的电磁感应现象，通过测量电流所产生的磁场大小来判断电流的大小。
而电压表的工作原理是基于欧姆定律，通过测量电压两端的电压降来计算电压值。
类似地，电阻表的工作原理是通过测量电阻对电流的限制程度来计算电阻值。
另一种常见的仪表工作原理是基于光学原理的。
例如，光电表利用光电效应来测量光强度，通过测量光电流的大小来推断所检测的物体的光强度。
光谱仪则利用光栅的衍射原理，将光信号分解成不同波长的成分，并通过检测不同波长的光强度来分析样品的组成。
除了电子和光学原理外，仪表的工作原理还可基于其他物理或化学原理。
例如，温度计的工作原理可以基于热膨胀、电阻变化或热电效应等原理。
压力计的工作原理可以基于弹性变形或压力传感器的原理。
总之，仪表工作原理可以基于各种物理、化学、电子、光学等原理。
根据具体的测量需求和技术要求，选择合适的原理来设计和制造仪表，以实现准确可靠的测量、控制或监测功能。
仪表分类及工作原理
仪表分类及工作原理一、仪表分类及工作原理（一）电工仪表的作用及其分类1.电工仪表的作用电工仪表是监视与保证各类电气设备及电力线路实现安全经济运行的重要显示装置。
在电力的产生、输送与使用的全过程中，它已成为必不可少的计量器具，许多电气参数都需由仪表来测量与反映。
电工仪表既可用来测量电压、电流、电阻、电功率和电能量等各种电气量值，经过转换还可用来间接地测量诸如温度、压力或湿度等非电气量值。
2.电工仪表分类（1）按工作原理不同分类可分为磁电式、电磁式、电动式、感应式、整流式、静电式、电子式等。
（2）按被测量电学量性质不同分类可分为电流表、电压表、功率表、功率因数表、电能表、频率表、欧姆表、绝缘电阻表和多种用途的万用表。
常用电工仪表的名称和符号见表3-1。
（3）按仪表读数装置结构方式不同分类可分为指针式、光指示式、振簧式、数字转盘式等。
（4）按使用条件分类根据温度、湿度、尘砂、霉菌等使用环境条件的不同，国家专业标准把仪表分为P、S、A、B四组。
表3-1 常用电工仪表的名称和符号被测量仪表名称符号电流电流表A，mA，µA电压电压表V，kV 有功电功率有功功率表W，kW，MW无功电功率无功功率表kvar，Mvar 电量电能表kW·h功率因数功率因数表cosφ频率频率表Hz （5）按防御外界磁场或电场影响能力分类可分为：I、II、III、IV四个等级。
（6）按准确度等级分类可分为七级：0.1级、0.2级、0.5级、1.0级、1.5级、2.5级、5.0级。
其中1.5级及以下的大都为安装式配电盘表；0.1和0.2级仪表常用作为校验标准表；0.5和1.0级仪表供实验室和工厂作较精确的测量用；1.5～5.0级仪表多用于一般工程上。
此外有功电能表还有2.0级；无功电能表还有2.0、3.0级。
3.仪表的标志及其含义（1）仪表型号及其含义电工仪表的产品型号是按规定的标准编制的。
对于固定式和便携式指示仪表的型号各有不同编制规则。
电工仪表的基本知识
电工仪表的基本知识电工仪表是电力系统中常用的测量工具，用于测量电压、电流、功率等参数，以便对电力系统进行监测和控制。
本文将介绍电工仪表的基本知识，包括分类、工作原理、常见故障及其排除方法等内容。
一、电工仪表的分类根据测量原理和用途的不同，电工仪表可以分为模拟仪表和数字仪表两大类。
1. 模拟仪表模拟仪表是利用指针或指示器来显示被测量参数的大小的仪表。
常见的模拟仪表有电压表、电流表、频率表等。
它们通过将电流或电压信号转换为机械位移，再通过指针或指示器指示出来。
模拟仪表具有直观、可靠的特点，但精度相对较低。
2. 数字仪表数字仪表是利用数字显示器来显示被测量参数的大小的仪表。
数字仪表通过将电信号转换为数字信号，并通过数码显示器显示出来。
数字仪表具有精度高、可编程性强的特点，广泛应用于工业自动化控制系统和精密测量领域。
二、电工仪表的工作原理电工仪表的工作原理主要涉及电磁感应和电流、电压的测量。
1. 电磁感应原理电流表和电压表是基于电磁感应原理工作的。
电流表通过将被测电流通过电流线圈产生的磁场与磁场强度成正比的力矩来驱动指针或指示器的运动，从而显示出电流的大小。
电压表则是通过将被测电压通过电压线圈产生的磁场与磁场强度成正比的力矩来驱动指针或指示器的运动，从而显示出电压的大小。
2. 电流、电压的测量原理电流的测量是通过将电流通过电流互感器或电流变压器转换为与之成正比的低电流，再通过电流表来测量。
电压的测量是通过将电压通过电压互感器或电压变压器转换为与之成正比的低电压，再通过电压表来测量。
三、常见故障及其排除方法电工仪表在使用过程中可能会出现一些故障，影响其正常工作。
下面介绍几种常见故障及其排除方法。
1. 指针偏移指针偏移是电工仪表常见的故障之一。
造成指针偏移的原因可能是仪表内部元件损坏或连接线路接触不良。
解决方法是检查仪表内部元件是否正常，修复或更换损坏的元件；检查连接线路是否接触良好，确保连接稳定可靠。
2. 显示不准确仪表显示不准确可能是由于仪表内部元件老化或损坏导致的。
电气图的识读-电工仪表与测量
电气图的识读-电工仪表与测量1. 电工仪表的基本原理电工仪表是电气图中用来测量电流、电压、功率等电气参数的工具。
它们使用一些基本的物理原理来实现测量功能。
1.1 电流表电流表是用来测量电流的仪表。
它根据安培定律，通过在测量回路中引入一个电流表，可以通过量度电流的大小来判断电路的工作状态。
电流表一般采用电磁铁仪表或电子式仪表。
1.1.1 电磁铁式电流表电磁铁式电流表是一种常见的电流表。
它的基本原理是利用电流引起的磁场与磁铁之间的相互作用。
当电流通过测量回路时，电流表中的线圈内产生磁场，该磁场与固定在电流表内的磁铁相互作用，使得电流表指针偏转，从而显示电流的大小。
1.1.2 电子式电流表电子式电流表是利用电子技术实现的电流测量仪表。
它的基本原理是利用电流的效应在一个电子元器件中产生一个与电流成比例的电压。
通过测量这个电压，就可以得到电流的大小。
电子式电流表具有灵敏度高、精度高和体积小等优点。
1.2 电压表电压表是用来测量电压的仪表。
它根据基尔霍夫电压定律，通过将电压表接入电路的测量点，测量电压表的读数来判断电路工作状态。
电压表一般采用电磁式电压表或电子式电压表。
1.2.1 电磁式电压表电磁式电压表的基本原理是利用电压在测量回路中产生的电流与电压表线圈中的磁场相互作用。
当电压施加在测量回路上时，电流通过电压表线圈，产生的磁场与固定在电压表内的磁铁相互作用，使得电压表指针偏转，从而显示电压的大小。
1.2.2 电子式电压表电子式电压表是利用电子技术实现的电压测量仪表。
它的基本原理是将电压作用在一个电子元器件上，通过测量电子元器件的电流或电压来获得电压的大小。
电子式电压表具有较高的测量精度和较好的稳定性。
2. 电气图中的测量符号在电气图中，不同的测量仪表都有相应的测量符号来表示其功能和测量范围。
以下是一些常见的测量符号：•电流表的符号为。
仪器仪表
所以特别适合对交流电进行精密测量。
三、电工仪表的型号
电工仪表的型号是按规定的编号规则编制的， 它可反映出仪表的用途和工作原理，不同结构形式 的仪表有不同的编号规则。
安装式仪表的型号一般由形状代号，系列代号， 设计序号，用途代号组成。形状代号第一位表示面 板的最大尺寸，第二位表示仪表的外壳尺寸，系列 代号表示仪表的工作原理编制，用途代号表示测量 的量。
一、电流的测量
3、电流表的接线方法
测量电流时，电流表必须串接在被测电路中。 使用磁电系电流表测量直流时，还应注意使电流从 “+”接线端流入，“—”接线端流出电流表，否则，
指针将反向偏转，电流表会受到损伤。
一、电流的测量
4、电流表内阻对测量值的影响
为了减小电流表接入电路后对电路原始状态的 影响，应选用内阻远小于被测电路电阻的电流表， 电流表的内阻越小，测量结果越接近被测电流的实
特 点
3、功率消耗低，测量灵敏度高，受外 磁场影响小。 4、过载能力较差。 5、结构复杂
磁电式仪表——用途
整流元件
配合
用于交流电压和电流 的测量 主要用于直流电流和电 压的测量
磁电式仪表
配合
交换电流
用于功率、频率等其 它电量的测量
电磁式仪表——分类
根据仪表转动力矩产生方式，电磁式仪表可分为 扁线圈吸引型和圆线圈排斥型。（如下图）
一、仪表误差的表示方法
3、引用误差Ym：
Ym= △ /Am×100%
引用误差 绝对误差 实际值
三、仪表的准确度
在电工测量中，通常用仪表的引用误差来表示仪
表的准确度等级。 如一只量程为100V的电压表，在测量中可能产 生的最大绝对误差是1V，由此计算其引用误差为： Ym= 1 /100×100%=1%， 则这只电压表具有1.0级准确度。
常用电工仪表的使用
根据指针稳定时驱动力矩等于反作用力矩，可求得指针偏转角
1 dM 12 I 1I 2 cosΨ D d
作为电流或电压表使用时，如果两线圈通以同一电流，或 被测电流的一部分，且互感变化率为常数，则指针偏转角与 被测电流平方或被测电压平方成正比，或与交流电流或电压 有效值平方成正比。 如作为功率表使用，指针偏转角正比于被测功率。
C UN IN
m
求得功率表的分格常数C后，便可求出被测功率 P＝C· α
1
V
150
300 600
I I
2
3
4
5
1——电压接线端子 4——指针零位调整器
2——电流接线端子
3——标度盘
5——转换功率正负的旋钮
图
功率表前面板示意图
图
D26型仪表
例：若选用一只功率表，它的电压量程为300V、电 流量程为5A，标度尺满刻度格数为150格，用它 测量某负载消耗的功率时，指针偏转80格。求负 载消耗的功率。 解： 先求功率表的分格常数
对被测电路的影响小。所以磁电系仪表是一种应用广泛具有高灵敏度、高准
确度、低表耗功率的仪表。
2.具有均匀等分的刻度
磁电系仪表的指针偏转角与可动线圈的电流成正比，标尺的刻度均匀等分，
易于标尺的制作。
3,只能用于直流电路
若在交流范围使用，必须配整流器。
磁电系仪表 1）工作原理：永久磁铁的磁场与通有直流电流的可 动线圈相互作用而产生转动力矩，使可动线圈发生偏 转。 2） 磁电系仪表的优点：具有较高的灵敏度和准确度， 刻度均匀便于读数。测量直流电压、电流的直读式仪 表几乎都是这种类型。它即可做成配电盘式表和便携 式表，又可做成0.1级和0.2级的标准表。 3）磁电系仪表的缺点：表头本身只能用来测量直流 量（当采用整流装置后也可用来测量交流量）， 过 载能力差，结构较复杂。 4）注意事项：测量直流时注意正负接头，不得接反。
电工实验1基本电工仪表的原理与使用，万用表实验
电工实验1 基本电工仪表的原理与使用，万用表实验A实验目的（一）熟悉电压表、电流表、欧姆表的基本原理，组装简易万用表。
（二）学习校验电工仪表的基本方法。
（三）了解基本电工仪表的使用常识及其对被测电路的影响。
A实验仪器设备（一）简易万用表组装实验板（二）直流稳压电源（三）0.5级标准直流电压表和直流电流表（四）500型万用表（五）滑线变阻器，标准电阻箱及电阻板A说明（一）图1.1为自装简易万用表原理图。
其中K1、K2是两个机械上联动的“单刀多投”旋转开关，搬动公共旋钮，动端（M、N）可同时换位，以改变测量功能及量程。
图1.2为简易万用表组装实验板的元件布置示意图。
其中K1、K2被表达成平动式，可理解为动端M、N两个箭头在上下两条组线上滑动，同步换位。
在实际万表原理图中也经常采用这种方法表示旋转开关。
（二）图1.1中，表头满偏电流I g=100µA，表头内阻R g=2.5kΩ。
（三）待装万用表测量功能及量程如下：电阻档：×1k量程[即表盘读数（Ω）×1000]，标称中心阻值为15kΩ。
直流电压档：2V和10V量程。
图1.1图1.2（四）质量指标：电阻档中心阻值相对误差<10%。
直流电压、电流档各量程的准确等级不劣于2.5级。
A预习内容（一）仔细阅读附录中有关500型万用表和晶体管直流压电源的使用说明，及本实验后的附录。
（二）阅读各项实验内容，看懂有关原理，明确实验目的。
（三）根据图1.1电路，弄懂测量未知电阻R x的原理，写出能够说明测量原理的表达式。
（四）计算图1.1电路中各电阻的阻值（设电池电压变化范围为1.2~1.7伏），并说明R w的作用是什么？（五）设图1.1中电池电压为标称值1.5V时，为使表头指针正好指在中间，R w应等于多少？表盘中心的阻值刻度数为多少？（该值称为电阻档的标称中心阻值）。
（六）根据图1.1画出图1.2的联接图。
（七）设计实验五的原理图，并写出实验步骤。
电工仪表的工作原理及应用
电工仪表的工作原理及应用1. 什么是电工仪表电工仪表是一类专门用于电力系统中测量、控制、保护和监测的设备。
它们通常用来测量电流、电压、功率、频率等电参数，并能根据测量结果进行控制和保护操作。
电工仪表广泛应用于工业、商业和家庭等各个领域，是电力系统运行和管理的重要工具。
2. 电工仪表的工作原理电工仪表的工作原理基于电磁感应和电阻、电容、电感等电路原理。
当电流通过电工仪表的感应元件时，会产生相应的磁场，该磁场与感应元件内的线圈耦合，进而引起线圈中感应电动势的变化。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与电流之间存在线性关系，通过测量感应电动势的大小，可以准确地得到电流的值。
同样地，电压仪表也是基于电磁感应原理工作的。
当电压施加到感应元件的线圈上时，会在感应元件内产生相应的磁场，从而引起线圈中感应电动势的变化。
通过测量感应电动势的大小，可以得到电压的值。
功率仪表则是通过同时测量电流和电压，根据功率的定义进行计算得到的。
频率仪表可以通过计数电流或电压波形的周期数来计算出频率。
3. 电工仪表的应用3.1 测量和监测电工仪表在电力系统中的主要应用之一是测量和监测电流、电压、功率、频率等电参数。
这些测量结果可以帮助电力系统的工程师和技术人员了解电力系统的运行状况，并根据需要进行调整和优化。
例如，通过测量负载的功率因数可以判断负载的性质，并采取相应措施来提高功率因数。
3.2 控制和保护另一个重要的应用是电工仪表的控制和保护功能。
电工仪表可以通过测量电流和电压的变化，控制电力系统中的开关、继电器和保护设备。
例如，在电流超过设定值时，电工仪表可以触发继电器动作，切断电路，保护电力系统不受过载的损害。
3.3 节能和优化电工仪表还可以用于节能和优化电力系统的运行。
通过对电力系统中不同设备的电能消耗进行实时监测和测量，可以找出能耗高的设备，并采取节能措施来降低能耗。
同时，电工仪表还可以提供关键数据和指标，帮助电力系统的管理者做出合理的决策，优化电力系统的运行。
电工仪表原理及使用方法
电路中的各个物理量（如电压、电流、功率、电能及电路
参数等）的大小，除用分析与计算的方法外，常用电工测 量仪表去测量。
什么是电工仪表：用来测量各种电量、磁量及电路参数的 仪器、仪表统称为电工仪表。
电工仪表的分类：指示仪表、比较仪表、数字仪表
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（一）、指示仪表：
7、测量交流和直流电流
1）将旋转开关转到要测量的电流档 2）按下黄色按钮，在交流或直流电流测量间切换。 3）取决于待测的电流，将红色表笔插入A或mA,uA端，并将黑色表笔
插入COM端。 4）断开待测的电路路径。然后将测试表笔衔接断口并施用电源。 5）阅读显示屏上的测出电流。
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8、测量电阻
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验电器的特点
低压验电器的特点
低压验电器的外形多为螺丝刀兴和钢笔形状，体积小， 便于携带，俗称试电笔。适用电压范围为60-500V。 60V以下电压用试电笔一般检测不到，500V以上电压 容易损坏验电器和人员触电。
高压验电器的特点
目前，高压验电器多以非接触式感应验电器为主，测 试端多为圆柱形，同时具有闪灯和鸣叫两种报警方式。 适用电压范围为500V以上电压。高压验电器一般都可 以安装延长绝缘杆。
安装式仪表：固定安装在开关板或电器设备面板上的仪表，又称面板式仪表。 准确度不高，广泛用于发电厂、配电所的运行监视和测量中。 便携式仪表：可以携带的仪表，准确度较高，广泛用于电气实验、精密测量 及仪表检定中。 （4）按准确度等级分类：有0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0共7个等级。 （5）按使用条件分类：有A、B、C三组类型。A组仪表适用于环境温度为 0~400C；B类仪表适用于-20~500C；C组仪表适用于-40~600C。相对湿度条 件均为85%范围内。
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浅谈电工仪表的工作原理
摘要：电工仪表的种类和形式多种多样，本文只讨论电工测量中常用的磁电式、电磁式、电动式三种模拟式指示仪表。
这些仪表的结构虽然不同，但它们的根本原理却是相同的，都是利用电磁现象，使仪表的可动部分受到电磁转矩的作用而转动，并带动指针偏转来指示被测量的大小。
关键词：电工；仪表；结构；工作原理
中图分类号：p634.3+6
电工仪表的种类和形式多种多样，本文只讨论电工测量中常用的磁电式、电磁式、电动式三种模拟式指示仪表。
这些仪表的结构虽然不同，但它们的根本原理却是相同的，都是利用电磁现象，使仪表的可动部分受到电磁转矩的作用而转动，并带动指针偏转来指示被测量的大小。
1 磁电式仪表
1.1 基本结构
磁电式仪表是根据通有电流的线圈在永久磁铁的磁场中受力的原
理而制成的。
它由固定部分和可动部分组成。
固定部分由永久磁铁、极掌和固定在支架上的圆柱形铁心组成。
圆柱形铁心放置在两个极掌的中间，使得极掌与铁心之间的空气气隙长度均匀，并产生均匀的辐射方向的磁场。
可动部分由绕在铝框架上的可动线圈、线圈两端的两个半轴以及固定在转轴上的指针、平衡锤和游丝（即螺旋弹簧）组成。
可动线圈处于极掌和铁心间的气隙之中，能在气隙中灵
活转动。
线圈的两端分别接在两个游丝上，被测电流通过游丝引入线圈。
整个可动部分都支承在轴承上。
1.2 工作原理
当电流 i 通过可动线圈时，载流线圈就会在永久磁铁的磁场中受到电磁力的作用，产生转动力矩，并带动指针偏转（其偏转方向由左手定则确定）。
线圈和指针偏转后，又会扭紧弹簧游丝，使游丝产生反抗力矩。
当反抗力矩和转动力矩相平衡时，线圈和指针便停止偏转。
由于在线圈转动的范围中磁场均匀分布，因此，线圈的转动力矩和电流的大小成正比。
磁电式仪表只能用来测量直流，如通入交流，则可动部分由于受惯性影响，将跟不上电流和转矩的迅速交变而静止不动。
仪表中绕制线圈的铝框架实际上是一个磁感应阻尼器，其阻尼作用是这样产生的：当线圈通有电流发生偏转时，由于惯性关系，线圈和指针不能立即停止在平衡位置上，而要在平衡位置附近产生一定时间的振荡。
线圈的这种振荡就会使铝框切割永久磁铁的磁通，在铝框中产生感应电流，此电流和磁场相互作用产生的电磁力总是和线圈运动方向相反，从而使仪表的可动部分受阻尼作用，迅速停止在平衡位置上。
磁电式仪表除刻度均勾外，还具有灵敏度高，消耗功率小，受外界磁场影响小（因为仪表本身磁场强）等优点。
其缺点是结构复杂，造价较高，过载能力小（因为电流经游丝引入，电流过大会使游丝发热变形，甚至烧毁），而且只能用于直流测量，不能测交流。
2 电磁式仪表
2.1 基本结构
电磁式仪表是利用电流的磁效应制成的。
它包括固定线圈和装在转轴上的偏心可动铁心、指针、阻尼翼片、游丝以及永久磁铁、磁屏等。
2.2 工作原理
当线圈通入电流时，就会产生磁场，使铁心受到磁化而被吸入线圈的气隙之中，从而使与铁心相连的转轴和装在转轴上的指针鸾到转动力矩的作用而偏转。
当转动力矩与游丝的反作用力矩相平衡时，指针便停止偏转，并指示出被测量的数值。
如果通入线圈的电流改变方向，线圈所产生的磁场的方向以及被磁化后的铁心的极性也会同时跟着改变，故线圈与铁心间的吸力方向不变，于是指针的偏转方向也不变。
因此，这种仪表可以用来测量交流量。
由于作用在铁心上的电磁吸力与气隙中磁感应强度的平方成正比，而气隙中的磁感应强度又与线圈电流成正比，因此，仪表的转动力矩与电流的平方成正比。
又由于游丝的反抗力矩与指针的偏转角成正比，所以，指针的偏转角与线圈电流的平方成正比。
仪表中阻尼翼片（铝片）和永久磁铁构成磁性阻尼器，用于产生阻尼力矩，使转轴和指针迅速停止在平衡位置。
磁屏用于屏蔽永久磁铁，以避免其对线圈磁场产生影响。
电磁式仪表结构简单，造价低廉，既可以测量直流，也可以测量交流，而且过载能力大（线圈是固定的，电流不经过游丝，可用截面积较大的导线绕制）。
但其刻度不均匀，灵敏度和准确度不高（铁心中有涡流和磁滞），易受外界磁场影响（仪表本身磁场
弱）。
故一般直流量的测量不采用电磁式仪表，而是采用磁电式仪表。
电磁式仪表主要用于交流量的测量。
3 电动式仪表
3.1 基本结构
电动式仪表是利用两个线圈同时通人电流后，相互之间产生电磁力的原理制成的。
固定线圈分成两段，目的是使线圈附近获得较均匀的磁场分布和改换电流量程。
可动部分包括可动线圈、指针、阻尼翼片、游丝等，它们均固定在转轴上。
与磁电式仪表相同，可动线圈中的电流也是通过游丝引入的。
仪表的阻尼装置是空气阻尼器，其阻尼力矩由翼片在气室中移动而产生。
3.2 工作原理
当固定线圈通入电流 i1后，就会产生磁场。
若可动线圈通入电流i2，则可动线圈在此磁场中就要受到电磁力的作用而带动指针偏转。
直至转动力矩与游丝的反抗力矩相平衡时，才停止偏转。
因为转动力矩与磁感应强度 b1和电流 i2的乘积成正比，而 b1又与 i1成正比，所以，指针的偏转角。
与两线圈电流的乘积成正比。
指针的偏转方向决定于两个线圈的电流方向。
当任何一个线圈的电流改变方向时，指针的偏转方向也就跟着改变，但若两个线圈的电流同时改变方向，指针的偏转方向不变，因此这种仪表也可用来测量交流。
电动式仪表准确度高，适用于交、直流测量，但过载能力差，受外界磁场影响大。
若将仪表的两个线圈与被测电路串联，便可以用来测量电流；若将两个线圈与被测电路并联，便可以用来测量电
压；若将一个线圈与被测电路串联，另一个线圈与被测电路并联，则可以用来测量功率。
参考文献
[1]秦曾煌，电工学（第六版）上册，电工技术[m].北京：高等教育出版社，2004.
[2]叶文荪.电工技术（第 3 版）[m].北京：机械工业出版社，1998.
[3]魏佩瑜.电工学（电工技术）[m].北京：机械工业出版社，2007.
[4]孙陆梅，于军，杨潇.电工学（少学时）[m].北京：中国电力出版社，2007.。