常用仪表的结构和测量原理共46页
电气常用仪器仪表
精心整理电气常用仪器仪表第一节电工仪表概述电工仪表是用于测量电压、电流、电能、电功率等电量和电阻、电感、电容等电路参数的仪表，在电气设备安全、经济、合理运行的监测与故障检修中起着十分重要的作用。
电工仪表的结构性能及使用方法会影响电工测量的精确度，电工必须能合理选用电工仪表，而且要了解常用电工仪表的基本工作原理及使用方法。
―、电工仪表的分类及符号常用电工仪表有：直读指示仪表，它把电量直接转换成指针偏转角，如指针式万用表；比较仪表，它与标准器比较，并读取二者比值，如直流电桥；它显示二个相关量的变化关系，如示波器；数字仪表，它把模拟量转换成数字量直接显示，如数字万用表。
常用电工仪表按其结构特点及工作原理分类：有磁电式、电磁式、电动式、感应式、整流式、静电式和数字式等。
为了表示常用电工仪表的技术性能，在电工仪表的表盘上有许多符号，如被测量单位的符号、工作原理符号、电流种类符号、准确度等级符号、工作位置符号和绝缘强度符号等。
以1T1-A型交流电流表为例，其表盘左下角符号：1为电流种类符号，~为交流；2是仪表工作原理符号，图示符号为电磁式；3为防外磁场等级符号，为皿级；4是绝缘强度等级符号，仪表绝缘可经受2KV1min耐压试验；5表示B组仪表；6为工作位置符号，丄表示盘面应位于垂直方向；7是仪表准确度等级1.5。
所以测量结果的精确度,不仅与仪表的准确度等级有关,而且与它的量程也有关。
因此，通常选择量程时应尽可能使读数占满刻度三分之二以上。
第二节万用表万用表是一种多功能、多量程的便携式电工仪表，一般的万用表可以测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等。
有些万用表还可测量电容、功率、晶体管共射极直流放大系数hFE等。
所以万用表是电工必备的仪表之一。
万用表可分为指针式万用表和数字式万用表。
一、指针式万用表的结构和工作原理1．指针式万用表的结构指针式万用表的型式很多,但基本结构是类似的。
指针式万用表的结构主要由表头、转换开关、测量线路、面板等组成。
仪表原理
仪表原理测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表。
流量计是工业测量中重要的仪表之一。
随着工业生产的发展，对流量测量的准确度和范围的要求越来越高，流量测量技术日新月异。
为了适应各种用途，各种类型的流量计相继问世。
目前已投入使用的流量计已超过100种。
从不同的角度出发，流量计有不同的分类方法。
常用的分类方法有两种，一是按流量计采用的测量原理进行归纳分类，二是按流量计的结构原理进行分类。
按测量原理分类（1）力学原理:属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式;利用动量定理的冲量式、可动管式;利用牛顿第二定律的直接质量式;利用流体动量原理的靶式;利用角动量定理的涡轮式;利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式;利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。
(2)电学原理:用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。
(3)声学原理:利用声学原理进行流量测量的有超声波式.声学式(冲击波式)等。
(4)热学原理:利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。
(5)光学原理:激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。
(6)原于物理原理:核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表。
(7)其它原理:有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等按流量计结构原理分类按当前流量计产品的实际情况，根据流量计的结构原理，大致上可归纳为以下几种类型:（1）容积式流量计容积式流量计相当于一个标准容积的容器，它接连不断地对流动介质进行度量。
流量越大，度量的次数越多，输出的频率越高。
容积式流量计的原理比较简单，适于测量高粘度、低雷诺数的流体。
根据回转体形状不同，目前生产的产品分:适于测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计(罗茨流量计)、旋转活塞和刮板式流量计;适于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式和转简流量计等。
(2)叶轮式流量计叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中，受流体流动的冲击而旋转，以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。
现场仪表分类及各类仪表工作原理
现场仪表分类及各类仪表工作原理按照检测测量功能的不同，可以分为温度检测仪表、流量检测仪表、液位检测仪表和压力检测仪表。
1、温度检测仪表：按工作原理分膨胀式、热电阻、热电偶及辐射式；按测量方式分接触（双金属温度计、压力式温度计、热电阻、热电偶）和非接触（光学高温计、辐射高温计、红外测温（硫磺制硫炉）两类。
2、压力检测仪表：主要有应变式、霍尔式、电感式、压电式、压阻式、电容式。
常见有压力表、压力变送器等。
3、流量检测仪表：分节流式流量计（孔板、喷嘴、文丘里）、容积式流量计（转子式、刮板式、活塞式）、流体振动式流量计、电磁流量计、超声波流量计、转子流量计、质量流量计。
4、液位计检测仪表：分恒浮力式（浮球式、磁翻板、浮子钢带）和变浮力式液位计（浮筒液位计）。
差压式液位计（双法兰液位计）、电容式液位计（射频导纳）、超声波液位计（雷达）、放射性液位计（中子料位计）。
一、差压仪表的工作原理：节流式测量流量的方法是以能量守恒定律和流体流动连续性定律为基础的，充满管道的流体，当它们流过节流装置时，流体在节流装置处形成局部收缩，从而流速增加，静压力降低。
在节流装置前后产生了压差，流量越大压差也就越大，在一定的条件下，流量的平方与差压成正比。
二、质量流量计工作原理：科里奥利质量流量计,是利用流体在直线运动的同时处于一旋转系中，产生与质量流量成正比的科里奥利力原理制成的一种直接式质量流量仪表。
振荡驱动器放在直管部分的中间位置，当管中流体以一定速度流动时，由于驱动器作用，使管子分开或靠近, 当驱动器使管子分开时，在振点前的流体中产生的科里奥利力与振动力方向相反，减慢管子的运动速度；而在振点之后管中流体产生的科氏力与振动方向相同，加快管子的运动速度。
当驱动器使管子靠近时，则产生相反的结果。
传感器1、传感器2可测得两处管子运动的相位差，由此得到测量管中流体的质量流量，传感器将模拟信号传给转换单元处理，经质量、密度计算和温度修正后，得出正确值。
万用表的结构和工作原理.
R1
50 500 103
12100
1.21
R5 1.82 K
I2=50 mA时的分流电阻 R2 9R1 10.9
I3=5 mA时的分流电阻 R3 90 R1 10 R2 109
I4=0.5 mA时的分流电阻 R4 10 R3 1.09 K
⑶测量直流电压原理电路 分压电阻计算
R3
I I3
Rp
I 0.01I1
RP
100 R1
R3 90 R1 10 R2
所以 R R5 10.9K
同理 R4 10 R3 根据MF30所给参数， I g 41.4A, Rg R' 2514
可算出I=50mA时 R p 12100 K
所以对应I1=500mA时的分流电阻
⑵计算各档分流阻值
根据KCL及Βιβλιοθήκη 联特点可得式I i R pi IRP
其中R p为I=50μA时闭路分流电阻的总和，即
Rp R1 R2 R3 R4 R5 R
则
R1
I I1
Rp
R2 9R1
I
I
R1 R2 I 2 Rp 0.1I1 RP 10 R1
R1
R2
2.欧姆表
⑴欧姆电路图及工作原理
流过被测电阻的电流
I U R RX
当 RX =0时，电流表偏转最大，为使不同档的 电阻在短路时都能满偏，RW3调零电位器，称为欧姆调零
当 RX =R时，电流表偏转为满偏时的一半，此时R值称为欧姆中心值。
RX
RX
⑵欧姆表量程的扩大程
由欧姆表的刻度特性可知，欧姆标尺的有效使用范围一般只在 1 ~10倍欧姆中心值的刻度
电气测量仪表的结构、原理及用途
电气测量仪表的结构、原理及用途电气测量仪表可分为两大类，即电测量指示仪表和比较仪器。
电测量指示仪表又称为直读仪表，其特点是直接将被测电量转换为可动部分的偏转角位移，并通过指示器在标尺上显示被测电量的大小。
比较仪器用于比较法测量，它包括各类交直流电桥等测量仪器。
一、磁电系仪表1、结构简图2、作用原理线圈置于永久磁铁的气隙磁场中，电流通过时产生扭转力矩，当与游丝的反向转矩平衡时，指针的偏转角大小与被测电流的大小成正比。
3、用途用途最广，可作电流表、电压表、万用表等。
二、电磁系仪表1、结构简图2、作用原理被测电流通过固定线圈时，固定铁片与可动铁片同时被磁化，呈现同一极性，同性相斥，产生正比于两种铁片磁性强弱的转动力矩。
磁性强弱正比于通入固定线圈的被测电流，指针偏转角与被测电流的平方成正比。
3、用途主要用于安装在配电板上，做变化不大的电压、电流指示。
三、电动系仪表1、结构简图2、作用原理固定线圈和可动线圈分别通入电流，由于载流导体磁场间的相互作用产生力矩。
指针的偏转角度与两个线圈中电流的乘积成正比。
3、用途用于功率表、频率表、相位表、交直流电压和电流表。
四、铁磁电动系仪表1、结构简图2、作用原理固定线圈制成电磁铁形式，可动线圈增加一个铁芯，从而增加了仪表的偏转力矩。
由于铁芯的磁滞和涡流影响，降低了仪表的准确度。
3、用途用于功率表、功率因数表、频率表。
五、感应系仪表1、结构简图2、作用原理当电压线圈和电流线圈通过被测电路的交变电流时，两线圈分别产生交变磁通。
铝盘在交变磁通的作用下，感应产生涡流。
此涡流与交变磁通相互作用产生电磁力，引起活动部分转动。
3、用途主要用于电度表。
六、磁电系比率表1、结构简图2、作用原理磁电系比率表由两个绕向相反，且在空间互成角度的可动线圈及可动线圈内带缺口的环形铁芯、永久磁铁和指针组成。
磁电系比率表没有反作用力矩的游丝，故平时指针可停留在标度尺的任何位置。
3、用途用于兆欧表、相位表、频率表。
史上最全现场仪表工作原理，不会修，也不至于伤害了仪表！
史上最全现场仪表工作原理，不会修，也不至于伤害了仪表！掌握各类现场仪表的笨办法就是先掌握各种现场仪表的工作原理，不会修，也不至于伤害了仪表！1、磁翻板液位计原理：连通器原理，根据浮力原理和磁性耦合作用研发而成，当被测容器中的液位升降时，浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示面板，使红白翻柱翻转180°，当液位上升时翻柱由白色转为红色，当液位下降时翻柱由红色转为白色，面板上红白交界处为容器内液位的实际高度，从而实现液位显示。
2、浮球液位计浮球液位计结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的。
带有磁体的浮球（简称浮球）在被测介质中的位置受浮力作用影响：液位的变化导致磁性浮子位置的变化。
浮球中的磁体和传感器（磁簧开关）作用，使串连入电路的元件（如定值电阻）的数量发生变化，进而使仪表电路系统的电学量发生改变。
也就是使磁性浮子位置的变化引起电学量的变化。
通过检测电学量的变化来反映容器内液位的情况。
3、钢带液位计它是利用力学平衡原理设计制作的。
当液位改变时，原有的力学平衡在浮子受浮力的扰动下，将通过钢带的移动达到新的平衡。
液位检测装置（浮子）根据液位的情况带动钢带移动，位移传动系统通过钢带的移动策动传动销转动，进而作用于计数器来显示液位的情况。
4、雷达液位计雷达液位计是基于时间行程原理的测量仪表，雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。
探头发出高频脉冲并沿缆式探头传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收，并将距离信号转化为物位信号。
5、磁致伸缩液位计磁致伸缩液位计的传感器工作时，传感器的电路部分将在波导丝上激励出脉冲电流，该电流沿波导丝传播时会在波导丝的周围产生脉冲电流磁场。
在磁致伸缩液位计的传感器测杆外配有一浮子，此浮子可以沿测杆随液位的变化而上下移动。
在浮子内部有一组永久磁环。
当脉冲电流磁场与浮子产生的磁环磁场相遇时，浮子周围的磁场发生改变从而使得由磁致伸缩材料做成的波导丝在浮子所在的位置产生一个扭转波脉冲，这个脉冲以固定的速度沿波导丝传回并由检出机构检出。
仪表分类及各类仪表工作原理
胀系数不同的金属牢固地粘合在一起，其 一端固定，另一端通过传动机构和指针相 连。当温度变化时，由于膨胀系数不同， 双金属片产生角位移，带动指针指示相应 温度，这便是双金属温度计的工作原理。
电感式、压电式、压阻式、电容式。常见 有压力表、压力变送器等。
3、流量检测仪表：分节流式流量计（孔板、 喷嘴、文丘里）、容积式流量计（转子式、 刮板式、活塞式）、流体振动式流量计、 电磁流量计、超声波流量计、转子流量计、 质量流量计。
4、液位计检测仪表：分恒浮力式（浮球式、 磁翻板、浮子钢带）和变浮力式液位计 （浮筒液位计）。差压式液位计（双法兰
的作用下上升，这时作用在转子上的力有 三个：流体对转子的动压力（向上）、转 子在流体中的浮力（向上）和转子自身的 重力（向下）。 流量计垂直安装时，转 子重心与锥管管轴会相重合，作用在转子 上的三个力都平行于管轴。当这三个力达 到平衡时，转子就平稳地浮在锥管内某一 位置上。此时，重力=动压力+浮力。对于 给定的转子流量计，转子大小和形状己经 确定，因此它在流体中的浮力和自身重力 都是已知的常量，唯有流体对浮子的动压
按照检测测量功能的不同，可以分为温度 检测仪表、流量检测仪表、液位检测仪表 和压力检测仪表。
1、温度检测仪表：按工作原理分膨胀式、 热电阻、热电偶及辐射式；按测量方式分 接触（双金属温度计、压力式温度计、热 电阻、热电偶）和非接触（光学高温计、 辐射高温计、红外测温（硫磺制硫炉）两 类。
2、压力检测仪表：主要有应变式、霍尔式、
力是随来流流速的大小而变化的。因此当 来流流速变大或变小时，转子将作向上或 向下的移动，相应位置的流动截面积也发 生变化，直到流速变成平衡时对应的速度， 转子就在新的位置上稳定。
电工常用仪表及使用
外附功率 变换器
三相有功 功率表
44L1-W 59L1-W
2.5外附功率 变换器三相无 Nhomakorabea 功率表
44Li-Var 59Li-Var
2.5
同上
电压: 0~75~150~300(V),0～150~250~500(V), 0~150~300~600(V) 电流: 0~0.5~1(A),0~1~2(A),0~5~10(A),0~10~20(A)
–制动元件主要指卡着铝盘装设的永久磁铁。
–积算机构包括铝盘转轴上的蜗杆及蜗轮、计数器 等元件。
电能表接线
单相跳入式
单相顺入式
单相表接线
电能表接线
三相直入式
三相电流 互感接入式
三相经电流（压） 互感器接入
三相电能表接线
万用电表
万用表结构及工作原理
• 万用表是电工测量中常用的多用途、多量 程的可携式仪表。 • 它可以测量直流电流、直流电压、交流电 压、电阻等电量，比较好的万用表还可以 测量交流电流、电功率、电感量、电容量 等。 • 万用表是电工必备的仪表之一。
测量电压、电流时注意事项
• 要有人监护，如测量人不懂测量技术，监护 人有权制止测量工作。 • 测量时人身不得触及表笔的金属部分，以保 证测量的准确性和安全。 • 测量高电压或大电流时，在测量线内拨动转 换开关，若不知被测量有多大时，应将量限 拨至最高档，然后逐步向低量限档转换。 • 注意被测量的极性，以免损坏。
常用电工仪表
电工仪表种类
• 按照工作原理，电工仪表分为磁电式、电 磁式、电动式、感应式等仪表。 • 按照测量方法，电工仪表主要分为直读指 示仪表、比较式仪表、图示仪表和数字仪 表。 • 按所测电流的种类不同，分为直流表、交 流表和交直两用表。 • 按精确度等级，电工仪表分为0.1、0.2、 0.5、1.0、1.5、2.5、4.0等七级。
常用电工仪表及测量
多数功率表是根据电动式仪表的工作原理来测量电路功率的。
功率表的选择
在选择功率表时, 首先要考虑的是功率表的量程, 必须使其电流量程能允许通过负载电流, 电压量程能承受负载电压。
功率表的使用
1
功率表的正确接线。
2
电动式功率表指针的偏转方向是由通过电流线圈的电流方向决定的, 如果改变其中一个线圈中电流的方向, 指针就将反转。
02
按测量对象的种类分类, 主要有电流表(又分安培表、 毫安表、 微安表)、 电压表(又分为伏特表、 毫伏表等)、 功率表、 频率表、 欧姆表、 电度表等。
03
按被测电流种类分类, 有直流仪表、 交流仪表、 交直流两用仪表。
01
按使用方式分类, 有安装式仪表和可携式仪表。
02
按仪表的准确度分类, 指示仪表的准确度可分为 0.1、 0.2、 0.5、 1.0、 1.5、 2.5、 5.0七个等级。 仪表的级别即仪表准确度的等级。
3
2
1
图 2.4 电流表扩大量程电路
电流表
01
电流表的工作原理。
02
电流表有磁电式、 电磁式、 电动式等类型, 它们被串接在被测电路中使用。仪表线圈通过被测电路的电流使仪表指针发生偏转, 用指针偏转的角度来反映被测电流的大小。
03
并联电阻起分流作用, 称为分流电阻或分流器, 如图 2.4所示。
图 2.3 电动式仪表的结构
电动式仪表的优点: 适用于交直流测量, 灵敏度和准确度比用于交流的其他仪表高, 可用来测量非正弦量的有效值。
01
电动式仪表的缺点: 标度不均匀, 过载能力差, 读数受外磁场影响大。
02
2.2.2 测量仪表的选用
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。
压力测量仪表原理及结构
压力表工作原理及结构用来测量气体或液体压力的工业自动化仪表,又称压力表或压力计。
垂直均匀地作用于单位面积上的力称为压力，又称压强.压力表可以指示、记录压力值并可附加报警或控制装置.仪表所测压力包括绝对压力、大气压力、正压力（习惯上称表压）、负压（习惯上称真空）和差压。
图1各种压力间的关系表示各种压力间的关系。
工程技术上所测量的多为表压。
压力的国际单位为帕（Pa）。
压力的其他单位还有:工程大气压（kgf/cm2)、巴(bar)、毫米水柱（mmH2O)、毫米汞柱（mmHg）(即托)等。
压力是工业生产中的重要参数。
如高压容器的压力超过额定值时便是不安全的，必须进行测量和控制。
在某些工业生产过程中，压力还直接影响产品的质量和生产效率，如生产合成氨时，氮和氢不仅须在一定的压力下合成,而且压力的大小直接影响产量高低。
此外，在一定的条件下，测量压力还可间接得出温度、流量和液位等参数。
弹性式压力测量仪表利用各种不同形状的弹性元件在压力下产生变形的原理制成的压力测量仪表.弹性式压力测量仪表按采用的弹性元件不同分为弹簧管压力表、膜片压力表、膜盒压力表和波纹管压力表等；按功能不同分为指示式压力表、电接点压力表和远传压力表等。
这类仪表的特点是结构简单，结实耐用,测量范围宽(—0。
1～1500兆帕),是压力测量仪表中应用最多的一种。
一、压力表1。
1、压力表的工作原理弹簧管压力表又称为波登管压力表。
压力表中的弹簧的自由端是封闭的，它通过拉杆带动扇形齿轮转动。
测压时，弹簧管在被测压力作用下产生变形，因而弹簧管自由端产生位移，位移量与被测压力的大小成正比，使指针偏转，在度盘上指示出压力值。
如果表壳内通有大气，压力表测出的压力为正压或负压;如果将表壳密封并抽真空，压力表测出的压力就是绝对压力。
弹簧管压力表带有隔离装置时,尚可测量温度较高或腐蚀性、粘稠状、易结晶和粉尘状介质的压力.在精确度较高（如0。
25级以上）的弹性式压力测量仪表中，弹性元件多用恒弹性合金以至石英玻璃制成。
电工测量仪表的基本构造、工作原理及主要用途电工仪器仪表
电工测量仪表的基本构造、工作原理及主要用途 - 电工仪器仪表依据工作原理可将常用的直读式仪表主要分为磁电式、电磁式和电动式等几种。
直读式仪表之所以能测量各种电量的基本原理，主要是利用仪表中通入电流后产生电磁作用，使可动部分受到转矩而发生转动。
转动转矩与通入的电流之间存在着肯定的关系为了使仪表的可动部分的偏转角与被测量成肯定比例，必需有一个与偏转角成比例的阻转矩TC来与动转矩T相平衡，即T=TC这样才能是仪表的可动部分平衡在肯定位置，从而反映出被测量的大小。
此外，仪表的可动部分由于惯性的关系，当仪表开头通电或被测量发生变化是，不能马上达到平衡，而要在平衡位置四周经过肯定时间的振荡才能静止下来。
为了使仪表的可动部分快速静止在平衡位置，以缩短测量时间，还需要有一个能产生制动力(阻尼力)的装置，它称为阻尼器。
阻尼器只在指针转动过程中才起作用。
在通常的直读式仪表中主要是由上述三部分-——产生转动转矩的部分、产生阻转矩的部分和阻尼器组成的。
下面对磁电式(永磁式)、电磁式和电动式三种仪表的基本构造、工作原理及主要用途加以争辩。
1、磁电式仪表磁电式仪表的构造如图8.1所示。
它的固定部分包括马蹄形永久磁铁、极掌NS及圆柱形铁心等。
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，如图8.2所示。
仪表的可动部分包括铝框及线圈，前后两根半轴O和O'，螺旋弹簧(或用张丝，张丝是由铍青铜或锡锌铜制成的弹性带)及指针等。
铝框套在鉄心上，铝框上绕有线圈，线圈的两头与连在半轴O上的两个螺旋弹簧的一端相接，弹簧的另一端固定，以便将电流通入线圈。
指针也固定在半轴O上。
当线圈通过有电流I时，由于与空气隙中磁场的相互作用，线圈的两有效边受到大小相等、方向相反的力，其方向(图8.2)由左手定则确定，其大小为式中，B为空气隙中的磁感应强度；为线圈在磁场内的有效长度；N为线圈的匝数。
图1 磁电式仪表图2 电磁式仪表的转矩假如线圈的宽度为b，则线圈所受得转矩为(1)式中，是一个比例常数。
常见仪器仪表的原理
超声波流量 的作用下流动。 • 液位（面积） 流量（标准堰或标准 槽） • 液位（面积）＋流速 流量（非标 准堰或标准槽，但仍然要求有一定的规 则）
流量计培训网址：
/basic/INDEX.HTM
• 超声波物位计
D = c × t/2
物位测量仪表 • 雷达物位计 原理与超声波类似，但所发射的是雷达 波。
物位测量仪表 • 电容式物位计 利用物料介电常数恒定时极间电容变化 正比于物位变化的原理
物位测量仪表 • 电容式物位计 利用物料介电常数恒定时极间电容变化 正比于物位变化的原理
• 流量测量仪表
何为电化学方法
• 利用物质的电学及电化学性质来进行分析的方法称 为电化学分析法。 • 它通常是使待分析的试样溶液构成一化学电池， 然后根据所组成的电池的某些物理量(如两电极间的 电位差，电流或电量，电解质溶液的电阻等)与其化 学量之间的内在联系来进行测定。
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压力测量仪表
常见的几种压力传感器：
－－弹性压力传感器： 弹性压力敏感器将压力的变化转换为位移的变化，弹性压力传 感器利用弹性压力敏感器检测压力的变化，利用测量电路将压力的 变化转换成电量的变化。（电容式） －－应变片式压力传感器 把应变片粘帖在测量压力的弹性元件上，当被测压力变化时， 弹性模片内部应力增大，应变片电阻随之变化，通过对电阻的测量 来测量压力。 －－压电式压力传感器 利用压电效应原理测量压力的传感器。某些物质在压力作用下 能产生电荷，称为“压电效应”
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－－常见仪器仪表的原理
绪论
• 检测与测量概念－检验（定性）和测量（定量） • 传感器概念：是将非电量转换成为与之有确定对应关 系的电量输出的器件或装置。
2-1-2电工测量仪表的基本原理
二、 磁电式仪表
• 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。
二、 磁电式仪表
3. 阻尼作用的产生
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。
O' 线圈
指针 I
N
S
O 永久磁铁
螺旋弹簧 I
圆柱形 铁心
二、 磁电式仪表
2. 工作原理
(1) 转动转矩T 的产生
线圈通入电流 I 电磁力 F 线圈受到转矩 T 线圈和指针转动
线圈受到的转矩 T = k1I
二、 磁电式仪表
2. 工作原理
(2) 阻转矩TC的产生 在线圈和指针转动时，螺旋弹簧被扭紧而产生阻转矩TC。
i1和i2之间的相位差
四、 电动式仪表
• 指针偏转的角度与两个电流(对交流为有效值)的 乘积成正比。
四、 电动式仪表
3. 用途
测量交直流电压、电流及功率。
四、 电动式仪表
4. 优缺点：
优点
可用于交直流；准确度较高
缺点
受外界磁场影响大；不能承受较大过载
电工测量仪表的基本原理
一、直读式仪表测量各种电量的基本原理 二、 磁电式仪表 三、 电磁式仪表 四、 电动式仪表
一、直读式仪表测量各种电量的基本原理
利用仪表中通入电流后产生电磁作用，使可动 部分受到转矩而发生转动。转动转矩与通入的 电流之间有:
T=f (I)
一、直读式仪表测量各种电量的基本原理
1、直读式仪表的基本组成部分
产生转动转矩 T 的部分 使仪表可动部分受到转矩而发 生转动。
24种仪表结构原理
仪表结构原理介绍(24种)为大家分享4个类别共24种仪表，包括每一种仪表的动态结构图、原理介绍、仪表的优缺点。
其中包括：流量计12种、温度计3种、压力表5种、液位计4种。
流量计（12种）靶式流量计、孔板流量计、立式腰轮流量计、流量计的校正、喷嘴流量计、容积式流量计、椭圆齿轮流量计、文丘里流量计、双转子气体流量计、涡轮流量计、转子流量计、节流流量计、电磁流量计温度计（3种）固体膨胀式温度计、热电偶温度计、压力式温度计压力表（5种）弹簧管式压力仪表、电接点式压力仪表、电容式压力传感器、应变式压力传感器、U 形管式压力计液位计（4种）差压式液位计、超声波测量液位原理、电容式液位计、双液位压差计一、孔板流量计孔板流量计是将标准孔板与多参量差压变送器（或差压变送、温度变送器及压力变送器）配套组成的高量程比差压流量装置，可测量气体、蒸汽、液体及天然气的流量。
广泛应用于石油、化工、冶金、电力、供热、供水等领域的过程控制和测量。
孔板流量计被广泛适用于煤炭、化工、交通、建筑、轻纺、食品、医药、农业、环境保护及人民日常生活等国民经济各个领域，是发展工农业生产，节约能源，改进产品质量，提高经济效益和管理水平的重要工具在国民经济中占有重要的地位。
在过程自动化仪表与装置中，流量仪表有两大功用：作为过程自动化控制系统的检测仪表和测量物料数量的总量表。
特点：优点：1、标准节流件是全用的，并得到了国际标准组织的认可，无需实流校准，即可投用，在流量传感器中也是唯一的；2、结构易于复制，简单、牢固、性能稳定可靠、价格低廉；3、应用范围广，包括全部单相流体(液、气、蒸汽)、部分混相流，一般生产过程的管径、工作状态(温度、压力)皆可以测量；4、检测件和差压显示仪表可分开不同厂家生产，便与专业化规模生产。
缺点：1、测量的重复性、精确度在流量传感器中属于中等水平，由于众多因素的影响错综复杂，精确度难于提高；2、范围度窄，由于流量系数与雷诺数有关,一般范围度仅3∶1～4∶1；3、有较长的直管段长度要求，一般难于满足。