磁电系与电磁系电表

即得
U Ic Rj Rc
U Ic ( Rj Rc ) 和 Uc Ic Rc (2 - 7)
设需将磁电系测量机构的电压量程扩大 m 倍，即
m U Rc Rj 1 Rj
Uc
Rc
Rc
则
Rj (m 1)Rc
(2 - 8)
四 磁电系电压表
二、技术特性和应用
(1)量程范围较广。 (2)内阻较高，对被测电路影响小。
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一 磁电系测量机构
二、技术特性和应用范围
1．技术特性
准确度高 灵敏度高 表盘标度尺的刻度均匀 过载能力小 只能测量直流
2．应用范围
磁电系测量机构主要用于直流仪表，在直流标准 表、便携式和安装式仪表中都得到广泛应用。
二 磁电系电流表
一、结构和工作原理
1．结构 磁电系电流表由磁电系测量机构和测量线路分
因此，设计中总是使 k 这个系数随 的增加而
减小，使仪表的标度尺在有效的工作部分尽可能均匀 一些。
一 电磁系测量机构
二、技术特性和应用范围
1．技术特性
结构简单，过载能力强 能够交直流两用 准确度较低 灵敏度较低
工作频率范围不宽 易受外界影响
一 电磁系测量机构
2．应用
电磁系仪表虽然有不少缺点，但由于它有结构简 单、过载能力强、价格便宜等独特的优点，因而得到 了广泛的应用。
四 磁电系电压表
一、结构和工作原理
1．结构
磁电系电压表由磁电系测量机构和测量线路附 加电阻组成。图 2 - 14 是磁电系电压表的基本电路。
附加电阻用温度系数 很小的锰铜丝烧制而成， 通常制成内附式装在表壳 内部。
图 2 - 14 磁电系电压表的基本电路
四 磁电系电压表
2．工作原理 在图 2 - 14 中，根据欧姆定律有
确度。
(2)根据被测电流大小选择相应量程的电流表。
(3)根据使用环境，选择适合电流表使用条件的组 别。
(4)合理选择电流表内阻。
二 磁电系电流表
3．测量前检查 测量前，应先检查电流表指针是否对准“0” 刻
度线。如果没对 ， 应调节调零器 ， 使指针对准“0” 刻度线。
4．电流表与被测电路的连接 测量时，应将电流表串联于被测电路的低电位一
2-10 所示 。
图 2 - 9 张丝及悬挂检流计结构示意
图 2 - 10 光标读数装置
三 磁电系检流计
光点式检流计分为两种：
便携式检流计 安装式检流计
如图 2 - 11 所示。 如图 2 - 12 所示。
图 2 - 11 便携式检流计结构示意图 图 2 - 12 安装式检流计结构图
三 磁电系检流计
另外，当测量工作完毕后，应先断电源，再从测量 电路中取下电流表 ， 将其放置在干燥、通风和阴凉的环 境中。对灵敏度、准确度很高的微安表和毫安表 ， 应用 导线将正负端钮连接起来，以保护仪表的测量机构。
三 磁电系检流计
一、结构和工作原理
1．结构 磁电系检流计常用来检查电路中有无电流通过成，
一般有指针式和光点式。 光点式检流计的结构示意和读数装置如图 2-9 和图
五 万用电表
2．直流电压档的测量线路
万用表的直 流电流档实质上 就是一个多量程 的直流电压表。
图 2-23 MF30 型万用表直流电压挡测量线路
五 万用电表
3．交流电压档和电流档的测量线路 (1)整流电路
五 万用电表
(2)整流系多量程电压表
图 2 - 26 MF30 型万用表交 流电压挡测量线路
一、结构
五 万用电表
万用电表由表头及面板，测量线路，转换开关三
部分构成，如图 2-18 所示 MF30 型万用表的外形图。
测量线路是万用表的 中心环节，它对万用表的 测量误差影响较大。
图 2 - 18 MF30 型万用表外形图
五 万用电表
一、测量线路
1．直流电流档的测量线路
万用表的直流电流档 实质上就是一个多量程的 直流电流表。
三、直流电压的测量方法和磁电系电压表的使用维 护方法
1．直流电压的测量方法
工程测量中，常用磁 电系电压表与负载并联， 如图 2-17。
图 2-14 直流电压的测量方法
四 磁电系电压表
2．使用维护方法 (1)正确选择磁电系电压表。 (2)测量时应将电压表并联接入被测。 (3)多量程电压表换挡时应断开电路。 (4)不使用时，按说明书妥善保管。
五 万用电表
三、主要技术特性和维护方法
1．万用表的主要技术特性
灵敏度高 防御外磁场能力强 工作频率范围较宽
存在波形误差
以上所述只是万用表主要的技术特性，每一种万用 表的技术性能在它的技术说明书上均有详细的说明 ， 供 操作者在使用时阅读。
五 万用电表
2．万用表的使用维护方法 一般来说，使用万用表时，必须注意以下几点： (1)插孔的选择，红“+”黑“-”。 (2)测量档位的选择。 (3)量程选择。 (4)正确读数。 (5)欧姆档的使用。 (6)注意操作安全。
流器构成。图 2 - 5 是最基本的磁电系电流表电路。
图 2 - 5 电流表的分流
其中，Re ─测量机构内阻；Rf ─分流电阻
二 磁电系电流表
2．工作原理
如图 2 - 5 所示，根据欧姆定 律和并联电路的特点，可以得到
Ic Rc

Rc Rf Rc Rf
I
所以
Ic

Rf Rc Rf
I
(2 - 5)
二 电磁系电流表和电压表
注意：电磁系电压表和电流表的使用方法，基本 上与磁电系电压表和电流表相同。
只是电磁系电压表和电流表在与被测电路连接时， 不需要考虑正负端钮的问题。
另外，有些电磁系电压表和电流表可以交直流两 用。
THANKS
五 万用电表
(2)整流系多量程交流电流表
图 2 - 27 MF30 型万用表交流电流挡测量线路
五 万用电表
3．欧姆档的测量线路
注意：随着电阻测量倍 率的扩大，电阻表的总内阻 页按十倍率增大，测量时电 路的工作电流相应减小，限 制了电阻测量倍率的扩大。
解决办法：
(1)提高电路灵敏度。 (2)提高电池电压。
二、磁电系检流计的选择和使用维护方法
1．正确选择磁电系检流计
三 磁电系检流计
选择磁电系检流计时应主要根据以下几点: (1)选择与测量电路准确度相适应的灵敏度或电流 常数。 (2)选择在合适的阻尼状态下工作。 (3)选用阻尼时间较短的检流计。
2．使用维护方法 (1)使用时必须轻放 (2)串联大电阻进行保护 (3)决不允许用万用表或电阻表去测检流计内阻。
二 磁电系电流表
三、使用维护方法
1．直流电流的测量方法 如图 2 - 8 所示，磁系电流表直接与负载串联。
图 2 - 8 直流电流的测量方法
电流表接入被测电路后，相当于串联了一个电阻， 从而使被测电流比实际小
I U R RA
二 磁电系电流表
2．合理选择电流表 (1)根据被测量准确度要求，合理选择电流表的准
磁电系与电磁系电表
磁电系仪表
一 磁电系测量机构 二 磁电系电流表 三 磁电系检流计 四 磁电系电压表 五 万用电表
一 磁电系测量机构
一、结构和工作原理
1．结构 通常的磁电系测量机构由固定的此路系统和可动
的线圈部分组成，其结构如图 2 - 1 所示。
图 2 - 1 磁电系测量机构的结构示意图
一 磁电系测量机构
如果用 n 表示量程扩大的倍数，即
n I Ic
则由式(2 - 5)可得
Rf

1 n 1 Rc
(2 - 5)
二 磁电系电流表
二、技术特性和应用范围
1．技术特性
内阻很小 结构比较复杂，成本较高
应用范围广
2．应用范围
磁电系电流表主要用于直流电路中电流的测量。 利用外附分流器，其量程范围从几微安到几百安。
(3 - 1)
当可动部分偏转一个角度 时，游丝反作用力矩
为
Mf D 式中，D 为游丝反作用力矩系数。
(3 - 1)
一 电磁系测量机构
根据物体平衡条条件 Mf = M 可得
M k I 2
DD
(3 - 3)
由此可见，电磁系测量机构指针的偏转角与被测 电流值的平方有关。
注意：指针的偏转角 并不是与 I2 成正比例的 (而且这也不是所期望的)，这是因为 k 这个系数本 身还与偏转角 有关。
目前，电磁系测量机构主要用于制成电流表、电 压表，特别是安装式交流电流表、电压表。
此外，还可用电磁系测量机构做成测量电容、相 位、频率等的电磁系比率表，但精度较低。
二 电磁系电流表和电压表
一、电磁系电流表
电磁系测量机构工作时，电流值通过固定线圈， 不通过游丝等可动部分。
理论上，电磁系电流表可以制成测量任何大小电 流的电流表，但实际上要制成低量程和高量程的电流 表是很困难的。
每个有效边受电磁力
图 2 - 3 磁电系测量机构的磁路结构 产生转动力矩原理图
F = NBlI 此时电磁力的方向与 线圈平面垂直，其转动力 矩
M = 2NBlI
一 磁电系测量机构
M = 2NBlI
式中， 转轴中心到有效边的距离。
由于线圈平面的有效面积 A = 2l
故有
M NBAI
(2 - 3)
图 3 - 3 排斥型测量机构的结构
一 电磁系测量机构
(3)排斥–吸引型构 排斥–吸引型构。如图 3-4 所示。
图 3 - 4 排斥 – 吸引型型测量机构的结构
一 电磁系测量机构
2．工作原理 电磁系测量机构的转动力矩与流过固定线圈的被
测电流的平方有关，即
M k I 2
式中，I 为通过固定线圈的电流；
侧。“+”进“-”出。标有“*”是公共端。
5．正确读数 读数时，应让指针稳定后再进行读数，并尽量使
视线与刻度盘保持垂直。如果刻度盘有反射镜，应使 指针和指针在镜中的影像重合，以减小误差。
二 磁电系电流表
6．维护方法 由于磁电系电流表的过载能力很小,使用时一定要
注意连接电路的极性和量程的选择 。
若在测量中发现指针反向偏转或正向偏转超过标度 尺上满刻度线 ，应立即断电停止测量，待连接正确或重 新选择更大量程的电流表后再进行测量 。
磁电系测量机构根据其磁路系统的结构形式不同， 分为外磁式、内磁式和内外磁式三种，如图 2 - 2 所 示。
图 2 - 2 磁电系测量机构的磁路结构
一 磁电系测量机构
2．工作原理
磁电系测量机构的基本原理是利用可动线圈中的电 流与气隙中磁场中的相互作用产生电磁力，使可动线圈 的在例句作用下发生偏转。原理如图 2 - 3 所示。
电磁系仪表
一 电磁系测量机构 二 电磁系电流表和电压表
一 电磁系测量机构
一、结构和工作原理
1．结构
电磁系测量机构分为 固定部分和可动部分。
电磁系测量机构分的 结构有吸引型、排斥型和 排斥-吸引型。
(1)吸引型结构。如图 3 - 1 所示。
图 3 - 1 吸引型测量机构的结构
一 电磁系测量机构
(2)排斥型结构。 排斥型结构，如图 3-3 所示。
反作用力矩 Mf 的大小与游丝形变大小成正比，
即与偏转角 乘正比
Mf D
式中，D 游丝的反作用力矩系数。
(2 - 3)
一 磁电系测量机构
根据物体平衡条条件 Mf = M 可得
D = NBAI
所以
NBA I
D
(2 - 3)
根据指示仪表灵敏度的定义，磁电系测量机构的
灵敏度
S NBA D
便携式电流表一般都制成多量程的。
图 3 - 7 双量程电磁系电流表改变量程的示意图
二 电磁系电流表和电压表
二、电磁系电压
电磁系电压表的测量线路都是采用固定线圈与附 加电阻串联的电路，如图 3-8 所示。
图 3 - 8 双量程电磁系电压表的测量线
路 便携式电压表一般都 制成多量程的。
图 3 - 9 多量程电压表的测量线路