3.1电磁系测量机构
磁电系测量机构
磁电系测量机构就是利用通电线圈在磁场中受到磁场作用力产生转动力矩得原理制成得，如图1 所示。
当可动线圈通电时，线圈受均匀辐射型磁场得作用而产生电磁力F，从而形成转动力矩M，使可动部分发生偏转。
根据图中所设电流方向与磁场方向，运用左手定则，可以判断线圈两有效边所受电磁力F得方向都与线圈平面垂直且方向相反，产生使可动线圈发生顺时针方向偏转得转动力矩，可动线圈便发生顺时针方向得旋转。
图1 磁电系仪表得工作原理示意图设均匀辐射得磁感应强度为B，线圈匝数为N，垂直于磁场方向得可动线圈有效边长为L，则当通过线圈得电流为r时，每个有效边受得电磁力F为式中 r——转轴中心到线圈有效边得距离，其值为线圈有效边长得1/2。
线圈包围得面积为线圈偏转时引起游丝变形，而产生反作用力矩Ma，这个力矩得大小与游丝变形得大小成正比，也就就是与线圈得偏转角a成正比，即反作用力矩为式中 D——游丝得反作用系数，与游丝得力学性质与尺寸有关；a——可动部分偏转角，即指针偏转角。
随着偏转角α不断增大，反作用力矩M，也增大，直到与转动力矩相等时，可动部分因所受力矩达到平衡而停留在一个平衡位置上，指针得偏转角a不再变化。
根据力矩平衡关系得到式中α——指针偏转角；S——可动线圈得有效面积；——电流灵敏度，。
S1电流灵敏度S1由仪表结构参数所决定，对于某一个仪表来讲，它就是一个常数，N、S、B、D这些量决定于各仪表得结构与材料性质，其数值都就是固定得。
因此，仪表指针偏转角a与通过可动线圈得电流I成正比。
所以磁电系仪表可用来测量电流以及与电流有联系得其她物理量（即经过变换可以转化为电流得量）。
而且磁电系仪表标度尺上得刻度就是均匀得。
磁电系仪表得测量机构（磁电系测量机构）就是由固定得磁路系统与可动部分组成，其结构如图1所示。
仪表得固定部分就是磁路系统，磁路系统包括永久磁铁1、固定在磁铁两极得极掌2以及处于两个极掌之间得圆柱形铁芯3。
圆柱形铁芯固定在仪表支架上，采用这种结构就是为了减少磁阻，并使极掌与铁芯间得空气隙中产生均匀得辐射型磁场。
《电工仪表与测量》单元二 电流与电压的测量
二、电压互感器
一次接线端子 高压绝缘套管
一二次绕组
铁芯 二次接线端子 图2-22 JDZJ-10Q型 电压互感器外形
一次绕组
U1
二次绕组
U2
PRV1
铁芯
图2-20 电压互感器接线图
1、工作原理
电压互感器一次侧的额定电压U1N与二次侧的额定电压
U2N之比，称为电压互感器的额定变压比，用KTV表示，
四、钳形电流表
1、构成和工作原理 钳形电流表按照用途分为专门测量交流电流的 互感器式钳形电流表和交直流两用的电磁式钳 形电流表两种。
图2-30 互感器式钳形电流表
图2-31 电磁系钳形电流表结构示意图
互感器式钳形电流表由电流互感器和整流 系电流表组成。电流互感器的铁芯呈钳口形状， 当握紧钳形电流表的手柄时，其铁芯张开，将 通有被测电流的导线放入钳口中，松开手柄铁 芯闭合。通有被测电流的导线相当于电流互感 器的一次侧，只有一匝。在二次侧就会产生感 应电流，感应电流送入整流系电流表中进行测 量。如果电流表的标度尺是按一次侧的电流刻 度的，则电流表的读数就是被测导线中的电流 值。
RA
图2-4 直流电流表的组成
2、分流电阻的计算
结论：
对于同一个测量机构，只要并联上不同的 分流电阻，就可以制成不同量程的直流电流表。
二、多量程直流电流表
电流表通常有多个量程，例如万用表的电 流档，有50μA、1mA、10mA、100mA、 500mA等多个量程。
分流器电阻一般采用电阻率较大、电阻温 度系数很小的锰铜制成。当被测电流Ix小于 30A时，可采用内附分流器；当被测电流Ix大 于30A时，可采用外附分流器。
解：先求电压量程扩大倍数m
m=
Ux Ug
电磁系仪表PPT课件
磁感应阻尼器原理示意图
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2、分类 根据其结构形式的不同，可分为吸引型和排斥型两类。
吸引型测量机构
排斥型测量机构
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3、工作原理
1）电磁系测量机构的工作原理
利用通电流的固定线圈产生磁场，使铁心磁化。然 后利用线圈与铁心（吸引型）或铁心与铁心（排斥 型）相互作用产生转动力矩，带动指针偏转。
3.2 电磁系电流表和电压表
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一、电磁系电流表
1、电磁系电流表实际上就是电磁系测量机构。 由于电磁系电流表的固定线圈直接串联在被测电 路 中，所以，要制造不同量程的电流表时，只要改 大变量线程圈：的导线线粗径，和匝匝数少数，即工可作。时电流大。
小量程：导线细，匝数多，工作时电流小。
可制成交、直流两用仪表。
4）指针偏转角与线圈中电流的关系
线圈中的电流越大 →线圈产生的磁场越强→ 铁片被磁化的磁性也越强→吸引力或排斥力也越大。
结论：电磁系测量机构指针的偏转角α与被测电流的平方成正比，
因此可用来测量被测电流的大小。
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二、电磁系仪表的特点及应用
优点
• 既可测量直流，又可测量交流。
• 过载能力强，制造成本低。
缺点
• 标度尺刻度不均匀
• 易受外磁场影响
仪表与测量题库
电工与仪表测量题库一.填空题知识点1：电工指示仪表的特点1.电工指示仪表的特点是将被测电量转换为____________________，并通过________直接读出被测量的大小，所以又称为_________仪表。
答案：仪表可动部分的机械偏转角、指示器、直读式。
知识点2：电工仪表分类2.电工指示仪表按工作原理分类，主要分为_________系仪表、_________系仪表、__________系仪表和__________系仪表四大分类。
答案：磁电、电磁、电动、感应知识点3：电工指示仪表的使用方法3.电工指示仪表按使用方法，可分为_______式和________式两种，精度较高的是_______式仪表。
答案：安装、便携、便携知识点4：电工仪表误差4.电工仪表的测量结果与被测实际值之间的差值叫____________。
答案：误差知识点5：仪表误差分类5.仪表的误差通常用______误差丶_______误差和_______误差来表示。
答案：绝对、相对、引用知识点6：仪表误差产生原因6.根据产生测量误差的原因不同，测量误差可分为_____、______和_____三大类。
答案：系统、偶然、疏失知识点7：电工仪表的组成7.电工指示仪表主要由___和___两部分组成。
其实，_______是整个仪表的核心。
答案：测量机构、测量线路、测量机构知识点8：仪表的技术要求8.良好的读数装置是指仪表的标度尺刻度应尽量______,以便于准确读数。
答案：均匀知识点9：仪表的技术要求9.良好的阻尼装置是指当仪表接入电路后，指针在平衡位置附近摆动的时间____________，以便与迅速读数。
答案：尽可能短知识点10：磁电系仪表10.磁电系测量机构主要由固定______和可动的_____两部分组成。
答案：磁路系统、通电线圈知识点11：磁电系仪表11.磁电系测量机构中游丝的作用是：___________________________；_____________________________答案：产生反作用力矩、把被测电流导入和导出可动线圈知识点12：磁电系仪表优缺点12.磁电系仪表的优点是：______________;_______________;_____________。
电磁系测量机构
电磁系测量机构3.1电磁系测量机构、电磁系电流表和电压表考纲要求：1、掌握电磁系测量机构的结构组成及各部分作用。
2、理解电磁系测量机构的工作原理及三种力矩的产生机制。
3、掌握电磁系测量机构的技术特性和应用范围。
4、了解电磁系电压表、电流表的结构和特点。
知识要点：一、电磁系测量机构的结构1、组成：电磁系测量机构由和构成。
2、作用：①固定线圈的作用：；②永久磁铁的作用：；③游丝的作用：；④可动铁片的作用：；⑤阻尼器的作用：。
3、结构形式有：、和。
其中可以制成高精密度的是，可做成交流广角度指示仪表的是。
二、电磁系测量机构的工作原理1、三种力矩①转动力矩Ma．大小： M = ；Kα:与偏转角有关的变量决定因素有：。
b．方向：与通入电流的方向关。
②反作用力矩M fa．大小：M f = ；b．方向：与的方向相反。
③阻尼力矩M ea．大小：取决于阻尼片切割磁力线的速度，对测量结果影响；b. 方向：与相反；c. 作用：。
2、M和M f的关系：当M和M f相等时，可动部分达到平衡，此时，M e = ， M M f。
即：α=α与I的平方有一定关系，与I不成正比，所以标度尺不均匀。
设计时，应使Kα随α的增大而，使标度尺尽量均匀。
3、电磁系测量机构的工作原理三、电磁系测量机构的技术特性和应用范围1、技术特性①过载能力；原因：②能够交直流两用；（对非正弦交流电不适用）原因：③准确度；原因：④灵敏度；原因：⑤工作频率范围不宽。
原因：⑥易受外界影响原因：措施：a.b.2、应用范围①安装式交流电流表、电压表。
②测量电容、相位、频率等电磁系比率表。
优点：、、、。
四、电磁系电压表1、结构：由固定线圈和附加电阻串联构成电压表测量线路。
2、特点：电磁系电压表的内阻比磁电系电压表要小得多，功耗大。
五、电磁系电流表1、结构：由固定线圈组成。
2、特点:①其量限的扩展是通过把固定线圈分段绕制后进行串联或并联组成。
②电流表的两个量限可以共用一条标度尺。
低压电工 常用电工仪表及测量知识测试
低压电工常用电工仪表及测量知识测试1直接测量交流电压应当选用（）仪表。
[单选题] *A、磁电系B、电磁系(正确答案)C、电动系D、整流系2.直接测量直流电流应当选用（）仪表。
[单选题] *A、磁电系(正确答案)B、电磁系C、电动系D、感应系3.磁电系仪表的特点之一是（）。
[单选题] *A、灵敏度高(正确答案)B、结构简单C、交直流两用D、内阻小4.电磁系测量机构没有（）。
[单选题] *A、反作用弹簧(正确答案)B、可动铁心C、游丝及阻尼片D、线圈5.感应系仪表主要用于计量（）。
[单选题] *A、交流电能(正确答案)B、直流电能C、交流电压D、交流电流6.从工作机构上看，电能表属于（）系仪表。
[单选题] *A、电磁B、磁电C、感应(正确答案)D、电动7.电流表的量程应当按工作电流的（）倍左右选取。
[单选题] *A、 1B、 1.5(正确答案)C、 2D、 2.58.应用磁电系电流表测量直流大电流，可以（）扩大量程。
[单选题] *A、并联分流电阻(正确答案)B、串联电阻C、应用电流互感器D、调整反作用弹簧9.应用电磁系电流表测量交流大电流，可以（）扩大量程。
[单选题] *A、并联分流电阻B、串联分压电阻C、应用电流互感器(正确答案)D、应用电压互感器10.应用磁电系电压表测量直流高电压，可以（）扩大量程。
[单选题] *A、并联电阻B、串联分压电阻(正确答案)C、应用电压互感器D、调整反作用弹簧11.安装在交流开关柜上的电压表多为（）系电压表。
[单选题] *A、磁电B、电磁(正确答案)C、感应D、电动12.电工仪表共分（）个准确等级。
[单选题] *A、4B、5C、6D、7(正确答案)13.电工仪表的精确度等级用（）表示。
[单选题] *A、引用相对误差(正确答案)B、绝对误差C、示值相对误差D、真值相对误差14.就对被测电路的影响而言，电压表的内阻（）。
[单选题] *A、越大越好(正确答案)B、越小越好C、适中为好D、大小均可15.万用表不可以用来测量（）。
第3章 电磁系仪表
3.排斥吸引型 结构与排斥型有些相似，不同之处是它的固定 和可动铁片的数量较多。 排斥吸引型电磁系测量机构的特点： （1）在这种结构中，转动力矩是由排斥力和吸 引力共同作用而产生的，所以其转动力矩较大。 （2）其指针偏转角可以达到240°左右，所以 可制成广角度指示仪表。 （3）在工作过程中，随着可动部分的转动，排 斥力逐渐减弱，而吸引力逐渐增强。 （4）因为铁片较多，导致磁滞误差较大，准确 度等级较低，所以只在0.5级以下的交流仪表中采用 这种结构。
2.排斥型 排斥型电磁系测量机构的结构如图3-3所示。
排斥型电磁系测量机构工作原理如图3-4 所示。
排斥型的电磁系测量机构，仍然可以用 于交流电的测量。
排斥型电磁系测量机构的特点： （1）利用处于圆线圈磁场中的固定铁片与可 动铁片之间的排斥作用，使仪表的活动部分 发生偏转。 （2）通过对固定线圈形状的合理设计和偏转 角的合理选择，可以得到比较均匀的刻度特 性。 （3）电磁利用系数较小，即线圈的电感相对 变化小，与扁线圈结构相比，频率误差较容 易补偿。因此，能达到较高的准确度等级。 目前，国内外高准确等级的电磁系仪表，一 般都采用这种排斥型结构。
①电压相等； ②频率相等； ③相序相同； ④相位相同。
用来检查发电机与电网或工作发电机两 边电压的相位和频率是否相等的相应仪表， 称为整步表。整步表又叫做同期表、同步表 或同步指示器等。
整步表大多采用电磁系的。采用旋转磁场与脉 动磁场相互作用的原理。 整步表的表盘当中的一条线为同步标线，当指 针停止在此标线上时，表示待并入的同步发电机与 电网的电压、相位和频率都相同，此时才可以将待 并发电机的主开关合闸，让发电机并入电网。当待 并发电机频率比电网频率高时，指针向顺时针方向 旋转，表示发电机的转速偏快；反之，当待并发电 机的频率低于电网频率时，指针向反时针方向旋转， 表示发电机的转速偏慢，而频率相差越大，指针旋 转越快。指针与同步标线的夹角，就是两个电源电 压的相位差角，当指针位于表盘上所标“快”的方 向时，表明待并发电机是超前的；当指针位于表盘 上所标“慢”的方向时，则表明待并发电机是滞后
电工仪表与测量试题及答案
一. 电工仪表与测量的内容及重要性1. 电工仪表与测量是中等职业技术学校电工专业的一门专业课。
2. 电的特殊性：看不见，听不见，闻不着，摸不得。
即正常的感官不能或不允许与之接触。
3•电工测量的重要意义：电能在生产、传输、变配及使用过程中，必须通过各种电工仪表进行测量，并对测量结果进行分析，以保证供电及用电设备和线路的可靠、安全、经济地运行。
4. 电工测量的主要对象：电流、电压、电阻、电功率、电能、频率、相位、功率因数、转速等电量、磁量及电路参数。
5. 电工仪表：测量各种电量、磁量及电路参数的仪表、仪器。
6•本课程的内容：常用电工仪表的结构、工作原理、选择及使用方法，电工测量方法的选择，测量数据的处理等。
二. 电工仪表的发展概况19世纪20年代电流对磁针有力的作用检流计、电桥等1895年第一台感应系电能表20世纪40-60年代仪表的精度越来越高1952年第一只电子管数字电压表问世60年代晶体管数字电压表70年代中、小规模数字式电压表近年来大规模数字电压表三. 学习本课程的方法及要求(3)按被测量的名称分类表、万用表等。
电流表、电压表、功率表、电能表、频率表、相位1 •按测量机构(或数字式电压基本表)-7测量线路-T测量仪表的基本思路学习。
2 •注意理论教学、直观教学和生产实习的密切结合§1 —1常用电工仪表的分类、型号和标志一. 常用电工仪表的分类1 •指示仪表(1) 按工作原理分类磁电系、电磁系、电动系、感应系、整流系等(2) 按使用方法分类安装式、便携式。
(4)按准确度等级分类0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0共七级。
(5)按使用条件分类A组环境0-400C B组—200C—500CC 组—400C—600C(6)按被测电流种类分类直流仪表、交流仪表、交直流两用仪表三类。
2. 比较仪表又分为直流比较仪表和交流比较仪表3. 数字仪表采用数字技术，以数码形式直接显示被测量的大小二. 电工指示仪表的型号1 •安装式指示仪表的型号P42. 便携式指示仪表的型号除了没有形状代号外，其余的与安装式仪表相同3. 电能表的型号DD表示单相电能表、DS表示二相有功电能表、DT表示二相四线制电能表、DX表示无功电能表等。
电工仪表习题库第二章
电工仪表习题库第二章电流与电压的测量一、填空题1、磁电系测量机构主要由固定的和可动的两部分组成。
2、磁电系测量机构中游丝的作用有两个：一是，二是。
3、磁电系仪表的刻度是均匀的，其原因是由于仪表指针的偏转角与。
4．磁电系电流表由与两者组成。
5．分流电阻一般采用电阻率较，电阻温度系数很的制成。
6．外附式分流器有两对接线端钮，外侧粗的一对叫端钮，内侧细的一对叫端钮。
7．磁电系直流电压表是由与两者组成的。
8．磁电系检流计是一种专门用来测量的仪表，通常用于。
9．光点式检流计具有高，的优点。
10．检流计在搬动或使用完毕后，应将锁上。
11．电磁系测量机构主要由和组成。
12．根据其结构形式的不同，电磁系仪表可分为型和型两种。
13．电磁系测量机构过载能力强的原因是由于被测电流经过游丝，而绕制固定线圈的导线可以些的缘故。
14．为了减小外磁场的影响，电磁系测量机构中常采用和的方法。
15．电磁系电流表由组成。
16．安装式电磁系电流表一般是量程的，且最大量程不超过A。
要测量更大的电流时，仪表需要与配合使用。
17．电磁系电压表由与两者联组成。
18．仪用互感器是用来的仪器。
它包括和。
19．电压互感器实际上就是一个变压器，能将一次侧的变换成二次侧的。
20．电压互感器的正常工作状态接近于状态。
21．电压互感器二次侧的额定电压规定为V，电流互感器二次侧的额定电流规定为A。
22．电压互感器的一次侧、二次侧在运行中绝对不允许，因此，在它的一次侧、二次侧都应装设。
23．钳形电流表的最大优点是。
24．常用的钳形电流丧有两种形式：和。
25．互感器式钳形电流表由和组成，它的标度尺是按电流刻度的。
26．电磁系钳形电流表主要由组成。
27．在用钳形电流表测量5A以以下较小电流时，为使读数准确，在条件许可的情况下，可将进行测量，被测的实际电流值就等于。
28．在选择电流表和电压表时，应按照仪表的、、、、以及等方面，既又地进行选择。
29．0．1级或0．2级的仪表—般用于或，0．5级或1．0级的仪表一般用于，一般的工程测量可选用级以下的仪表。
电工仪表与测量(教案)
电工仪表与测量1、电工仪表与测量重要性在电能的生产、传输、变配以及使用过程中，必须通过各种电工仪表对电能的质量及负载运行运行情况进行测量，并对测量结果进行分析，以保证供电及用电设备和线路可靠、安全、经济地运行。
因此，学习电工仪表与测量对电工来讲，具有十分重要的意义。
电工仪表与测量是中等职业技术学校电工专业的一门专业课。
2、电工测量的对象主要是指电流、电压、电阻、电功率、电能、频率、相位、功率因数、转速等电量、磁量及电路参数。
3、本课程内容常用电工测量仪表的结构、工作原理、选择及使用方法，电工测量方法的选择，测量数据的处理等。
通过本课程的学习，可以获得合理运用电工测量的方法，掌握正确选择和使用常用电工测量仪表的基本技能。
二、电工仪表的发展概况我国从1956年开始建设生产大型先进仪表的工业，到70年代前后，国产电工指示仪表的准确度已达0.l级，品种已经基本满足了国内的生产需要。
近年来，又相继推出了由大规模集成电路和超大规模集成电路构成的数字式电压表，它们以高准确性、高可靠性、高分辨率等特性倍受人们的青睐。
1.1 常用电工仪表的分类、型号及标志一、常用电工仪表的分类二、电工指示仪表的型号三、电工仪表的标志1.2、电工指示仪表的误差和准确度一、仪表的误差及分类㈠误差：实际测量结果与被测量的实际值之间总会存在一定的差值叫做误差。
㈡准确度：指仪表的测量结果与实际值的接近程度。
㈢根据产生误差的原因，仪表误差分两类：1、基本误差①定义：仪表在正常工作条件下，由于仪表的结构、工艺等方面的不完善而产生的误差。
基本误差是仪表本身所固有的误差。
2、附加误差①定义：仪表因为偏离了规定的工作条件而产生的误差。
二、误差的表示方法误差通常用绝对误差、相对误差和引用误差来表示。
三、仪表的准确度工程上规定以最大引用误差来表示仪表的准确度。
仪表的最大绝对误差△m与仪表量程Am比值的百分数，叫做仪表的准确度(±K％)。
即式中，K表示仪表的准确度等级。
《电工仪表与测量》第2、3章测试题
一、填空题（每空2分，共40分）1、磁电系测量机构由固定的和部分组成，其转动力矩是由和相互作用而产生。
2、磁电系测量机构中游丝的作用是（1）；（2），因此磁电系测量机构的过载能力。
3、磁电系的阻尼力矩与铝框的转动方向始终。
当指针不再运动时，铝框内的感应电流为，故不再产生。
4、磁电系测量机构按磁路形式的不同为、和三种。
5、电磁系测量机构主要由固定和可动组成6、电磁系仪表是利用与或相互作用而产生转动力矩的。
7、电磁系测量机构的阻尼器由和构成。
二、选择题（每题2分，共20分）1、磁电系测量机构可动部分的稳定偏转角与通过线圈的。
A：电流成正比B：电流的平方成正比C：电流成反比D：电流的平方成反比2、电磁系测量机构中采用了阻尼器。
A：空气B：铝线框C：磁感应D：线圈3、电磁系测量机构主要由（）组成。
A、固定线圈和动铁片B、固定线圈和永久磁铁C、固定的永久磁铁和可动线圈D、固定的铁片和可动线圈4、电磁系测量机构中采用无定位结构是为了___。
A：减小外磁场的影响B：提高仪表的过载能力C：提高仪表的灵敏度D：使仪表刻度均匀5、选择电流表量程时，一般把被测量范围选择在仪表度尺满刻度的___。
A：起始段B：中间段C：任意位置D：三分之二以上的范围内6、在无法估计被测量大小时，应先选用仪表的___测试后，再逐步换成合适的量程。
A：最小量程B：最大量程C：中间量程D：空挡7、磁电系测量机构（）电流。
A、可以测较大直流B、可以测交流C、可以测交、直流D、只能测较小直流8、万用表表头通常采用具有灵敏度较高的（）。
A、磁电系B、电磁系9、万用表的红表笔在使用时的电位极性是（）。
A、测电流、电压时为正，测电阻时为负B、测电流、电压、电阻时均为负C、测电流、电压时为负，测电阻时为正10、万用表欧姆中心值为15Ω，则其有效测量范围为（）。
A、1.5-150ΩB、0-30ΩC、0.15-1500Ω三、判断题（每题2分，共20分）1、磁电系仪表是磁电系测量机构的核心（）2、电磁系仪表刻度是不均匀的（）3、万用表只能测量电阻、电流、电压（）4、电磁系测量机构是根据通电线圈在磁场中受到电磁力而偏转的原理制成的（）5、磁电系仪表的准确高，灵敏度低（）6、电磁系测量机构既能测交流电流，又能测直流电流（）7、电磁系仪表的刻度是均匀的（）8、电磁系测量机构指针的偏转方向与电流方向有关（）9、目前安装式交流电流表大都采用磁电系电流表（）10、用万用表欧姆挡测电阻时，被测电路不允许带电，但允许有并联电路（）四、简答与计算（第1、2小题每题5分，第3小题10分。
第3章 电磁系仪表
1.结构
1T1-S型整步表的结构如图3-10所示。
2.工作原理 （1）线圈 A1和A3互成90° 夹角时产生的 旋转磁场
（2）线圈 A2产生的脉动 磁场
（3）Z形铁心停留的位置和指针的偏转 指针和Z形铁心共同固定在转轴上，当Z 形铁心转动时，指针将随之转动。 Z形铁心的位置，也就是指针的位置，决 定于待并发电机和电网电压的频率和相位。 指针的偏转有以下几种情况： ①同步时，Z形铁心即指针将稳定地停在 同一个位置上，这个位置就是整步表表面上 同步标线的位置。 ②不同步时 ，Z形铁心即指针将指在一 个新的位置，但这已不是整步表表面上同步 标线的位置了。
2.多量限电压表 可携式电磁系电压表一般都是多量限电 压表，实现量限变换的方法有以下三种： （1）采用分段线圈的串 并联换接法，如图3-9所示； （2）采用附加电阻的分 段法； （3）仅用于交流电路测 量的电压表，可以采用内附 电压互感器的方法，以获得 多个量网，或将两台发 电机并列运行，必须要使两者具备以下4个基 本条件：
三、防御外磁场影响的措施 为了防止外磁场的影响，在实际中，常采 用磁屏蔽或无定位结构两种措施。 1.磁屏蔽 磁屏蔽就是把电磁 系测量机构置于用硅钢 片做成的导磁良好的屏 蔽罩内，如图3-5所示。
2.无定位结构 无定位结构， 就是将电磁系测 量机构中固定线 圈分为两部分， 并且反向串联， 如图3-6所示。
第三节 电磁系仪表的主要技术特性 电磁系仪表具有以下主要技术特性： 1.结构简单，制造成本低。 2.过载能力强。 3.交直流两用，但主要用于交流。 4.标尺刻度不均匀，前密后疏。 5.受外磁场影响大。 6.受频率的影响。 7.有一定的波形误差。 8.功率消耗大。 9.准确度和灵敏度较低。
第四节 电磁系仪表的常见故障及处理 电磁系仪表的常见故障及其处理方法， 可以归纳为表2-1所列情况。
第4章.3 电磁系仪表
三、电磁系仪表的技术特性 使用范围：交直流两用， 使用范围：交直流两用，电磁系仪表即可用于 测量直流，也可用于测量交流。 测量直流，也可用于测量交流。因为线圈电流 方向改变时， 方向改变时，线圈磁极性与铁心磁极性同时改 而保持受力方向不变， 变，而保持受力方向不变，这是电磁系仪表特 点之一。 点之一。 仪表结构简单； 仪表结构简单； 仪表中铁磁物质存在着磁滞误差； 仪表中铁磁物质存在着磁滞误差； 灵敏度较低，受外磁场影响大，功耗大； 灵敏度较低，受外磁场影响大，功耗大； 感抗大，不易用于高频测量。 感抗大，不易用于高频测量。
一、结构
电磁系仪表测量机构主要是通过被测电流的固定 线圈和位于其内的动、静软磁铁片所组成。 线圈和位于其内的动、 静软磁铁片所组成 。主要包括 吸引型、排斥型和排斥-吸引型三种 吸引型三种。 吸引型、排斥型和排斥 吸引型三种。
1．吸引型结构 ．
图4-1片产 生吸引力的示意图
在交流情况下，由于可动铁心的惯性， 在交流情况下，由于可动铁心的惯性，可动部分的 偏转来不及跟着瞬时力矩变化， 偏转来不及跟着瞬时力矩变化，所以其转动力矩决 定于瞬时转矩在一个周期的平均值。 定于瞬时转矩在一个周期的平均值。
1 T 1 dL 1 T 2 M P= ∫ M(t)dt = ∫0 i dt T 0 2 dα T
双量程电磁系电流表原理
线圈串联
线圈并联
二、电磁系电压表 电磁系交流电压表由电磁系测量机构与分 压电阻串联组成。 压电阻串联组成。 安装式交流电压表: 一般都做成单量程的， 安装式交流电压表 : 一般都做成单量程的 ， 且最大量程不超过600V 且最大量程不超过 600V 。 要测量更高的交 流电压时， 仪表要与电压互感器配合使用。 流电压时 ， 仪表要与电压互感器配合使用 。 便携式交流电压表: 便携式交流电压表:一般都做成多量程 的， 并采用了共用式分压电路。 并采用了共用式分压电路。
电磁系测量机构
电磁系仪表的测量机构（电磁系测量机构）可分为固定部分和活动部分。
固定部分主要由固定线圈组成，而活动部分主要由可动铁片组成。
根据固定线圈与可动铁片之间作用关系的不同，电磁系测量机构可分为吸引型、排斥型及排斥－吸引三种。
（1）吸引型结构吸引型电磁系测量机构的结构如图1所示。
它的固定部分由固定线圈1组成。
活动部分由偏心地装在转轴上的可动铁片2、指针3、阻尼片4及游丝5等组成。
固定线圈和可动铁片组成了一个电磁系统。
固定线圈的形状是扁平的，中间有一条窄缝，可动铁片可以转人此窄缝内。
图1 吸引型电磁系测量机构的结构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-磁屏当线圈中有电流通过时，其附近就产生磁场，使可动铁片磁化，如图2（a）所示。
线圈与可动铁片之间产生吸引力，从而产生转动力矩，引起指针偏转。
当转动力矩与游丝产生的反作用力矩相等时，指针便稳定在某一平衡位置，从而指示出被测量的大小。
由此可见，吸引型电磁系测量机构是利用通有电流的线圈和铁片之间的吸引力来产生转动力矩的。
当线圈中的电流方向改变时，线圈所产生的磁场的极性和被磁化的铁片的极性同时随之改变，如图2（b）所示。
因此，线圈与可动铁片之间的作用力方向仍保持不变，也就是说，指针的偏转方向不会随电流的方向而改变。
可见这种电磁系仪表可以用于交流电路中。
吸引型电磁系测量机构由于结构上的原因，不能达到较高的准确度，一般多用于安装式仪表或0.5级以下的便携式仪表中。
（2）排斥型结构排斥型电磁系测量机构的结构如图3所示。
它的固定部分由圆形的固定线圈1和固定在其内壁的固定铁片2组成。
活动部分由固定在转轴3上的可动铁片4、游丝5、指针6及阻尼片7等组成。
当线圈中通有电流时，电流所产生的磁场使固定铁片和可动铁片同时被磁化，并且两个铁片同一侧的磁化极性相同，如图4（a）所示，从而产生排斥力，使指针偏转。
当转动力矩与游丝产生的反作用力矩平衡时，指针便稳定在某一位置，从而指示出被测量的大小。
电工仪表与测量第二章 (1)
第二步，计算分流电阻
RC RA n 1
［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
IX 1 n 2000 6 I C 500 10
偏转角α与被测电流的平方成正比，因此
可用来测量被测电流的大小。
电磁系仪表的特点
优点 • 既可测量直流，又可测量交流。 • 过载能力强，制造成本低。 缺点： • 标度尺刻度不均匀。 • 易受外磁场影响。
电磁系电流表的刻度不均匀
磁屏蔽的原理
无定位结构
二、交流电流表
• 电磁系交流电流表通常由电磁系测量机 构组成。由于电磁系电流表的固定线圈 直接串联在被测电路中，所以，要制造 不同量程的电流表时，只要改变线圈的 线径和匝数即可。
表就属于此类仪表。
电磁系钳形电流表
由于电磁系仪表可动部分的偏转方向与电 流极性无关，因此它可以交、直流两用。 在测量运行中的绕线式异步电动机的转子 电流时，因为转子电流的频率很低，若用互感 器式钳形电流表则无法测量其准确数值，这时 只能采用电磁系钳形电流表。
第四节
钳形电流表
一、钳形电流表的构造及原理
• 钳形电流表的最大优点是可以在不切断 电路的情况下测量运行中的交流电动机 的工作电流，从而很方便地了解电动机 的工作状态。 • 实际使用的钳形电流表分为指针式和数 字式两大类。
互感器式钳形电流表
• 互感器式钳形电流表只能测量交流电流。 如T301、T302、MG24等型号的钳形电流
思考与练习
• 仪用互感器的用途有哪些？ • 为什么不能用并联分流电阻的方法扩大 交流电流表的量程？ • 如何正确使用电流互感器和电压互感器？ • 为什么电流互感器的二次侧在运行中绝 对不允许开路？而电压互感器的二次侧 在运行中绝对不允许短路？ • 能用电压互感器扩大直流电压表的量程 吗？为什么？
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五、电磁系电流表
电磁系测量机构本身就是电流表，只要 将被测电流接入固定线圈中即可。由于固定 线圈的线径较粗，可以流入大电流，因而不 需要分流器。
电磁系仪表的磁场靠线圈产生，为了得 到一定的磁场强度，匝数应足够多。线径不 能用得很粗，否则重量太大。由于线径细而 匝数多，内阻因而较大，消耗功率较多，测 量时将带来一定的误差。
电磁系测量机构和磁电系的一样，应当有产生三种（转动、反作用、阻尼）力矩的装置。 而b图可以得到1:2:4的三个量限。 电压表的内阻应越大越好，才不致于影响被测回路。
将测量机构装 它具有结构简单，过载能力强、造价低廉以及交直流两用等一系列优点。
测量电路如图1-6-5所示。 电磁系测量机构和磁电系的一样，应当有产生三种（转动、反作用、阻尼）力矩的装置。
W 1 I2L 2
I—被测电流值，L—线圈自感系数
MdW1I2 dL
d 2 d
上式表示，在直流的情况下，电磁系测量机构可动部 分的偏转角，与电流的平方成比例，由于线圈的自感Ｌ会 随着可动铁心偏转而发生变化，则可动部分偏转角还与 dL∕d成比例。
2、定量分析
在交流情况：由于可动铁心的惯性，可动部 分的偏转来不及跟着瞬时力矩变化，所以其转动 力矩决定于瞬时转矩在一个周期的平均值。
在导磁良好的屏蔽 式中, R0为固定线圈的电阻； 罩内，外磁场的磁 1、电磁系测量机构结构：以排斥型为例。 力线将沿磁屏蔽罩 当固定线圈通过被测电流时，固定铁心2和动铁心3同时被磁化，有相同的磁化极性，从而产生排斥力 (即转动力矩) ，使动铁心偏转。
a图中线圈分成两个相同部分，利用其串并联得到1:2的两个量限；
§ 电磁系仪表
概述 电磁系仪表是测量交流电压与交流电流的最常 用一种仪表。 它具有结构简单，过载能力强、造价低廉以及 交直流两用等一系列优点。在实验室和工程仪表 中应用十分广泛； 电磁系仪表的结构有三种：①吸引型、②推斥 型、③吸引推斥型。
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丰南职教中心电工仪表教案（首页）课题（章节）§3—1电磁系测量机构
授课日期授课班级
教学目标1．了解电磁系测量机构的结构、工作原理。
2．掌握技术特性和应用。
教学重点与难点重点：掌握技术特性和应用。
难点：电磁系测量机构的结构、工作原理。
教材处理无教具无
教学思路设计由磁电系测量机构的特点，即准确度高，灵敏度高，但它结构复杂、制造成本高，因而价格也比较昂贵，且只能测量直流引入结构比较简单、能测量直流和交流的电磁系仪表。
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教学过程
教学步骤教学内容师生活动
一、引入
二、结构和工作原理上章所讲，磁电系测量机构准确度高、
灵敏度高，但它就够复杂、制造成本高，
因而价格页比较昂贵。
且只能测量直流。
今天我们学习结构比较简单，能测量交
流和直流的电磁系仪表。
1、结构
（1）固定部分固定线圈
（2）可动部分可动铁片、指针、阻尼
片
2、分类
（1）吸引型结构
教师提问
磁电系测
量机构的
特点
准确度低
多用于安
装式仪表
或0.5级
以下的便
携式仪表
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教学过程
教学步骤教学内容师生活动
（2）排斥型结构
（3）排斥—吸引型结构3、工作原理标度尺均匀，对频率误差有较好的补偿，准确度高，应用广泛
准确度不高，一般多用于安装式仪表
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教学过程
教学步骤教学内容师生活动
三、技术特性和应用
四、作业1、技术特性
（1）结构简单，过载能力强
（2）能够交直流两用
（3）准确度较低
（4）灵敏度较低
（5）工作频率范围不宽
（6）易受外界影响
2、应用
（1）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。
（2）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。
1、电磁系测量机构如何分类
2、电磁系测量机构的技术特性和应用范
围是什么？
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。
§3—1电磁系测量机构
一、结构和工作原理
1、结构
（1）固定部分固定线圈
（2）可动部分可动铁片、指针、阻尼片2、分类
（1）吸引型结构
（2）排斥型结构
（3）排斥—吸引型结构
3、工作原理二、技术特性和应用
1、技术特性
（1）结构简单，过载能力强
（2）能够交直流两用
（3）准确度较低
（4）灵敏度较低
（5）工作频率范围不宽
（6）易受外界影响
2、应用
（1）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。
（2）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。