电压和电流的测量(电磁系,磁电系,电动系仪表)
电工技术实训提纲(1)
一、测量误差及测量数据的处理1、测量误差是指测量的结果与被测量的真值之间存在的差异。
2、绝对误差:若被测量的真值为，仪表所指示的测量值为，则绝对误差为：。
3、相对误差：绝对误差与被测量的真值之比，称为相对误差：由于真值是无法得到的，但它又和十分接近，因此，相对误差的表达式可记作：4、引用误差：所谓引用误差，是测量仪表的绝对误差与测量仪表的满量程的百分比，用来表示：5、误差可分为绝对误差、相对误差、引用误差。
6、能反测量结果准确程度的是相对误差。
7、最大引用误差（准确度等级的百分数）越小，测量仪表的准确度就越高。
8、测量误差一般分为三大类：1）系统误差：在规定测量条件下，对同一个量进行多次测量，如果误差保持恒定或按某种确定的规律变化，则称这种误差为系统误差。
（1）工具（基本）误差：由于测量工具本身误差所致，是造成系统误差的主要原因。
（2）外界因素影响误差：由于没有按照技术要求使用测量工具，或由于周围环境不符合要求而引起的误差。
（3）方法误差：由于测量方法不完善或测量所用理论根据不充分引起的误差，例如没有考虑测量仪表内阻对测量结果的影响等。
（4）人为误差：由于测试人员的感官、技术水平、习惯等个人因素不同而引起的误差。
2）偶然误差：由于某些偶然因素造成的如电磁场的微变、热起伏、空气扰动、大地微震、测试人员心理或生理的某些变化等。
3）过失误差：主要由于测量者的疏忽造成的，例如读数错误、记录错误、测量时未察觉的异常情况等。
9、系统误差不能消除可以减小，过失误差是可以避免的。
10、有效数字：是指从左边第一个非零的数字开始，到右边最后一个数字为止所包含的数字。
11、有效数字的处理：“四舍六入，五看左右”保留n位有效数字看n+1位12、有效数字运算1）加减法（处理一次）：将各项数据小数点后保留的位数处理成准确度最差的数据（小数点后有效数字最少）尾数相同，进行加减。
各项必须单位相同。
2）乘除法（处理两次）：运算前以有效数字位数最少的项为准，与小数点无关，所得积或商仍与有效数字位数最少项相同。
(完整版)电工仪表与测量习题册参考答案
电工仪表与测量习题册参考答案第一章电工仪表与测量的基本知识第一节常用电工仪表的分类、型号和标志一、填空题1.同类标准量2.仪表可动部分的机械偏转角指示器直读式3.磁电电磁电动感应4.安装便携便携5.便携6.数字数码的形式7.两带微处理器自动测试系统8.9•二、判断题1. X2. V3. X4. V5. V6. X 7X三、选择题1. A2. D3. D4. D5. A四、名词解释1.D19-W答案：表示一只设计序号是19的便携式电动系功率表。
2.1D1-W答案：表示一只设计序号是1的安装式电动系功率表。
3.DX282答案：表示一只设计序号是282的无功电能表。
4.D26~coscp答案：表示一只设计序号是26的便携式电动系功率因数表。
5.19Dl-coscp答案：表示一只设计序号是1的安装式电动系功率因数表。
6.45Tl-coscp答案：表示一只设计序号是1的安装式电磁系功率因数表。
7.D3-Hz答案：表示一只设计序号是3的便携式电动系频率表。
8.62Ll-coscp答案：表示一只设计序号是1的安装式整流系功率因数表。
，9.DD28答案：表示一只设计序号是28的单相电能表。
10.DT12答案：表示一只设计序号是12的三相四线电能表。
11.25C16-A答案：表示一只设计序号是16的安装式磁电系电流表。
12.DS36答案：表示一只设计序号是36的三相三线电能表。
13.T62-V答案：表示一只设计序号是62的便携式电磁系电压表。
14.D3-(p答案：表示一只设计序号是3的便携式电动系相位表。
五、问答题1.电工指示仪表按使用条件分哪几组？各适用于什么条件？答：电工指示仪表按使用条件分A、B、C三组。
A组仪表使用环境温度为0〜40°C，B组仪表-20〜50°C，C组仪表-40〜60°C，相对湿度均为85%范围内。
2.有一块仪表上标有下列符号，请说明各符号的意义。
由符号说出该表的用途。
电压和电流的测量
测量电流、电压一般都用直接测量，即用直读式模拟 或数字的电流、电压表。测电流时与被测电路串联， 测电压时与被测电路并联。
I A
负 载
+
负
U
V
载
–
一、直流电流、电压的测量
测量直流电流、电压多用磁电系仪表，磁电系表头允 许通过的电流较小，通常要采用分流器扩大其量程。也可以 并联若干个电阻，更换输入接头，组成多量程的 Uc
–
Rc 负 Ic 载
用m 表示比值 ，代表串联附加
–
Rad
电阻后电压表量程扩大的倍数，可
求得串联的附加电阻值
二、交流电流、电压的测量
1．交流低频电流、电压的测量
测量低频的交流电流与电压常用电磁系仪表，电磁系表 头能通过较大的电流，所以电磁系电流表扩大量程不采用分 流器，只要改变线圈匝数就能改变量程。对于多量程的电流 表，通常将固定线圈分成几段，通过改变其串并联结构，做 成不同的量程。
I Rc Ic
通过电流表线圈的电流与被测电流 的关系为
负
Rsh
载设
可推出量程扩大倍数与分流器电阻 值的关系式
例12-6 有一只磁电系表头，满偏电流为500μA，内阻为500Ω ，现在要把它制成限量为1A的电流表，问应选阻值为多少的 分流电阻？
解：分流系数为
可以得出分流电阻为
扩大电压表量程可以串联附加电阻，如图所示。串联附加 电阻后，可将电压量程扩大为U，由下式求得
电动系仪表的固定线圈和可动线圈与附加电阻串联起来 应构成了电压表。改变附加电阻的大小就可以扩大量程。
电流与电压的精密测量还可以采用比较法，直流可以用直 流电位差计，其准确度约为 0.005%～0.1%。而交流一般先将交 流电流或电压转换为直流量，然后再用直流电位差计测量。
电气测量习题与思考题(2)
电气测量习题与思考题（二）一、测量的基本知识1-1 仪表的准确度等级越高，测量结果的相对误差越小，这种说法对吗?为什么? 1-2 选择仪表时，主要应考虑哪些因素?1-3 用内阻为5k Ω的直流电压表测量某直流电源的输出电压时，读数为100V ，若改用内阻为100k Ω的直流电压表测量时，读数为109V ，问该直流电源的电动势是多少? 1-4 检定一只1.0级、量程250mA 的电流表时，发现在100mA 处的绝对误差最大，此处的绝对误差为-3mA 。
问该电流表是否合格？1-5 量程10V 的电压表原来的准确度等级为0.5级，在检定时得到的数据见表1-1，试判断该表现在的准确度等级。
表1-1 题1-5表1-6 根据Rt I P 2=，间接测量某电阻R 在时间t 内消耗的能量。
已知电流的误差为±0.2%，电阻的误差为±0.5%，时间的误差为±0.1%，估计测量结果可能出现的最大误差。
1-7 若电阻1R 的误差为1γ，电阻2R 的误差为2γ，两个电阻串联后的等值电阻为'R ；两个电阻并联后的等值电阻为''R ，分别求'R 和''R 的误差。
1-8 如图1-1电路，用量程1A 的电流表测量2R 支路的电流，要求由电流表内阻对测量结果引起的误差不超过±0.6%。
已知：12312V,3k ,6k U R R R ==Ω==Ω。
问：要求电流表内阻应小于多少欧?1-9 如图1-2电路，用量程10V 的电压表测量2R 两端的电压，要求由电压表内阻对测量结果引起的误差不超过±0.2%。
已知：1212V,1k ,2k U R R ==Ω=Ω。
问：要求电压表内阻应大于多少欧?1-10 如图1-3电路，用直接测量1I 和2I 的方法间接测量3I 。
已知电流表A 1和电流表A 2均为10A ﹑1.0级；当A 1偏转标尺的六分之一，A 2偏转标尺的四分之一时，求测量结果的最大误差，并说明这种方法是否可取。
电气测量题09-全填空要点
（一）单项选择题：（每题1分，共10分）1、表征系统误差大小程度的量称为。
2、精密度是表征的大小程度。
3、准确度是表征的大小程度。
4、检流计下量限可达到A。
5、直流电位差计量限一般不超过V。
6、电动系仪表的转动力矩由被测量的决定。
7、电磁系仪表的转动力矩由被测量的决定。
8、整流系仪表的转动力矩由被测量的决定。
9、通常，级以下的电测仪表用于一般工程测量。
10、准确度超过级的测量需要选用比较仪器。
11、配套用的扩大量程的装置（分流器、互感器等），它们的准确度选择要求比测量仪器本身高级。
12、测量电能普遍使用表。
13、直流电度表多为系14、精确测量电路参数可以使用。
15、直流单电桥适用于测量电阻。
16、直流双电桥适用于测量电阻。
17、直流单电桥测量范围一般为电阻。
18、直流双电桥测量范围一般为电阻。
19、使用单电桥测量电阻时，当被测电阻小于Ω时，引线电阻、与电桥连接处的接触电阻就不能忽略。
20、兆欧表专用于检查和测量电气设备或供电线路的电阻。
21、通常规定兆欧表的额定转速为转/分。
22、兆欧表专用于检查和测量电气设备或供电线路的电阻。
23、磁通的单位是。
24、磁感应强度的单位是。
25、磁性材料的直流磁特性常用进行测量。
26、用测量磁性材料在交变磁场中所消耗的功率，是测量损耗的重要方法。
27、电子电压表的输入阻抗一般大于Ω。
28、电子电压表的输入电容一般小于F。
29、电子电压表的频率范围可以达到Hz。
30、现在生产的电子电压表大部分都按刻度。
31、测量额定电压为500V以下电气设备线圈的绝缘电阻，应选用额定电压为V的兆欧表。
32、适合测量损耗大的电容器的电桥是电桥。
33、适合测量小值电感的电桥是电桥。
（P105）34、适合测量损耗小的电容器的电桥是电桥。
35、按峰值刻度的峰值检波电压表，测量时的读数与被测电压无关。
36、正弦波的波峰因数等于。
37、正弦波的波形因数等于。
38、212位数字万用表的分辨率为 。
常用电工测量仪表及电子仪器仪表概述
第3章常用电工测量仪表概述电工仪表分为电工测量指示仪表和较量仪表两大类。
在电工测量过程中，不需要度量器直接参与工作，而能够随时指示出被测量的数值的仪表称为指示仪表，又称为直读仪表。
如电压表、电流表、矩形表、电能（度）表、万用表、兆欧表等都是指示仪表。
若在电工测量过程中，需要度量器直接参与工作才能确定被测量数值的仪表称为较量仪表，如电桥、电位差计等。
除了这两大类之外，电工仪表还包括数字仪表、记录式仪表、机械示波器等。
不过，机械示波器和记录式仪表的原理和一般电工测量指示仪表相似，只是读数方法不同或附加有记录部分，所以可以看成是电工测量指示仪表的特殊形式。
至于扩大量程装置，如分流器、互感器也可以看成是仪表的附件不单独列成一类。
由于电工指示仪表的种类繁多，按照不同的功能又可分为各种类型的电工指示仪表，常用的分类方法有如下几种。
3.1.电工测量仪表的分类3.1.1按仪表测量机构的结构和工作原理分类按仪表测量机构的结构和工作原理可分为磁电系、电磁系、电动系、感应系、静电系和整流系等。
常用电工测量指示仪表的结构形式以及工作原理如表3—1所示。
按使用方式可分为安装式和可携带式等。
3.1.3按仪表的测量对象分类按仪表的测量对象可分为电流表、电压表、功率表、相位表、电度表、欧姆表、兆欧表、万用电表等。
3.1.4按仪表所测的电种类分类按仪表所测的电种类可分为直流、交流、交直流两用仪表。
3.1.5按仪表的使用条件分类按仪表的使用条件可分为1A 、1A 、B 、1B 、C 五组，各组的工作条件和最恶劣。
3.1.6按仪表外壳的防护性能按仪表外壳的防护性能可分普通式、防尘式、气密式、防溅式、防水式、水密式和隔爆式等。
3.1.7按仪表防御外界磁场或电场的性能分类按仪表防御外界磁场或电场的性能可分为I 、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个等级。
各级仪表在外磁场或外电场的影响下，允许其指示值改变量如表3—3所示。
按仪表准确等级可分为七级。
仪表的准确度反映仪表的基本误差范围。
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。
第9章电工测量
2、电磁式仪表 1）电磁式仪表结构 电磁式仪表测量机构 如下图所示，它属于推斥 式测量机构类型。推斥式 测量机构的固定部分是由 圆形线圈和装在线圈内部 的弧形铁片（称为固定铁 片）组成的。可动部分则 由装在转轴上的铁片（称 为可动铁片）、指针、弹 簧游丝等部件组成。
还有一种吸引式结构。
2）排斥型电磁式仪表的工作原理
电动式功率表既可测量直流功率， 又可测量交流功率。
单相功率表的接线如图所示。电压和电流各有一个接 线端上标有“＊”或“±”的极性符号。对于单相功率表 的电压“＊”端，可以和电流“＊”端接在一起，也可以 和电流的无符号端连在一起。前者称为前接法，适用于负 载电阻远比功率表电流线圈电阻大得多的情况；后者称为 后接法，适用于负载电阻远比功率表电压支路电阻小得多 的情况。在这两种情况下，功率表电压支路中的电流可忽 略不计，可提高测量准确度。
2）电动式仪表的工作原理
当定圈中通以电流时，在定圈中就建立了磁场，当动 圈中再通以另一电流时，则在定圈磁场中受到电磁力的作 用而转动。 3）电动式仪表的优缺点
电动系测量机构具有准确度高、使用范围广等优点，一般可制 成0.2－1.0级的仪表。它不仅可测量交直流的电流和电压，还可测 量交流电的功率。它的缺点是自身功耗较大，过载能力小，且价格 较贵。
当固定线圈通过电流时，电流产生的磁场使得 两铁片磁化产生斥力，使之转动，当转动力矩与游丝 产生的反作用力矩相平衡。电流的大小与转角有关。
3）电磁式仪表的优缺点
电磁系测量机构具有结构简单、过载能力强与 交直流两用等优点。它的缺点是刻度不均匀，测量 机构本身的磁场较弱，易受外磁场影响，以致准确 度不高。具有这种测量机构的仪表通常为0.5级一 2.5级。
级。一般0.l和0.2级仪表用作标准仪表，0.5级至1.5级的仪 表用于实验、实训时测量，1.5级至5.0级仪表用作工程测 量。
常用电工测量仪表--电流表、电压表
2．比较式仪表 比较式仪表是指在进行测量时，通过被测量与同类标准量进行比较，然后根据 比较结果确定被测量的大小。它包括直流比较式仪表和交流比较式仪表两类。如直 流电桥、电位差计都是直流比较式仪表.而交流电桥属于交流比较式仪表。比较式 仪器测量准确度比较高、但操作过程复杂、测量速度较慢。
直流单臂电桥
（2）按工作电流性质分：可分为直流表、交流表及交直流两用表。 （3）按使用方式分:可分为安装式(配电盘式)、便携式等。 （4）按工作原理分:可分为磁电系、电磁系、电动系、感应系、静电系、整流 系等。
（5）按使用环境条件分：可以分为A、A1、B、B1、C五个组。 （6）按防御外界电磁场的能力分：可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 、Ⅳ四个等级。 （7）按准确度等级分：可分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0等七级 。
当电流扩大为I=n时，其中n表示量程的扩大倍数。
n I 1 Rc
Ic
Rs
分流器的电阻值为
RS
Rc n 1
分流器接线法
可见欲将表头量程扩大到n倍，分流电阻应为表头内阻的1/n-1。量程I越大，
分流电阻要越小。
考虑到分流电阻的散热和安装尺寸，当被测电流小于30A时，分流电阻可以安
装在电流表内部，称为内附分流器；当被测电流超过30A时，分流电阻一般安装在
电压。所能直接测量电压的上限为 U c I c Rc ，为了扩大量程，一般采用附 加电阻和磁电系测量机构相串联。
1．单量程电压表
磁电系电压表时根据电路分压原理来扩大量程的，方法是将测量机构
与附加电阻串联。这个串联电阻叫分压电阻，串联分压电阻后流过测量机
构的电流为
Ic
U Rc RS
所以仪表可以用偏转角ａ来反映被测电压的大小。
电工仪表与测量基本知识
电工仪表与测量基本知识电工仪表和电工测量是从事电工专业的技术人员必须掌握的一门知识。
本章介绍电工测量和电工仪表的基本知识。
第一节电工测量基本知识一、电工测量的意义电工测量就是借助于测量设备，把未知的电量或磁量与作为测量单位的同类标准电量或标准磁量进行比较，从而确定这个未知电量或磁量(包括数值和单位)的过程。
一个完整的测量过程，通常包含如下几个方面：1、测量对象电工测量的对象主要是反映电和磁特征的物理量，如电流(I)、电压(V)、电功率(P)、电能(W)以及磁感应强度(B)等；反映电路特征的物理量，如电阻(R)、电容(C)、电感(L)等；反映电和磁变化规律的非电量，如频率(f)、相位(φ)、功率因数(cosφ)等。
2、测量方式和测量方法根据测量的目的和被测量的性质，可选择不同的测量方式和不同的测量方法（详见本节二）。
3、测量设备对被测量与标准量进行比较的测量设备，包括测量仪器和作为测量单位参与测量的度量器。
进行电量或磁量测量所需的仪器仪表，统称电工仪表。
电工仪表是根据被测电量或磁量的性质，按照一定原理构成的。
电工测量中使用的标准电量或磁量是电量或磁量测量单位的复制体，称为电学度量器。
电学度量器是电气测量设备的重要组成部分，它不仅作为标准量参与测量过程，而且是维持电磁学单位统一，保证量值准确传递的器具。
电工测量中常用的电学度量器有标准电池。
标准电阻、标准电容和标准电感等。
除以上三个主要方面外，测量过程中还必须建立测量设备所必须的工作条件；慎重地进行操作，认真记录测量数据；并考虑测量条件的实际情况进行数据处理，以确定测量结果和测量误差。
二、测量方式和测量方法的分类1、测量方式的分类测量方式主要有如下两种：(1)直接测量在测量过程中，能够直接将被测量与同类标准量进行比较，或能够直接用事先刻度好的测量仪器对被测量进行测量，从而直接获得被测量的数值的测量方式称为直接测量。
例如，用电压表测量电压、用电度表测量电能以及用直流电桥测量电阻等都是直接测量。
《电子测量及仪器》项目2常用测量电压电流的仪表
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2.1.5.2 电压的测量
转角 成正比的反作用力矩 M f ，即
Mf
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2.1.2.1 外磁式磁电系仪表的结构
当电磁力矩与反作用力矩平衡时，活动部分停止下来，
这时
M Mf
由于B和N是决定于仪表结构的常数，故
I
或记作
SI I
式中， SI 是一个由仪表结构决定的常数，称为磁电系 仪表的电流灵敏度。因而，与活动部分一起转动 角的
为了消除轴和轴承之间的摩擦对测量的影响其活动部分采用悬丝或张丝结构来代替普通仪表的轴尖轴承支承结构并且利用光点反射的方法来指示仪表活动部分的偏转其可动线圈1挂在悬丝2上此悬丝除用来产生反作用力矩外还用来引导动圈的电流动圈的另一个电流引线是金属丝3此金属丝用金或者银制成只起导流作用而不产生力矩
项目2：常用测量电压和电流的仪表
任务2.1 指针式万用电表 任务2.2 数字式万用电表 任务2.3 电子电压表 任务2.4 检流计 任务2.5 电磁系仪表和电动系仪表 任务2.6 测量用互感器 任务2.7 直流电位差计
项目2：常用测量电
1．了解万用电表、电子电压表、检流计的结构和测量 方法。
4．测量完毕，应将量程开关拨到最高交流电压 档，或拨到空档(标志为“· ”或“OFF”。使用 DY1—A，MF101等万用表时，用过后一定要关 闭电源，以免空耗电池。
5．还应注意，万用电表在长期不用时，应将表 内电池取出，以防电池腐烂损坏仪表。
太实用了掌握基础表计玩转电工圈
电磁系测量机构
结构与类型：
电磁系测量机构分为固定部分和可动部分。
与磁电系测量机构相比较，电磁系测量机构的固定部 分主要是由固定线圈等组成，可动部分主要由可动铁片、 指针、阻尼片等组成。根据固定线圈与可动铁片之间作用 关系的不同，电磁系测量机构的结构有吸引型、排斥型和 排斥—吸引型三种。
仪用互感器分为两种，一种是电流互感器，另一种是电压互感器。
仪用互感器实际上就是一个铁芯变压器，其典型结构为，它的铁 芯由硅钢片叠成（也有用冷轧硅钢带或高导磁合金带圈制成的），以 减小涡流。铁芯上通常绕有两个或多个绕组和二次绕组。
电压互感器的工作原理与变压器相似。在测量中，联接在二次侧 的电压表的阻抗较高，所以电压互感器在正常工作时近似于一个开路 运行的变压器。
测量电压时，万用表并入电路，红色试棒接被测对象 高电位，黑色试棒接至低电位；
测试中，要转换量程开关时，应将试棒离开测试点， 以免量程开关接触点打火、烧毁；
若不知被测对象数值大小，应先放最大量限位置，视 指针偏转情况再逐步减小量限；
在高电压测试时、宜单手操作，先将黑色试棒至零电 位处，单手用红色试棒去接触被测端；
电动系功率表不论用于直流还是用于交流电路的 功率测量，其可动部分的偏转角均与被测电路的功率 成正比。
万用表
万用表主要由表头（测量机构）、测量线路和转换开关 组成，表头用以指示被测量的数值；测量线路是用来将各 种被测量转换成适合表头测量的直流微小电流；转换开关 用以对不同测量线路进行选择，以适应各种测量项目和两 线的要求。
外磁式的永久磁铁在可动线圈的外部；内磁式的永久 磁铁则在可动线圈的内部。
为使气隙中磁场均匀及减小漏磁，在内磁式的永久磁 铁外面要加装一个闭合的导磁环。由于内磁式的结构紧凑、 受外磁场的影响较小，所以近半年来得到广泛应用。内外 磁式在可动线圈的内部和外部都用永久磁铁，因此气隙磁 场更强、仪表的灵敏度更高、结构更紧凑、受外磁场的影 响更小。
《电工仪表与测量》第二章电流与电压的测量试卷
《电工仪表与测量》第二章电流与电压的测量试卷一、单项选择题1.若要求精确测量交流电流时,应选用( )仪表。
(2 分)A.磁电系B.电磁系C.整流系D.电动系2.选择电流表量程时,一般把被测量指示范围选择在仪表标度尺满刻度的( )。
(2 分)A.起始段B.中间段C.任意位置D.2/3以上段3.安装式电压表的最大量程不超过( )V。
(2 分)A.100B.250C.500D.6004.互感器式钳形电流表( )电流。
(2 分)A.只能测交流B.只能测直流C.只能测脉动直流D.能测交、直流5.在磁电系测量机构中,通过线圈的电流越大,转动力矩( )。
(2 分)A.越大B.越小C.不变D.随机6.判断检流计线圈的通断,( )测量。
(2 分)A.用万用表的R×1挡B.用万用表的R×10挡C.用电桥D.不能用万用表或电桥7.要制造不同量程的电磁系电流表时,( )即可。
(2 分)A.串联不同阻值的分流电阻B.并联不同阻值的分流电阻C.改变线圈的线径和匝数D.改变线圈的连接方式8.直流电压表是由磁电系测量机构与( )组成的。
(2 分)A.分流电阻并联B.分流电阻串联C.分压电阻串联D.分压电阻并联9.一只内阻为200Ω、量程为500μA的电流表,若要改装为1A的电流表,则需( )的电阻。
(2 分)A.串联一只0.01ΩB.并联一只0.01ΩC.串联一只0.1ΩD.并联一只0.1Ω10.磁电系仪表的过载能力小,其原因是( )。
(2 分)A.磁铁的磁性太强B.线圈太粗C.磁铁的磁性太弱D.线圈太细二、判断题11.( )磁电系仪表是根据电磁感应的原理制成的。
(2 分)12.( )磁电系仪表的准确度和灵敏度都很高。
(2 分)13.( )钳形电流表使用完后,要把其量程开关置于最大量程位置。
(2 分)14.( )若电流表量程扩大n倍,则要串联的分流电阻是。
(2 分)15.( ) 磁电系电流表又称为直流电流表。
磁电式、电磁式、电动式仪表的定义、原理
磁电式、电磁式、电动式仪表的定义、原理1 什么是磁电式仪表?磁电式仪表广泛地应用于直流电压和电流的测量，如与各种变换器配合，在交流及高频测量中也得到较广泛的应用，因此在电气测量指示仪表中占有极为重要的地位。
2 磁电式仪表是由哪几部分构成的?磁电式仪表是由固定的磁路系统和可动部分组成的。
仪表的磁路系统是在永久磁铁1的两极，固定着极掌2。
两极掌之间是圆柱形铁心3。
圆柱形铁心固定在仪表的支架上，用来减小磁阻，并在极掌和铁心之间的气隙中形成沿圆柱形表面均匀辐射的磁场，其磁感应强度处处相等，方向与圆柱形表面垂直。
处在这个磁场中的可动线圈4是用很细的漆包线绕制在铝框架上的。
框架的两端分别固定着半轴，半轴上的另一端通过轴尖支承于轴承中。
指针6安装在前半轴上。
当可动线圈4通入电流时，在磁场的作用下便产生转动力矩，使指针随着线圈一起转动。
线圈中通过的电流越大，产生的转动力矩也越大，因此指针转动的角度也大。
反作用力矩可以由游丝、张丝或悬丝产生。
当采用游丝时，还同时用它来导人和导出电流，如图4-1(b)所示。
因此装设了两个游丝，它们的螺旋方向相反。
仪表的阻尼力矩则由铝框产生。
高灵敏度仪表为减轻可动部分的重量，通常采用无框架动圈，并在动线圈中加短路线圈，以产生阻尼作用。
磁电式仪表按磁路形式又分为内磁式、外磁式和内外磁式三种，如图4-2所示。
内磁式的结构是永久磁铁在可动线圈的内部。
外磁式的结构是永久磁铁在可动线圈的外部。
内外磁式的结构是在可动线圈的内外都有永久磁铁，磁场较强，可使仪表的结构尺寸更为紧凑。
3 磁电式仪表是如何工作的?磁电式仪表是根据载流导体在磁场中受力的原理，即电动机原理而制成的。
磁电式仪表测量机构产生力矩的原理如图4-3所示。
4.什么是电磁式仪表?电磁式仪表是测量交流电流与电压最常见的一种仪表。
它具有结构简单、过载能力强、造价低廉以及可交直流两用等一系列优点，因此电磁式仪表在电力工程，尤其是固定安装的测量中得到了广泛的应用。
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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四、互感器的连接
电压互感器在供电系统中的连接
电流互感器在供电系统中的连接
五、钳式电流表
钳式电流表是电流互感器和电流表的 组合，可以在不断开交流电路，并在设备 仍运行的条件下，测量交流电流。
外型
返回本章首页Βιβλιοθήκη 内部结构示意第七节
万用电表
一、万用电表的结构
万用表是利用多刀多投转换开关，改变电 路连接方式，测量不同量程的电压、电流电 阻，或电平，三极管放大倍数等是电气维修 中常用的工具。
(200m V ) 200 μ A
IN+ R
数字电压表
I x
Ii
Ui
900 Ω 90 Ω
IN－
(200m V ) 2m A (200m V ) 20m A (200m V ) 200m A (200m V ) 2A
9Ω
0. 9Ω 0. 1Ω
（4）电阻转换电路(以20k挡为例)
V UREF+ I· RX I· RREF
改变电流量程
4.多量程电磁系 电压表举例
第五节
电动系仪表
一、电动系仪表的结构
二、电动系仪表的工作原理
两组线圈所构成的系统，通电后的磁场能量为
dW dM 12 可动线圈所受的驱动力矩为 M I1I 2 d d 1 dM 12 M=Ma I 1 I 2 cos Ψ 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，
M cp 1 1 ( 2 T
即指针偏转角与交流有效值平方成正比，所以电 磁系仪表可用于测量交流，并可与直流共用同一标尺。
T
0
i 2dt)
dL 1 dL I2 d 2 d
返回本章首页
电磁系仪表技术性能
3.改变电流量程，可改变线圈的安匝数。 改变电压量程，可改变线圈的附加电阻。
改变电压量程
§2.4.1 检流计结构原理示意图
（3）检流计结构如图：
1 －吊丝或张丝，2－反 射镜，3－可动线圈， 4－磁 铁，5－铁心。 检流计用吊丝代替游 丝，动圈3由吊丝1悬挂， 吊丝既作为支撑，也产生 反作用力矩和引导电流。
第四节 电磁系仪表
一、电磁系仪表的结构
电磁系仪表结构有吸引型和推斥型两种形式
I dL 2 I 2 D d
阻尼力矩：一般采用磁感应阻尼。
三、电磁系仪表技术性能
1.由于指针偏转角与被测电流的平方成正比，所以 标尺呈平方律特性，前密后疏。 2.如果通以交流电，则指针偏转角与被测电流瞬时 值平方成正比，当瞬时值变化很快时，由于可动部分 惯性，指针偏转角将决定于瞬时力矩在一个周期内的 平均值，
在不断开电路的状 态下测量电流
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第二节 磁电系仪表
一、磁电系仪表结构
二、磁电系仪表工作原理
可动线圈通电后，由于线圈在磁场中受到电磁力矩的作用 使指针产生偏转，当可动线圈稳定后，可认为驱动力矩等于 反作用力矩，并推出仪表偏转角与电流关系为
F
M Ma 2 BlINr D BNs I SI I D F 若与被测电压并联，仪表的内阻为 R ，则仪表 偏转角与电压关系为
R sh Rc I c Rc I Rsh Rc
如用 n 表示比值 I / I C ，它的数值代表电 流表并联分流器之后的量程扩大倍数。将 上式移项，可推出按量程扩大倍数 n 求得 分流器电阻阻值的关系式。即 Rc Rsh n 1
四、电压表的附加电阻
扩大电压表量程可以串联附加电阻，设直接测量的量程 为 ，测量机构内阻为 ，串联附加电阻 Rad Rc Uc 后，可将电压量程扩大为 ，则 与 的关系可由下式求 Uc U U 得
Electrical Measure
第二章
电流与电压的测量
电流与电压的测量方法 磁电系仪表 磁电系检流计 电磁系仪表 电动系仪表 测量用互感器 万用电表 直流电位差计 电流表与电压表的使用 电工仪表识图
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节
吸引型
推斥型
二、电磁系仪表的工作原理
驱动力矩：吸引型的驱动力矩是利用线圈通电后，对可动
铁心产生吸引力，使指针偏转。推斥型则靠线圈同时对固定、可 动铁心进行磁化，由于磁化的极性相同，产生互斥而形成驱动力 矩。 1 2 dL M I 2 d
反作用力矩：采用游丝，设其反作用力矩系数为D。 M a D 当驱动力矩与反作用力矩相等时，指针停止转动，可推 出，不同电流产生的驱动力矩与仪表偏转角关系为
表有比较高的灵敏度。且磁感应强度较强时，驱动力矩大，可采用反作用力矩
系数比较大的游丝。有较大的定位力矩，使摩擦力矩的影响减小。内部磁场强 度大，外磁场影响相对弱，可获得较高的准确度。且表耗功率低，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
I1 N 2 KI I 2 N1
三、互感器的误差
1.变比误差：由于负载过大，互感器内压降加大，引起输出电压
下降，使得电压比不等于匝数比。或电流互感器二次绕组磁化电流过 大，使得电流比不等于匝数比所造成的变比误差。 2.相角误差： 由于绕组内阻抗过大，或铁心材料和气隙的影响， 使得磁化电流过大，电压互感器的一、二次绕组的电压相位差，或电 流互感器的一、二次绕组的电流相位差不等于180°，造成相角误差。
数字电压表
（2）交流电压转换电路（以200V档为例）
AC
Ud=0.45UX UREF+
Ud
UIN Ud
ux UIN C4 UINCOM
=
452K 1K Ud 452K 0.45UX 452K 100×0.45 452K
UREFUIN+
UIN = =
=
100mV ≈
（3）直流电流转换电路（I→〈200mV电压）
B lg( P dB 10 lg( P 1/P 2) 1/P 2) 在电阻相等的条件下，代入 P = V2 / R ， 可得分贝定义的电压电平公式：
V12 V1 dB 10 lg 2 20 lg V2 V2
由于早期电信用600Ω 特性阻抗的架空 明线，历史规定“600Ω 电阻消耗1 mW 功率”作为0功率电平参考点。 P 功率电平 dBm 10 lg 1(mw) 电压电平
HV
A/D 转 换
LCD 驱 动
被测量
UIN<200mV
2）参数转换电路
电压 电流 电阻 〈200mV) ICL7106
被测参数
（1）直流电压转换电路
０～Ui0
r1
０～U0
r２
数字电压表
（1）直流电压转换电路
０～Ui0
r1
０～U0
r２
数字电压表
（1）直流电压转换电路
０～Ui0
r1
０～U0
r２
V dBm 20 lg 0.775
电平表实际就是读数标尺刻写有dBm电压电
平的电压表。
用电压表的电平档进行测量，刻度为非均
二、数字万用表的工作原理
数字万用表是建立在直流电压的测量基础之 上的。
模拟部分 输入 电路 A-D 转换器 数字部分
输入
计数器
显示器 电源
辑电路 控制逻
图 直流数字电压表的基本方框图
数字万用表的工作原理
参数转换电路
输入 功 能 量 程 选 择 R/V转换 I/V转换 V/V转换
UIN
LCD显示器
第一节
电流与电压的测量方法
一、直接测量：
测量电流、电压一般都用直接测量，即用直读 式模拟或数字的电流、电压表。测电流时与被测 电路串联，测电压时与被测电路并联，但应注意 连接在电路中的位置，如图所示。
电流表线圈应接 在低电位端
电压表接地标志应 接在低电位端
二、间接测量：
在特殊情况下，可以用间接法测量。例如在已 焊好元件的印制板上，通过测量某电阻两端电压 求得电流，或测量通过电阻的电流，求出电阻两 端的压降。
Uc U Ic Rc Rad Rc
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用 m 表示比值U ，其值 c 代表串联附加电阻后电压表量 程扩大的倍数，可按m 值求得 串联的附加电阻值 Rad (m 1) Rc
U
五、技术性能
1.灵敏度高、准确度高、表耗功率低
由于永久磁铁与铁心间的气隙小，气隙间的磁感应强度比较强，所以磁电系仪
R13+R12+R11
UIN
I
R20
UREFR02 R03
UREF RX
RREF
= =
N2 1000 N2 1000
Uin+
RX
C4
RREF= R13+R12+R11 Uin-
COM
= 10k RX=0.01N2
若RX= RREF则N2=1000，把小数点点在百位即可
（5）二极管正负极测量电路
V+
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。
有一磁电系毫伏表，量程为150mv，满 偏时的电流为5mA,若将其量程扩大为 150v，另若将其改装成3A的电流表， 分别该如何做？
第三节
检流计
（1）磁电系检流计是一种高灵敏度仪表，用于测量 极微小的电流或电压。 检流计的标尺不注明电流或电压数值，所以一般只 用来检测电流的有无，例如作为电桥或电位差计的指零 仪。如需要读出被测量数值，应在实验前测定它的仪表 常数。 （2）磁电系检流计分为动圈式（磁铁固定、线圈可 动）和动磁式（永久磁铁可动，线圈绕在固定的铁心上） 两种。