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M

a．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 f

a．大小：M f = ；

b．方向：与的方向相反。

③阻尼力矩M e

a．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。

典型例题：

1、为什么电磁系测量机构能够交直流两用？它的准确度如何？

2、为什么电磁系电流表很难制成低量限的？

▲电磁系电流表的灵敏度与其功耗是一对矛盾。

巩固练习：

一、填空题

1、电磁系仪表是一种用于测量 和 电量的指示仪表，特别

在 测量中应用更为广泛。

2、电磁系测量机构分类有三种 、 和 。

3、电磁系测量机构的指针偏转角α与I 2 成正比的，因为2I D

K αα=式子中 还与α有关，所以总的说来电磁系仪表的刻度是 。

4、电磁系吸引型测量机构动铁片被磁化的极性取决于 ，因 此指针的偏转方向与电流的方向 。

5、排斥-吸引型结构由于有 转动力矩，因此可以制成交流 仪表。

6、电磁系测量机构受外磁场的影响较大，为了减小外界磁场的影响，一般采用 或 。

7、电磁系仪表是利用 与 或 而产生转动力矩的。

8、电磁系测量机构的磁场是由 产生，而磁电系则是由 产生的。

二、选择题

1、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

2、为了减少外磁场的影响，可将电磁系测量结构装在（ ）做成的屏蔽罩内。

A 、导电性能良好的材料

B 、导磁性能良好的材料

C 、绝缘性能良好的材料

D 、耐热性能良好的材料

3、吸引型电磁系测量机构通常采用（ ）阻尼器。

A 、空气

B 、磁感应

C 、空气或磁感应

4、电磁系仪表标度尺刻度（ ）。

A 、起始段的分度较密，而上限端分度较稀疏

B 、起始段的分度较稀疏，而上限端分度较密

C 、是均匀的

D、起始段、上限度的分度较密，而中间段较稀疏

三、判断题

1、电磁系测量机构既能测量交流电流，也能测量直流电流。（）

2、电磁系电流表和电压表的刻度是均匀的。（）

3、电磁系测量机构中游丝的作用：一是产生反作用力矩，二是引导电流。（）

4、电磁系测量机构的指针偏转角与线圈中电流成正比例的。（）

5、电磁系测量机构可以构成交、直、非正弦多用仪表。（）

6、排斥型的电磁系测量机构可以制成高标准的电磁系仪表。（）

7、电磁系测量机构与互感器配合使用，还可以测量更大的电流和电压。（）

8、电磁系仪表在使用时，与被测电路的连接，也必须考虑正、负端钮问题。（）

四、问答题

1、电磁系电流表采用什么方式扩大量限？为什么？

2、简述电磁系仪表磁滞误差、外磁场误差产生的原因？

3、电磁系仪表的刻度是不均匀的，试简要说明其原因。