电工学第七版第13章电工仪表与应用课件

电流的种类与频率 直流
整流式
电流、电压
工频和较高频率的交 流
电磁式
电流、电压
直流和工频交流
电动式
电流、电压、电 功率、功率因数、
电能量
直流及工频与较高频 率的交流
3. 按照电流的种类分类（见上表）
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4.按照准确度分类 准确度是电工测量仪表的主要特性之一。仪表的
准确度是根据仪表的相对额定误差来分级的。
1.按照被测量的种类分类
次 序 被测量的种类 仪表名称 符 号
1
电流
电流表
A
毫安表
mA
2
电压
电压表
V
千伏表
kV
3
电功率
功率表
W
千瓦表
kW
4
电能
电度表
kWh
5
相位差
相位表
6
频率
频率表
f
7
电阻
欧姆表
兆欧表
M
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2.按照工作原理分类
型 式 符 号 被测量的种类
磁电式
电流、电压、 电阻
即指针的偏转角
α
k1
I
kI
k2
结论: 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。
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。
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以上。
1.25
γ40
100% 3.1% 40
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电工测量仪表上的几种符号
符号
~ ~
3 ~ 或 ~~
2 kV 或¬ 或 60 °
意义 直流 交流 交直流 三相交流 仪表绝缘试验电压2000V 仪表直立放置 仪表水平放置 仪表倾斜60°度放置
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(2) 阻转矩TC的产生
N
S
在线圈和指针转动时，螺旋
弹簧被扭紧而产生阻转矩TC。
F
弹簧的TC与指针的偏转角成正比，
即
TC= k2
当弹簧的阻转矩T与线圈受到的转矩TC达到平衡
时，可动部分停止转动，此时有
T = TC
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当弹簧阻转矩与转动转矩达到平衡即TC= T 时， 可转动部分便停止转动， T = k1I ， TC= k2 。
当 T = TC 时，可动部分停止转动，
即指针的偏转角
k1
I2
kI2
交流为 有效值
相对额定误差
最大基本误差
A100%
Am
仪表的最大量程（满标值）
目前我国直读式电工测量仪表按照准确度分为 0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5, 5.0七级。
准确度较高（0.1， 0.2， 0.5）的仪表常用来进行 精密测量或校正其他仪表。
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例：一准确度为2.5级的电压表，其最大量程为50V， 则可能产生的最大基本误差为
第13章 电工测量
13.1 电工测量仪表的分类 13.2 电工测量仪表的型式 13.3 电流的测量 13.4 电压的测量 13.5 万用表 13.6 功率的测量 13.7 兆欧表 13.8 用电桥测量电阻、电容与电感 13.9 非电量的电测法
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第13章 电工测量
本章要求：
衡在一定的位置。
3）阻尼器
能产生制动力（阻尼力）的装置，使仪表可动部
分能迅速静止在平衡位置。
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13.2 电工测量仪表的型式
13.2.1 磁电式仪表
1. 结构
(1) 固定部分
马蹄形永久磁
铁、极掌NS及圆
柱形铁心等。
(2) 可动部分
指针
铝框及线圈，两
I
根半轴O和O，螺
3
圆形线圈 固定铁片 可动铁片
小室 推斥式电磁式仪表
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2. 工作原理
线圈通入电流 I 磁场 固定和可动铁片均被磁
化(同一端的极性是相同的) 可动片因受斥力而带
动指针转动，
仪表的转动转矩 T = k I ²
弹簧的阻转矩TC与指针的偏转角 成正比，即 弹簧的阻转矩 TC = k2
电工测量技术的应用主要有以下优点： 1.电工测量仪表的结构简单，使用方便，并有 足够的精确度。 2.电工测量仪表可以灵活地安装在需要进行测 量的地方，并可实现自动记录。
3.电工测量仪表可实现远距离的测量问题。
4.能利用电工测量的方法对非电量进行测量。
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13.1 电工测量仪表的分类
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4.Baidu Nhomakorabea途
测量直流电压、直流电流及电阻。
5.优点： 刻度均匀；灵敏度和准确度高；阻尼强；消耗
电能量小；受外界磁场影响小。 缺点： 只能测量直流；价格较高；不能承受较大过载。
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13.2.2 电磁式仪表 1. 结构
主要部分是固定的圆形线圈、线圈内部有固 定的铁片、固定在转轴上的可动铁片。
U γ U m 2. 55% 0 1.25V
正常情况下, 可认为最大基本误差是不变的, 所
以被测量值比满标值愈小，则相对测量误差就愈大。
在如选用用上仪述表电压表来测量实际值为10V的电压时，
相对测的般的满误量量 应 值 标差实程 使 超 值为际时 被 过 的值， 测 仪 一γ为一 量 表 半10 40V的1 1电.0压2时15，0相0对% 误1差2为.5%
1. 了解常用电工测量仪表的结构和工作原理。 2. 掌握常用电工测量仪表的使用方法。 3. 了解电桥测量电阻、电容和电感的方法。 4. 了解常用非电量的电测法。
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第13章 电工测量
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。
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134.2 电工测量仪表的型式
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)
直读式仪表的基本组成部分
1）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。
2）产生阻转矩TC 的部分 当阻转矩TC等于转动转矩T 时，仪表可动部分平
旋弹簧及指针。
O' 线圈
N
S
O 永久磁铁
螺旋弹簧
I
圆柱形 铁心
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。
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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，
F
线圈受到的转矩 T = k1I