电工基础常用仪表

电磁式仪表
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。
3
圆形线圈
固定铁片 可动铁片
小室
推斥式电磁式仪表
2. 工作原理
线线圈圈通通入入电电流流II 磁磁场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Βιβλιοθήκη Baidu针转动，
仪表的转动转矩 T = k I ²
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。
电工测量仪表的分类
1.按照被测量的种类分类
次 序 被测量的种类 仪表名称
1
电流
电流表 毫安表
2
电压
电压表 千伏表
3
电功率
功率表 千瓦表
4
电能
5
相位差
6
频率
7
电阻
电度表 相位表 频率表 欧姆表 兆欧表
符号
A mA V kV W kW kWh
f
M
2.按照工作原理分类
型式
符号
磁电式
被测量的种类
电流、电压、 电阻
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）
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。
直流电流表
交流电流表
电压的测量
测量直流电压通常用磁电式电压表，测量交流电流通 常用电磁式电压表。
电压表应并联在被测电路两端，表的内阻尽可能高。
+
U
V
负 载
–
+ U
+ U–0
R0
负 载
–
RV
若要扩大电压表的量程，可在测量机构上串联一个倍 压电阻 RV 。
结论: 指针偏转的角度与两个电流(对交 流为有效值)的乘积成正比。
i1和i2之间 的相位差
3. 用途 测量交直流电压、电流及功率。
电流的测量
测量直流电流通常用磁电式电流表，测量交流电流通
常用电磁式电流表。
电流表与被测电路相串联，并要求电流表的内阻尽可
能要小。
I A
I R0 I0
负 载
负
RA
载
若要扩大电流表的量程，可在测量机构上并联一个分流
i1和i2的
有效值
i1和i2之间
的相位差
仪表的转动转矩 通入直流时，T=k1I1I2
通入交流时，T=k1I1I2cos
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
当 T = TC 时，可动部分停止转动， 即指针的偏转角 = kI1I2 （直流） = kI1I2 cos （交流）
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
当 T = TC 时，可动部分停止转动，
即指针的偏转角 k1 I 2 kI 2
k2
交流为 有效值
结论: 指针偏转的角度与直流电流或交流电流 有效值的平方成正比。
电动式仪表 结构
有两个线圈：固定线圈和可动线圈。可动线圈与指针及 空气阻尼器的活塞都固定在轴上。
相对额定误差
最大基本误差
A 100%
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。
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
螺旋弹簧
空气阻尼器
产生阻尼力
固定线圈 可动线圈
2. 工作原理
固定线圈中的电流 I1 ( i1 ) 磁场 可动线圈中的电流 I2 ( i2 )与磁场相互作用电磁力 F 线圈受到转矩 T 线圈和指针转动，
仪表的转动转矩
通入直流时，T=k1I1I2
通入交流时，
T=k1I1I2cos
F
可动线圈
F
固定线圈
一、电工测量仪表 二、万用表 三、兆欧表 四、钳形表 五、电工工具
一、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。
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。
静止在平衡位置。
电工测量仪表的型式
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
指指针针
铝框及线圈，两根半
I
轴O和O，螺旋弹簧及指
针。
线线圈圈 O'
N
S
永久磁铁 OO 螺螺旋旋弹弹簧簧
I
圆圆柱柱形形 铁铁心心
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。
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
电阻RA 。
I0
R0 R0 RA
I
式中：R0 —— 测量机构的电阻 RA—— 分流器的电阻
一、定义： 电流表又称安培表，是测量电路中电流大小的仪表。符
号用“A”表示。 二、分类：
直流电流表和交流电流表。 直流电流表主要采用磁电系电表的测量机构。一般可直 接测量微安或毫安数量级的电流，为测更大的电流，电流表 应有并联电阻器（又称分流器）。
2.工作原理
(1) 转动转矩T 的产生
线线圈通圈入通电入流电I流I电磁电力磁F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
(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
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 。
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。