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磁電系儀器儀表測量機構與工作原理

更新時間:2013-07-03 點擊次數:8777

          磁電系儀表是儀表的一種,磁電系儀表主要用于直流電流和電壓的測量,與整流器配合之后,也可用于交流電流和電壓的測量。其優點是:準確度和靈敏度高、功耗小、刻度均勻等。缺點是:過載能力差。該儀表主要由磁電系測量機構和測量線路組成。

1.測量機構和工作原理
磁電系儀表測量機構主要由固定部分和可動部分組成,如圖3-1-1。固定部分由馬蹄形*磁鐵、極掌和圓柱形鐵心等組成表頭的磁路系統。固定于表殼上的圓柱形鐵心處于兩極掌之間,并與兩極掌形成輻射均勻的環形磁場。可動部分由繞在矩形鋁框架上的可動線圈、與鋁框相連的兩個半軸以及固定在半軸上的指針、游絲等組成。整個可動部分經兩半軸支承在軸承上,線圈則位于環形磁場中。
當電流經游絲流入可動線圈后,通電線圈在*磁鐵的磁場中受到電磁力,產生電磁轉矩,使可動線圈發生偏轉,轉矩∝。同時與可動線圈固定在一起的游絲因動圈的偏轉而發生變形,從而產生反作用力矩,與指針的偏轉角成正比,即∝。
=時,可動部分將不再轉動而停留在平衡位置,此時偏轉角與輸入電流的關系為α∝I。
如果在儀表盤上直接按電流值刻度,則儀表標尺上的刻度是均勻等份的,而且指針偏轉方向與電流方向有關。當電流反向時,可動線圈的偏轉也隨之反向。
如果可動線圈通入交流電,在電流方向變化時轉矩的方向也隨之變化。若電流變化的頻率小于可動部分的固有振動頻率,指針將會隨電流方向的變化而左右擺動;若電流變化的頻率高于可動部分的固有振動頻率,指針偏轉角將與一個周期內轉矩的平均值有關。由于一個周期內的平均驅動轉矩為零,所以指針將停留在零位不動。可見,磁電系儀表只能直接測量直流電,而不能測量交流電。若要測量交流電,則必須配上整流裝置構成整流系儀表。
2.電流的測量
磁電系儀表可直接作為電流表使用。但由于被測電流要流過截面積極細、允許流過很小電流(<1mA)的游絲和可動線圈,所以zui大量程只能是微安或毫安級。為了擴大量程,可在測量機構上并聯低值電阻即分流器,如圖3-1-2所示。此時流過表頭的電流只是被測電流的一部分,兩者的關系是。多量程電流表由幾個不同阻值的分流器構成,并通過量程轉換開關分別與表頭并聯。需要擴大的量程越大,分流器的電阻越小。圖3-1-2中,儀表的量程分別為<<<。
測量時,電流表應串聯在被測電路中,否則將燒壞電流表。接線時,電流應從表的“+”端流入,“-”端流出。使用時,應根據被測電流的大小選擇合適的量程,一般應取被測量的1.2~2倍。
3.電壓的測量
磁電系表頭串聯高值電阻即分壓器后可制成直流電壓表,如圖3-1-3所示。由圖可知,由于與被測電壓成正比,因此表頭指針偏轉角可直接指示被測電壓大小,并按擴大量程后的電壓值做出表盤刻度。需要擴大的量程越大,分壓器的電阻應越大。多量程電壓表由不同阻值的分壓器構成,并通過量程轉換開關分別與表頭串聯。圖3-1-3中,儀表量程為<<<。
電壓表的內阻越大,對被測電路的影響越小。電壓表各量程內阻與相應量程的比值稱為內阻常數。它是電壓表的一個重要參數,常被標注在表盤上。如表盤標注內阻為500Ω/V,則對應250V量程,其實際內阻為125kΩ。
測量時,電壓表必須并聯在被測電路兩端,且表的“+”端接高電位,“-”端接低電位。樂買宜商城:http://www.lmyshop.com 

         
       
       
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