电工测量仪表及使用方法

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 F 线圈和指针转动， 线圈受到的转矩 T = k1I S N (2) 阻转矩TC的产生 在线圈和指针转动时，螺旋 F 弹簧被扭紧而产生阻转矩TC。 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
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 当 T = TC 时，可动部分停止转动， 即指针的偏转角
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。
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 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。
134.2 电工测量仪表的型式
2 电工测量仪表的型式
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 铝框及线圈，两 根半轴O和O，螺 旋弹簧及指针。
线圈 指针
O' 圆柱形 铁心 S
I
N O
永久磁铁的长度是均匀的，其中 产生均匀的辐射方向的磁场。
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 k
α
1
k2
I kI
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。
2.3 电动式仪表 1. 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。
电工测量仪表及使用方法
内容
1 电工测量仪表的分类 2 电工测量仪表的型式 3 电流的测量 4 电压的测量 5 万用表 6 功率的测量 7 兆欧表 8 用电桥测量电阻、电容与电感
9 非电量的电测法
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。 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。
1.按照被测量的种类分类
次 序
1
1 电工测量仪表的分类
被测量的种类
电 流
仪表名称 电流表 毫安表 电压表 千伏表 功率表 千瓦表 电度表 相位表 频率表 欧姆表 兆欧表
符 号
A
mA V kV
2
电
压
3
电功率
W
kW kWh
4
5 6 7
电
能
相位差 频 电 率 阻
f

M
2.按照工作原理分类
型 式 符 号 被测量的种类 电流、电压、 电阻 电流的种类与频率
U γ Um 2.5% 50 1.25V
40
电工测量仪表上的几种符号 符 号 直 流 流 交 意 义
~ ~
3~或~ ~
2 kV
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
或¬
或
60 °
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。
k1 2 I 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。
因指针的偏转角度与直流电流或交流有效值平方 成正比，所以仪表标度尺上的刻度是不均匀的。 与轴相联的活塞在小室中移动产生阻尼力 空气阻尼器。 3. 用途 测量交流电压、交流电流。 4. 优点： 构造简单；价格低廉；可用于交直流；能测量 较大的电流；允许较大的过载。 缺点： 刻度不均匀；易受外界磁场及铁片中磁滞和涡 流（测量交流时）的影响，因此准确度不高。
磁电式
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。 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。
4.用途 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。
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。 3
圆形线圈 固定铁片 可动铁片 小室 推斥式电磁式仪表
如用上述电压表来测量实际值为 10V的电压时， 在选用仪表 的量程时，一 1.25 相对误差为 γ 10 100% 12.5% 般应使被测量 10 的值超过仪表 测量实际值为 40V的电压时，相对误差为 满标值的一半 以上。 γ 1.25 100% 3.1%
40