磁电式电流表构造及原理
磁流式电流表原理
磁流式电流表原理
磁流式电流表是一种用来测量电流的仪器，其原理基于法拉第电磁感应定律和安培环路定理。
其结构包括一个磁环和一根导线，磁环可以是铁芯或氧化铁磁芯，导线则绕在磁环上。
当电流通过导线时，会在磁环内产生磁通量。
根据法拉第电磁感应定律，产生的磁通量会在磁环内产生电势。
电势大小与电流大小成正比，与导线的位置和方向有关。
磁流式电流表的工作原理是基于这一电势的大小。
磁流式电流表内部有一个电势感应电路，用来测量磁通量所产生的电势。
当电流通过导线，产生的电势足够大时，电势感应电路就会被激活，从而测量电流大小。
根据安培环路定理，磁环内的磁通量是由电流产生的，因此磁流式电流表可以直接测量电流大小。
测量结果输出时，可以通过指针或数字显示屏来显示电流大小。
磁流式电流表具有简单、可靠、精度高等优点。
但其测量范围较小，一般只能测量数十毫安级别的电流，不能测量大电流。
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磁电式电流表工作原理
磁电式电流表工作原理
磁电式电流表即为中学物理常用的测量闭合回路电流大小的仪器。
当电流通过线圈时，导线受到安培力的作用，线圈左右两边所受安培力的方向相反，安装在轴上的线圈就会转动。
线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针的偏转方向也随着改变。
根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。
工作原理
电流表由于蹄形磁铁和铁芯间的磁场是辐向均匀分布的，因此不管铜电线圈转到什幺角度，它的平面都跟磁感线平行。
因此，磁力矩与线圈中电流成正比（与线圈位置无关）。
当铜电线圈转动时，螺旋弹簧将被扭动，产生一个阻碍线圈转动的阻力矩，其大小与线圈转动的角度成正比，当磁力矩与螺旋弹簧中的阻力矩相等时，线圈停止转动，此时指针偏向的角度与电流成正比，故电流表的刻度是均匀的。
当线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针的偏转方向也随着改变，所以，根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。
磁电式电流表的读数是应用了电磁阻尼的原理。
为了使指针摆动快速稳定下来，从而便于快速读出示数，磁电式电流表将线圈绕在闭合的铝框上，在。
磁电式电流表原理
磁电式电流表原理
磁电式电流表是一种测量电流的仪器，利用磁场和电流之间的相互作用原理进行测量。
它主要由磁场系统、电流表盘和指针、电流控制系统等部分组成。
首先，我们来看看磁场系统。
磁电式电流表中的磁场系统通常由磁铁和线圈组成。
当电流通过线圈时，会在线圈周围产生磁场，而磁铁则用来增强磁场的作用。
这样，当电流通过线圈时，会在磁场系统中产生一个力矩，使得线圈发生转动。
其次，我们来了解一下电流表盘和指针。
电流表盘上通常刻有一定的刻度，用来表示电流的大小。
而指针则是用来指示电流表盘上的刻度，从而显示出电流的大小。
当电流通过线圈时，线圈发生转动，指针也随之转动，指向相应的刻度，从而显示出电流的大小。
最后，我们来介绍一下电流控制系统。
电流控制系统主要由电流控制器和限流器组成。
电流控制器用来限制电流表的量程，保护电流表不受过大的电流损坏。
而限流器则用来限制电流通过线圈，防止电流过大而损坏线圈和其他部件。
总的来说，磁电式电流表利用磁场和电流之间的相互作用原理进行测量，通过磁场系统、电流表盘和指针、电流控制系统等部分的配合，能够准确地测量出电流的大小。
这种原理简单、稳定，因此在电力系统、工业生产等领域得到了广泛的应用。
磁电式电流表的原理
磁电式电流表的原理磁电式电流表是一种常见的电流测量仪器，它利用了磁场与电流之间的相互作用原理。
下面将详细介绍磁电式电流表的工作原理。
1. 磁场与电流的相互作用磁场与通过导体的电流之间存在相互作用。
当电流通过导体时，会在导体周围产生磁场。
而磁场会对通过导体的电流产生力的作用，这种力被称为洛伦兹力。
洛伦兹力的大小与磁场强度和电流大小有关。
2. 磁电式电流表的结构磁电式电流表由一个磁场系统和一个电流感应系统组成。
磁场系统通常由一个永磁体和一个铁芯组成。
电流感应系统由一个线圈和一个指针组成。
3. 磁电式电流表的工作原理当通过磁电式电流表的导线中有电流流过时，电流感应系统中的线圈会受到洛伦兹力的作用。
这个力会使线圈产生一个力矩，将线圈转动一定角度。
转动的角度与电流大小成正比。
4. 磁电式电流表的灵敏度磁电式电流表的灵敏度是指单位电流通过时指针转动的角度。
灵敏度取决于线圈的匝数和磁场的强度。
通常，灵敏度较高的磁电式电流表能够测量较小的电流。
5. 磁电式电流表的量程磁电式电流表的量程是指能够测量的最大电流值。
为了保护磁电式电流表不受过大电流的损坏，通常在磁电式电流表的电路中加入保险丝。
当电流超过量程时，保险丝会断开，起到保护作用。
6. 磁电式电流表的使用注意事项在使用磁电式电流表时，需要注意以下几点：- 确保磁电式电流表的量程足够大，能够满足测量的电流范围。
- 避免将磁电式电流表连接在超出其量程的电路中，以免损坏电流表。
- 在使用磁电式电流表进行测量时，应确保电路处于断开状态，并将磁电式电流表正确连接在需要测量的电路中。
- 在读取磁电式电流表的测量结果时，应注意读取指针所指示的刻度值，并结合量程范围进行判断。
7. 磁电式电流表的优缺点磁电式电流表具有以下优点：- 适用于测量直流电流和交流电流。
- 结构简单，制造成本较低。
- 读数直观，易于操作。
然而，磁电式电流表也存在一些缺点：- 灵敏度较低，不能测量较小的电流。
磁电系仪表的结构和工作原理
磁电系仪表的结构和工作原理磁电系仪表的基本测量机构由固定部分和可动部分组成，如图1所示，其特点是由一个或几个永久磁铁和一个或几个载流线圈所构成的磁场能量来推动可动部分偏转。
可动部分的转动力矩中由永久磁铁与载流线圈的磁场相互作用产生的。
磁电系测量机构根据可动部分是载流线圈还是永久磁铁，可分为动圈式和动磁式两类。
在动圈式仪表中根据永久磁铁安装的位置不同，又分为三种：外磁式、内磁式和内外磁相结合三种形式。
固定的磁路由马蹄形永久磁铁、磁轭、极掌和圆柱形铁芯组成，在它们之间的空隙内，形成强辐射状的均匀磁场。
安装在气隙中的动框，是一个用绝缘细导线绕制成的矩形线圈。
动框上下的侧面固定着带轴尖的轴尖座，轴尖支撑在轴承的凹槽中，使可动部分可以在气隙中转动。
两对游丝的盘旋方向相反，内端与轴固定，外端固定的支架上。
游丝不仅产生阻尼力矩，而且是电流引入和引出线。
轴上的平衡锤可用来调节可动部分的机械平衡，使可动部分的重心在转轴上。
磁电系仪表的作用原理是以永久磁铁间隙中的磁场与载流线圈相互作用为基础。
当可动线圈中有电流通过时，根据左手定理，在可动线圏的两个侧边上将产生如图2所示的1F 和2FBNIl F F F ===21式中，B 为空气隙中的磁感应强度，N 为线圈的匝数，I 为通过线圈的电流，l 为线圈中受力边的长度，若在线圈上产生的转动力矩为M ，则SBNI bBNIl bF F bF b M ===+=2122 式中，b 为线圈非受力边的长度，即线圈的宽度；S 为线圈的有效面积，即bl S = 在转矩的作用下，使可动部分转动。
此时仪表的游丝被扭转而产生一个反作用力矩M α。
当偏转角随着测量电流I 增大时，游丝的反作用力矩也增大，因此有M D αα=⋅式中，D 为游丝反矩系数，α为指针的偏转角。
当转动力矩与反作用力矩相等时，表头上的指针就静止在稳定的偏转位置，此时有1.永久磁铁2.磁轭3. 极掌4.圆柱形铁芯5.动框6.游丝7.平衡锤8.磁分路9.指针图1 磁电系测量机构1.永久磁铁2.圆柱形磁铁3.可动线圈 图2磁电作用原理αM M =即 SBNI D α=⋅i SBNI S I Dα== 式中，i S 称为测量机构的电流灵敏度。
磁电式电流表的工作原理
定期清洁电流表外壳表面，保持干燥，避免 潮湿和尘土侵蚀。
常见故障与排除方法
指针不归零 测量误差大
表壳破损 无显示
可能是由于机械磨损或电路故障导致，需要更换相关部件或进 行维修。
可能是由于量程选择不当、表笔接触不良或电路故障引起，需 要检查量程选择和表笔连接，如故障仍未排除，则需进行维修
。
刻度与量程
磁电式电流表的刻度与量程是根据其测量机构的特性和设计来确定的。 不同量程的电流表有不同的转换器和指示机构，以适应不同大小的电流 测量。
02 磁电式电流表的结构
测量机构
测量机构是磁电式电流表的核心部分， 它由线圈、铁芯和测量元件组成。
测量元件通常是一个铝框或铜框，上 面绕有测量线圈，当测量元件转动时， 测量线圈中的电流发生变化，从而产 生感应电动势。
刻度误差
刻度误差是由于刻度不准确或刻度盘磨损造成的。减小误差的方法包括定期对刻度盘进行 检查和校准，以及对磨损的刻度盘进行更换。
机械误差
机械误差是由于机械摩擦、传动机构松动等原因造成的。减小误差的方法包括保持机械部 分的清洁和润滑，定期对传动机构进行检查和紧固。
使用注意事项
正确接入电路
在使用磁电式电流表时，应正确接入电路，确保电流表串联在被 测电路中，以避免对电路造成影响。
可能是由于使用不当或意外碰撞导致，需要更换表壳或进行维 修。
可能是由于电源故障或电路故障导致，需要检查电源和电路连 接，如故障仍未排除，则需进行维修。
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磁电式电流表的工作 原理
目录
CONTENTS
• 磁电式电流表简介 • 磁电式电流表的结构 • 磁电式电流表的测量原理 • 磁电式电流表的特性与误差 • 磁电式电流表的应用与维护
磁电式电磁式电动式仪表的定义原理
磁电式电磁式电动式仪表的定义原理Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】磁电式、电磁式、电动式仪表的定义、原理1 什么是磁电式仪表磁电式仪表广泛地应用于直流电压和电流的测量，如与各种变换器配合，在交流及高频测量中也得到较广泛的应用，因此在电气测量指示仪表中占有极为重要的地位。
2 磁电式仪表是由哪几部分构成的磁电式仪表是由固定的磁路系统和可动部分组成的。
仪表的磁路系统是在永久磁铁1的两极，固定着极掌2。
两极掌之间是圆柱形铁心3。
圆柱形铁心固定在仪表的支架上，用来减小磁阻，并在极掌和铁心之间的气隙中形成沿圆柱形表面均匀辐射的磁场，其磁感应强度处处相等，方向与圆柱形表面垂直。
处在这个磁场中的可动线圈4是用很细的漆包线绕制在铝框架上的。
框架的两端分别固定着半轴，半轴上的另一端通过轴尖支承于轴承中。
指针6安装在前半轴上。
当可动线圈4通入电流时，在磁场的作用下便产生转动力矩，使指针随着线圈一起转动。
线圈中通过的电流越大，产生的转动力矩也越大，因此指针转动的角度也大。
反作用力矩可以由游丝、张丝或悬丝产生。
当采用游丝时，还同时用它来导人和导出电流，如图4-1(b)所示。
因此装设了两个游丝，它们的螺旋方向相反。
仪表的阻尼力矩则由铝框产生。
高灵敏度仪表为减轻可动部分的重量，通常采用无框架动圈，并在动线圈中加短路线圈，以产生阻尼作用。
磁电式仪表按磁路形式又分为内磁式、外磁式和内外磁式三种，如图4-2所示。
内磁式的结构是永久磁铁在可动线圈的内部。
外磁式的结构是永久磁铁在可动线圈的外部。
内外磁式的结构是在可动线圈的内外都有永久磁铁，磁场较强，可使仪表的结构尺寸更为紧凑。
3 磁电式仪表是如何工作的磁电式仪表是根据载流导体在磁场中受力的原理，即电动机原理而制成的。
磁电式仪表测量机构产生力矩的原理如图4-3所示。
4.什么是电磁式仪表电磁式仪表是测量交流电流与电压最常见的一种仪表。
电流表的工作原理
一、电流表的构造
磁电式仪表的核心构造：线圈、软铁、螺旋弹簧等
（1）蹄形磁铁和铁芯间的磁场 是均匀地福向分布的．
（2）铝框上绕有线圈，铝框的 转轴上装有两个螺旋弹簧和一 个指针．
二、电流表的工作原理
设线圈的导线所处位置的磁感应强度大小为B，线框长 为L，宽为d，线圈匝数为n，通有电流I时，安培力对转轴 的磁力矩为M1。 1.线圈处于蹄形磁铁和铁芯间辐向均匀分布的磁场中。
2.电流和安培力成正比，所以电流表的刻度是均匀的。
3.电流方向改变，安培力方向也改变，线圈朝相反方向转 动。
4.测量电流的大小： M1与M2相平衡时指针的偏角θ满足： nBS I
k
二、电流表的工作原理
5.测量电流的方向：
当线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改 变，指针的偏转方向也随着改变。即根据指针的偏转方 向，可以知道被测电流的方向。
二、电流表的工作原理
三、电流表的特点
1.灵敏度高，可以测量很弱的电流，但是绕制线圈的导线 很细，允许通过的电流很小。
二、电流表的工作原理
设线圈的导线所处位置的磁感应强度大小为B，线框长 为L，宽为d，线圈匝数为n，通有电流I时，安培力对转轴 的磁力矩为M1。 1.线圈处于蹄形磁铁和铁芯间辐向均匀分布的磁场中。 2.线圈所受的磁力矩： 3.两弹簧的扭转力矩：
M 2 k (为线圈转动的角度 ， 即指针的偏角 )
M2阻碍线圈的转动，k为扭转劲度系数
2.线圈所受的磁力矩：M1来自Fd 22
F
d
nBILd
nBIS
①即线圈不管转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，
磁力矩不变。
二、电流表的工作原理
②磁力矩的一般表达式： M nBIS cos (为S与B的夹角）
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磁电式电流表构造及原理
一．构造（如图1）
图1 图2
（1）基本构件罗列：蹄形磁铁
极靴（极掌）
圆柱形铁芯
矩形铝框
转轴
两片游丝（螺旋弹簧）
指针
平衡重
调零装置
（2）构件介绍
A.蹄形磁铁：蹄形磁铁两极产生的磁场为电流表内部磁场的来源
B.极靴:极靴也作极掌，金属材质，为蹄形磁铁的延伸。
蹄形磁铁两极的内侧为平直的，造成两极间同一水平面的不同位置的磁感应强度不同，那之后放置其间的线圈偏转时所受的磁场力不仅与通入电流有关，还会受磁场强度的影响，这违背了我们的初衷。
而我们的初衷是什么呢？从线圈的偏转情况来判断通入的电流大小，也就是说，我们需要的是只有电流影响线圈偏转，不能让磁感应强度也影响线圈偏转，否则对于通入的电流大小判断就会不准确。
那如何才能消除磁感应强度不同造成的对线圈偏转的影响呢？首先肯定是要保证线圈在偏转过程中磁感应强度大小处处相等，显而易见，线圈是矩形状的，旋转便会勾勒出圆柱的形状，也就是要保证圆周上的各点磁感应强度大小相同。
而极靴的内侧面为弧形，产生的磁感线如圆的半径（如图2），就能保证在一个圆周上的不同位置磁感应强度相同。
C.圆柱形铁芯：它的存在与磁场息息相关。
它利用了磁化原理，充当蹄形磁铁产生的磁场的圆心，使磁场线真正能同圆的半径。
D.矩形铝框:从两个角度来理解此器件。
第一，它是一个矩形框，为导线成型于线圈提供支架。
第二，为什么是铝制？铝作为一种金属，其表面能形成涡流。
那形成涡流有什么用？当电流表不通电时，如果电流表晃动，其指针也会晃动，晃动就存在磨损，要减小晃动，就采用铝框（框有宽度，而线圈的每一根导线不考虑宽度）在蹄形磁铁磁场转动时，通过任选的
区域的磁通量会改变，会形成涡流，而涡流所受的磁场力会阻碍铝框继续转动，这也是电磁阻尼的一种。
E.转轴：穿过铁芯，上面固定这各种器件，也是各器件发生作用的桥梁（如线圈带动转轴转，转轴又带动指针转）。
F.游丝：游丝也成螺旋弹簧，金属制成（能导电），且中心为内桩，内桩固定在转轴上，其外圈末与调零装置相连（详见调零装置介绍）。
电流表的游丝有两片，分别固定在铁芯两侧，且盘旋方向相反，即从内桩出发，一片是逆时针旋转，一片是顺时针旋转。
当转轴旋转时，一片会收紧，一片会放松，但两片游丝的作用都是阻碍转轴旋转。
这里具体阐述一下，游丝是弹簧，而弹簧的弹力就是用来阻碍形变的，而这个形变包含收紧和放松。
我们再来想想，既然无论收紧还是放松，都能起到同样的效果，那为什么要两片游丝一个松紧，一个放松，为什么不都收紧或都放松呢？原来，这两片游丝是线圈电流的接入和接出导线（只不过这导线是螺旋的），游丝通有电流，便会产生磁场，而这磁场或多或少会影响蹄形磁铁的磁场，那如何消解？办法就是这两片游丝电流的方向不同，产生的磁场方向不同，便能相互抵消，问题也就迎刃而解了。
G.指针：指针固定在转轴上，与线圈平面垂直。
线圈转，转轴转，指针转
H.平衡重：不难发现，指针的绝大部分是悬空的，那么指针就会有倾斜的趋势，就可能与表盘摩擦，造成磨损和读数不准。
于是，我们在指针与转轴的连接处（指针基部）加上一个平衡重，既能减弱指针倾斜趋势，也能起到较好的固定作用。
（补充：指针的另一侧往往有空气阻尼器，也有平衡重力的作用，但其主要是利用空气的粘滞性，阻碍指针的持续转动，使指针能较快指定某一读数）
I.调零装置：由两部分组成，分别为调零导杆和零点调零螺丝。
零点调零螺丝也就是我们在电流表表面所看到的旋钮，而调零导杆主要起连接转轴和零点调零螺丝的装置。
承接上文，游丝的外端就旋绕固定在该螺丝上，当转动螺丝，固定在其上的游丝也跟着旋转收紧，带动游丝内侧也旋转，而游丝内侧是固定在转轴上的，转轴一转，指针便转。
所以我们常说旋转调零螺丝就是为了拉紧游丝。
可对应图1，图3再好好分析琢磨一下
二．原理
电流由接线柱流入，经过游丝，再进入线圈，于是线
圈受磁场力转动。
但不能无限转动，所以游丝会产生反作
用，当磁场力力矩与游丝的反作用力矩相等时，指针渐渐
停了下来。
在减缓过程中，不仅游丝有反作用力，铝框和
空气阻尼器也有反作用力（与游丝相比，微小不计）
现在用数字说话，设线圈的非切割边长为X，切割边
长为L,磁场力为F,转动角度为θ，则
磁场力力矩 W1=FX=BILX 图3
游丝反作用力力矩 W2=Kθ（游丝弹力与转动的角度有关）
当指针停止转动时，有W1=W2，即I与θ成正比，故表盘的刻度是均匀的。
而在制作做电流表时，考虑磁铁，游丝各方面因素，能算出，通入的多少安的电流对应指针该旋转多大的角度。
关于各器件的连接方式，在本文不做过多阐述。