第2章 模拟指示仪表(1)磁电系讲解
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电工仪表课件-2
转 换 开 关 S1
机械调零
转换开 关S2
1、表头：通常采用灵敏度、准确度高的磁电式直流微安表，其满刻度电流为几 微安到几百微安。 1.1万用表表头上的刻度线： 第一条（从上到下）标有R或Ω，指示的是电阻值，转换开关在欧姆挡时，即读此条刻 度线。 第二条标有≌和VA，指示的是交、直流电压和直流电流值，当转换开关在交、直流电压 或直流电流挡，即读此条刻度线。 第三条标有10V，指示的是10V的交流电压值，当转换开关在交、直流电压挡，量程在交 流10V时，即读此条刻度线 第四条标有dB，指示的是音频电平。
（二）电工仪表的分类
电工仪表根据其在进行测量时得到被测量数值的方 式不同分为：指示仪表、比较仪表和数字仪表三大类。
1．指示仪表
指示仪表是先将被测量转换为可动部分的角位移，从 而使指针发生偏转，通过指针偏转角度大小来确定待测 量的大小，如各种指针式电流表、电压表等。 指示仪表的分类如下：
（1）按测量对象分：可以分为电流表、电压表、功率表、
1．测量误差的分类
根据误差的性质，测量误差分为三类：系统误差、偶然
误差和疏失误差。
（1）系统误差
在相同的测量条件下，多次测量同一个量时，测量结 果向一个方向偏离，其数值恒定或按一定规律变化， 这种误差称为系统误差。它的来源有： 仪器误差：这是由于仪器本身的缺陷而造成的误差； 附加误差：没有按规定条件使用仪器而造成的误差；
（三） 万用表的使用
1．使用前的准备工作 （1）接线柱（或插孔）选择： 测量前检查表笔插接位置，红表笔一般插在标有“+”插 孔内，黑表笔插在“*”公共插孔内。 （2）测量种类选择： 根据所测对象是交、直流电压、直流电流、电阻的种类转 换开关旋至相应位置上。
（3）量程的选择： 根据测量大致范围，将量程转换开关旋至适当量程 上，若被测电量数值大小不清，应将转换开关旋至最大 量程上，先测试，若读数太小，可逐步减小量程，绝对 不允许带电转换量程，切不可使用电流档或欧姆档测电 压，否则会损坏万用表。 （4）正确读数： 一般读数应在表针偏转满刻度的二分之一至三分之二为 宜。 （5）万用表用完后，应将转换开关置于空挡或交流档 500V 位置上。若长期不用，应将表内电池取出。 （6）万用表的机械调零是供测电压、电流调零用。旋 动万用表的机械调零螺钉，使指针对准刻度盘左端的 “0”位置。
基础知识指示仪表符号重要讲课文档
2.产生反作用力矩的装置：主要有游丝、悬丝等。
3.产生阻尼力矩的装置：可以利用电磁阻尼、空气阻尼、油阻尼等。
现在三十八页，总共八十页。
二、数字仪表的组成
由于 A/D 转换的对
象必须是电压,所以需 要测量线路将被测量
转换为电压
通过A/D 转换
将电压转换为 数字脉冲
数字脉冲经 译码加到显 示器
现在三十九页，总共八十页。
测量机构
指针偏转角α α=F(x)=φ(y)
作用是把不同的被 测电量按一定比例 转换成能被测量机 构接受的过渡电量
作用是把过渡电量 转换成仪表可动部 分的机械偏转角
现在三十七页，总共八十页。
模拟指示仪表中的三大部件
1.产生转动力矩的装置：利用电磁力的有磁电式、电磁式、电动式、感应 式、振动式等。利用电荷作用力的有静电式等。
系列代号（汉语拼音字母）
例如,型号T19—V就表示一块设计序号为19的便携式电磁系电压表。
现在二十六页，总共八十页。
3. 电能表型号的识别
DD
862
设计序号（数字）
D－单相 S－三相 T－三相四线 X－无功
电能表
例如,型号DD862就表示一块设计序号为862的单相电能表。
现在二十七页，总共八十页。
优点：方法简便，读数迅速。 缺点：由于仪表接入被测电路后，会使电路工
作状态发生变化，因而这种测量方法的准确度 较低。 举例：电流表测量电流，电压表测量电压，功 率表测量功率等。
现在四十四页，总共八十页。
常用方法
二、间接测量法
特点：测量时先测出与被测量有关的电量，然 后通过计算求得被测量数值的方法，叫做间接 测量法。 适用范围：在准确度要求不高的特殊场合。
3.产生阻尼力矩的装置：可以利用电磁阻尼、空气阻尼、油阻尼等。
现在三十八页，总共八十页。
二、数字仪表的组成
由于 A/D 转换的对
象必须是电压,所以需 要测量线路将被测量
转换为电压
通过A/D 转换
将电压转换为 数字脉冲
数字脉冲经 译码加到显 示器
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测量机构
指针偏转角α α=F(x)=φ(y)
作用是把不同的被 测电量按一定比例 转换成能被测量机 构接受的过渡电量
作用是把过渡电量 转换成仪表可动部 分的机械偏转角
现在三十七页，总共八十页。
模拟指示仪表中的三大部件
1.产生转动力矩的装置：利用电磁力的有磁电式、电磁式、电动式、感应 式、振动式等。利用电荷作用力的有静电式等。
系列代号（汉语拼音字母）
例如,型号T19—V就表示一块设计序号为19的便携式电磁系电压表。
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3. 电能表型号的识别
DD
862
设计序号（数字）
D－单相 S－三相 T－三相四线 X－无功
电能表
例如,型号DD862就表示一块设计序号为862的单相电能表。
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优点：方法简便，读数迅速。 缺点：由于仪表接入被测电路后，会使电路工
作状态发生变化，因而这种测量方法的准确度 较低。 举例：电流表测量电流，电压表测量电压，功 率表测量功率等。
现在四十四页，总共八十页。
常用方法
二、间接测量法
特点：测量时先测出与被测量有关的电量，然 后通过计算求得被测量数值的方法，叫做间接 测量法。 适用范围：在准确度要求不高的特殊场合。
简述磁电系仪表的工作原理
简述磁电系仪表的工作原理磁电系仪表是一种常用于电力系统中的测量仪器，可以用来测量电流、电压、功率等参数。
其工作原理是基于磁电效应和电磁感应原理。
我们来了解一下磁电效应。
磁电效应是指当磁场作用于某些材料时，会产生电压差。
根据磁电效应的不同类型，磁电系仪表可以分为磁电电压表和磁电电流表两种。
磁电电压表是利用磁电效应测量电压的仪表。
当被测电压施加在磁电电压表的感应电极上时，磁场作用下会在感应电极上产生电压差。
通过测量电压差的大小，就可以得到被测电压的数值。
磁电电流表则是利用磁电效应测量电流的仪表。
当被测电流通过磁电电流表的电流线圈时，磁场作用下会在电流线圈上产生电压差。
通过测量电压差的大小，就可以得到被测电流的数值。
除了磁电效应，磁电系仪表还利用了电磁感应原理。
电磁感应是指当导体在磁场中运动或磁场发生变化时，会在导体中产生感应电动势。
磁电系仪表中的电流线圈和感应电极就是利用了电磁感应原理。
在测量电流时，电流线圈会产生磁场，被测电流通过电流线圈时，磁场的变化会在感应电极上产生感应电动势。
通过测量感应电动势的大小，就可以得到被测电流的数值。
在测量电压时，感应电极会产生磁场，被测电压施加在感应电极上时，磁场的变化也会在感应电极上产生感应电动势。
通过测量感应电动势的大小，就可以得到被测电压的数值。
总结一下，磁电系仪表的工作原理是基于磁电效应和电磁感应原理。
利用磁电效应测量电压时，电压施加在感应电极上会产生电压差；利用磁电效应测量电流时，电流通过电流线圈会产生电压差。
而这些电压差的产生都是通过电磁感应原理实现的。
磁电系仪表在电力系统中具有广泛的应用，可以实时测量电流、电压等参数，为电力系统的运行和维护提供了重要的参考依据。
通过磁电系仪表的工作原理的了解，我们可以更好地理解它们的工作原理和应用方法，为电力系统的安全稳定运行做出贡献。
电工仪表及测量2第二章 磁电系仪表
第一章 测量与电工仪表的基本知识
第一节 测量基本知识 一、测量的定义 二、测量方法分类 三、测量的单位
第二节 电工仪表的分类 一、电测量指示仪表 二、比较仪器
第三节 电工仪表的组成和基本原理 一、电测量指示仪表的组成 二、测量机构的组成与原理
第四节 电工仪表的误差和准确度 一、电工仪表误差的分类 二、误差的表示方法 三、仪表的准确度
第五节 电工仪表的主要技术性能 一、仪表灵敏度和仪表常数 二、仪表误差 三、仪表的阻尼时间 四、仪表的功率损耗
第六节 测量误差及其消除方法 一、系统误差 二、偶然误差 三、疏忽误差（粗差）
第七节 工程上最大测量误差的估计 一、直接测量法的最大误差 二、间接测量方式的最大误差
第八节 电工仪表的表面标记和型号 一、电工仪表的表面标记 二、型号
2.反作用力矩 可动线圈在电磁力的作用下顺时针转动的同时，会受到游丝产生的反作用力矩作用，反作用力矩的大小与游丝形变大小 成正比，即与线圈偏转角成正比，即
M D
(式2-4)
式中，D为常数，是游丝的反抗力矩系数，其大小由游丝的材料性质、形状和尺寸决定。
反抗力矩与偏转角成正比，当转动力矩与反抗力矩大小相等时，指针稳定在平衡点，这时式（2-3）和式（2-4）相等，即
可动部分的铝框架相当于一个短路匝，在转动时，切割磁力线，铝框架中产生的感应电
势为 e d ，因为铝框架只有1匝，所以感应电势的数值为 e d BS d ，此电势在
dt
dt
dt
铝框架中产生的电流数值为 ，该电流与流过线圈的电流一样，也要产生转矩
M i BS BS d 2 1 d p d
三、磁电系仪表的表头参数
由于磁电系表头常用来制成电流表和电压表，因此在构成电流表和电压表过程中必须知道表头的量程和表头内阻。
第一节 测量基本知识 一、测量的定义 二、测量方法分类 三、测量的单位
第二节 电工仪表的分类 一、电测量指示仪表 二、比较仪器
第三节 电工仪表的组成和基本原理 一、电测量指示仪表的组成 二、测量机构的组成与原理
第四节 电工仪表的误差和准确度 一、电工仪表误差的分类 二、误差的表示方法 三、仪表的准确度
第五节 电工仪表的主要技术性能 一、仪表灵敏度和仪表常数 二、仪表误差 三、仪表的阻尼时间 四、仪表的功率损耗
第六节 测量误差及其消除方法 一、系统误差 二、偶然误差 三、疏忽误差（粗差）
第七节 工程上最大测量误差的估计 一、直接测量法的最大误差 二、间接测量方式的最大误差
第八节 电工仪表的表面标记和型号 一、电工仪表的表面标记 二、型号
2.反作用力矩 可动线圈在电磁力的作用下顺时针转动的同时，会受到游丝产生的反作用力矩作用，反作用力矩的大小与游丝形变大小 成正比，即与线圈偏转角成正比，即
M D
(式2-4)
式中，D为常数，是游丝的反抗力矩系数，其大小由游丝的材料性质、形状和尺寸决定。
反抗力矩与偏转角成正比，当转动力矩与反抗力矩大小相等时，指针稳定在平衡点，这时式（2-3）和式（2-4）相等，即
可动部分的铝框架相当于一个短路匝，在转动时，切割磁力线，铝框架中产生的感应电
势为 e d ，因为铝框架只有1匝，所以感应电势的数值为 e d BS d ，此电势在
dt
dt
dt
铝框架中产生的电流数值为 ，该电流与流过线圈的电流一样，也要产生转矩
M i BS BS d 2 1 d p d
三、磁电系仪表的表头参数
由于磁电系表头常用来制成电流表和电压表，因此在构成电流表和电压表过程中必须知道表头的量程和表头内阻。
电压和电流的测量(电磁系,磁电系,电动系仪表)
四、互感器的连接
电压互感器在供电系统中的连接
电流互感器在供电系统中的连接
五、钳式电流表
钳式电流表是电流互感器和电流表的 组合，可以在不断开交流电路，并在设备 仍运行的条件下，测量交流电流。
外型
返回本章首页Βιβλιοθήκη 内部结构示意第七节
万用电表
一、万用电表的结构
万用表是利用多刀多投转换开关，改变电 路连接方式，测量不同量程的电压、电流电 阻，或电平，三极管放大倍数等是电气维修 中常用的工具。
(200m V ) 200 μ A
IN+ R
数字电压表
I x
Ii
Ui
900 Ω 90 Ω
IN－
(200m V ) 2m A (200m V ) 20m A (200m V ) 200m A (200m V ) 2A
9Ω
0. 9Ω 0. 1Ω
（4）电阻转换电路(以20k挡为例)
V UREF+ I· RX I· RREF
改变电流量程
4.多量程电磁系 电压表举例
第五节
电动系仪表
一、电动系仪表的结构
二、电动系仪表的工作原理
两组线圈所构成的系统，通电后的磁场能量为
dW dM 12 可动线圈所受的驱动力矩为 M I1I 2 d d 1 dM 12 M=Ma I 1 I 2 cos Ψ D d
作为电流或电压表使用时，如果两线圈通以同一 电流，或被测电流的一部分，且互感变化率为常数，
M cp 1 1 ( 2 T
即指针偏转角与交流有效值平方成正比，所以电 磁系仪表可用于测量交流，并可与直流共用同一标尺。
T
0
i 2dt)
dL 1 dL I2 d 2 d
电工仪表及测量——磁电系仪表
➢ 当仪表通过核定发现超差时，应对其进行误差调整。在调 整前应先对仪表产生误差的主要原因进行综合分析，然后 确定调整方法。下面介绍几种经常采用的调整方法。
➢ 平伤调整：在仪表使用巾，由于过载而受到冲击，指针变 形．期间距离太大，转动部分发生变形等都会造成转动部 分重心与转轴不重合，从而产牛附加力矩，使仪表转动部 分不再平衡，引起不平衡误差的增大。这时可进行平衡调 整以减小不平衡误差。
但这种电路中，任何一个分流电阻的阻值发生 变化时，都会影响其它量限，所以调整和修理 比较麻烦。
磁电系电流表—外附分流器1
➢ 附着分流器电流的增大，分流器的功率损耗也要 加大，相应就要加大尺寸。一般电流不大的可做 成内附式，直接装在仪表内部。电流大的，做成 单独装置，称为外附式，如图
磁电系电流表—外附分流器2
磁电系仪表—工作原理（定性）
➢ 当可动线圈通以电流以后，在永久磁铁的磁场作用下，产 生转动力矩使线圈转动。
➢ 反作用力矩通常由游丝产生，磁电系仪表的游丝一般有两 个，而且两个游丝的绕向相反，游丝一端与可动线圈相连， 另一端固定在支架上，它的作用既产生反作用力矩，同时 又是将电流引进可动线圈的引线。
磁电系仪表—技术特性
准确度高 灵敏度高 刻度均匀 功耗小 过载能力小 只能测量直流：
磁电系仪表—为何不能测交流
➢ 如果可动线圈通入交流电，转矩Ｍ的方向也会随 之变化。如果电流变化的频率小于可动部分的固 有频率，指针将会随电流变化左右摇摆。如果电 流变化的频率高于可动部分的固有频率，指针偏 转角将与一个周期内的转矩平均值有关，对于正 弦变化的交流电其平均转矩为零，也就是指针将 停在原处不动，所以磁电系仪表不能用于测量交 流，只有配上整流器组成整流系仪表后才能用于 交流测量。
➢ 平伤调整：在仪表使用巾，由于过载而受到冲击，指针变 形．期间距离太大，转动部分发生变形等都会造成转动部 分重心与转轴不重合，从而产牛附加力矩，使仪表转动部 分不再平衡，引起不平衡误差的增大。这时可进行平衡调 整以减小不平衡误差。
但这种电路中，任何一个分流电阻的阻值发生 变化时，都会影响其它量限，所以调整和修理 比较麻烦。
磁电系电流表—外附分流器1
➢ 附着分流器电流的增大，分流器的功率损耗也要 加大，相应就要加大尺寸。一般电流不大的可做 成内附式，直接装在仪表内部。电流大的，做成 单独装置，称为外附式，如图
磁电系电流表—外附分流器2
磁电系仪表—工作原理（定性）
➢ 当可动线圈通以电流以后，在永久磁铁的磁场作用下，产 生转动力矩使线圈转动。
➢ 反作用力矩通常由游丝产生，磁电系仪表的游丝一般有两 个，而且两个游丝的绕向相反，游丝一端与可动线圈相连， 另一端固定在支架上，它的作用既产生反作用力矩，同时 又是将电流引进可动线圈的引线。
磁电系仪表—技术特性
准确度高 灵敏度高 刻度均匀 功耗小 过载能力小 只能测量直流：
磁电系仪表—为何不能测交流
➢ 如果可动线圈通入交流电，转矩Ｍ的方向也会随 之变化。如果电流变化的频率小于可动部分的固 有频率，指针将会随电流变化左右摇摆。如果电 流变化的频率高于可动部分的固有频率，指针偏 转角将与一个周期内的转矩平均值有关，对于正 弦变化的交流电其平均转矩为零，也就是指针将 停在原处不动，所以磁电系仪表不能用于测量交 流，只有配上整流器组成整流系仪表后才能用于 交流测量。
第2章__模拟指示仪表(1)磁电系
U
x
R0
S vU
x
Sv = Si∕R0 ——测量机构电压灵敏度。 故磁电系测量机构（即表头）同时也是一个最简单的 电压表。但直接测量时只能测量较低的电压（不超过mv 级）。
第2章 电测量指示（直读式）仪表
§2.1、电工仪表的基本知识
电工仪表的种类 电测量指示仪表的组成及基本原理
2.1.电工仪表的基本知识
一、电工仪表的分类
测量各种电、磁量的仪表、仪器统称为电工仪表。
基本上可以分成三大类：
模拟仪表 数字仪表 比较仪表
1、电工仪表的分类
模拟指示仪表 ：
模拟指示仪表又称直读仪表，常装有指针， 根据指针在标尺上的位置读出被测量。如各种交 直流电流表、电压表、功率表、万用表。
3.产生转动力矩示意图
（用左手法则 判断F的方向）
4.产生电磁阻尼示意图
为了加速可动部分停在平衡位置的过程，仪表还必须有 阻尼力矩（左手判断） 磁电系仪表 的阻尼力矩有两 种： ①由可动部 分的铝框架产生 的阻尼力矩； ②由线圈和 外电路闭合成回 路时产生的阻 尼力矩。
4.产生电磁阻尼示意图
当铝架在磁 场中运动时，闭 合的铝架切磁力 线产生感应电流 ie，这个涡流与 磁场相互作用产 生一个电磁阻尼 力矩Ｍa，使指 针较快停在读数 位置。
6.磁电系工作原理（定量分析 ）
（1）电磁转矩： M = 2I0BLNr = I0 BAN
I0—通过线圈的电流； B—工作气隙中磁场的磁感应强度； A—线圈有效面积=2Lr。 N—线圈的匝数； L—线圈有效边长；
（1-1-1）
（2）游丝反作用力矩 ：Ｍ = W
W— 游丝反作用力矩系数， α—线圈偏转角。
k
f
x
R0
S vU
x
Sv = Si∕R0 ——测量机构电压灵敏度。 故磁电系测量机构（即表头）同时也是一个最简单的 电压表。但直接测量时只能测量较低的电压（不超过mv 级）。
第2章 电测量指示（直读式）仪表
§2.1、电工仪表的基本知识
电工仪表的种类 电测量指示仪表的组成及基本原理
2.1.电工仪表的基本知识
一、电工仪表的分类
测量各种电、磁量的仪表、仪器统称为电工仪表。
基本上可以分成三大类：
模拟仪表 数字仪表 比较仪表
1、电工仪表的分类
模拟指示仪表 ：
模拟指示仪表又称直读仪表，常装有指针， 根据指针在标尺上的位置读出被测量。如各种交 直流电流表、电压表、功率表、万用表。
3.产生转动力矩示意图
（用左手法则 判断F的方向）
4.产生电磁阻尼示意图
为了加速可动部分停在平衡位置的过程，仪表还必须有 阻尼力矩（左手判断） 磁电系仪表 的阻尼力矩有两 种： ①由可动部 分的铝框架产生 的阻尼力矩； ②由线圈和 外电路闭合成回 路时产生的阻 尼力矩。
4.产生电磁阻尼示意图
当铝架在磁 场中运动时，闭 合的铝架切磁力 线产生感应电流 ie，这个涡流与 磁场相互作用产 生一个电磁阻尼 力矩Ｍa，使指 针较快停在读数 位置。
6.磁电系工作原理（定量分析 ）
（1）电磁转矩： M = 2I0BLNr = I0 BAN
I0—通过线圈的电流； B—工作气隙中磁场的磁感应强度； A—线圈有效面积=2Lr。 N—线圈的匝数； L—线圈有效边长；
（1-1-1）
（2）游丝反作用力矩 ：Ｍ = W
W— 游丝反作用力矩系数， α—线圈偏转角。
k
f
磁电系仪表
磁电系仪表：利用通电可动线圈在永久磁场中发生偏转。
电磁系仪表：电磁系测量机构用被测电流通过一固定线圈，线圈产生的磁场磁化铁心，铁心与线圈或铁心与铁心相互作用而产生转矩。
电动系仪表：当固定线圈通以直流电流I1时产生一磁感应强度为B的磁场。
若可动线圈通以电流I2，则可动线圈在磁场B中受到电磁场力F，并在这个力的作用下产生偏转。
区别：磁电系：a=f(Io)单值，小电流，只能测直流，永久磁场因此抗磁干扰；电磁系：可测直流、交流，易受干扰；电动系：可做功率表，易受磁干扰。
电子示波器的组成：示波管、垂直放大器、水平放大器、延迟线、扫描、触发电路、电子枪、电源等。
工作原理：输入X轴方向上锯齿波和Y轴上的正弦波，两个周期相同，叠加，输出正弦波。
智能仪表：仪器内含有微处理器，以微处理器为核心，具有信号采集、数据处理、显示记录、传输和测试过程自动控制等一系列功能。
虚拟仪器：在通用的计算机上加上了软件和硬件，使得使用者在操作这台计算机时，就像在操作一台由他本人设计的专用的传统的电子仪器。
微机化仪表具有的特点：a.用软件控制测量过程b.具备数据处理功能c.多功能化直流电位差计的工作原理：定阻：E为标准电池，R为标准电阻，Ux为被测电压，P为检流计，标准电压Us为R两端得电压，即Us=Io.R，Io为回路电流。
R1，R2，….Rn分别远远大于R，由切换开关S1,S2…Sn执行切换。
R不变，调节可调电阻，使P指零。
假如，当闭合S2时，P指零，则Ux=I2R=IoR，Ux=IoR。
定流：E为标准电池，En为标准电池，Rn为标准电阻，Ux为被测电压，P为检流计。
先将开关S拨在1位置，调节可变电阻Ro，使检流计P指零，则IoRn=En.校准后，再把开关S 拨向2，调节标准电阻R的滑动端，以改变标准电压Us，当检流计再次指零时，Ux=Us=IoR’=En.R’/Rn霍尔效应：当载流导体或半导体处于与电流相垂直的磁场中时，在其与电流与磁场构成的平面相垂直的导体或半导体两端面将产生电位差，这一现象被称为霍尔效应。
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（用左手法则 判断F的方向）
4.产生电磁阻尼示意图
为了加速可动部分停在平衡位置的过程，仪表还必须有 阻尼力矩（左手判断）
磁电系仪表 的阻尼力矩有两 种：
①由可动部 分的铝框架产生 的阻尼力矩；
②由线圈和 外电路闭合成回 路时产生的阻 尼力矩。
4.产生电磁阻尼示意图
当铝架在磁 场中运动时，闭 合的铝架切磁力 线产生感应电流 ie，这个涡流与 磁场相互作用产 生一个电磁阻尼 力矩Ｍa，使指 针较快停在读数 位置。
开关板式仪表的型号组成 携带式仪表的型号组成
表盘标记
电工仪表常见的表面标记符号
☆电工仪表标记符号
电流表 安培表
毫安表 电压表
千伏表
功率表 瓦特表
电能表 电度表
☆ 电 工 仪 表 标 记 符 号
开关板式仪表的型号
5、电测量指示仪表的组成
被测量
xHale Waihona Puke 测量线路过渡电量 测量机构
Y=f(x)
指针偏转角 =F(y)=(x)
测量线路的作用是把被测量x转换为测量机构可接受的
过渡量y（例如转换为电流）；然后，再通过测量机构把过
渡量ｙ转换为指针的角位移。
测量机构（俗称表头）是电测量指示仪表的核心，没有 测量机构就不成为电测量指示仪表，而测量线路则根据被测 对象的不同而配置，如果被测对象可以直接为测量机构接受， 也可以不配置测量线路。例如变换式仪表，就是用磁电系仪 表作为测量机构。下面着重讨论一下测量机构的组成。
第2章 电测量指示（直读式）仪表
§2.1、电工仪表的基本知识
电工仪表的种类 电测量指示仪表的组成及基本原理
2.1.电工仪表的基本知识
一、电工仪表的分类
测量各种电、磁量的仪表、仪器统称为电工仪表。 基本上可以分成三大类： 模拟仪表 数字仪表 比较仪表
1、电工仪表的分类
模拟指示仪表 ：
模拟指示仪表又称直读仪表，常装有指针， 根据指针在标尺上的位置读出被测量。如各种交 直流电流表、电压表、功率表、万用表。
（1）.测量机构的组成--驱动装置
固定部分
可动部分
产生转动力矩Ｍ的驱动装置
为了使电测量指示仪表的指针能够在 被测量的作用下产生偏转，就必须有一个 能产生转动力矩的驱动装置，不同类型的 仪表，驱动原理也不一样
（2）.测量机构的组成-控制装置
产生反作力矩Ｍα的控制装置
如果测量机构只有驱动装置，而没有控制装置，则 不论被测量x是大还是小，可动部分在转动力矩作用下， 总是偏转到尽头，好象一杆不挂秤砣的秤，不论被测重量 多大，秤秆总是向上翘起。
数字仪表：
用数字直接显示出被测量的数值，表内有数 字电路构成，也是一种直读式仪表。
比较仪器 ：
用比较法测量的仪表，如各类电桥测量仪表。
2、模拟指示仪表的分类
按工作原理：分为磁电系、电磁系、电动系、 感应系、静电系等。 按准确度等级可分为：０.1、０.2、０.5、
１.0、１.5、２.5、５.0 七级。 按外壳防护性能:如防尘、防爆、防水等
2.内磁式的结构
内磁式磁电 系仪表的结构见 图1-1-2。
它与外磁式的 区别在于把永久磁 铁4做成圆柱形，并 放在可动线圈之内。
内磁式结构特点
采用这种结构之后，由于磁极和导磁环都用导磁率很 高的软磁材料，所以闭合磁路的漏磁小、磁感应强度大、 仪表防御外磁场干扰的能力也得到增强、而且仪表对外界 其他设备中的磁敏感元件的影响也减少了。加上内磁式整 个结构比较紧凑，成本较低，所以与外磁式相比，是一种 比较先进的结构。
按读数装置：可分为指针式、光指示式
按使用方式：可分为安装式、便携式等
3、电测量仪表的主要技术性能
在国家标准中规定了各类仪表技术性能，主要 指标有：
仪表灵敏度 仪表准确度 仪表的阻尼时间
机表的功率损耗
仪表的坚固性与可靠性
4、电工仪表的表面标记和型号
电工仪表的表面标记 型号定义
1.外磁式测量机构
磁铁由硬磁 材料做成；
而极掌与铁 心则用导磁很高 的软磁材料做成。 铁心放在极掌之 间，并与极掌形 成一个磁场均匀 的环形气隙。
1.外磁式测量机构
可动部分
由绕在铝框架上 的可动线圈４、线 圈两端的两个半轴3、 与转轴相连的指针8、 平衡锤6以及游丝7 所组成。整个可动 部分支承在轴承上， 线圈位于环形气隙 之中。
§2.2 磁电系仪表
用途：磁电系仪表在电工仪表中占有重要地位。
它广泛地应用于直流电流和直流电压的测量。 与整流元件配合，可以用于交流电流与电压的测 量，与变换电路配合，还可以用于功率、频率、 相位等其它电量的测量，还可以用来测量多种非 电量，例如温度，压力等。
当采用特殊结构时，可制成检流计。磁电系 仪表问世最早，由于近年来磁性材料的发展，使 它的性能日益提高。
常用的阻尼装置有两种，一种是空 气阻尼器，另一种是电磁阻尼
（4）.测量机构的组成-其它装置
除了以上三种主要装置外，还应有指示 装置，即指针式的指针与度盘、光标式的 光路系统和刻度尺、调零器、平衡锤、止 动器、外壳等部分。
§2.2 磁电系仪表
内容提要：
磁电系仪表结构 磁电系仪表工作原理 磁电系仪表特性及其应用
内磁式可动部分的构造，则与外磁式基本相同，有 时也采用张丝结构，例如Ｃ36型的直流表。
内外磁结合式这种形式除了在可动线圈外部装了永久 磁铁之外，线圈内部的圆柱形铁心也改用永久磁铁，所以 称它为内外磁结合式。这种形式的特点是工作气隙内的磁 感应强度比较强，其他特点与外磁式相似。
3.产生转动力矩示意图
1.外磁式测量机构
测量机构结构分类： 磁电系仪表根据磁 路形式的不同，分为外 磁式，内磁式和内外磁 结合式三种结构。 外磁式测量机构如 图，由于永久磁铁放 在可动线圈之外，所 以称为外磁式。 整个结构为两大部分， 即固定部分和可动部 分。
固定部分： 由永久磁铁 １、
极掌 ２、和固定在 支架上的圆柱形铁 心5构成。
Mα= Wα
W----反作用力矩系数；
α----可动部分偏转角；
（3）.测量机构的组成-阻尼装置
产生阻尼力矩Ｍd的阻尼装置
可动部分具有一定的转动惯量，会造成 指针在平衡位置附近来回摆动。
为了尽快读数，测量机构必须设有吸收 这种振荡能量的阻尼装置，以便产生与可 动部分运动方向相反的力矩，即阻尼力矩。
4.产生电磁阻尼示意图
为了加速可动部分停在平衡位置的过程，仪表还必须有 阻尼力矩（左手判断）
磁电系仪表 的阻尼力矩有两 种：
①由可动部 分的铝框架产生 的阻尼力矩；
②由线圈和 外电路闭合成回 路时产生的阻 尼力矩。
4.产生电磁阻尼示意图
当铝架在磁 场中运动时，闭 合的铝架切磁力 线产生感应电流 ie，这个涡流与 磁场相互作用产 生一个电磁阻尼 力矩Ｍa，使指 针较快停在读数 位置。
开关板式仪表的型号组成 携带式仪表的型号组成
表盘标记
电工仪表常见的表面标记符号
☆电工仪表标记符号
电流表 安培表
毫安表 电压表
千伏表
功率表 瓦特表
电能表 电度表
☆ 电 工 仪 表 标 记 符 号
开关板式仪表的型号
5、电测量指示仪表的组成
被测量
xHale Waihona Puke 测量线路过渡电量 测量机构
Y=f(x)
指针偏转角 =F(y)=(x)
测量线路的作用是把被测量x转换为测量机构可接受的
过渡量y（例如转换为电流）；然后，再通过测量机构把过
渡量ｙ转换为指针的角位移。
测量机构（俗称表头）是电测量指示仪表的核心，没有 测量机构就不成为电测量指示仪表，而测量线路则根据被测 对象的不同而配置，如果被测对象可以直接为测量机构接受， 也可以不配置测量线路。例如变换式仪表，就是用磁电系仪 表作为测量机构。下面着重讨论一下测量机构的组成。
第2章 电测量指示（直读式）仪表
§2.1、电工仪表的基本知识
电工仪表的种类 电测量指示仪表的组成及基本原理
2.1.电工仪表的基本知识
一、电工仪表的分类
测量各种电、磁量的仪表、仪器统称为电工仪表。 基本上可以分成三大类： 模拟仪表 数字仪表 比较仪表
1、电工仪表的分类
模拟指示仪表 ：
模拟指示仪表又称直读仪表，常装有指针， 根据指针在标尺上的位置读出被测量。如各种交 直流电流表、电压表、功率表、万用表。
（1）.测量机构的组成--驱动装置
固定部分
可动部分
产生转动力矩Ｍ的驱动装置
为了使电测量指示仪表的指针能够在 被测量的作用下产生偏转，就必须有一个 能产生转动力矩的驱动装置，不同类型的 仪表，驱动原理也不一样
（2）.测量机构的组成-控制装置
产生反作力矩Ｍα的控制装置
如果测量机构只有驱动装置，而没有控制装置，则 不论被测量x是大还是小，可动部分在转动力矩作用下， 总是偏转到尽头，好象一杆不挂秤砣的秤，不论被测重量 多大，秤秆总是向上翘起。
数字仪表：
用数字直接显示出被测量的数值，表内有数 字电路构成，也是一种直读式仪表。
比较仪器 ：
用比较法测量的仪表，如各类电桥测量仪表。
2、模拟指示仪表的分类
按工作原理：分为磁电系、电磁系、电动系、 感应系、静电系等。 按准确度等级可分为：０.1、０.2、０.5、
１.0、１.5、２.5、５.0 七级。 按外壳防护性能:如防尘、防爆、防水等
2.内磁式的结构
内磁式磁电 系仪表的结构见 图1-1-2。
它与外磁式的 区别在于把永久磁 铁4做成圆柱形，并 放在可动线圈之内。
内磁式结构特点
采用这种结构之后，由于磁极和导磁环都用导磁率很 高的软磁材料，所以闭合磁路的漏磁小、磁感应强度大、 仪表防御外磁场干扰的能力也得到增强、而且仪表对外界 其他设备中的磁敏感元件的影响也减少了。加上内磁式整 个结构比较紧凑，成本较低，所以与外磁式相比，是一种 比较先进的结构。
按读数装置：可分为指针式、光指示式
按使用方式：可分为安装式、便携式等
3、电测量仪表的主要技术性能
在国家标准中规定了各类仪表技术性能，主要 指标有：
仪表灵敏度 仪表准确度 仪表的阻尼时间
机表的功率损耗
仪表的坚固性与可靠性
4、电工仪表的表面标记和型号
电工仪表的表面标记 型号定义
1.外磁式测量机构
磁铁由硬磁 材料做成；
而极掌与铁 心则用导磁很高 的软磁材料做成。 铁心放在极掌之 间，并与极掌形 成一个磁场均匀 的环形气隙。
1.外磁式测量机构
可动部分
由绕在铝框架上 的可动线圈４、线 圈两端的两个半轴3、 与转轴相连的指针8、 平衡锤6以及游丝7 所组成。整个可动 部分支承在轴承上， 线圈位于环形气隙 之中。
§2.2 磁电系仪表
用途：磁电系仪表在电工仪表中占有重要地位。
它广泛地应用于直流电流和直流电压的测量。 与整流元件配合，可以用于交流电流与电压的测 量，与变换电路配合，还可以用于功率、频率、 相位等其它电量的测量，还可以用来测量多种非 电量，例如温度，压力等。
当采用特殊结构时，可制成检流计。磁电系 仪表问世最早，由于近年来磁性材料的发展，使 它的性能日益提高。
常用的阻尼装置有两种，一种是空 气阻尼器，另一种是电磁阻尼
（4）.测量机构的组成-其它装置
除了以上三种主要装置外，还应有指示 装置，即指针式的指针与度盘、光标式的 光路系统和刻度尺、调零器、平衡锤、止 动器、外壳等部分。
§2.2 磁电系仪表
内容提要：
磁电系仪表结构 磁电系仪表工作原理 磁电系仪表特性及其应用
内磁式可动部分的构造，则与外磁式基本相同，有 时也采用张丝结构，例如Ｃ36型的直流表。
内外磁结合式这种形式除了在可动线圈外部装了永久 磁铁之外，线圈内部的圆柱形铁心也改用永久磁铁，所以 称它为内外磁结合式。这种形式的特点是工作气隙内的磁 感应强度比较强，其他特点与外磁式相似。
3.产生转动力矩示意图
1.外磁式测量机构
测量机构结构分类： 磁电系仪表根据磁 路形式的不同，分为外 磁式，内磁式和内外磁 结合式三种结构。 外磁式测量机构如 图，由于永久磁铁放 在可动线圈之外，所 以称为外磁式。 整个结构为两大部分， 即固定部分和可动部 分。
固定部分： 由永久磁铁 １、
极掌 ２、和固定在 支架上的圆柱形铁 心5构成。
Mα= Wα
W----反作用力矩系数；
α----可动部分偏转角；
（3）.测量机构的组成-阻尼装置
产生阻尼力矩Ｍd的阻尼装置
可动部分具有一定的转动惯量，会造成 指针在平衡位置附近来回摆动。
为了尽快读数，测量机构必须设有吸收 这种振荡能量的阻尼装置，以便产生与可 动部分运动方向相反的力矩，即阻尼力矩。