电磁式仪表的结构和工作原理
电工仪表及测量——电磁系仪表
电磁系防干扰性能
➢ （２）无定位结构：即把测量机构的线圈分成二 部分且反向串联。当线圈通电时，两线圈产生的 磁场方向相反，但转矩却是相加的，见图。外磁 场对测量机构的影响是：一个线圈磁场被削弱， 另一个却被增强，两部分结构?完全对称，作用可 互相抵消一部分，所以不论仪表放置位置如何， 外磁场的影响总要被削弱，故名为无定位结构。
电磁系多量程电流表
电磁系多量程电流表
➢ 如将线圈分成四段绕制，通过四段的串联、并联和混联可 构成三个量限的电流表。设该线圈的线径允许流过的电流 为Ｉ，则通过串并联可得到Ｉ、２Ｉ和４Ｉ的量限；
➢ 此外，如配接内附电流互感器将各种被测电流变换成固定 线圈允许流过的电流，则构成多量程电磁系交流电流表。
第三章 电磁系仪表
➢ 电磁系仪表是测量交流电压与交流电流的最常用 一种仪表。它具有结构简单，过载能力强、造价 低廉以及交直流两用等一系列优点。在实验室和 工程仪表中应用十分广泛；
➢ 电磁系仪表的结构有吸引型、推斥型和吸引—推 斥型三种。结构如下图，固定线圈１和偏心装在 转轴的可动铁芯２、转轴上还装有指针３、阻尼 翼片４、游丝５；
➢电磁系仪表的磁场靠线圈产生，为了得到 一定的磁场强度，匝数应足够多。线径不 能用得很粗，否则重量太大。由于线径细 而匝数多，内阻因而较大，消耗功率较多， 测量时将带来一定的误差。
电磁系多量程电流表
➢ 当构成多量程电流表时，不宜采用分流器。因为 线圈内阻较大，对一定的电流分配关系，分流器 电阻也大，它的尺寸和功耗也要增大，这样做不 合理。为构成多量限电流表，通常是将固定线圈 分段绕制，采用线圈串并联结合的方法改变量程。 如图为双量限电流表；
➢ 当线圈通有电流时，产生磁场，偏心铁片被磁化， 而与固定线圈互相吸引，产生偏心力矩，而带动 指针偏转。在线圈通有交流电流的情况下，由于 两铁片的极性同时改变，所以仍然产生推斥力。
磁电系仪表
BNs BNs U C I SU U C D D R
三、技术性能
1.灵敏度高、准确度高、表耗功率低
由于永久磁铁与铁心间的气隙小，气隙间的磁感应强度比较强，所以磁电
系仪表有比较高的灵敏度。且磁感应强度较强时，驱动力矩大，可采用反作
用力矩系数比较大的游丝。有较大的定位力矩，使摩擦力矩的影响减小。内 部磁场强度大，外磁场影响相对弱，可获得较高的准确度。且表耗功率低， 对被测电路的影响小。所以磁电系仪表是一种应用广泛具有高灵敏度、高准 确度、低表耗功率的仪表。
2.具有均匀等分的刻度
磁电系仪表的指针偏转角与可动线圈的电流成正比，标尺的刻度均匀等分， 易于标尺的制作。
3,只能用于直流电路
若在交流范围使用，必须配整流器。
四、电流表分流器 磁电系仪表可以通过分流器扩大其量程，也 可以并联若干个电阻，通过更换输入接头，可 组成多量程的电流表。
分流器电路
多量程分流器电路 分流器电路加温度补偿电阻
U
磁电系仪表
一、磁电系仪表结构
二、磁电系仪表工作原理
可动线圈通电后，由于线圈在磁场中受到电磁力矩 的作用使指针产生偏转，当可动线圈稳定后，可认为 驱动力矩等于反作用力矩，并推出仪表偏转角与电流 关系为
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
M Ma 2 BlINr D BNs I SI I D 若与被测电压并联，仪表的内阻为 R ，则仪表 偏转角与电压关系为
Rsh Rc n 1
五、电压表的附加电阻
扩大电压表量程可以串联附加电阻，设直接测量的 量程为 U c，测量机构内阻为 Rc，串联附加电阻 Rad 后，可将电压量程扩大为 U ，则 U 与 U c 的关系可 由下式求得
Uc U Ic Rc Rad Rc
电磁式热量表工作原理安全操作及保养规程
电磁式热量表工作原理安全操作及保养规程1. 介绍电磁式热量表是利用电磁感应原理测量热量的一种仪表。
它可以准确测量流过管道的热量，并显示出来。
本文将介绍电磁式热量表的工作原理、安全操作方法及保养规程。
2. 工作原理电磁式热量表通过测量电磁感应产生的电压来计算流过管道的热量。
其工作原理如下：1.热量流过管道时，导热介质中的温度会发生变化。
2.传感器安装在管道上，可以感知到温度的变化。
3.温度变化会使传感器中的热敏电阻发生变化。
4.热敏电阻的变化会导致电磁线圈中的电流变化。
5.电流变化产生的磁场会在另一个线圈中感应出电压。
6.通过测量这个感应电压，可以计算出流过管道的热量。
3. 安全操作为了确保电磁式热量表的正常运行和操作的安全性，我们应当遵循以下几点：3.1 安装1.安装前，确保电磁式热量表的工作环境符合要求，避免有强磁场和高温的干扰。
2.仔细检查热量表的各个部件是否完好无损。
3.确保热量表与管道连接的密封性良好，避免漏水漏气。
3.2 使用1.在正确安装的基础上进行使用，不得私自拆卸和改动热量表。
2.注意热量表的使用范围和最大工作温度，避免超出范围使用。
3.定期检查热量表的显示和测量精度，如发现异常应及时修理或更换。
4.避免在高磁场和高温环境下使用热量表，以免影响测量精度。
5.禁止私自调整热量表参数，如需调整应由专业人员操作。
3.3 维护1.定期清洁热量表的外表面，保持表面干净，避免灰尘和污垢的堆积。
2.定期检查热量表的密封性和连接处是否有漏水漏气的情况。
3.如发现热量表出现故障或异常，应及时通知维修人员进行检修或更换。
4. 保养规程为了延长电磁式热量表的使用寿命和保持其正常工作状态，我们应当按照以下规程进行保养：1.每隔一段时间，仔细检查热量表的工作状态和外观，如发现异常应及时处理。
2.定期清洗热量表的外表面，使用软布和清洁剂轻轻擦拭，避免用硬物刮擦表面。
3.注意防止热量表接触化学物质和腐蚀性物质，以免损坏热量表。
磁电式电流表的工作原理
磁电式电流表的工作原理磁电式电流表是利用载流矩形线圈在磁场中受力偶矩转动的原理制成的。
当被测电流通过电流表线圈时，线圈在辐射状磁场中受到力偶矩的作用，带动指针一起偏转。
但这个力偶矩不随转角变化。
如果通入线圈中的电流为I，线圈的面积为S，其匝数为N，磁场的磁感应强度为B，则力偶矩为M＝NBIS在这个磁力偶矩M的作用下，线圈绕轴转动。
与此同时，一盘游丝被扭紧，另一盘游丝被放松，对线圈施加一个反向弹性力偶矩。
当线圈相对平衡位置转过α角时，弹性力偶矩为Mα＝Kα式中的K为游丝的扭转弹性系数。
线圈转过α角后静止时，则有M＝MαNBLS＝Kα由上式可以得到α＝（NBS／K）I令S1＝NBS／K，则α=S1I通常把S1称作电流表的“电流灵敏度”，它表示电流表线圈中通过单位电流时，线圈偏转角的大小。
电流灵敏度的大小，由电表本身的构造所决定，从公式α＝S1I可以看出，线圈转角α的大小，与线圈中的电流I成正比。
因此，磁电式电流表就可以根据指针偏转角的大小，来确定被测量的电流的大小。
磁电式电流表满偏电流一般在10μA左右，教学用的大型演示电流表满偏电流在1mA 左右。
因此，没做改装的磁电式电流表通常用来检测微小电流用，常把它称作“检流计”，在刻度盘上用字母“G”表示。
检流计的“0”点通常是在刻度盘的中央，电表的指针可左右摆动。
将微安表改装成多用电表的实践和体会——研究性学习课题报告为了全面培养学生综合运用所学知识的能力，收集和处理信息的能力，本学期我校在各年级开展了研究性学习活动。
我们一行10人在老师的指导下选择了“电流表的改装”和“电荷的测定”两个课题。
现第一课题经过理论准备、实验设计、实验操作、误差分析、实验改进、总结提高等阶段，已初步结束，特写研究性学习报告如下：一、磁电式仪表的工作原理1．磁电式仪表的构造图：在蹄形磁铁一块，作用：产生强磁场；圆形软铁二块，作用：将永久磁铁的磁场转变为“均匀辐射磁场”；转动轴，铝框、线圈、指针、螺旋弹簧两个。
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【精品文档】
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。
它具有结构简单、过载能力强、造价低廉以及可交直流两用等一系列优点，因此电磁式仪表在电力工程，尤其是固定安装的测量中得到了广泛的应用。
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。
电磁测量2.
12
三、磁电式仪表
磁电式测量机构主要用于测直流电路中的电流、 电压如果附加一变换器则可构成具有磁电式 测量机构；并带有整流的仪表，则可以测量 交流。（万用表）
1、用作电流表 由于磁电式仪表的测量机构所允许通过的电流
当I IC / 2 ,则 Rx 称欧姆表的中值电阻。 当 I 0 ,即 R ,则欧姆表量程是无限且标尺
x
刻度为非线性
19
这种欧姆表当干电池电压由于使用久而减小时， 则读数会出现严重错误，为克服这种误差，在欧姆 表测量机构两端并联调节用的ab支路。
ab支路的作用:
• 不仅可以扩大量程，而且使扩大量程可以调节。 当新的干电池接入电路时，将RA调节较小，以便 使Rx=0 时，测量机构中I I ，当电池电压随使
平衡时：
k I SI
W
i
SI称作电流灵敏度，即单位电流所能引起的稳定偏转角 5
一、结构及原理 1、结构： 固定部分：
永久磁铁 可动部分：
可动线圈
6
2、原理: 磁电式仪表是根据导体在磁场中受力即电动机原理。
①当可动线圈流过电流时，则线圈电流和永久磁铁 的磁场相互作用，产生磁力，并形成转动力矩， 使线圈转动。即：
2
构成：可动部分和固定部分。
原理：
1、转动力矩：
M dA
d
f (x)
其中： 为偏转角，A取决于测量机构的结构
参数和被测电参量x。
2、 反抗力矩： M W
其中：W为常数，或是偏转角的函数。
3、当可动部分的静止偏转角对应于转动力矩与反 抗力矩相等的位置时，有：
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电磁式仪表的结构和工作原理
电磁系仪表是一种交直流两用的测量仪表，其测量机构主要由通过电流的固定线圈和处于固定线圈内的可动软磁铁芯组成，可分为吸引型、排斥型和排斥-吸引型三种基本类型。
下面介绍吸引型的测量机构工作原理。
吸引型测量机构如图1 所示。
它是扁平型的固定线圈和可动的软磁铁芯所组成。
扁线圈中的中间有一条窄缝。
在可动部分的转轴上，还固定有指针、游丝、平衡锤和阻尼片。
当被测量的电流通过固定线圈时，在线圈的窄缝中就产生磁场。
在磁场的电磁力作用下，软磁铁芯被吸入线圈的窄缝，带动可动部分偏转，当偏转到的转动力矩与游丝的反作用力矩平衡时，指针就稳定下来。
当被测量电流的方向改变时，则磁场方向及铁芯被磁化的极性也同时改变，所以相互之间的吸引作用仍保持不变，也就是转动力矩的方向不变，由此可知转动力矩的方向与电流方向的变化无关，因此电磁系仪表能用于交流电路的测量。
在交流电路中，固定线圈的磁场使可动体发生偏转的电磁能量为
2
12
W Li =
式中i 为通过线圈的电流，L 为线圈的电感。
此时电磁能量是用来产生转矩的，测量机构的瞬时转动力矩为
212t dW dL
M i dt
d α=
=
可动部分的平均转矩为
∫
∫
=
=
T
T
t p dt i T
d dL dt M T
M 0
20
1211
α
式中，
20
21I dt i T
T
=∫
（I 是交流电流的有效值）。
因此电磁系仪表的转动力矩为
2212p f dL
M I
K I d α
=
= 式中f K 表示频率为f 时仪表的系数。
若电磁系仪表用于直流电路时，则转矩为
20I K M =
1—线圈 2—固定线圈 3—可动铁芯
4—磁屏蔽 5磁感应阻尼片 图1 电磁系线圈测量机构
式中，0K 为直流条件下仪表的系数。
反作用力矩由游丝产生，反作用力矩为
M D αα=⋅
当转动力矩平衡时，p M M α=，即
221212dL D I d dL I D d αα
αα⋅=
=
由于当/dL d α为常数时，偏转角与通过线圈的电流的平方成正比，所以电磁系仪表的刻度特性是非线性，前密后疏。
电磁系电流表的测量方法是根据它的工作原理，把固定线圈直接串联于被测电路中就可测量电流。
多量程的电流表的固定线圈是分成数段绕制的，借助仪表的接线柱可
以改变线圈中各段线圈的连接方法得到几个量程，如图2所示，此表是两个量程的电流表，因此固定线圈分两段绕制，把两段线圈串联接法转换成并联接法，可得到比例为1：2的两个量程，即大量程是小量程的两倍。
电磁系电压表的测量机构是由固定线圈和附加电阻而成，如图3所示
被测电压为U ，附加电阻R ，通过固定线圈电流为I ，可动部分的偏转角为
α
ααd dL
R U W
d dL I W 2
221
21⎟
⎠⎞⎜⎝⎛=
= 由此可见，为了减小电压工作时的损耗，应使附加电阻的阻值大一些。
图2 多量限电流表的线路
图3 电磁系电压表原理线路。