第二章 磁电系仪表

图2-3 磁电系测量机构的磁路结构 产生转动力矩原理图
M = 2NBlIγ
第一节 磁电系测量机构
M = 2NBlIγ 式中， 转轴中心到有效边的距离。 式中，γ 转轴中心到有效边的距离。 由于线圈平面的有效面积 A = 2lγ 故有
M = NBAI
(2 - 3) )
反作用力矩 Mf 的大小与游丝形变大小成正比， 的大小与游丝形变大小成正比， 即与偏转角 α 乘正比
第三节 磁电系检流计
一、结构和工作原理
1．结构 ． 磁电系检流计常用来检查电路中有无电流通过成， 磁电系检流计常用来检查电路中有无电流通过成， 一般有指针式和光点式。 一般有指针式和光点式。 光点式检流计的结构示意和读数装置如图 2-9 和图 2-10 所示 。
图2-9
张丝及悬挂检流计结构示意
图 2 - 10
第二节 磁电系电流表
3．测量前检查 ． 测量前，应先检查电流表指针是否对准“ ” 测量前 ， 应先检查电流表指针是否对准 “0” 刻 度线。 使指针对准“ ” 度线。如果没对 ， 应调节调零器 ， 使指针对准“0” 刻度线。 刻度线。 4．电流表与被测电路的连接 ． 测量时， 测量时，应将电流表串联于被测电路的低电位一 +”进 标有“ 是公共端。 侧。“+”进“-”出。标有“*”是公共端。 5．正确读数 ． 读数时，应让指针稳定后再进行读数， 读数时， 应让指针稳定后再进行读数 ，并尽量使 视线与刻度盘保持垂直。如果刻度盘有反射镜， 视线与刻度盘保持垂直 。如果刻度盘有反射镜， 应使 指针和指针在镜中的影像重合，以减小误差。 指针和指针在镜中的影像重合，以减小误差。
I n= Ic
则由式( 则由式(2 - 5)可得 )
1 Rf = Rc n−1
(2 - 5) )
第二节 磁电系电流表
二、技术特性和应用范围
内阻很小 1．技术特性 ． 结构比较复杂， 结构比较复杂，成本较高 应用范围广 2．应用范围 ． 磁电系电流表主要用于直流电路中电流的测量。 磁电系电流表主要用于直流电路中电流的测量。 利用外附分流器，其量程范围从几微安到几百安。 利用外附分流器，其量程范围从几微安到几百安。
第二章 磁电系仪表
第一节 磁电系测量机构 第二节 磁电系电流表 第三节 磁电系检流计 第四节 磁电系电压表 第五节 万用电表
学习目标： 学习目标：
1．了解磁电系测量机构的结构、工作原理、技术 ．了解磁电系测量机构的结构、工作原理、 特性和应用范畴。 特性和应用范畴。 2．理解磁电系电流表、检流计、电压表、万用表 ．理解磁电系电流表、检流计、电压表、 的结构、测量线路、工作原理、技术特性和应用范围。 的结构、测量线路、工作原理、技术特性和应用范围。
第五节 万用电表
3．交流电压档和电流档的测量线路 ． (1)整流电路 )
第五节 万用电表
(2)整流系多量程电压表 )
图 2 - 26 MF30 型万用表交 流电压挡测量线路
第五节 万用电表
(2)整流系多量程交流电流表 )
图 2 - 27
MF30 型万用表交流电流挡测量线路
第五节 万用电表
3．欧姆档的测量线路 ． 注意： 注意：随着电阻测量倍 率的扩大， 率的扩大，电阻表的总内阻 页按十倍率增大，测量时电 页按十倍率增大， 路的工作电流相应减小， 路的工作电流相应减小，限 制了电阻测量倍率的扩大。 制了电阻测量倍率的扩大。 解决办法： 解决办法： (1)提高电路灵敏度。 )提高电路灵敏度。 (2)提高电池电压。 )提高电池电压。
M f = Dα
式中， 游丝的反作用力矩系数。 式中，D 游丝的反作用力矩系数。
(2 - 3) )
第一节 磁电系测量机构
根据物体平衡条条件 Mf = M 可得 Dα = NBAI 所以
NBA I α= D
(2 - 3) )
根据指示仪表灵敏度的定义， 根据指示仪表灵敏度的定义 ，磁电系测量机构的 灵敏度
第二节 磁电系电流表
2．工作原理 ． 所示， 如图 2 - 5 所示，根据欧姆定 律和并联电路的特点， 律和并联电路的特点，可以得到 Rc Rf I c Rc = I Rc + Rf Rf 所以 Ic = I (2 - 5) ) Rc + Rf 表示量程扩大的倍数， 如果用 n 表示量程扩大的倍数，即
第四节 磁电系电压表
一、结构和工作原理
1．结构 ． 磁电系电压表由磁电系测量机构和测量线路 磁电系电压表由磁电系测量机构和测量线路附 加电阻组成。 是磁电系电压表的基本电路。 加电阻组成。图 2 - 14 是磁电系电压表的基本电路。 附加电阻用温度系数 很小的锰铜丝烧制而成， 很小的锰铜丝烧制而成 ， 通常制成内附式装在表壳 内部。 内部。
第二节 磁电系电流表
三、使用维护方法
1．直流电流的测量方法 ． 所示，磁系电流表直接与负载串联。 如图 2 - 8 所示，磁系电流表直接与负载串联。
图2-8
直流电流的测量方法
Байду номын сангаас
电流表接入被测电路后，相当于串联了一个电阻， 电流表接入被测电路后，相当于串联了一个电阻， 从而使被测电流比实际小 U I= R + RA
图 2-14 直流电压的测量方法
第四节 磁电系电压表
2．使用维护方法 ． (1)正确选择磁电系电压表。 )正确选择磁电系电压表。 (2)测量时应将电压表并联接入被测。 )测量时应将电压表并联接入被测。 (3)多量程电压表换挡时应断开电路。 )多量程电压表换挡时应断开电路。 (4)不使用时，按说明书妥善保管。 )不使用时，按说明书妥善保管。
第二节 磁电系电流表
6．维护方法 ． 由于磁电系电流表的过载能力很小,使用时一定要 由于磁电系电流表的过载能力很小 使用时一定要 注意连接电路的极性和量程的选择 。 若在测量中发现指针反向偏转或正向偏转超过标度 尺上满刻度线 ， 应立即断电停止测量 ， 待连接正确或重 新选择更大量程的电流表后再进行测量 。 另外， 当测量工作完毕后， 应先断电源， 另外 ， 当测量工作完毕后 ， 应先断电源 ， 再从测量 将其放置在干燥、 电路中取下电流表 ， 将其放置在干燥、通风和阴凉的环 境中。对灵敏度、 境中。对灵敏度、准确度很高的微安表和毫安表 ， 应用 导线将正负端钮连接起来，以保护仪表的测量机构。 导线将正负端钮连接起来，以保护仪表的测量机构。
1．正确选择磁电系检流计 ．
第三节 磁电系检流计
选择磁电系检流计时应主要根据以下几点: 选择磁电系检流计时应主要根据以下几点: (1)选择与测量电路准确度相适应的灵敏度或电流 ) 常数。 常数。 (2)选择在合适的阻尼状态下工作。 )选择在合适的阻尼状态下工作。 (3)选用阻尼时间较短的检流计。 )选用阻尼时间较短的检流计。 2．使用维护方法 ． (1)使用时必须轻放 ) (2)串联大电阻进行保护 ) (3)决不允许用万用表或电阻表去测检流计内阻。 )决不允许用万用表或电阻表去测检流计内阻。
3．掌握以上仪表的使用与维护方法。 ．掌握以上仪表的使用与维护方法。 4．掌握电流表、电压表扩大量程的方法。 ．掌握电流表、电压表扩大量程的方法。
第一节 磁电系测量机构
一、结构和工作原理
1．结构 ． 通常的磁电系测量机构由固定的此路系统和可动 的线圈部分组成， 所示。 的线圈部分组成，其结构如图 2 - 1 所示。
R j = ( m − 1) Rc
(2 - 8) )
第四节 磁电系电压表
二、技术特性和应用
(1)量程范围较广。 )量程范围较广。 (2)内阻较高，对被测电路影响小。 )内阻较高，对被测电路影响小。
三、直流电压的测量方法和磁电系电压表的使用维 护方法
1．直流电压的测量方法 ． 工程测量中， 工程测量中，常用磁 电系电压表与负载并联， 电系电压表与负载并联， 如图 2-17。 。
第五节 万用电表
2．万用表的使用维护方法 ． 一般来说，使用万用表时，必须注意以下几点： 一般来说，使用万用表时，必须注意以下几点： +”黑 (1)插孔的选择，红“+”黑“-”。 )插孔的选择， (2)测量档位的选择。 )测量档位的选择。 3)量程选择。 (3)量程选择。 (4)正确读数。 )正确读数。 (5)欧姆档的使用。 )欧姆档的使用。 (6)注意操作安全。 )注意操作安全。
光标读数装置
第三节 磁电系检流计
光点式检流计分为两种： 光点式检流计分为两种：
便携式检流计 安装式检流计
如图 2 - 11 所示。 所示。 所示。 如图 2 - 12 所示。
图 2 - 11 便携式检流计结构示意图
图 2 - 12
安装式检流计结构图
第三节 磁电系检流计
二、磁电系检流计的选择和使用维护方法
第二节 磁电系电流表
2．合理选择电流表 ． (1)根据被测量准确度要求，合理选择电流表的准 )根据被测量准确度要求， 确度。 确度。 (2)根据被测电流大小选择相应量程的电流表。 )根据被测电流大小选择相应量程的电流表。 (3)根据使用环境，选择适合电流表使用条件的组 )根据使用环境， 别。 (4)合理选择电流表内阻。 )合理选择电流表内阻。
NBA S= D
(2 - 4) )
第一节 磁电系测量机构
二、技术特性和应用范围
准确度高 1．技术特性 ． 灵敏度高 表盘标度尺的刻度均匀 过载能力小 只能测量直流 2．应用范围 ． 磁电系测量机构主要用于直流仪表， 磁电系测量机构主要用于直流仪表， 在直流标准 便携式和安装式仪表中都得到广泛应用。 表、便携式和安装式仪表中都得到广泛应用。
第二节 磁电系电流表
一、结构和工作原理
1．结构 ． 分 磁电系电流表由磁电系测量机构和测量线路 分 流器构成。 是最基本的磁电系电流表电路。 流器构成。图 2 - 5 是最基本的磁电系电流表电路。
图2-5