电动系仪表及功率的测量
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。
2. 工作原理
固定线圈中的电流 I1 ( i1 ) 磁场 可动线圈中的电流 I2 ( i2 )与磁场相互作用电磁 力 F 线圈受到转矩 T 线圈和指针转动，
用电动系测量机构测量直流 电时，可动线圈受到的转动力矩 M与通过两线圈的电流I１、I２ 的乘积成正比，即
• 有一感性负载，额定功率为400W，额定电 压为220V ,功率因数为0.75 。现用D19- W. 型功率表的电流量程为2.5/5 A ，电压量程 为150/300 V ，去测量它实际消耗的功率， 试选择所用功率表的量程。
解:因为负载额定电压为220V，应选功率表电压量程为 300V负载额定电流为I=2.42 A • 故确定选用电流量程为2.5 A ，电压量程为300V，功率量 程为300*2. 5= 750W的功率表。 在使用功率表时，不仅要注意使被测功率不超过仪表的 功率量程，通常还要用流表、电压表去监视被测电路的电流 和电压，使之不超过功率表的电流量程和电压量程，确保仪 表安全可靠地运行。
4．正确读数
• 1）求分格常数
U max I max C (瓦 / 格) Dmax
• 2）读偏转指示格数 D • 3）计算实测功率
P=C· D
式中P为被测功率,C为标尺的每格瓦数,又称瓦特表 的功率常数。
四 低功率因数瓦特表
1.低功率因数功率测量的特殊问题 在功率测量中常遇到被测电路功率因数很低的情况，从原理 上说，普通的电动式瓦特表也可以用于低功率因数电路的功率测 量，但在实际上，存在以下问题：
列举两种： （1）采用补偿线圈的低功率因数瓦特表； （2）采用补偿电容的低功率因数瓦特表。
补偿线 圈
补偿电 容 采用补偿线圈的低功率因数瓦特表 采用补偿电容的低功率因数瓦特表
2)重新刻度
低功率因数瓦特表是在较低的额定功率因数（通常cosφn=0.1 或cosφn=0.2 ）的条件下刻度的。因此，其功率常数为：
2．正确接线 1.电流线圈与负载串联 2.电压线圈与负载并联 3 . 两线圈﹡端同接高电位端（或同接低电 位端）
图（a）适用于负载阻抗远大于电流线圈阻抗，称为 “瓦特表电压支路前接”； 图（b）适用于负载阻抗远小于电流线圈阻抗，称为 “瓦特表电压支路大于电流线圈电阻） •2）电压线圈后接法（负载电阻远小于电压线圈电阻）
案例：用互感器扩大单相功率表量程
如果被测电路功率大于功率表量程，则必须加接 电流互感器与电压互感器扩大其量程，其电路如下图 所示。电路实际功率为 P＝k1k2P1
用电流互感器和电压互感器扩大单相功率表量程
多量程(量程的扩大)
图1 电流量程的扩大
图2 电压量程的扩大
3．正确操作 1）换量程时应停电 2）顺序测量 3）反偏时的处理（电流端钮接线交换）
三 单相电动系功率表
D26-W型便携式单相功率表
(一)单相功率表的结构和工作原理
1.结构
+ * i1 R
*
i
负 载
u
-
i2
电动式瓦特表原理线路
静圈(固定线圈)： 称为瓦特表的电流线圈 匝数少，导线粗，与负载串联，作为电流线圈。 动圈(可动线圈)：称为瓦特表的电压线圈 匝数多，导线细，与负载并联，作为电压线圈。
▲测量0.5A电流时：I1=I2=I
α=KI2 ▲量程大于0.5A时：设 I1=k1I，I2=k2I，cosφ=k3则
K1k1k 2 k 3 2 I K 'I 2 K2
大量程电流表，固定线圈可 与可动线圈并联
小量程电流表，固定线圈可与可动线圈串联
▲电动式电压表
电动式电压表一般是把定圈和动圈串联以后再 根据量程大小，串联不同的附加电阻。
M K1 I 1 I 2
当转动力矩M与反作用力矩 Mf 相等时，即M＝Mf 时 仪表指针的偏转角α为
K1 I1 I 2 KI1 I 2 D
K1 I1 I 2 D
仪表的转动转矩 通入直流时，M=k1I1I2 通入交流时，
M=k1I1I2cos
i1和i2的 有效值 结论: 指针偏转的角度与两个电流 (对交流为有效值)的乘积成正比。 i1和i2之间 的相位差
二 电动系仪表的技术特点
（1）准确度高（可达0.1—0.05级），交直流两 用，还可测量非正弦； （2）频率特性好； （3）易受外磁场影响；
（4）本身消耗功率大，电压表内阻较小；
（5）仪表的过载能力差； （6）刻度不均匀； （7）价格较高。
▲电动系电流表 同磁电式仪表相同，电动式仪表的活动线圈也要用比较细 的导线绕制，动圈电流也是通过游丝导入，所以动圈允许通过 的电流不能太大。作为小量程电流表使用时，固定线圈与可动 线圈串联，作为大量程使用时，由于可动线圈不允许通过大电 流，故可动线圈只能与固定线圈并联。
原理示意图
2.工作原理
i i1 i2 i1
I2 U 2 2 R R ( L) U
I + u 电动式瓦特表原理线路
*
i1 R
*
i1
负 载
U KI 1 I 2 cos KI cos Rv
i2
K p IU cos K p P
阻和附加电阻之和。 I2正比U，且
（1）读数误差大；
（2）测量误差大； （3）角误差大。 [所谓角误差是指在普通瓦特表电压支路中由于忽略了电压 线圈的感抗,而认为电压支路中的电压与电流同相，这样所引起
的误差称为角误差。]
2.普通的电动式瓦特表变低功率因数瓦特表办法 1).结构上采用补偿
在低功率因数瓦特表中，采取了特殊措施来减小误差，下面
Rv 是电压支路的总电阻，即动圈电
可认为i2与u同相
(二)单相电功率表的使用方法
• 1．功率表的量程及其选择 电流量程IN 电压量程UN 功率量程PN D19-W.型功率表的电流量程为5/10 A ， 电压量程为150/300 V ， 其功率量程有: P1=5X150=750 W P2=10X150=1500 W 或P2'=5X300=1500 W P3 =10X300=3 000 W
电工仪表与测量课程标准精选全文
可编辑修改精选全文完整版电工仪表与测量课程标准课程名称:电工仪表与测量适用专业：中等职业学校电气技术应用（电气设备安装与维护）专业1．前言1．1课程性质电工仪表与测量是中等职业学校电气技术应用（电气设备安装与维护）专业的一门专业课程,是传授电工仪表与测量知识与培养常用电气测量能力的的专业课，旨在培养学生使用常用电工仪器仪表的能力。
主要内容包括:常用电工仪器仪表的结构、工作原理、技术特性;常用电工仪器仪表的正确使用、简单校验、维护及保养知识；电量及电参量的正确测量;误差产生的原因及清除方法。
1．2设计思路以电气技术应用(电气设备安装与维护）专业中的电工测量基本操作任务为依据设置本课程。
课程内容的选取紧紧围绕掌握电工测量方法所需的职业能力培养目标,同时充分考虑本专业中职生对相关理论知识的需要，并融入维修电工职业资格鉴定四级的相关要求。
本课程建议为80课时.2、课程目标通过本课程的学习，使学生掌握常用电工测量仪表的结构、工作原理、选择以及使用方法、电工测量方法的选择、测量数据的处理等专业基础知识，为完成电工测量的实际操作打下一定的理论基础，同时能够达到维修电工岗位四级职业标准的相关要求。
在完成本课程相关岗位的学习任务中培养学生诚实守信、善于沟通合作的品质，并在此基础上达到以下职业能力培养目标。
⏹了解电工仪表与测量在电工工作中的重要作用及发展概况。
⏹熟悉常用电工仪器仪表的组成结构及工作原理。
⏹掌握常用电工仪器仪表的正确使用、维护及保养知识。
⏹掌握合理选择电工仪器仪表的方法。
⏹会选择合理的测量方法测量电量及电路参数.了解误差产生的原因及误差消除的方法。
3。
课程内容和要求5、实施建议5、1教材编写（1）依据本课程标准编写教材，教材应充分体现任务引领、实践导向的课程设计思想。
(2）以“工作任务"为主线来设计教材，结合职业技能鉴定要求，以岗位需要即“必需、够用”为原则来确定教学内容，根据完成专业教学任务的需要来组织教材内容。
(完整版)电工仪表与测量习题册参考答案
电工仪表与测量习题册参考答案第一章电工仪表与测量的基本知识第一节常用电工仪表的分类、型号和标志一、填空题1.同类标准量2.仪表可动部分的机械偏转角指示器直读式3.磁电电磁电动感应4.安装便携便携5.便携6.数字数码的形式7.两带微处理器自动测试系统8.9•二、判断题1. X2. V3. X4. V5. V6. X 7X三、选择题1. A2. D3. D4. D5. A四、名词解释1.D19-W答案：表示一只设计序号是19的便携式电动系功率表。
2.1D1-W答案：表示一只设计序号是1的安装式电动系功率表。
3.DX282答案：表示一只设计序号是282的无功电能表。
4.D26~coscp答案：表示一只设计序号是26的便携式电动系功率因数表。
5.19Dl-coscp答案：表示一只设计序号是1的安装式电动系功率因数表。
6.45Tl-coscp答案：表示一只设计序号是1的安装式电磁系功率因数表。
7.D3-Hz答案：表示一只设计序号是3的便携式电动系频率表。
8.62Ll-coscp答案：表示一只设计序号是1的安装式整流系功率因数表。
，9.DD28答案：表示一只设计序号是28的单相电能表。
10.DT12答案：表示一只设计序号是12的三相四线电能表。
11.25C16-A答案：表示一只设计序号是16的安装式磁电系电流表。
12.DS36答案：表示一只设计序号是36的三相三线电能表。
13.T62-V答案：表示一只设计序号是62的便携式电磁系电压表。
14.D3-(p答案：表示一只设计序号是3的便携式电动系相位表。
五、问答题1.电工指示仪表按使用条件分哪几组？各适用于什么条件？答：电工指示仪表按使用条件分A、B、C三组。
A组仪表使用环境温度为0〜40°C，B组仪表-20〜50°C，C组仪表-40〜60°C，相对湿度均为85%范围内。
2.有一块仪表上标有下列符号，请说明各符号的意义。
由符号说出该表的用途。
常用电工仪表及测量PPT课件
THANKS
感谢观看
智能电度表的测量原理
要点一
总结词
具备智能化的数据处理和通信功能，能够实现远程抄表、 远程控制和能源管理。
要点二
详细描述
智能电度表是一种高度智能化的电能测量仪表，它集成了 数据处理、通信和控制等多种功能。通过内置的微处理器 和传感器，智能电度表能够实时监测和记录电能消耗数据 ，并通过通信接口将这些数据传输到上位机或云平台进行 进一步处理和分析。此外，智能电度表还能够实现远程控 制和能源管理，帮助用户实现节能减排和降低运营成本。
钳形电流表由电流互感器和测量表头组成，其中电流互感器采用高磁导率的磁芯材料制成， 当导线穿过磁芯时，会在磁芯中产生磁场，从而在二次绕组中产生感应电动势。
测量表头将二次绕组中的感应电动势转换为电压或电阻，以便于读取。钳形电流表的变比通 常为500:1或1000:1，即一次绕组中的电流变化1A时，二次绕组中的感应电动势变化为 500A或1000A。
详细描述
电工仪表是用于测量、记录和计算电学量的设备和工具，是 电力系统中的重要组成部分。根据测量原理和应用领域的不 同，电工仪表可分为多种类型，如电流表、电压表、功率表 、万用表等。
电工仪表的误差与准确度
总结词
电工仪表的误差是指测量结果与实际值之间的差异，准确度则反映了测量结果的可靠性 。
详细描述Biblioteka 功率因数表通过测量相位角来计 算功率因数，从而反映电路的功
率传输效率。
三相功率表的测量原理
三相功率表是用来测量三相电路中每一 相的功率、总功率以及不平衡度的仪表
。
三相功率表的测量原理与单相功率表类 似，也是基于电压和电流的测量。
三相功率表通常由三个单相功率表组成 ，分别测量三相电压和电流，并通过计
电动式仪表原理
电动式仪表原理
电动式仪表是一种常见的电气测量仪器，它利用电磁感应原理来测量电流、电压、功率等电气参数。
电动式仪表的工作原理是基于法拉第电磁感应定律和安培环路定理。
电动式仪表的基本结构由磁场系统、电流系统和指示系统三部分组成。
其中，磁场系统由磁铁和磁场线圈组成，电流系统由电流线圈和电流指针组成，指示系统由指针和刻度盘组成。
当电流通过电流线圈时，它会产生一个磁场，这个磁场会与磁铁产生相互作用，使得磁场线圈受到一个力矩，从而使得指针转动。
根据安培环路定理，电流线圈所受的力矩与电流成正比，因此可以通过测量指针的偏转角度来确定电流的大小。
同样地，当电压作用于电压线圈时，它也会产生一个磁场，这个磁场会与磁铁产生相互作用，使得磁场线圈受到一个力矩，从而使得指针转动。
根据法拉第电磁感应定律，电压线圈所受的力矩与电压成正比，因此可以通过测量指针的偏转角度来确定电压的大小。
在测量功率时，电动式仪表可以通过将电流线圈和电压线圈串联或并联来实现。
当电流和电压同时作用于电动式仪表时，它们会产生一个合成的磁场，这个磁场会与磁铁产生相互作用，使得磁场线圈受到一个力矩，从而使得指针转动。
根据安培环路定理和法拉第电磁感应定律，电动式仪表可以测量电流和电压的乘积，从而确定功
率的大小。
电动式仪表是一种基于电磁感应原理的电气测量仪器，它可以测量电流、电压、功率等电气参数。
通过了解电动式仪表的工作原理，我们可以更好地理解它的测量原理和使用方法，从而更加准确地测量电气参数。
电工仪表及测量1
1、误差产生的原因：
仪表结构和制作工艺方面的原因引起误差，叫基本误差 仪表在非规定条件下使用而引起的误差，叫附加误差。
2、误差的表达方式：
（1）、绝对误差△A0绝对误差等于仪表测量指示值Ax与 被测量的实际值A0之间的差值，即
△A=Ax-A0
一、电工仪表的概述
绝对误差△A的单位与被测量的单位相同。 △A为正时，测得的值偏大； △A为负时，测得的值偏小
（2）、测量线路。万用表的多种测量功能是通过测量 线路来实现的。测量线路主要由电阻的串并联来构成 分压和分流电路来实现不同的电路。
二、常用的电工仪表
（3）、转换开关。用来选择被测量及量程的开关，使 被测量接入相应的测量线路。 （4）、电源。它是万用表的直流电源，供测量无源电 路时使用。
（5）、外壳。外壳上装有两个接线柱，既可接入导线 也可用表笔插入其孔中作测量用。红线笔接“＋”接线 柱，黑笔接“－”接线柱。
二、常用的电工仪表
3、使用方法：
测量前检查指针是否在零位； 将转换开关转至被测量种类和量程的位置上； 将红表笔插入“+”接线柱，黑表笔接入“—”接线柱。 测电压时将表并接在被测电路两端，测电流时用导线将 万用表串联在被测电路中，还要注意正负极。 测电阻时先估计一下被测量电阻值，然后将转换开关 拨到“Ω”范围的相应量程档上，将表笔短接，转动“Ω 零位调节旋钮”调整零位，然后就可以测量。
解： 绝对误差 △A1=Ax1-A01=201-200=+1(V)
△A2=Ax2-A02=20.5-20=+0.5(V)
相对误差
r1= △A×1 100%= +1 ×100%=+0.5%
A01
200
电子课件-《电工仪表与测量(第五版)》-A04-1149 第六章
第六章 电功率的测量
铁磁电动系测量机构
第六章 电功率的测量
二、电动系功率表
1.电动系功率表的结构及工作原理
电动系功率表原理电路
电动系功率表的符号
第六章 电功率的测量
2.功率表的量程及扩大
实际应用时，为了满足测量不同大小功率的需要，往往 需要扩大功率表的量程。功率表的功率量程主要由电流量 程和电压量程来决定。所以，功率量程的扩大也要通过电 流量程和电压量程的扩大来实现。
3 2 (Q1 Q2 )
3 (2UI sin )
2
3UI sin
第六章 电功率的测量
三、三表跨相法
适用范围：适用于电源电压对称，而负载对称或不 对称的情况。
测量结果：按三表跨相法接线，将三只功率表的读 数之和再除以 3 ，就得到三相电路的无功功率。
第六章 电功率的测量
采用三只单相功率表，每表都按一表跨相法的原则接 线，就是三表跨相法。
[例] D19－W型功率表的电流量程为5／10A，电压量程为150
／300 V，其功率量程有：
P1=5×150=750W P2=10×150=1500W 或P2′=5×300=1500W
P3=10×300=3000W 这里的功率是指负载的功率因数cosj＝1时的情况。而 感性或容性负载的 cosj <1 ，所以，上述量程是指最大
电动系测量机构的工作原理
第六章 电功率的测量
3.电动系仪表的特点
准确度高； 交直流两用，并且能测量非正弦电流的有效值； 能构成多种仪表，测量多种参数； 电动系功率表的标度尺刻度均匀； 仪表读数易受外磁场的影响； 本身消耗功率大； 过载能力小； 电动系电流表、电压表的标度尺刻度不均匀。
一、一表法
功率表讲解全解
K1 I1 I 2 KI1 I 2 D
K1 I1 I 2 D
仪表的转动转矩 通入直流时，M=k1I1I2 通入交流时，
M=k1I1I2cos
i1和i2的 有效值 结论: 指针偏转的角度与两个电流 (对交流为有效值)的乘积成正比。 i1和i2之间 的相位差
功率表
功率表简介
功率表是电动系仪表，用于直流电路和交 流电路中测量电功率，其测量结构主要由固定 的电流线圈和可动的电压线圈组成，电流线圈 与负载串联，反映负载的电流；电压线圈与负 载并联，反映负载的电压。功率表有低功率因 数功率表和高功率因数功率表。
电动系仪表的结构
1. 结构 有两个线圈：
固定线圈和可
对于三相三线制， i A iB iC 0 代入上式得：
p12 p1 p2 uAi A uB iB uC iC pA pB pC p
式中： p12—由PW1、PW2二个功率表测出的瞬时功率之和； pΣ—三相总功率瞬时值。 两功率表对应的瞬时功率之和，等于三相总的瞬时功率。
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。
功率表原理
这种电表测量机构的转动 力矩M与I1I2cosθ 有关﹐I1 为静圈电流，I2为动圈电流 ﹐θ 为两电流相量间夹角。 使负载电流I通过静圈﹐即 I1=I。将负载电压加于动圈 及与动圈串联的大电阻R上 ﹐则动圈中电流I2=U/R。 这样θ =φ ﹐而转动力矩 M=k*UIcosφ ﹐这反映了 功率P的大小。
实验室中用到两种型号的功率表： D34—W型功率表，属于低功率因数功率表， cosφ =0.2； D51型功率表，属于高功率因数功率表， cosφ =1。
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
第四章 电动系仪表讲解
图 4 - 13 功率表的错误接法
第三节 功率表
(3)功率表接线方式的正确选择。 功率表有两种不同的连线方式,即电压线圈前接和 电压线圈后接。如下图。
①电压线圈前接法适用于负载电阻远比电流线圈 电阻大得多的情况。
② 电压线圈后接法适用于负载电阻远比电压支路 电阻小得多的情况。
(4)没有游丝，电路接通前，指针可以再任意位置。
(5)不受外界因素的影响，电源电压、温度、外磁 场等。
第四节 频率表、相位表和功率因数表
二、电动系频率表
测量线路如图 4 - 30 所示。
图 4 - 30 电动系频率表测量线路
当频率表接入电压为 U 的被测电路后指针的偏转 角 与两个动圈的关系是
电感 L1，因此流过动圈 B1
的电流 I1滞后于电压 U 一 个角度 ；
而动圈 B2 支路中串联
的是一个纯电阻，因此
电压 U 同相。
I2与
由此可得：
图 4 - 32 单相相位表的测量线路
cos( ) I1 cos( )
cos
I2 cos( )
(4 – 13)
第四节 频率表、相位表和功率因数表
tan
R0 R0
R
2fC0(2fL
1) 2fC
(4 - 12)
第四节 频率表、相位表和功率因数表
上式说明，仪表指针的偏转角 只与频率 f 有关。
指针的偏转可能出现三种情况： (1)停留在标尺中心位置，支路中 R、L、C 串联 电路谐振，被测频率 f 与串联谐振频率 f0 相等。
三相电路无功功率的测量方法很多，这里介绍最 常用的两种。
(1)用三个有功功率表测量(图 4 – 27)
《功率和电能的测量》PPT课件
功率表测出的是功率平均值，两功率表平 均功率之和也等于三相总的平均功率。
P
1 T
T 0
(
pA
pB
pC
)dt
1 T
T
0 ( p1 p2 )dt
1
T
T
0 (uAC iA uBC iB )dt
U AC I A cos(U AC I A ) U BC IB cos(U BC IB )
P1 P2
三相功率表的结构，有二元件和三元件之分。 二元件适用于三相三线制，三元件适用于三 相四线制。
第五节 感应系电能表及电能的测量
利用固定的交流磁场与由该磁场在可动部 分的导体中所感应的电流之间的作用力而工作的 仪表称为感应系仪表。
电能表用于测量从电源送给负载的电能量。 它等于负载消耗的功率与时间乘积的积分，即
即可求得无功功率Q。
2. 用功率表测量单相交流功率 电动系功率表既可作为直流功率表，也可以
作为交流功率表。
磁电系仪表也可以作为功率表，但需与变换 器配合构成所谓变换式功率表。
三、三相功率的测量
三相有功功率可以用单相功率表，分别 测出各相功率，然后求其总和，即所谓三表法。
完全对称的三相制，也可以用一表法。 三相三线制，也可以用二表法。 三相无功功率可以采用间接法测量。
uAiA uBiB (iA iB )uC
对于三相三线制， iA iB iC 0
代入上式得：
p12 p1 p2 uAiA uBiB uC iC pA pB pC p
式中： p12—由PW1、PW2二个功率表测出的瞬时功率之和； pΣ—三相总功率瞬时值。 两功率表对应的瞬时功率之和，等于三相总的瞬时功率。
第三章 功率和电能的测量