电工仪表与电气测量 第三章 交流电流表和交流电压表【ppt】

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§3-2 整流系测量机构
1．掌握整流系测量机构的结构。 2．掌握整流系测量机构的工作原理。
整流系安装式电流表和电压表
一、整流系测量机构的结构
磁电系测量机构只能用来测量直流电流。如 果要测量交流量，只有加上整流器将交流电变换 成直流电后，再送入测量机构，然后找出整流后 的电流与输入交流电流之间的关系，就能在仪表 标度尺上直接标出被测交流电的大小。
如果线圈中电流方向改变，线圈产生磁场的 方向也随之改变，两铁片的磁化极性也同时改变， 但其相互间排斥力的方向不变。所以，排斥型的 结构同样适用于交、直流测量中。
电流反向动画
排斥型测量机构转动力矩的大小也应与线圈
产生磁势的平方成正比。
电磁系测量机构的工作原理 利用通电流的固定线圈产生磁场，使铁心磁化。 然后利用线圈与铁片（吸引型）或固定铁片与可动 铁片（排斥型）相互作用产生转动力矩，带动指针 偏转。 上式说明，电磁系测量机构指针的偏转角α与 被测电流的平方成正比，因此可用来测量被测电 流的大小。
工厂里常见 的配电柜上的仪 表几乎全部都是 交流电流表和交 流电压表
企业配电房中配电柜上的仪表几乎全部是交
流电流表和交流电压表。测量交流电流和电压的
仪表称为交流电流表和交流电压表。 在指示类交流电压表和交流电流表中，一部 分采用电磁系测量机构，另一部分采用整流系测
量机构。
§3-1电磁系测量机构 §3-2整流系测量机构
便携式电磁系电流表
安装式电磁系电流表
一、电磁系测量机构的结构及工作原理
电磁系测量机构主要由固定线圈和可动软磁
铁片组成。
根据其结构形式的不同，可分为吸引型和排
斥型两类。
1．吸引型测量机构
（1）结构 由固定线圈、转动 装置、指针、阻尼片和 游丝等组成。
游丝的作用只是产生反作用力矩，而不通过电
流。
（2）工作原理
把由磁电系测量机构和整流器组成的仪表
称为整流系仪表。整流系交流电压表就是在整
流系仪表的基础上串联分压电阻而成的。其中，
整流系测量机构是整个仪表的核心。
二、整流系测量机构的工作原理
整流系交流电压表中的整流电路有半波和全 波两种形式。
V2
+
V1
u入
RV
u出
B
电路
A
波形
半波整流电路
与测量机构串联的V1是整流二极管，它能将 输入的交流电变成脉动直流电流，送入磁电系微
根据交流电有效值与平均值之间的关系来刻度标
度尺。
对于半波整流 I有效＝2.22 I平均 对于全波整流 I有效＝1.11 I平均 这样一来，交流电压表的标度尺就可以直接 按交流电的有效值来进行刻度，即整流系交流电 压表的读数是正弦交流电压的有效值。如果被测 电流不是正弦波，将会产生波形误差，这是整流 系交流电压表一个主要缺点。
吸引型测量机构工作原理
当固定线圈通电后，线圈产生的磁场将可动 铁片磁化，对铁片产生吸引力，使固定在同一转 轴上的指针随之发生偏转，同时游丝产生反作用 力矩。 线圈中电流越大，磁化作用越强，指针偏转 角就越大。当游丝产生的反作用力矩与转动力矩 相平衡时，指针就稳定地停留在某一位置，指示 出被测量的大小。
二、电磁系仪表的技术特性
优点： 既可测量直流，又可测量交流。 过载能力强，制造成本低。 缺点： 标度尺刻度不均匀。 易受外磁场影响。
电磁系电流表的 刻度不均匀
磁屏蔽的原理动画
无定位结构动画
为什么电磁系仪表的过载能力很强？
本节小结
1．电磁系测量机构主要由通过被测电流的固定线圈 和可动软磁铁片组成。根据其结构形式的不同，又可分为 吸引型和排斥型两类。游丝的作用只是产生反作用力矩。 2．电磁系仪表的优点是：（1）既可测量直流，又 可测量交流；（2）可直接测量较大电流，过载能力强， 并且结构简单，价格便宜。缺点是：（1）标度尺刻度不 均匀；（2）易受Байду номын сангаас磁场影响。 3．所谓的“磁屏蔽”是指将测量机构装在用导磁性 能良好的材料做成的屏蔽罩内。
§3-3交流电流表和交流电压表
§3-4测量用互感器
§3-5交流电流和电压的测量 §3-6钳形电流表
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§3-1 电磁系测量机构
1．掌握电磁系测量机构的结构。 2．掌握电磁系测量机构的工作原理。 3．熟悉电磁系测量机构的技术特性。
交流电流表和电压表的测量机构多采用电磁系测 量机构和整流系测量机构两种。 由于电磁系仪表具有构造简单，抗过载能力强， 价格便宜等优点，所以许多安装式交流电流表和电 压表仍采用电磁系测量机构。
2．排斥型测量机构
排斥型测量机构
排斥型测量机构工作原理
当被测电流通过固定线圈时产生磁场，使固 定铁片和可动铁片同时磁化，且两铁片的同一侧 为相同的极性。由于同性磁极相互排斥，产生转 动力矩使可动铁片转动，带动指针偏转。当游丝 产生的反作用力矩与转动力矩相平衡时，指针就 停留在某一位置，指示出被测量大小。
安表。
二极管V2的作用是可以防止输入交流电压 在负半周时反向击穿整流二极管V1，所以V2又 称为保护二极管。
V3
+
V2
u入
V4
V1
u出
RV
B
A
全波整流电路
由于通过测量机构的电流实际上是经过整流
后的单向脉动电流，而其指针的偏转角是与脉动 电流的平均值成正比的，所以，整流系仪表所指 示的值应该是交流电的平均值。但是，交流电的 大小习惯上是指交流电的有效值。为此，我们可
当流过线圈的电流方向改变而大小不变时， 线圈产生的磁场极性及可动铁片被磁化的极性也 同时改变，但它们之间的作用力仍是吸引力，转 动力矩的大小和方向不变，保证了指针偏转角不 会改变。所以，吸引型测量机构可用来组成交、 直流两用仪表。 电流反向动画
吸引型测量机构的转动力矩的大小应与线圈 磁通势的平方成正比。
一、电磁系交流电流表
电磁系电流表一般由电磁系测量机构组成。
1.安装式电磁系电流表
安装式电磁系电流表都制成单量程的。 安装式电磁系电流表一般做成量程为5A的交 流电流表，以便与电流互感器配合测量较大的交流 电流。
电磁系仪表的优点之一是可以交直流两用，
为什么平时我们测量直流电时都选用磁电系
仪表而不选用电磁系仪表？
本节小结
由磁电系测量机构和整流器组成的仪表称为整流系仪
表。整流系交流电压表就是在整流系仪表的基础上串联分
压电阻而成的。
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§3-3 交流电流表和交流电压表
1．掌握常用交流电流表的组成结构。 2．掌握常用交流电压表的组成结构。