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第二节交流电流表与电压表配电柜上的交流仪表一、电磁系测量机构电磁系测量机构主要由固定线圈和可动软磁铁片组成。这里，游丝的作用只是产生反作用力矩，而不通过电流。根据其结构形式的不同，可分为吸引型和排斥型两类。吸引型测量机构排斥型测量机构磁感应阻尼器原理示意图吸引型测量机构工作原理电流正向电流反向排斥型测量机构工作原理电流正向电流反向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。然后利用线圈与铁心（吸引型）或铁心与铁心（排斥型）相互作用产生转动力矩，带动指针偏转。指针偏转角与线圈中电流的关系吸引型测量机构：转动力矩取决于固定线圈的磁场和可动铁片被磁化后的磁场强弱，而它们磁场的强弱又都与被测电流有关。转动力矩的大小应与线圈磁势的平方成正比。排斥型测量机构：转动力矩取决于固定铁片和可动铁片被磁化后磁场的强弱，而它们的磁场也都与被测电流有关。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。显然，电磁系测量机构的转动力矩与线圈磁势的平方成正比，即M＝K1（NI）2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。电磁系仪表的特点优点既可测量直流，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无定位结构二、交流电流表电磁系交流电流表通常由电磁系测量机构组成。由于电磁系电流表的固定线圈直接串联在被测电路中，所以，要制造不同量程的电流表时，只要改变线圈的线径和匝数即可。电磁系电流表安装式电磁系电流表：一般制成单量程，但最大量程不得超过200A。在测量较大的交流电流时，仪表须与电流互感器配合使用。便携式电磁系电流表：一般都制成多量程的。但它不能采用并联分流电阻的方法扩大量程。而是采用将固定线圈分段，然后利用分段线圈的串、并联来实现。双量程电磁系电流表原理线圈串联线圈并联三、交流电压表电磁系交流电压表由电磁系测量机构与分压电阻串联组成。安装式交流电压表:一般都做成单量程的，且最大量程不超过600V。要测量更高的交流电压时，仪表要与电压互感器配合使用。便携式交流电压表:一般都做成多量程的，并采用了共用式分压电路。双量程电磁系电压表四、整流系交流电压表整流系电流表和电压表整流系交流电压表的组成磁电系测量机构和整流装置组成的仪表称为整流系仪表。整流系交流电压表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。整流系交流电压表中的整流电路半波整流电路全波整流电路交流电的大小习惯上是指交流电的有效值。为此，我们可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＝1.11I平均对于全波整流I有效＝2.22I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。思考与练习简述电磁系仪表的结构。为什么电磁系仪表可以交直流两用？磁电系仪表和电磁系仪表的标度尺有什么不同？为什么？电磁系仪表的过载能力为什么比较强？如何减小外磁场对电磁系仪表的影响？便携式电磁系电流表是如何扩大量程的？整流系交流电压表有哪些优缺点？返回章目录第三节仪用互感器仪用互感器是用来按比例变换交流电压或交流电流的仪器，它包括变换交流电压的电压互感器和变换交流电流的电流互感器。一、仪用互感器的用途扩大交流仪表的量程。测量高电压时保证工作人员和仪表的安全。有利于仪表生产的标准化，降低生产成本。二、电流互感器电流互感器实际上是一个降流变压器，能把一次侧的大电流变换成二次侧的小电流。一般电流互感器二次侧的额定电流为5A。电流互感器的一次侧额定电流I1N与二次侧额定电流I2N之比，叫做电流互感器的额定变流比，用KTA表示，即1NTA2NIKI＝电流互感器的符号电流互感器的接线图LDZJ1-10型常用电流互感器LDZJ1-10型LQG-0.5型LAZBJ-10型LMZ1-0.5系列电流互感器的正确使用要正确接线。将电流互感器的一次侧与被测电路串联，二次侧与电流表串联。电流互感器的二次侧在运行中绝对不允许开路。因此，在电流互感器的二次侧回路中严禁加装熔断器。运行中需拆除或更换仪表时，应先将电流互感器的二次侧短路后再进行操作。电流互感器的铁心和二次侧的一端必须可靠接地。接在同一互感器上的仪表不能太多。二、电压互感器电压互感器实际上就是一个降压变压器，它能将一次侧的高电压变换成二次侧的低电压。电压互感器二次侧的额定电压一般为100V。电压互感器一次侧额定电压U1N与二次侧额定电压U2N之比，称为电压互感器的额定变压比，用KTV表示，即2N1NTVUUK＝电压互感器的符号电压互感器接线图常用电压互感器JDJ-6、10型JDZ-3、6、10Q型JDG4-0.5型电压互感器的正确使用要正确接线。将电压互感器的一次侧与被测电路并联，二次侧与电压表并联。电压互感器的一次侧、二次侧在运行中绝对不允许短路。因此，一次侧、二次侧都要加装熔断器。电压互感器的铁心和二次侧的一端必须可靠接地。思考与练习仪用互感器的用途有哪些？为什么不能用并联分流电阻的方法扩大交流电流表的量程？如何正确使用电流互感器和电压互感器？为什么电流互感器的二次侧在运行中绝对不允许开路？而电压互感器的二次侧在运行中绝对不允许短路？能用电压互感器扩大直流电压表的量程吗？为什么？返回章目录第四节钳形电流表钳形电流表的最大优点是可以在不切断电路的情况下测量运行中的交流电动机的工作电流，从而很方便地了解电动机的工作状态。实际使用的钳形电流表分为指针式和数字式两大类。一、钳形电流表的构造及原理互感器式钳形电流表互感器式钳形电流表只能测量交流电流。如T301、T302、MG24等型号的钳形电流表就属于此类仪表。电磁系钳形电流表由于电磁系仪表可动部分的偏转方向与电流极性无关，因此它可以交、直流两用。在测量运行中的绕线式异步电动机的转子电流时，因为转子电流的频率很低，若用互感器式钳形电流表则无法测量其准确数值，这时只能采用电磁系钳形电流表。MG20、MG21型钳形电流表属于交、直流两用的电磁系钳形电流表。测量时将被测导线置于钳口中央二、钳形电流表的使用钳口要结合紧密，有污物要及时清洗测量5A以下较小电流时，可将被测导线多绕几圈再放入钳口测量。被测的实际电流等于仪表读数除以放进钳口中导线的圈数测量完毕，一定要将仪表的量程开关置于最大位置上思考与练习钳形电流表的最大优点是什么？简述互感器式钳形电流表的结构和用途。简述电磁系钳形电流表的结构和用途。如何正确使用钳形电流表测量电路中的电流？返回章目录第五节电流表与电压表的选择和使用一、电流表和电压表的选择根据电工测量的目的和要求，合理选择电流表和电压表。在选择时应按照仪表类型、准确度、仪表内阻、量程、工作条件以及绝缘强度等方面，既全面又有所侧重地进行选择。选择仪表类型测量直流电流、电压—选择磁电系仪表。测量交流电流、电压—选择电磁系或整流系仪表，当要求准确度较高时，可选择电动系仪表。交、直流两用—选择交、直流两用的电磁系仪表，在要求准确度较高的场合可选择电动系仪表。选择仪表准确度作为标准表或精密测量：选用0.1级或0.2级的仪表；实验室：选用0.5级或1.0级的仪表；一般的工程测量：选用1.5级以下的仪表。与仪表配合使用的附加装置，如分流电阻、分压电阻、仪用互感器等，其准确度等级应比仪表本身的准确度等级高2～3挡。选择仪表内阻选择仪表内阻时要满足：电压表内阻应尽量大些；电流表内阻应尽量小些。选择仪表量程根据以下原则选择电流表和电压表的量程：所选量程要大于被测量；把被测量范围选择在仪表标度尺满刻度的三分之二以上范围内；在无法估计被测量大小时，应先选用仪表最大量程试测后，再逐步换成合适的量程。选择仪表的工作条件凡是实验室使用的仪表一般选择便携式仪表，开关板或电气设备面板上的仪表应选择安装式仪表。对于环境温度、湿度、外界电磁场等条件有特定要求时，应按其要求进行选择，以尽量减小仪表的附加误差。选择仪表的绝缘强度选择仪表时，还要根据被测电路电压的高低，来确定仪表的绝缘强度，以免发生危害人身安全及损坏仪表的事故。仪表的绝缘强度要高于被测电路的电压。直流电流表的接线带有分流器的直流电流表二、电流表的使用交流电流表的接线交流电流表通过互感器接线在测量较高电压电路的电流时，电流表应串联在被测电路中的低电位端，以保证操作人员的安全。电流表如果错接成并联会造成电路短路，并烧毁电流表，因此应严格禁止！三、电压表的使用电压表接线交流电压表通过互感器接线如果将电压表错接成串联，则会因其内阻太大，使测量电路呈开路状态，电压表也无法正常工作。思考与练习为什么要求与仪表配合使用的附加装置的准确度比仪表本身的准确度更高？如何选择电流表和电压表的量程？如果将电流表错接成并联，会出现什么情况？如何正确使用电流表？如何正确使用电压表？返回章目录