第4章电流的测量4.1概述电流按电路频率可分为直流、工频、低频、高频和超频电流。测量电流时,除要注意其大小量值外,还要注意其频率的高低。在实际中,通常使用磁电式电流表、电磁式电流表、模拟式万用表和数字多用表直接测量电流;也可采用伏安法,先测量电压,再计算被测电路流过的电流。4.2直流电流的测量直流电流的测量,一般用于控制系统、直流供电的设备系统4.2.1直流电流测量的一般方法在电子电路中,直流电流的测量一般可采用直接测量法和间接测量法两种方法。4.2.2模拟直流电流表工作原理1.磁电式仪表测量直流电流的工作原理直流电流表多数为磁电式仪表,磁电式表头主要由可动线圈、游丝和永久磁铁组成。线圈框架的转轴上固定了读数指针,当线圈中流过电流时,在磁场的作用下,可动线圈发生偏转,带动上面固定的读数指针也偏转,偏转的角度为电流灵敏度由仪表结构参数决定,对于一个确定仪表来说,它是一个常数。因此,指针的偏转角与通过可动线圈的电流I成正比。由上式可以看出,表头本身可直接作为电流表使用。ISI2.磁电式仪表的量程扩展图4.1电流表的量程扩展图(a)单量限电流表的示意图KA1B312R1R2R3Rg(b)多量限电流表的示意图A1BRRgIxI03.整流式表头的工作原理磁电式仪表的表头不能直接用来测量交流电参数,因为其可动部分的惯性较大,跟不上交流电流流过表头线圈所产生的转动力矩的变化,可把交流点转换成单方向的直流电,让直流电流通过表头,4.2.3数字式万用表测量直流的原理图4.3数字式万用表的测量过程转换电路被测信号模拟电压A/D转换器电子计数器译码显示器数字量4.2.4直流电流的测量方案直流电流要用直流结构的电流表来测量,不能用交流电流表来测量。1.用模拟式万用表测量2.用数字式万用表测量3.用间接测量法测量直流电流4.3交流电流的测量交流或工频(50Hz)的电流测量,一般用于电力系统及电工技术领域,它的主要特点是测量直流值很大,可达数千安培;而高频或低频电流的测量,一般用于电子技术领域,其测量数值为毫安或数安培。4.3.1交流电流测量的一般方法在电子电路中,交流电流的测量同样可采用直接测量法和间接测量法两种方法。交流电流的测量可以采用模拟电流表、数字电流表进行间接或直接测量。一般情况下,采用间接测量法更普遍。4.3.2模拟交流电流表工作原理1.磁电式电流表测量交流的工作原理普通磁电式万用表可以测量低频(45~500Hz)交流电流,这是因为在其内部测量电路中加入了一个二极管整流电路,它将交流变成了单方向的脉动电流。2.电磁式电流表测量交流的工作原理电磁式仪表是由一个可动软磁片(铁芯)与固定线圈中电流产生的磁场相互吸引而工作的仪表。当线圈中通过被测电流I时,对铁芯产生吸引力或推斥力,固定在转轴上的铁芯转动,带动指针偏转。3.电磁式电流表的量程扩展图4.7多量限电流表的线路I2I4I4.3.2热电式电流表1.热电式电流表的工作原理通过热电现象,先把高频电流转为直流电,再测量直流电的大小,从而间接地反映出被测高频电流的量值。将高频电变为直流电的原理是基于一种封闭线路内有直流电产生的现象。这封闭线路是由二个不同金属元素的导线所组成的热电偶。导线的两个焊接处有电动势出现,其大小正比于两焊接点的温度差。2.热电式电流表的量程扩展①分流法可分为电阻、电容和电感等三种分流法。②变流法是采用变流器进行分流的方法。4.3.3数字式万用表测量交流的原理与数字式万用表测量直流电流的方法一样,数字式万用表测量交流的基础也是数字式电压表,它通过交流—直流转换电路,将被测的交流信号转变为直流电压,再由数字直流电压表进行测量。谢谢!