2022-2023学年第一学期广东中职高一劳动版电工仪表与电气测量（第二版） 第二章　直流电流和直流电压的测量 课件

§2-1 磁电系测量结构 §2-2　指针式直流电流表和电压表 §2-3　数字式电压基本表 §2-4　数字式直流电压表与电流表 第二章 直流电流和直流电压的测量 1．掌握磁电系测量机构的结构和工作原理。 2．理解磁电系仪表的优缺点。 3．熟悉直流检流计的结构和使用注意事项。 §2-1　磁电系测量结构 任何一种电工指示仪表都是由测量机构和测量线路两部分组成的，其中测量机构是整 个指示仪表的核心，只要在磁电系测量机构的基础上配合不同的测量线路，就能组成各种 形式、各种量程的直流电流表和直流电压表。 一、磁电系测量机构的结构 磁电系测量机构主要由固定的磁路系统和可动的线圈组成，其结构和原理如图所示。 1．固定部分 固定的磁路系统主要包括永久磁铁、极掌和圆柱形铁芯，其作用是在极掌和铁芯之间 的气隙中形成较强的均匀磁场。在磁电系测量机构中，磁路系统的结构有外磁式、内磁式 和内外磁式三种。 2．可动部分 磁电系测量机构的可动部分由绕在铝框架上的线圈、线圈两端的转轴、与转轴相连的 指针、平衡锤以及游丝组成。整个可动部分支撑在轴承上，线圈位于环形的气隙中。为了 提高仪表的灵敏度，线圈应尽可能轻些，因此线圈所用导线通常都非常细，力学强度也很 低，不易制作成型，安装时要把它绕在铝框架上。铝框架不但起着支撑线圈的作用，还是 产生阻尼力矩的装置。铝框架的两端装有固定转轴，转轴的另一端通过轴尖支撑于轴承中， 转轴上还装有指针，当线圈受力转动时，带动指针偏转，以指示被测量的大小。 二、磁电系测量机构的工作原理 磁电系测量机构是根据通电线圈在磁场中受到电磁力作用发生偏转的原理而制成的。 磁电系测量机构的工作原理 三、磁电系仪表的特点 四、直流检流计 直流检流计是一种专门测量微小电流或电压的高灵敏度仪表，主要在以直流电工作的 电测仪器（如电位差计、电桥等）中作指零仪使用，有时也用于热分析或在光电系统中测 量微小电流。 1．直流检流计的结构 直流检流计是磁电系仪表，它是根据载流线圈在磁场中受到力矩作用而偏转的原理制成的。 2．直流检流计的使用注意事项 （1）搬动直流检流计时必须轻拿轻放。 （2）使用时，要将直流检流计按正常工作位置放置。有水准仪者，使用前要先调整为水平，没有水准仪则应放置在水平位置上使用。 （3）搬动或使用完毕后，应锁好止动器。若无止动器，应合上短接可动线圈的开关，或用导线将两接线端子短接。 （4）禁止用万用表或电桥直接测量直流检流计的内阻，以防过大的电流烧毁检流计线圈。 （5）直流检流计应放置在干燥、无尘、无振动的场所中使用或保存。 1．熟悉直流电流表和电压表的组成。 2．掌握分流电阻和分压电阻的计算方法。 3．掌握直流电流和电压的测量方法。 §2-2　指针式直流电流表与电压表 一、直流电流表 目前使用的直流电流表和直流电压表，绝大部分都是采用磁电系测量机构配合适的测量线路组成的。 1. 直流电流表的组成 直流电流表的组成 2. 分流电阻的计算 （1）先计算电流量程扩大倍数 （2）计算分流电阻 上式说明，要使电流表量程扩大 n 倍，所并联的分流电阻应为测量机构内阻的 倍。可见，对于同一测量机构，只要配上不同的分流电阻，就能制成不同量程的直流电流表。 3. 多量程直流电流表 （1）开路式分流电路 （2）闭路式分流电路 开路式分流电路 闭路式分流电路 4．直流电流的测量方法 测量直流电流应使用直流电流表，直流电流表分为便携式和安装式两种。实际使用中，根据测量方式的不同，直流电流的测量可分为临时测量和长期测量两种。 测量直流电流的方法如下： （1）断开电源，切断被测电路，将直流电流表串联接入被测电路中。在测量较大电流 时，电流表应串联在被测电路中的低电位端。要特别注意，遵守电流从电流表的“+”端流 入，“-”端流出的原则，避免因指针反偏而损坏仪表。如果将电流表错接成并联，会造成 电路短路并烧毁电流表。 （2）估计被测电流的大小，选择合适的电流量程。如果不能估计被测电流的大小，应 先从最大量程开始试测，然后根据指针的偏转幅度，逐步减小至合适量程，即指针指在电 流表满刻度的后三分之一段。 （3）接通电源，观察电流表指针的偏转情况，读取测量结果。 （4）测量完毕，要先切断电源，将串联的电流表脱离电路后，再恢复被测电路，最后 合上电源开关，使被测电路恢复正常运行。 二、直流电压表 1. 直流电压表的组成 直流电压表的组成 2. 分压电阻的计算 （1）先计算磁电系测量机构的额定电压 UC=ICRC。 （2）计算电压量程扩大倍数 （3）计算所需串联的分压电阻 RV=（m-1）RC。 上式说明，