《电气测量技术》电磁系测量机构（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《电气测量技术》电磁系测量机构-讲义 1. 了解电磁系测量机构的基本知识。 知识点一 电磁系测量机构的结构类型及特点 1、 吸引型结构： 固定线圈为扁平形状，中间有窄缝，可动铁片可转入窄缝中。 当线圈通电产生磁场时，可动铁片被磁化并受到吸引力，产生转动力矩。 指针偏转方向与电流方向无关，适用于交流电路。但准确度较低，多用于安装式或0.5级以下便携式仪表。 图1 吸引型测量机构的结构 图2 固定线圈与可动铁片产生吸引力的示意图 2、 排斥型结构： 固定线圈为圆形，内部有固定铁片和可动铁片。 通电后两者同时磁化并因极性相同而相互排斥，产生转动力矩。 指针偏转方向与电流方向无关，适用于交流电路。 排斥型结构可制成高准确度仪表（如0.2或0.1级），标度尺较均匀。 图3 排斥型测量机构的结构 3、 排斥-吸引型结构： 固定线圈内有多个铁片组，部分铁片相互排斥，部分相互吸引，共同产生转动力矩。 转动力矩较大，适用于广角度指示仪表，但磁滞误差大，准确度不高，多用于安装式仪表。 图4 排斥-吸引型测量机构的结构 电磁系测量机构中，哪种结构适用于高准确度仪表（ ） A. 吸引型 B. 排斥型 C. 排斥-吸引型 D. 混合型 【答案】B 【解析】排斥型结构采用无骨架线圈、高导磁材料等设计，可制成0.2或0.1级高准确度仪表。 1. 吸引型测量机构的特点是（ ） A. 转动力矩由排斥力产生 B. 指针偏转方向与电流方向有关 C. 适用于直流电路 D. 准确度较低，多用于安装式仪表 【答案】D 【解析】吸引型结构因设计限制，准确度较低，常用于安装式或低精度便携式仪表。 2. 排斥-吸引型结构的主要缺点是？ （ ） A. 转动力矩小 B. 磁滞误差大 C. 不能用于交流 D. 结构复杂 【答案】B 【解析】由于线圈内铁片增多，磁滞现象显著，导致误差较大，准确度不高。 3. 哪种结构的电磁系仪表标度尺较为均匀（ ） A. 吸引型 B. 排斥型 C. 排斥-吸引型 D. 所有类型 【答案】B 【解析】排斥型结构通过优化设计，能使标度尺在有效工作部分尽可能均匀。 1. 电磁系测量机构中，可动部分通常不包括（ ） A. 可动铁片 B. 游丝 C. 永久磁铁 D. 阻尼片 【答案】C 【解析】永久磁铁用于阻尼器，不属于可动部分，可动部分包括铁片、指针、阻尼片等。 2. 吸引型测量机构的工作磁场由什么产生（ ） A. 永久磁铁 B. 固定线圈 C. 可动铁片 D. 外部磁场 【答案】B 【解析】固定线圈通电后产生磁场，使可动铁片磁化并产生吸引力。 3. 排斥型测量机构中，定铁片和动铁片之间的作用力是（ ） A. 吸引力 B. 排斥力 C. 先吸引后排斥 D. 先排斥后吸引 【答案】B 【解析】两者被磁化后极性相同，始终相互排斥。 · 电磁系测量机构分为吸引型、排斥型和排斥-吸引型三种。 · 排斥型精度高、标度尺均匀。 · 吸引型和排斥-吸引型多用于安装式仪表，精度较低。 . 知识点二 电磁系测量机构的工作原理 1、 转动力矩产生： 固定线圈通电后产生磁场，使铁片磁化，磁化后的铁片与磁场相互作用产生转动力矩。转动力矩大小与电流平方成正比，与电流方向无关。 2、 反作用力矩： 游丝提供反作用力矩，与偏转角成正比。当转动力矩与反作用力矩平衡时，指针停止偏转。 3、 偏转角特性： 偏转角与电流有效值的平方有关，但并非严格正比，因系数随偏转角变化。设计中通过调整使标度尺尽量均匀，但刻度仍不均匀。 电磁系测量机构的转动力矩与什么有关（ ） A. 电流大小 B. 电流方向 C. 电流平方 D. 电压大小 【答案】C 【解析】转动力矩与电流平方成正比。 1. 反作用力矩由什么部件产生（ ） A. 阻尼片 B. 游丝 C. 固定线圈 D. 可动铁片 【答案】B 【解析】游丝在偏转时产生反作用力矩，与偏转角成正比。 2. 电磁系仪表测量交流时，偏转角与什么有关（ ） A. 电流峰值 B. 电流有效值平方 C. 电压平均值 D. 功率因数 【答案】B 【解析】偏转角与交流电流有效值的平方相关。 3. 为什么电磁系仪表的刻度不均匀（ ） A. 因为电流方向变化 B. 因为K随偏转角变化 C. 因为游丝非线性 D. 因为磁场不稳定 【答案】B 【解析】系数与偏转角有关，导致刻度不均匀。 1. 平衡状态时，转动力矩与反作用力矩的关系是（ ） A. > B. < C. = D. 无关 【答案】C 【解析】当可动部分平衡时，转动力矩等于反作用力矩。 2. 电磁系仪表测量直流时，读数误差大的主要原因是 ( ) A. 游丝失效 B. 铁片磁滞现象 C. 线圈电阻大 D. 阻尼不足 【答案】B 【解析】铁磁材料的磁滞现象导致直流磁化过程与交流不同，引起误差。 3. 电磁系仪表的工作原理基于什么效应（ ） A. 热电效应 B. 电磁感应 C. 铁磁材料磁化 D. 霍尔效应 【答案】C 【解析】固定线圈的磁场使铁片磁化，产生转动力矩。 · 转动力矩由电流平方决定，反作用力矩由游丝提供，平衡时偏转角与电流有效值平方相关但刻度不均匀。 知识点三 电磁系测量机构的技术特性及应用 1、 优点： 结构简单、过载能力强（可动部分不通过电流）、价格便宜、交直流两用（因力矩方向与电流方向无关）。 2、 缺点： 准确度较低（因铁磁材料磁滞）、灵敏度低（电流表压降大，电压表内阻小）、工作频率低（一般低于1000 Hz）、易受外磁场影响（需磁屏蔽或无定位结构）。 3、 应用： 主要用于交流电流表、电压表（安装式或便携式），也可用于相位、频率测量但精度低。防御外磁场措施包括磁屏蔽和无定位结构。 电磁系仪表的过载能力强是因为（ ） A. 可动部分通过电流小 B. 可动部分不通过电流 C. 线圈电阻大 D. 游丝强度高 【答案】B 【解析】固定线圈承受电流，可动部分无电流通过，因此过载能力强。 1. 电磁系仪表不适用于高频电路的原因是（ ） A. 线圈电阻大 B. 线圈感抗随频率变化 C. 铁片磁化慢 D. 阻尼不足 【答案】B 【解析】线圈感抗随频率升高而增大，影响测量准确性。 2. 减少外磁场影响的方法不包括（ ） A. 磁屏蔽 B. 无定位结构 C. 增加线圈匝数 D. 采用双层磁屏 【答案】C 【解析】增加线圈匝数会增大感抗，但不直接防御外磁场；磁屏蔽和无定位结构是常用方法。 3. 电磁系电压表的内阻特点是什么（ ） A. 很高 B. 很低 C. 与频率无关 D. 与温度有关 【答案】B 【解析】为保证线圈电流，附加电阻不能太大，导致内阻较低。 1. 电磁系仪表测量直流时误差大的主要原因是（ ） A. 外磁场影响 B. 铁磁材料磁滞 C. 游丝疲劳 D. 阻尼片失效 【答案】B 【解析】铁磁材料在直流下的磁化过程与交流不同，导致读数不稳定和误差。 2. 无定位结构的作用是 ( ) A. 提高灵敏度 B. 减少外磁场影响 C. 增加转动力矩 D. 改善刻度均匀性 【答案】B 【解析】无定位结构通过对称线圈设计，抵消部分外磁场影响。 3. 电磁系仪表常用于（ ） A. 高频电路测量 B. 高精度直流测量 C. 安装式交流仪表 D. 数字显示仪表 【答案】C 【解析】因其结构简单、成本低，多用于安装式交流电流表、电压表。 · 电磁系仪表结构简单、过载能力强但精度低、易受外磁场影响。 · 主要用于交流安装式仪表，防御外磁场需特殊措施。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$