《电器测量技术》磁电系测量机构（举一反三考点练）课后自测（卷2）

举一反三考点练 《电器测量技术》磁电系测量机构-课后自测 知识点一 结构和工作原理 1. （简答题）简述磁电系测量机构的结构组成。 2. （简答题）磁电系测量机构产生转动力矩的原理是什么？ 3. （简答题）阻尼力矩的作用及其产生机制是什么？ 4. （简答题）磁电系测量机构中游丝的作用有哪些？ 5. （简答题）外磁式、内磁式和内外磁式磁电系测量机构的结构差异是什么？ 6. （简答题）磁电系测量机构的灵敏度与哪些因素相关？如何提高灵敏度？ 知识点二 技术特性 1. （简答题）简述磁电系测量机构准确度高的原因。 2. （简答题）为什么磁电系测量机构灵敏度高？ 3. （简答题）磁电系测量机构过载能力小的原因是什么？ 4. （简答题）说明磁电系测量机构只能测量直流而不能测量交流的原因。 5. （简答题）磁电系测量机构表盘标度尺刻度均匀有什么意义？ 6. （简答题）提高磁电系测量机构准确度有哪些途径？ 知识点三 应用范围 1. （简答题）简述磁电系测量机构构成不同功能、不同量程仪表的原理。 2. （简答题）说明磁电系测量机构在电工仪表中地位重要的原因。 3. （简答题）简述利用磁电系测量机构测量交流电压的过程。 4. （简答题）磁电系测量机构如何实现温度测量？ 5. （简答题）简述用磁电系测量机构测量压力的步骤。 6. （简答题）磁电系测量机构构成仪表时对被测电量有什么要求？ 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 $$ 举一反三考点练 《电器测量技术》磁电系测量机构-课后自测 知识点一 结构和工作原理 1. （简答题）简述磁电系测量机构的结构组成。 【答案】 磁电系测量机构由固定的磁路系统和可动线圈部分组成。磁路系统含永久磁铁、极掌和圆柱形铁心，形成均匀辐射状磁场。可动部分包括绕在铝框架上的可动线圈、指针、平衡锤和游丝，游丝既产生反作用力矩，又导入电流。 2. （简答题）磁电系测量机构产生转动力矩的原理是什么？ 【答案】 磁电系测量机构的转动力矩源于可动线圈中的电流与气隙磁场的相互作用。当线圈通入电流时，其有效边切割磁感线产生电磁力，根据安培定理和左手定则，电磁力方向与线圈平面垂直，驱动线圈转动。转动力矩公式为 M=NBAI，其中 N 为线圈匝数，B 为磁感应强度，A 为有效面积，I 为被测电流。由于磁场均匀且线圈参数固定，转动力矩与被测电流成正比。 3. （简答题）阻尼力矩的作用及其产生机制是什么？ 【答案】 阻尼力矩用于抑制可动部分的摆动，使其快速达到平衡位置。当线圈转动时，铝框架切割磁感线产生感应电流，该电流与磁场相互作用形成与转动方向相反的电磁力矩（阻尼力矩）。线圈静止后，感应电流消失，阻尼力矩随之消失，不影响最终测量结果。此机制可防止指针过度摆动损坏仪表。 4. （简答题）磁电系测量机构中游丝的作用有哪些？ 【答案】 游丝具有双重功能：一是产生反作用力矩，通过形变产生与转动力矩方向相反的力矩，使指针平衡在某一位置；二是将外部电流导入可动线圈，形成闭合回路。游丝的材料、形状和尺寸决定了其反作用力矩系数，直接影响仪表的灵敏度和精度。 5. （简答题）外磁式、内磁式和内外磁式磁电系测量机构的结构差异是什么？ 【答案】 外磁式的永久磁铁位于可动线圈外部，结构简单但易受外磁场干扰；内磁式的永久磁铁位于线圈内部，并加装闭合导磁环以增强磁场均匀性，结构紧凑且抗干扰能力强；内外磁式在线圈内外均设置永久磁铁，气隙磁场更强，灵敏度更高，且受外磁场影响最小。 6. （简答题）磁电系测量机构的灵敏度与哪些因素相关？如何提高灵敏度？ 【答案】 灵敏度 S= 取决于磁感应强度 B、线圈匝数 N、有效面积 A 和游丝反作用力矩系数 D。要提高灵敏度，需增强气隙磁场（如采用高磁导率材料或优化磁路设计）、增加线圈匝数或面积，或选用反作用力矩系数更小的游丝材料。 知识点二 技术特性 1. （简答题）简述磁电系测量机构准确度高的原因。 【答案】 磁电系测量机构采用永久磁铁，工作气隙小，气隙磁场磁感应强度B大。在小电流作用下就能产生较大转动力矩，可有效减小因摩擦、外磁场等因素引起的误差，所以其准确度能达到0.1 - 0.05级，准确度较高。 2. （简答题）为什么磁电系测量机构灵敏度高？ 【答案】 磁电系测量机构灵敏度高，是因为仪表消耗的功率很小。例如其灵敏度可达1μA/div ，采用悬丝或张丝结构的光点式磁电系检流计灵敏度更是高达10⁻¹⁰μA/div ，能在极小电流下产生可观测的机械偏转，从而实现对微小电量的测量。 3. （简答题）磁电系测量机构过载能力小的原因是什么？ 【答案】 被测电流通过游丝（或悬丝、张丝）导入可动线圈。若电流过大，游丝会发热，导致弹性发生变化，产生不允许的误差，甚至可能因过热而烧毁。同时，可动线圈的导线横截面很小，电流过大也会使线圈发热甚至烧毁，所以其过载能力小。 4. （简答题）说明磁电系测量机构只能测量直流而不能测量交流的原因。 【答案】 永久磁铁产生的磁场方向恒定不变。通入直流电流时，能产生恒定的偏转。若直接通入交流电流，所产生的转动力矩是交变的，可动部分由于惯性作用来不及转动，指针只能在零位左右摆动，无法得到正确读数，所以只能测量直流。 5. （简答题）磁电系测量机构表盘标度尺刻度均匀有什么意义？ 【答案】 表盘标度尺刻度均匀，对于使用者来说，在读数时更加直观和方便。不需要进行复杂的换算或估算，能够快速、准确地读取测量结果，提高了测量的效率和准确性，减少了人为读数误差。 6. （简答题）提高磁电系测量机构准确度有哪些途径？ 【答案】 一是选用高质量的永久磁铁，保证磁场稳定且磁感应强度大；二是优化工作气隙设计，减小气隙尺寸；三是采用精密的游丝（或悬丝、张丝）材料和制造工艺，减少因游丝弹性变化产生的误差；四是提高可动线圈的制造精度，保证其导线质量和绕制工艺。 知识点三 应用范围 1. （简答题）简述磁电系测量机构构成不同功能、不同量程仪表的原理。 【答案】 磁电系测量机构的过渡电量是直流电流，只要把被测电量通过测量线路按一定关系变换为直流电流，就可以用它来构成不同功能、不同量程的仪表。例如万用表交流电压挡利用二极管整流电路将交流电压变换为直流电流进行测量，配上变换器、温差电偶、应变电阻片等还可用于非电量测量。 2. （简答题）说明磁电系测量机构在电工仪表中地位重要的原因。 【答案】 磁电系测量机构应用十分广泛，在直流标准表、便携式和安装式仪表中都得到应用。通过配上不同元件可实现多种功能，如配上变换器能测量交流功率等非电量，配上温差电偶可测温度，配上应变电阻片可测压力等，能满足众多测量需求，所以地位重要。 3. （简答题）简述利用磁电系测量机构测量交流电压的过程。 【答案】 以万用表交流电压挡为例，利用二极管整流电路，将输入的交流电压变换为直流电流。磁电系测量机构对变换后的直流电流进行测量，根据电流大小及测量线路的变换关系，得出交流电压的数值，从而实现对交流电压的测量。 4. （简答题）磁电系测量机构如何实现温度测量？ 【答案】 磁电系测量机构配上温差电偶可以实现温度测量。温差电偶能将温度变化转换为电信号，该电信号经过一定处理后变为直流电流，磁电系测量机构对该直流电流进行测量，根据电流与温度的对应关系，进而得出所测温度值。 5. （简答题）简述用磁电系测量机构测量压力的步骤。 【答案】 先给磁电系测量机构配上应变电阻片。当有压力作用时，应变电阻片的电阻值会发生变化，通过测量线路将电阻变化转换为直流电流变化。磁电系测量机构对直流电流进行测量，依据电流变化情况及预先标定的关系，得出压力的大小。 6. （简答题）磁电系测量机构构成仪表时对被测电量有什么要求？ 【答案】 磁电系测量机构的过渡电量是直流电流，对于非直流电流的被测电量，需要把被测电量通过测量线路按一定关系变换为直流电流，才能用磁电系测量机构构成相应仪表进行测量，否则无法直接使用该机构构成合适的仪表进行准确测量。 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 $$