内容正文:
举一反三考点练
《电器测量技术》磁电系电流表-课后自测
知识点一 结构和工作原理
1. (简答题)简述磁电系电流表的结构。
2. (简答题)多量程电流表分流器开路连接方式有哪些缺点?
3. (简答题)外附分流器的作用及连接方法是什么?
4. (简答题)如何根据表头参数选择外附分流器规格?
5. (简答题)简述多量程电流表闭路连接方式的特点。
6. (简答题)分流器扩大量程的基本原理是什么?
知识点二 技术特性和应用范围
1. (简答题)简述磁电系电流表内阻小的优点。
2. (简答题)磁电系电流表结构复杂体现在哪些方面?
3. (简答题)说明磁电系电流表量程扩大原理。
4. (简答题)磁电系电流表为何主要用于直流电路测量?
5. (简答题)磁电系电流表成本较高的原因是什么?
6. (简答题)简述磁电系电流表分流电阻的作用。
知识点三 使用维护方法
1. (简答题)如何合理选择电流表?
2. (简答题)电流表与被测电路如何连接?
3. (简答题)磁电系电流表使用后如何维护?
4. (简答题)电流表内阻选择有什么要求?
5. (简答题)电流表测量前要做什么检查?
6. (简答题)怎样正确读取电流表的示数?
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举一反三考点练
《电器测量技术》磁电系电流表-课后自测
知识点一 结构和工作原理
1. (简答题)简述磁电系电流表的结构。
【答案】
磁电系电流表由磁电系测量机构(表头)和测量线路——分流器构成。表头过载能力小,直接测电流量程小。分流器作用是对被测电流分流,使通过表头电流能被承受且与被测电流成比例。多量程电流表分流器有开路和闭路连接方式,实用多为闭路连接,还有用于大电流测量的外附分流器。
2. (简答题)多量程电流表分流器开路连接方式有哪些缺点?
【答案】
开路连接方式各量程有独立分流电阻,互不干扰且调整方便。但缺点明显,开关接触电阻包含在分流电阻支路内,使仪表误差增大,甚至会因开关接触不良引起电流过大而损坏表头;载流换挡时,被测电流全部流经表头,将会使表头过载甚至损坏,所以实际不采用。
3. (简答题)外附分流器的作用及连接方法是什么?
【答案】
外附分流器主要用于测量50A以上的电流,测量大电流时分流电阻温度高、体积大,采用外附分流器可减小温度对仪表的影响。它有两对接线端钮,粗的“电流端钮”串接在被测电路中,细的“电位端钮”与表头连接,这种连接方法使分流电阻中不包含接触电阻,减小接触电阻对测量误差的影响。
4. (简答题)如何根据表头参数选择外附分流器规格?
【答案】
先计算测量机构满偏时的电压Uc = IcRc(Ic为满偏电流,Rc为内阻)。根据计算出的电压值,选择额定电压与之相等的外附分流器,同时要考虑测量的大电流范围,选择额定电流合适的分流器。例如满偏电流500μA、内阻200Ω的表头,满偏电压为100mV,测量100A电流,可选用“150A, 100mV”的外附分流器。
5. (简答题)简述多量程电流表闭路连接方式的特点。
【答案】
闭路连接方式中,对应每个量程在仪表外壳上有一个接线柱,在一些多用仪表中用转换开关切换量程。其接触电阻对分流关系没有影响,即对电流表的误差没有影响,也不会使表头过载。但任何一个分流电阻的阻值发生变化时,都会影响其他量程,所以调整和修理都比较烦琐。
6. (简答题)分流器扩大量程的基本原理是什么?
根据欧姆定律和并联电路特点,IcRc = IfRf(Ic为通过表头电流,Rc为表头内阻,If为通过分流电阻电流,Rf为分流电阻),且I = Ic + If。对某一电流表,Rc和Rf固定时,通过表头的电流Ic与被测电流I成正比,据此对电流表标度尺刻度可指示被测电流。量程扩大倍数n = I/Ic,将表头电流量程扩大n倍,分流电阻Rf阻值应为表头内阻Rc的1/n。
知识点二 技术特性和应用范围
1. (简答题)简述磁电系电流表内阻小的优点。
【答案】
磁电系电流表内阻小,在测量电流时,接入被测电路后对被测电路的影响很小。因为根据欧姆定律,电流通过电阻会产生电压降,内阻小则电压降小,不会显著改变被测电路原有的电压和电流分布,从而使测量结果更接近被测电路的真实电流值,提高了测量的准确性。
2. (简答题)磁电系电流表结构复杂体现在哪些方面?
【答案】
磁电系电流表结构复杂主要体现在其测量机构包含多个精密部件。如永磁体、圆柱形铁芯、可动线圈、游丝等。永磁体要提供稳定均匀的磁场;铁芯与永磁体配合形成特定磁场分布;可动线圈需精确绕制且能灵活转动;游丝用于产生反作用力矩并引导电流。各部件加工和装配精度要求高,导致结构复杂成本较高。
3. (简答题)说明磁电系电流表量程扩大原理。
【答案】
磁电系电流表量程扩大是利用外附分流器。表头本身只能测量较小电流,并联分流电阻后,大部分电流从分流电阻流过,只有一小部分通过表头。根据并联电路电流分配原理,通过合理选择分流电阻阻值,可使通过表头的电流与总电流保持一定比例关系,从而实现将量程从几微安扩大到几百安。
4. (简答题)磁电系电流表为何主要用于直流电路测量?
【答案】
磁电系电流表基于载流线圈在磁场中受力的原理工作。当电流通过可动线圈时,线圈在永久磁铁的磁场中受到电磁力作用而发生偏转。直流电流方向恒定,产生的电磁力方向也恒定,能使指针稳定偏转指示电流大小。而交流电流方向周期性变化,电磁力方向也交替改变,指针会来回摆动无法稳定指示读数,所以主要用于直流电路测量。
5. (简答题)磁电系电流表成本较高的原因是什么?
【答案】
磁电系电流表成本较高,一是其测量机构包含多个精密部件,如永磁体要求磁场稳定均匀,加工和选材成本高;圆柱形铁芯、可动线圈等加工精度要求严,增加制造成本。二是装配过程复杂,各部件相对位置和配合精度要求高,需要熟练工人和精细工艺。三是为保证准确度和灵敏度,对原材料和制造环境也有较高要求,综合导致成本较高。
6. (简答题)简述磁电系电流表分流电阻的作用。
【答案】
磁电系电流表分流电阻主要作用是扩大测量量程。表头能测量的电流较小,并联分流电阻后,根据并联电路特点,总电流按电阻反比关系分配。大部分电流流经分流电阻,小部分通过表头。通过选择合适阻值的分流电阻,可使表头在测量不同大小电流时都能正常工作,将量程从几微安扩大到几百安,满足多种测量需求。
知识点三 使用维护方法
1. (简答题)如何合理选择电流表?
【答案】
根据被测量准确度要求,0.1 - 0.2级适合标准表及精密测量;0.5 - 1.5级适合实验室测量;1.0 - 5.0级适合工矿企业电气设备监测和检修。根据被测电流大小选量程,避免过大降低准确度或过小损坏表。还要依使用环境选适合条件的组别,且要求电流表内阻越小越好,通常小于被测电路内阻阻值的百分之一。
2. (简答题)电流表与被测电路如何连接?
【答案】
测量时,应将电流表串接于被测电路的低电位一侧。当被测电流较大(大于50A)时,先连好外附分流器的电位端钮,再把电流端钮串接于被测电路。对单量程电流表,被测电流从标有“+”的端钮流入,从“-”流出;对多量程电流表,标有“”是公共端钮,若其他端钮标有“+”,被测电流从“+”流入,从“”流出,标有“-”则相反。
3. (简答题)磁电系电流表使用后如何维护?
【答案】
由于磁电系电流表过载能力小,使用时要注意连接电路极性和量程选择。若测量中指针反向偏转或正向偏转超满刻度线,应立即断电停止测量,重新连接或换更大量程表后再测。测量完毕后,先断电源,再从电路中取下表,放在干燥、通风和阴凉处。对灵敏度、准确度高的微安表和毫安表,用导线将正负端钮连接起来,保护测量机构。
4. (简答题)电流表内阻选择有什么要求?
【答案】
对电流表而言,要求其内阻越小越好。一般规定,内阻RA与负载电阻R之比应不大于允许相对误差γ的1/5,通常要求电流表的电阻要小于被测电路内阻阻值的百分之一。例如测量负载电阻为100Ω电路电流,若要求测量结果误差不大于±5.0%,所选用的电流表内阻不应大于1.0Ω。
5. (简答题)电流表测量前要做什么检查?
【答案】
测量前,应检查电流表指针是否对准“0”刻度线。如果没对准,需要调节调零器,使指针对准“0”刻度线,以保证测量结果的准确性。因为如果指针未在零刻度线,测量值会存在初始偏差,影响最终测量结果的精度,所以在测量前进行调零检查是必要的操作步骤。
6. (简答题)怎样正确读取电流表的示数?
【答案】
读数时,应让指针稳定后再进行读数,这样可以避免因指针晃动而造成读数误差。并且尽量使视线与刻度盘保持垂直,如果刻度盘有反射镜,应使指针和指针在镜中的影像重合,通过这种方式减小视觉误差,从而得到更准确的测量示数,保证测量结果的可靠性。
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