正文 第十四章 交流電流和電壓的測量(2 / 2)

電磁式電壓表一般不製造很低量限的,最小量限為1.5V,擴大量限仍采用串聯附加電阻的方法。安裝式電壓表一般隻有一個量限,最高量限為600V,測量更高電壓,則可利用與電壓互感器配合,電壓互感器的二次電壓是100V,與其相接的電壓表則按一次電壓刻度。便攜式電壓表可製成多量限的,低量限采用將分段的固定線圈並聯後與附加電阻串聯的方法,高量限采用將分段的固定線圈串聯後再與附加電阻串聯的方法。

電磁式電流表和電壓表是交直流兩用的,因而端鈕上不標注正、負極性,但適用的交流頻率為50Hz。

14.3電磁式儀表的主要技術特性

(1)結構簡單、過載能力強。

(2)交直流兩用(主要用於交流),安裝式交流電流表、電壓表幾乎都采用這種結構。

(3)標尺刻度不均勻,標尺始端附近標有起始工作位置的小黑圓點,此點前不宜使用。

(4)工作磁場弱,易受外磁場影響,應采用防禦外磁場的措施,如采用磁屏蔽罩等。

(5)用於直流測量時有磁滯誤差。由於動鐵片的磁滯特性,當測量逐漸增加的直流時,讀數偏低;當測量逐漸降低的直流時,讀數偏高,故會出現“升降變差”。用於交流測量時,動鐵片被交變磁化,不存在這種誤差。隻有采用低矯頑磁力的優質坡莫合金製成的動鐵片,才適用於交直流兩用。

(6)頻率影響。固定線圈的感抗隨頻率而變化,被測電路頻率的變化,會導致流過儀表

電流的變化,特別對電壓表的影響比較顯著,造成頻率誤差,因而電磁式電壓表隻適用於工頻測量。

(7)波形誤差。由於動鐵片的日~Ⅳ曲線的非線性,當交流波形較尖時,動鐵片因磁飽和而不能反映此時轉矩的變化,導致測量非正弦波時的誤差。

盡管電磁式儀表有種種缺點,但其價格便宜、耐震,且在采用新材料後使某些缺點得以克服,因而得到了廣泛應用。

14.4鉗形表

鉗形表可以在不切斷電路的情況下測量電流。

它由一隻電流互感器和一隻整流式電流表構成。電流互感器的鐵心呈鉗形,握緊板手時會張開,以便將被測電流的導線卡入鉗口中央,作為電流互感器的一次側。二次側連接電流表,指示被測電流的大小。這類鉗形表隻能測量交流。

測量交、直流的鉗形表實際上是一隻電磁式儀表,其外形與上一類相似,被測電流的電線處在鉗口中央時,鐵心中產生磁場,位於鐵心缺口中間的動鐵片受磁場作用而偏轉,從而帶動指針指示出被測電流的大小。因其偏轉不受被測電流種類的限製,所以可以測量交直流。

鉗形表使用注意事項:

(1)被測導線應置於鉗口中央,以減小測量誤差;

(2)鉗V1要清潔、平直、咬合好。如有雜聲,可將鉗口重新開合一次。仍有雜聲,則應檢查鉗121,去除汙垢。被測

(3)先估計被測電流大小,選擇合適量限。測量小於5A電流時,如條件允許,可把導線多繞幾匝放進鉗口,實際電流值應為讀數除以匝數。

(4)嚴禁在高壓線路上使用,以免擊穿絕緣,造成人身事故。

學習指導

一、本章主要概念

(1)電磁式測量機構的工作原理。

(2)電磁式電流表的構成和擴大量限的方法。(3)電磁式電壓表的構成和擴大量限的方法。(4)鉗形表的正確使用。

二、各節自學指導

14.1電磁式測量機構

轉動力矩與定圈電流的平方,2有關,即71=&,2,係數砭與偏轉角口有關,適當選擇鐵片形狀,可使K隨a的增大而減小,從而使標尺刻度在有效的工作部分比較均勻。

14.2電磁式電流表和電壓表

1.電磁式電流表

可直接用電磁式測量機構作為電流表,測量大電流時,固定線圈的導線較粗、匝數較小,測量小電流時,固定線圈的導線較細、匝數較多。擴大量限不采用分流電阻,而采用固定線圈分段繞製,然後進行串並聯換接的辦法來實現。

2.電磁式電壓表

與磁電式電壓表一樣,也由表頭串聯附加電阻構成。電磁式電壓表的固定線圈匝數比電流表多很多,線徑也細得多。由於要保證一定的安匝數,以便產生足夠的線圈磁場,所以附加電阻不能太大,導致電磁式電壓表的內阻較磁電式小很多,僅每伏幾十歐,使得功耗較大。