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电路与电子知识常用电工电子仪器仪表简介
2. 电测量指示仪表的分类
在电测量领域中,指示仪表的种类最多,具体分类方式介绍 如下。 (1)按内部测量机构的结构和工作原理分
有磁电系、电磁系、电动系、感应系、静电系等 类型。
(2)按被测电量的性质分 有电流表、电压表、功率表、电度表、欧姆表、相位表以及 其他多用途的仪表,例如万用表等。 (3)按被测量的种类分 有直流仪表、交流仪表和交直流两用仪表。 (4)按仪表取得读数的方法分 有指针式、数字式和记录式等。 (5)按准确度等级分 有0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、和5.0等七级。一般0.1和0.2级 仪表用作标准仪表;0.5级至1.5级的仪表用于实验和实训时的电测 量;1.5级至5.0级仪表用于工程测量。 (6)按使用方式及使用条件分 可分为安装式仪表和可携式仪表,及A、A1、B、B1与C 共五组。
(2)比较式仪表 比较式仪器是将被测量与相应的标准量进行比较的仪表。
如各类电桥、电位差计等。其点是灵敏度和准确度都很高, 一般用于高精度测量或校对指示仪表。 (3)其他电测量仪表
常见的电测量仪表还有数字式仪表、记录式仪表及用来扩大仪 表量程装置的仪表,如分流器、测量用互感器等。这里只介绍指示 式仪表。
电路与电子知识常用电 工电子仪器仪表简介
2020年6月5日星期五
3.1 电测量指示仪表简介
在工程实际的自动控制系统中,通常是根据被控制 对象的各种电信号来对其实施自动控制的。电测量就是通过 借助各种电工电子仪器仪表,应用科学的测量技术对电路中的 电流、电压、电功率及电能等物理量进行测量。
3.1.1 常用电工电子仪器仪表的基本知识 1.电工电子测量仪表分类
仪表量程的选择应根据测量值的可能范围确定。被测量值范 围较小要选用较小的量程,这样可以得到较高的准确度。
•例:
根据被测量值的大小选择合适量程
有两只毫安表,量程分别为I1m=200mA和I2m=50mA,两表准确度等级均 为1.0级,用来测量40mA的电流,则测量结果中可能出现的最大相对误差为: 对于量程为200mA的毫安表,可能产生的最大绝对误差△I1m为:
(7)按防御外界磁场或电场的性能分 有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个等级。
(8)按外壳防护性能分 可分为普通式、防尘式、防溅式、防水式、水密式、气密式 、
隔爆式等七种。
以上介绍的指示仪表分类方法,从不同角度反映了指示仪表的 各种技术性能。在指示仪表的表面标度盘上,通常都标有一些标志 符号来表明有关的技术性能,常见的表面符号及含义见下表:
因此,用此表测40mA的电流可能产生的最大相对误差
为:
对于量程为50mA的毫安表,可能产生的最大绝对误差△I2m为:
因此,用此表测40mA电流可能产生的最大相对误差
为:
由以上计算可以看出,用的200mA毫安表测40mA电流比用50mA的毫安表 所测得的结果具有更大的最大相对误差。即量程选择对测量结果的准
确度有很大影响。
•例:
对于同一只仪表,被测量值越小,其测量时准确性就越低
在正常情况下用0.5级量程为 10A 的安培表来测量 8A 电流时,可
能产生的最大相对误差
为:
而用它来测量 1A 电流时,则可能产生的最大相对误差
为:
由此可见对于一只确定的仪表,测量值越小,其测量时准确性越低。因 此在选择量程时,应尽量使被测量的值接近于满标值。另一方面,也要防 止超出满标值而使仪表受损。因此可取被测量值为满标值的2/3左右。最 少也应使被测量的值超过满标值的一半。当被测电流大小无法估计时, 可用多量程仪表先置于大量程档,然后根据仪表的指示调整量程,
2. 电磁系仪表
电磁系测量机构如图1.3.2所示,它属于推斥式类型。 电磁系测量机构具有结构简单、过载能力强与交直流两用等优点。它的缺 点是刻度不均匀,测量机构本身的磁场较弱,易受外磁场影响,以致准确度不高。
具有这种测量机构的仪表通常为0.5级~2.5级。
•3. 电动系仪表
• 电动系测量机构 如图1.3.3所示。
使用环境和测量条件选择仪表的型式。如配电盘、开关板上仪表板 所用仪表等采用垂直安装方式,而实验室大多选用水平放置方式。 2. 准确度选择
在使用仪表时,必须合理地选择仪表的准确度。准确度等级为 0.1和0.2级的仪表通常作为标准表以校正其他仪表。实验室一般用0.5 ~1.5级仪表。生产部门作监视生产过程的仪表一般为1.0~2.5级。准 确度等级为5.0级的仪表,通常只在组合式或多用途仪表上才使用。 3. 量程选择
仪表名称 电流表 电压表 功率表 欧姆表 电度表
被测量 电流 电压 电功率 电阻 电能
符号 A 、mA、µA mV、V、kV W、kW Ω、MΩ kWh
测量单位 安培、毫安、微安 毫伏、伏特、千伏 瓦特、千瓦 欧姆、兆欧 度(千瓦时)
3.1.2 电测量指示仪表结构原理简介
电测量是利用仪表中通入电流后产生的电磁作用力驱动 指针偏转。指示式仪表除驱动装置、反作用装置和阻尼装置外, 还有指针和刻度盘构成的读数装置,以及起保护作用的外壳和装 在外壳上的校正器(调节螺丝等)。在实用中应用最广、数量最 大的是指示式仪表。
•1. 磁电系测量机构 • 磁电系测量机构如图1.3.1所 示。
• 磁电系测量机构具有准确度高 、刻度均匀、阻尼强与消耗能量小 等优点,可制成0.1~0.5级的仪表。 它的缺点是只能用来测量直流,而 且结构复杂,价格较贵,过载能力 小。
•图1.3.1
• 目前用来测量直流量的仪表, 测量机构几乎全是磁电系的。
电工电子仪表的种类繁多,分类方法也互不相同。按照电工电 子仪表的结构和用途常可分为三种。 (1)电测量指示仪表
电工测量仪表中,凡利用电磁力使其机械部分动作,并用指针 或光标在刻度盘上指示出被测量值大小的仪表就称作电测量指示 仪表,是属于直读式仪表。各种交直流电流表、电压表以及万 用表等都是指示仪表。
• 电动系测量机构 具有准确度高、使用范 围广等优点,一般可制 成0.2~1.0级的仪表。 它不仅可测量交直流的 电流和电压,还可测量 交流电的功率。它的缺 点是自身功率较大,过 载能力小,且价格较贵
•图1.3.2
图1.3.3
。
3.2 电工测量仪表的选择与使用
3.2.1 仪表选择
1. 类型选择 各种仪表的选择除了根据用途选择仪表的种类外,还应根据