磁電式、電磁式、電動式儀表的定義、原理

1、磁電式、電磁式、電動式儀表的定義、原理1什么是磁電式儀表？磁電式儀表廣泛地應用于直流電壓和電流的測量，如與各種變換器配合，在交流及高頻測量中也得到較廣泛的應用，因此在電氣測量指示儀表中占有極為重要的地位。2磁電式儀表是由哪幾部分構成的 ？磁電式儀表是由固定的磁路系統和可動部分組成的。儀表的磁路系統是在永久磁鐵1的兩極，固定著極掌 2。兩極掌之間是圓柱形鐵心 3。圓柱形鐵心固定在儀表的支架上，用 來減小磁阻，并在極掌和鐵心之間的氣隙中形成沿圓柱形表面均勻輻射的磁場，其磁感應強度處處相等，方向與圓柱形表面垂直。處在這個磁場中的可動線圈4是用很細的漆包線繞制在鋁框架上的。框架的兩端分別固定著半軸，半

2、軸上的另一端通過軸尖支承于軸承中。指針6安裝在前半軸上。當可動線圈4通入電流時，在磁場的作用下便產生轉動力矩，使指針隨著線圈一起轉動。線圈中通過的電流越大， 產生的轉動力矩也越大，因此指針轉動的角度也大。反作用力矩可以由游絲、 張絲或懸絲產生。當采用游絲時，還同時用它來導人和導出電 流，如圖4-1(b)所示。因此裝設了兩個游絲，它們的螺旋方向相反。儀表的阻尼力矩則由鋁 框產生。高靈敏度儀表為減輕可動部分的重量，通常采用無框架動圈， 并在動線圈中加短路線圈，以產生阻尼作用。磁電式儀表按磁路形式又分為內磁式、外磁式和內外磁式三種，如圖4-2所示。內磁式的結構是永久磁鐵在可動線圈的內部。 外磁式的結

3、構是永久磁鐵在可動線圈的外部。 內外磁 式的結構是在可動線圈的內外都有永久磁鐵，磁場較強，可使儀表的結構尺寸更為緊湊。3磁電式儀表是如何工作的 ？磁電式儀表是根據載流導體在磁場中受力的原理，即電動機原理而制成的。 磁電式儀表測量機構產生力矩的原理如圖4-3所示。4. 什么是電磁式儀表？電磁式儀表是測量交流電流與電壓最常見的一種儀表。它具有結構簡單、過載能力強、 造價低廉以及可交直流兩用等一系列優(yōu)點，因此電磁式儀表在電力工程，尤其是固定安裝的測量中得到了廣泛的應用。5. 電磁式儀表與磁電式儀表有何不同？電磁式儀表與磁電式儀表是兩種不同類型的儀表。它們有很多不同之處， 突出的表現在性能、結構和表盤

4、上。從表盤上就可區(qū)分開這兩種儀表。除它們的圖形符號不同外， 磁電式電流表和電壓表的 刻度基本上是均勻的，而電磁式儀表的刻度則由密變疏。從性能上看，磁電式儀表反映的是通過它的電流的平均值，因此它的直接被測量只能是直流電流或電壓；而電磁式儀表反映的是通過它的電流的有效值，因此，不加任何轉換，電磁式儀表就可用于直流、交流，以至非正弦電流、電壓的測量。但其測量靈敏度和精度都不 及磁電式儀表高，而功耗卻大于磁電式儀表。結構和工作原理的不同是兩種儀表的根本區(qū)別。雖然它們都分為固定和可動兩大部分， 但其具體組成內容不同。磁電式儀表的固定部分是永久磁鐵，用來產生均勻、恒定的磁場； 可動部分的核心是一線圈，被測

5、電流流經線圈時，利用通電導線在磁場中受力的原理（即電動機原理），實現可動部分的轉動。電磁式儀表的固定部分是被測電流流經的線圈，有電流 通過即可形成較強的磁場；可動部分的核心是一片可被及時磁化的軟磁性材料（如鐵片，坡莫合金等），利用被磁化酌動鐵片與通電線圈 （或被磁化的靜鐵片）磁極之間的作用力，實現可 動部分的偏轉。由于電磁式儀表構造簡單、成本低廉，在電工測量中獲得了廣泛的應用，尤 其是開關板式交流電流、電壓表，基本上都采用這種儀表。電磁式儀表根據測量機構的結構形式不同，分有扁線圈吸引型和圓線圈排斥型兩種。6什么是吸引型電磁式儀表 ？電磁式儀表的測量機構主要有吸引式和排斥式兩種類型，扁線圈吸引型

6、電磁式儀表的結構如圖5-1（a）所示。吸引型電磁式儀表是由固定線圈I和偏心裝在轉軸上的可動鐵片2構成的一個電磁系統。轉軸上還裝有指針3、阻尼片4及游絲5。游絲的作用和在磁電式測量機構中不同，它只產生反作用力矩。7. 什么是電動式儀表？電磁式儀表的測量準確度一般不高，其主要原因是由于電磁式儀表鐵磁材料的磁滯和渦 流效應等造成的。用于交流精密測量大多采用電動式儀表，基本上消除了磁滯和渦流的影響。磁電式儀表的磁場是由永久磁鐵建立的，當利用通有電流的固定線圈來代替永久磁鐵時，便構成了 ”電動式儀表”。固定線圈不僅可以通過直流，而且還可通過交流，因此，電動式儀表 的主要優(yōu)點是能交直流兩用，并能達到0.1

7、0.05級的準確度。使電動式儀表的準確度得到了提高。電動式儀表不但能精確地測量電流、電壓和功率，而且還可以測量功率因數、相位及頻率等。它可使用的頻率范圍較寬，可用在452500Hz的交流電路中。所以，電動式儀表用途廣泛，在精密指示儀表巾占有重要地位?，F在，電動式儀表正朝著提高靈敏度、擴大量程和頻率范圍，以及降低功耗、縮小外形、減小質量、降低成本和提高使用壽命的方向發(fā)展。目前，國內外出現了張絲支承、 陶瓷支架、陶瓷轉軸、小偏轉角以及光標指示的電動式儀表，其準確度為1%,功率損耗小于IW，交流使用的額定頻率可達 15-5000HZ，擴展頻率范圍則達 10000Hz，這樣就更擴大了電動式儀 表的應用

8、范圍。顯而易見，電動式儀表在各類指示儀表中，保持著明顯的優(yōu)勢。8. 電動式儀表的結構是怎樣的 ？是如何工作的？電動式儀表的測量機構主要由建立磁場的固定線圈1和在此磁場中偏轉的可動線圈2組成，其結構如圖6-1所示。固定線圈1分為平行排列，互相對稱的兩部分，中間留有空隙， 以便穿過轉軸。這種結構的特點是能獲得均勻的工作磁場，并可借助改變兩個固定線圈之間的串、并聯關系而得到不同的電流量程?？蓜泳€圈與轉軸固接在一起，轉軸上裝有指針3和空氣阻尼器的阻尼片 4。游絲5用來產生反作用力矩，并起引導電流的作用。 可動線圈比固定線圈小些、輕些，常見的線圈形狀有圓形、橢圓形及矩形等。由于線圈工作 磁場很弱，通常只有磁電式儀表磁場的1 %5%，故易受外磁場影響。為此電動式儀表的測量機構應置于磁屏蔽罩內，以減少對測量機構的干擾。電動式儀表的工作原理如圖 6-2所示?？蓜泳€圈置于固定線圈之內，裝在轉軸上，當固定線圈通過電流J,和可動線圈通過電 流I2時，固定線圈產生磁場，可動線圈和該磁場相互作用產生轉動力矩，帶動指針偏轉指示出被