第二章　直流電流和直流電壓的測量

§2-1指針式直流電流表與電壓表§2-2數(shù)字式電壓基本表§2-3數(shù)字式直流電壓表與電流表1.?掌握磁電系測量機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作原理。2.?理解磁電系儀表的優(yōu)缺點(diǎn)。3.?熟悉指針式直流電流表和電壓表的組成。學(xué)習(xí)目標(biāo)§2-1指針式直流電流表與電壓表電流分為直流電流和交流電流兩大類，電壓分為直流電壓和交流電壓兩大類。測量直流電流和電壓的專用儀表就是直流電流表和直流電壓表，而直流電流表和直流電壓表的核心都是磁電系測量機(jī)構(gòu)（俗稱“磁電系表頭”）。只要在磁電系測量機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上配上不同的測量線路，就能組成各種不同用途的直流電流表和直流電壓表。實(shí)驗(yàn)用電流表一、磁電系測量機(jī)構(gòu)1.?磁電系測量機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)磁電系測量機(jī)構(gòu)主要由固定的磁路系統(tǒng)和可動的線圈兩部分組成，其結(jié)構(gòu)如圖所示。磁電系測量機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)線圈框架制成的磁感應(yīng)阻尼器2.?磁電系測量機(jī)構(gòu)的工作原理和特點(diǎn)磁電系測量機(jī)構(gòu)是根據(jù)通電線圈在磁場中受到電磁力作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原理而制成的。磁電系測量機(jī)構(gòu)的工作原理磁電系儀表的特點(diǎn)二、直流電流表目前使用的直流電流表和直流電壓表，絕大部分都是采用磁電系測量機(jī)構(gòu)配合適的測量線路組成的。1.?直流電流表的組成直流電流表的組成2.?分流電阻的計(jì)算（1）先計(jì)算電流量程擴(kuò)大倍數(shù)（2）計(jì)算分流電阻上式說明，要使電流表量程擴(kuò)大n倍，所并聯(lián)的分流電阻應(yīng)為測量機(jī)構(gòu)內(nèi)阻的

倍?？梢?，對于同一測量機(jī)構(gòu)，只要配上不同的分流電阻，就能制成不同量程的直流電流表。3.?多量程直流電流表（1）開路式分流電路（2）閉路式分流電路開路式分流電路閉路式分流電路三、直流電壓表1.?直流電壓表的組成直流電壓表的組成2.?分壓電阻的計(jì)算（1）先計(jì)算磁電系測量機(jī)構(gòu)的額定電壓UC=ICRC。（2）計(jì)算電壓量程擴(kuò)大倍數(shù)（3）計(jì)算所需串聯(lián)的分壓電阻RV=（m-1）RC。上式說明，要使電壓表量程擴(kuò)大m倍，需要串聯(lián)的分壓電阻是測量機(jī)構(gòu)內(nèi)阻的（m-1）倍。3.?多量程直流電壓表多量程直流電壓表由磁電系測量機(jī)構(gòu)與不同阻值的分壓電阻串聯(lián)組成。通常采用如圖所示的共用式分壓電路。共用式分壓電路1.?熟悉數(shù)字式電壓基本表的組成及各部分的作用。2.?理解CC7106型A/D轉(zhuǎn)換器的作用和組成。3.?了解數(shù)碼顯示器的分類和用途。4.?掌握數(shù)字式儀表的特點(diǎn)。學(xué)習(xí)目標(biāo)§2-2數(shù)字式電壓基本表一、數(shù)字式電壓基本表的組成數(shù)字式電壓基本表的任務(wù)是用模/數(shù)轉(zhuǎn)換器把被測電量的電壓模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并送入計(jì)數(shù)器中，再通過譯碼器變換成筆段碼（由于七段數(shù)碼顯示器是由a～g七個(gè)發(fā)光筆段組合起來構(gòu)成十進(jìn)制數(shù)，因此，要求譯碼器將輸入端的每一個(gè)四位二進(jìn)制代碼翻譯成顯示所要求的七段二進(jìn)制代碼，即所謂的“筆段碼”），最終驅(qū)動顯示器顯示出相應(yīng)的數(shù)值。一般數(shù)字式電壓基本表的結(jié)構(gòu)框圖如圖所示，它主要包括模擬電路和數(shù)字電路兩大部分，其各部分的作用見表。數(shù)字式電壓基本表的結(jié)構(gòu)框圖數(shù)字式電壓基本表組成部分的作用數(shù)字式電壓基本表組成部分的作用二、CC7106型A/D轉(zhuǎn)換器為了對模擬量（如電壓）進(jìn)行數(shù)字化測量，必須將被測的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，通常把完成這種轉(zhuǎn)換的裝置稱為模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，即A/D轉(zhuǎn)換器。A/D轉(zhuǎn)換器是數(shù)字式電壓基本表的核心。CC7106型A/D轉(zhuǎn)換器采用雙列直插式塑料或陶瓷封裝，共40個(gè)引腳，如圖所示。各引腳的功能如下：CC7106型A/D轉(zhuǎn)換器的引腳排列及外形圖三、數(shù)碼顯示器1.?發(fā)光二極管式顯示器2.?液晶顯示器液晶顯示器的內(nèi)部接線及外形圖數(shù)字式電壓表的液晶顯示器結(jié)構(gòu)四、典型的數(shù)字式電壓基本表位數(shù)字式電壓基本表的典型電路五、數(shù)字式儀表的特點(diǎn)數(shù)字式儀表的特點(diǎn)數(shù)字式儀表的特點(diǎn)1.?了解數(shù)字式直流電壓表和電流表的功能和選型。2.?掌握數(shù)字式直流電壓表和電流表接線的方法和規(guī)則。3.?熟悉數(shù)字式直流電壓表和電流表的顯示面板、參數(shù)設(shè)置及通信。學(xué)習(xí)目標(biāo)§2-3數(shù)字式直流電壓表與電流表數(shù)字式儀表的原理較為復(fù)雜，各種型號、功能不同，原理也不盡相同。共同之處在于都是由電子元器件組成，都是將被測的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量（A/D轉(zhuǎn)換），最終由數(shù)碼顯示器來顯示被測量的數(shù)值。數(shù)字式直流電壓表和電流表一、數(shù)字式直流儀表功能該系列數(shù)字式直流電壓表和電流表專為光伏系統(tǒng)、移動電信基站、直流屏等電力監(jiān)控而設(shè)計(jì)，可以測量并顯示直流數(shù)值。二、數(shù)字式直流儀表的型號說明1.數(shù)字式直流電壓表的型號說明2.?數(shù)字式直流電流表的型號說明三、數(shù)字式直流儀表接線方式1.?數(shù)字式直流電壓表接線方式數(shù)字式直流電壓表的接線端子數(shù)字式直流電壓表接線端子的參數(shù)含義當(dāng)被測量的電壓值在儀表范圍內(nèi)時(shí)，數(shù)字式直流電壓表可直接接入。如果被測量值超出范圍，則需通過電壓霍爾傳感器接入，如圖所示。數(shù)字式直流電壓表電壓輸入接線2.?數(shù)字式直流電流表接線方式數(shù)字式直流電流表的接線端子如圖所示。接線端子的參數(shù)含義見表。數(shù)字式直流電流表的接線端子數(shù)字式直流電流表接線端子的參數(shù)含義當(dāng)被測量的電流值在儀表范圍內(nèi)時(shí)，數(shù)字式直流電流表可直接接入。如果被測量值超出范圍，則需通過分流器或穿孔式電流霍爾傳感器接入，如圖所示。數(shù)字式直流電流表電流輸入接線3.?數(shù)字式直流儀表工作電源的接線方式數(shù)字式直流儀表工作電源接線圖四、數(shù)字式直流儀表顯示面板數(shù)字式直流電壓表和電流表的顯示面板如圖所示。五、數(shù)字式直流儀表參數(shù)設(shè)置數(shù)字式直流儀表的顯示面板六、數(shù)字式直流儀表通信Modbus-RTU