電工儀表及應(yīng)用

電工儀表及應(yīng)用第一頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一本章要求：1.了解常用電工測(cè)量?jī)x表的結(jié)構(gòu)和工作原理。2.掌握常用電工測(cè)量?jī)x表的使用方法。3.了解電橋測(cè)量電阻、電容和電感的方法。4.了解常用非電量的電測(cè)法。第4章電工測(cè)量第二頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一電路中的各個(gè)物理量（如電壓、電流、功率、電能及電路參數(shù)等）的大小，除用分析與計(jì)算的方法外，常用電工測(cè)量?jī)x表去測(cè)量。

電工測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用主要有以下優(yōu)點(diǎn)：第4章電工測(cè)量1.電工測(cè)量?jī)x表的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，并有足夠的精確度。

2.電工測(cè)量?jī)x表可以靈活地安裝在需要進(jìn)行測(cè)量的地方，并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記錄。3.電工測(cè)量?jī)x表可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的測(cè)量問(wèn)題。4.能利用電工測(cè)量的方法對(duì)非電量進(jìn)行測(cè)量。第三頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.1電工測(cè)量?jī)x表的分類(lèi)1.按照被測(cè)量的種類(lèi)分類(lèi)

次序被測(cè)量的種類(lèi)

儀表名稱(chēng)

符號(hào)

電流表毫安表

電壓表千伏表功率表千瓦表

電度表相位表

頻率表歐姆表兆歐表1電流2電壓3電功率4電能5相位差6頻率7電阻AmAVkVWkWfMkWh第四頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一2.按照工作原理分類(lèi)型式符號(hào)被測(cè)量的種類(lèi)磁電式整流式電磁式電動(dòng)式電流的種類(lèi)與頻率電流、電壓、電阻電流、電壓電流、電壓電流、電壓、電功率、功率因數(shù)、電能量直流工頻和較高頻率的交流直流和工頻交流直流及工頻與較高頻率的交流3.按照電流的種類(lèi)分類(lèi)（見(jiàn)上表）第五頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.按照準(zhǔn)確度分類(lèi)最大基本誤差儀表的最大量程（滿標(biāo)值）

目前我國(guó)直讀式電工測(cè)量?jī)x表按照準(zhǔn)確度分為0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0七級(jí)。

準(zhǔn)確度是電工測(cè)量?jī)x表的主要特性之一。準(zhǔn)確度較高（0.1，0.2，0.5）的儀表常用來(lái)進(jìn)行精密測(cè)量或校正其他儀表。相對(duì)額定誤差

準(zhǔn)確度是電工測(cè)量?jī)x表的主要特性之一。儀表的準(zhǔn)確度是根據(jù)儀表的相對(duì)額定誤差來(lái)分級(jí)的。第六頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一例：一準(zhǔn)確度為2.5級(jí)的電壓表，其最大量程為50V，正常情況下,可認(rèn)為最大基本誤差是不變的,所以被測(cè)量值比滿標(biāo)值愈小，則相對(duì)測(cè)量誤差就愈大。如用上述電壓表來(lái)測(cè)量實(shí)際值為10V的電壓時(shí)，相對(duì)誤差為測(cè)量實(shí)際值為40V的電壓時(shí)，相對(duì)誤差為在選用儀表的量程時(shí)，一般應(yīng)使被測(cè)量的值超過(guò)儀表滿標(biāo)值的一半以上。則可能產(chǎn)生的最大基本誤差為第七頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一電工測(cè)量?jī)x表上的幾種符號(hào)符號(hào)意義~~3~或~2kV或?或~~直流交流交直流三相交流儀表絕緣試驗(yàn)電壓2000V儀表直立放置儀表水平放置儀表傾斜60°度放置60°第八頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一44.2電工測(cè)量?jī)x表的型式直讀式儀表測(cè)量各種電量的基本原理

利用儀表中通入電流后產(chǎn)生電磁作用，使可動(dòng)部分受到轉(zhuǎn)矩而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩與通入的電流之間有T=f(I)1）產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩

T的部分使儀表可動(dòng)部分受到轉(zhuǎn)矩而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。3）阻尼器能產(chǎn)生制動(dòng)力（阻尼力）的裝置，使儀表可動(dòng)部分能迅速靜止在平衡位置。直讀式儀表的基本組成部分2）產(chǎn)生阻轉(zhuǎn)矩TC的部分當(dāng)阻轉(zhuǎn)矩TC等于轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩T時(shí)，儀表可動(dòng)部分平衡在一定的位置。第九頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.2電工測(cè)量?jī)x表的型式4.2.1磁電式儀表1.結(jié)構(gòu)螺旋彈簧IINS指針永久磁鐵圓柱形鐵心O'O線圈(1)固定部分馬蹄形永久磁鐵、極掌NS及圓柱形鐵心等。(2)可動(dòng)部分鋁框及線圈，兩根半軸O和O，螺旋彈簧及指針。極掌與鐵心之間的空氣隙的長(zhǎng)度是均勻的，其中產(chǎn)生均勻的輻射方向的磁場(chǎng)。第十頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一2.工作原理(1)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩T的產(chǎn)生(2)阻轉(zhuǎn)矩TC的產(chǎn)生在線圈和指針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺旋彈簧被扭緊而產(chǎn)生阻轉(zhuǎn)矩TC。線圈通入電流

I

電磁力

F線圈受到的轉(zhuǎn)矩T=k1IFSNF線圈通入電流

I

電磁力

F線圈受到轉(zhuǎn)矩

T線圈和指針轉(zhuǎn)動(dòng)，

彈簧的TC與指針的偏轉(zhuǎn)角成正比，即TC=k2當(dāng)彈簧的阻轉(zhuǎn)矩T與線圈受到的轉(zhuǎn)矩TC達(dá)到平衡時(shí)，可動(dòng)部分停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)有T=TC

第十一頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一當(dāng)彈簧阻轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩達(dá)到平衡即TC=T時(shí)，可轉(zhuǎn)動(dòng)部分便停止轉(zhuǎn)動(dòng)，T=k1I，

TC=k2。儀表的標(biāo)度尺上作均勻刻度。3.阻尼作用的產(chǎn)生當(dāng)線圈通入電流而發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)，鋁框切割磁通，在框內(nèi)感應(yīng)出電流，其電流再與磁場(chǎng)作用，產(chǎn)生與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的制動(dòng)力，于是可轉(zhuǎn)動(dòng)部分受到阻尼作用，快速停止在平衡位置。即指針的偏轉(zhuǎn)角

結(jié)論:

指針偏轉(zhuǎn)的角度與流經(jīng)線圈的電流成正比。

第十二頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.用途5.優(yōu)點(diǎn)：刻度均勻；靈敏度和準(zhǔn)確度高；阻尼強(qiáng)；消耗電能量??；受外界磁場(chǎng)影響小。缺點(diǎn)：只能測(cè)量直流；價(jià)格較高；不能承受較大過(guò)載。測(cè)量直流電壓、直流電流及電阻。第十三頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.2.2電磁式儀表1.結(jié)構(gòu)主要部分是固定的圓形線圈、線圈內(nèi)部有固定的鐵片、固定在轉(zhuǎn)軸上的可動(dòng)鐵片。圓形線圈小室312450推斥式電磁式儀表固定鐵片可動(dòng)鐵片第十四頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一2.工作原理儀表的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩T=kI2彈簧的阻轉(zhuǎn)矩TC

=k2彈簧的阻轉(zhuǎn)矩TC與指針的偏轉(zhuǎn)角

成正比，即當(dāng)

T=TC

時(shí)，可動(dòng)部分停止轉(zhuǎn)動(dòng)，即指針的偏轉(zhuǎn)角

結(jié)論:

指針偏轉(zhuǎn)的角度與直流電流或交流電流有效值的平方成正比。

線圈通入電流

I

磁場(chǎng)線圈通入電流

I

磁場(chǎng)

固定和可動(dòng)鐵片均被磁化(同一端的極性是相同的)可動(dòng)片因受斥力而帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)，

交流為有效值第十五頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一因指針的偏轉(zhuǎn)角度與直流電流或交流有效值平方成正比，所以?xún)x表標(biāo)度尺上的刻度是不均勻的。與軸相聯(lián)的活塞在小室中移動(dòng)產(chǎn)生阻尼力空氣阻尼器。3.用途

4.

優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單；價(jià)格低廉；可用于交直流；能測(cè)量較大的電流；允許較大的過(guò)載。缺點(diǎn)：刻度不均勻；易受外界磁場(chǎng)及鐵片中磁滯和渦流（測(cè)量交流時(shí)）的影響，因此準(zhǔn)確度不高。測(cè)量交流電壓、交流電流。第十六頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.2.3電動(dòng)式儀表1.結(jié)構(gòu)有兩個(gè)線圈：固定線圈和可動(dòng)線圈。可動(dòng)線圈與指針及空氣阻尼器的活塞都固定在軸上。螺旋彈簧固定線圈可動(dòng)線圈空氣阻尼器產(chǎn)生阻尼力第十七頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一2.工作原理FF可動(dòng)線圈固定線圈固定線圈中的電流

I1

(i1)

磁場(chǎng)可動(dòng)線圈中的電流

I2

(i2)與磁場(chǎng)相互作用電磁力

F線圈受到轉(zhuǎn)矩

T

線圈和指針轉(zhuǎn)動(dòng)，

儀表的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩通入直流時(shí)，T=k1I1I2通入交流時(shí)，

T=k1I1I2cosi1和i2的有效值i1和i2之間的相位差第十八頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一彈簧的阻轉(zhuǎn)矩TC

=k2彈簧的阻轉(zhuǎn)矩TC與指針的偏轉(zhuǎn)角

成正比，即當(dāng)

T=TC

時(shí)，可動(dòng)部分停止轉(zhuǎn)動(dòng)，即指針的偏轉(zhuǎn)角

結(jié)論:

指針偏轉(zhuǎn)的角度與兩個(gè)電流(對(duì)交流為有效值)的乘積成正比。

儀表的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩通入直流時(shí)，T=k1I1I2通入交流時(shí)，T=k1I1I2cos=kI1I2（直流）=kI1I2cos

（交流）i1和i2之間的相位差4.

優(yōu)點(diǎn)：可用于交直流；準(zhǔn)確度較高。

缺點(diǎn)：受外界磁場(chǎng)影響大；不能承受較大過(guò)載。3.用途測(cè)量交直流電壓、電流及功率。第十九頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.3電流的測(cè)量

電流表的內(nèi)阻要很小。測(cè)量直流電流通常用磁電式電流表，若要擴(kuò)大電流表的量程，可在測(cè)量機(jī)構(gòu)上并聯(lián)一個(gè)分流電阻RA。電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中，I負(fù)載AI負(fù)載RAR0I0式中：R0

——測(cè)量機(jī)構(gòu)的電阻

RA——分流器的電阻測(cè)量直流電流通常用磁電式電流表，測(cè)量交流電流通常用電磁式電流表。第二十頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一由可得，分流電阻可知，需擴(kuò)大的量程愈大，則分流電阻應(yīng)愈小。例:有一磁電式電流表，當(dāng)無(wú)分流器時(shí)，表頭的滿標(biāo)值電流為5mA，表頭電阻為20。今欲使其量程（滿標(biāo)值）為1A，問(wèn)分流器的電阻應(yīng)為多大？第二十一頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.4電壓的測(cè)量表的內(nèi)阻要很高。測(cè)量直流電壓通常用磁電式電壓表，若要擴(kuò)大電壓表的量程，可在測(cè)量機(jī)構(gòu)上串聯(lián)一個(gè)倍壓電阻RV。電壓表應(yīng)并聯(lián)在被測(cè)電路兩端，式中：R0

——測(cè)量機(jī)構(gòu)的電阻

RV——倍壓器的電阻U負(fù)載V+–U負(fù)載+–R0RV+–U0測(cè)量直流電壓通常用磁電式電壓表，測(cè)量交流電流通常用電磁式電壓表。第二十二頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一由可得，串聯(lián)電阻可知，需擴(kuò)大的量程愈大，則串聯(lián)電阻應(yīng)愈大。例:有一電壓表，其量程為50V，內(nèi)阻為2000。今欲使其量程擴(kuò)大到300V，問(wèn)還需串聯(lián)多大電阻的倍壓器？第二十三頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.5.1磁電式萬(wàn)用表用來(lái)測(cè)量直流電流、直流電壓、交流電壓和電阻等1.直流電流的測(cè)量測(cè)量直流電流的原理電路RA1RRA2RA3RA4RA5500mA50mA5mA0.5mA50AA+-+-RA1~RA5是分流器電阻，改變轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的位置，就改變了分流器的電阻，從而改變了電流的量程。量程愈大，分流器電阻愈小。4.5萬(wàn)用表直流調(diào)整電位器第二十四頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.5萬(wàn)用表4.5.1磁電式萬(wàn)用表用來(lái)測(cè)量直流電流、直流電壓、交流電壓和電阻等2.直流電壓的測(cè)量RV1~RV3構(gòu)成倍壓器電阻，改變轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的位置，就改變了倍壓器的電阻，從而改變了電壓的量程。量程愈大，倍壓器電阻愈大。測(cè)量直流電壓的原理電路RARRV2RV1RV325V5V1VA+-+-第二十五頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一3.交流電壓的測(cè)量磁電式儀表只能測(cè)量直流，如果要測(cè)量交流，需加整流元件，如圖中D1和D2。測(cè)量交流電壓的原理電路R100VA+-+-10VD1D2RV1RV2600正半周時(shí)，電流流經(jīng)D1和部分電流流經(jīng)微安表流出。負(fù)半周時(shí)，電流直接流經(jīng)D2從“+”端流出?？梢?jiàn)，通過(guò)微安表的是半波電流，讀數(shù)應(yīng)為該電流的平均值。可見(jiàn)，通過(guò)微安表的是半波電流，讀數(shù)應(yīng)為該電流的平均值。為此，加一交流調(diào)整電位器（圖中600），用來(lái)改變表盤(pán)刻度；指示讀數(shù)被折換為正弦電壓有效值。可見(jiàn)，通過(guò)微安表的是半波電流，讀數(shù)應(yīng)為該電流的平均值。為此，加一交流調(diào)整電位器（圖中600），用來(lái)改變表盤(pán)刻度；指示讀數(shù)被折換為正弦電壓有效值。普通萬(wàn)用表只適合測(cè)量頻率為45~1000Hz的電壓。第二十六頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.電阻的測(cè)量測(cè)量電阻時(shí)，需接入電池，被測(cè)電阻愈小，電流愈大，則指針偏轉(zhuǎn)的角度愈大。測(cè)量電阻的原理電路RA+--+1.7k-+1.5V10100（調(diào)零）注意：(1)測(cè)量前應(yīng)先將“+”、“-”兩端短接，看指針是否指在零，否則應(yīng)調(diào)節(jié)調(diào)零電位器（圖中1.7k電阻）進(jìn)行校正。(2)絕對(duì)不能在帶電線路上測(cè)量電阻。用畢應(yīng)將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到高電壓檔。第二十七頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一

MF-30型萬(wàn)用表的面板圖4.5萬(wàn)用表零歐姆調(diào)整機(jī)械零位調(diào)整200100504030201050100200300400500246810101522A-V-Ω0∞Ω10V-dB-10V.mA10V+dBΩ–+500101005002551×10k×1k×100×10×150550500500100VΩμAmAV～~轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)第二十八頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一14.5.2數(shù)字式萬(wàn)用表第二十九頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一今以DT-830型數(shù)字萬(wàn)用表為例來(lái)說(shuō)明它的測(cè)量范圍和使用方法。1.測(cè)量范圍（1）直流電壓分為五檔:200mV,2V,20V,200V,1000V。（2）交流電壓分為五檔:200mV,2V,20V,200V,750V。（3）直流電流分為五檔:200V,2mA,20mA,200mA,10A。（4）交流電流分為五檔:200V,2mA,20mA,200mA,10A。（5）電阻分為六檔:200,2k,20k,200k,2M,20M4.5.2數(shù)字式萬(wàn)用表第三十頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一DT-830型萬(wàn)用表的面板圖POWEROFFONBEChFE晶體管插孔顯示器電源開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)輸入插座hFEDCAVACACADCVΩ10AmACOMV·Ω2.面板說(shuō)明第三十一頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一(2)電源開(kāi)關(guān)：使用時(shí)將開(kāi)關(guān)置于“ON”位置；使用完畢置于“OFF”位置。(3)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)：用以選擇功能和量程。根據(jù)被測(cè)的電量(電壓、電流、電阻等)選擇相應(yīng)的功能位；按被測(cè)量程的大小性選擇合適的量程。(4)輸入插座：將黑色測(cè)試筆插入“COM”的插座。紅色測(cè)試筆有如下三種插法，測(cè)量電壓和電阻時(shí)插入“V?”插座；測(cè)量小于200mA的電流時(shí)插入“mA”插座；測(cè)量大于200mA的電流時(shí)插入“10A”插座。

(1)顯示器：顯示四位數(shù)字，最高位只能顯示1或不顯

示數(shù)字，算半位，故稱(chēng)三位半（）。最大指示為

1999或-1999。當(dāng)被測(cè)量超過(guò)最大指示值時(shí)，顯示“1”

或“-1”。第三十二頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.6功率的測(cè)量4.6.1單相交流和直流功率的測(cè)量通常用電動(dòng)式儀表來(lái)測(cè)量功率功率表的接線圖電壓線圈電流線圈ui2i1=i+–**負(fù)載固定線圈：匝數(shù)少，導(dǎo)線粗，與負(fù)載串聯(lián)，作為電流線圈?？蓜?dòng)線圈：匝數(shù)多，導(dǎo)線細(xì)，與負(fù)載并聯(lián)，作為電壓線圈。工作原理：I2正比U，且可認(rèn)為i2與u同相所以：第三十三頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.6功率的測(cè)量4.6.2三相功率的測(cè)量在三相三線制中，廣泛采用兩功率表來(lái)測(cè)量三相功率。iAW1W2****iBiCABC兩功率表測(cè)量三相功率工作原理：三相瞬時(shí)功率：所以，p=uAiA+uBiB+uC(–iA–

iB)

iC=(uA–uC)

iA+(uB–uC)

iB=uACiA+uBCiB

=p1+p2p=pA+pB+pC=uAiA+uBiB+uCiC因?yàn)椋琲A+iB+iC=0可見(jiàn)，三相功率可用兩個(gè)功率表來(lái)測(cè)量。第三十四頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一式中為uAC和iA之間的相位差。iAW1W2****iBiCABCW1的讀數(shù)為W2的讀數(shù)為式中為uBC和iB之間的相位差。兩功率表讀數(shù)之和為P

=P1+P2=UACIAcos+UBCIBcos

第三十五頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一30o當(dāng)負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)，

P1=UACIAcos

=Ul

Il

cos(30o–

)

P2=UBCIBcos

=Ul

Il

cos(30o+

)由相量圖可知，兩功率表的讀數(shù)為兩功率表讀數(shù)之和為P

=P1+P2=Ul

Il

cos(30o–

)+Ul

Il

cos(30o+

)可見(jiàn)，采用兩表法可測(cè)量三相功率。當(dāng)<60o時(shí)，P1和P2均為正值，P=P1+P2當(dāng)>60o時(shí)，P1為正值，P2為負(fù)值，P=P1–P2三相功率應(yīng)是兩個(gè)功率表讀數(shù)的代數(shù)和，其中任意一個(gè)功率表的讀數(shù)是無(wú)意義的。第三十六頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一****ABC三相功率表的連接圖實(shí)用中，常用一個(gè)三相功率表（二元功率表）代替兩個(gè)單相功率表來(lái)測(cè)量功率，第三十七頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.7兆歐表兆歐表：用于檢查電機(jī)、電器及線路的絕緣情況和測(cè)量高值電阻。1.結(jié)構(gòu)兆歐表構(gòu)造示意圖兩個(gè)線圈固定在同一軸上且相互垂直。一個(gè)線圈與電阻R串聯(lián)，另一個(gè)線圈與被測(cè)電阻Rx串聯(lián)，兩者并聯(lián)接于直流電源?！蕈?00050020010030100F2NSUI2RxRI1+-MF2IF1F1永久磁鐵線圈手搖直流發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)是不均勻的第三十八頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一2.工作原理在測(cè)量時(shí)，通過(guò)線圈的電流線圈電阻線圈受到磁場(chǎng)的作用，產(chǎn)生兩個(gè)方向相反的轉(zhuǎn)矩，f1

()和f2

()分別為兩個(gè)線圈所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度與偏轉(zhuǎn)角之間的函數(shù)關(guān)系?！蕈?00050020010030100F2NSUI2RxRI1+-MF2IF1F1T1=k1I1f1

()T2=k2I2f2

()儀表的可動(dòng)部分在轉(zhuǎn)矩的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，直到兩個(gè)線圈產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩平衡。第三十九頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一2.工作原理當(dāng)兩個(gè)線圈產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩平衡時(shí)，有T1=T2即k1I1f1

()=k2I2f2

()上式表明，偏轉(zhuǎn)角與兩線圈中電流之比有關(guān)，故稱(chēng)為流比計(jì)。因所以結(jié)論：1.

偏轉(zhuǎn)角與被測(cè)電阻Rx有一定的函數(shù)關(guān)系，所以角可以反映出被測(cè)電阻的大小。2.儀表的偏轉(zhuǎn)角與電源電壓U無(wú)關(guān)，所以手搖發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢不影響讀數(shù)。第四十頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.8用電橋測(cè)量電阻、電容和電感4.8.1直流電橋2.工作原理1.電路E–+GR3R4R1R2IG最常用的單臂直流電橋(惠斯登電橋）用來(lái)測(cè)量約1到0.1M電阻。當(dāng)檢流計(jì)G中無(wú)電流流過(guò)時(shí)，電橋達(dá)到平衡。電橋平衡的條件為R1R4=R2

R3設(shè)R1=Rx為被測(cè)電阻，則式中稱(chēng)為電橋的比臂，稱(chēng)為較臂。測(cè)量時(shí)，先將比臂調(diào)到一定比值，然后再調(diào)節(jié)較臂直到電橋平衡為止。第四十一頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.8.2交流電橋1.電路交流電橋用來(lái)測(cè)量電容和電感。交流電橋平衡的條件為GZ3Z4Z1Z2IG~2.工作原理Z1Z4=Z2

Z3即|Z1||

Z4|

=|Z2

|

|

Z3|1+

4=

2+

3為使平衡容易調(diào)節(jié)，常將兩個(gè)橋臂設(shè)計(jì)為純電阻。（1）當(dāng)選Z2和Z4為純電阻時(shí)，則Z1和Z3必須同為電感性或電容性。（2）當(dāng)選Z2和Z3為純電阻時(shí)，則Z1和Z4必須一個(gè)為電感性，而另一個(gè)為電容性。第四十二頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.8.2交流電橋(1)電容的測(cè)量GR0R4RxR2IG~C0Cx測(cè)量電容的電橋電路電橋平衡時(shí)，有可得被測(cè)電容器無(wú)損耗的標(biāo)準(zhǔn)電容器和標(biāo)準(zhǔn)電阻第四十三頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.8.2交流電橋(2)電感的測(cè)量電橋平衡時(shí)，有可得被測(cè)電感元件無(wú)損耗的標(biāo)準(zhǔn)電容器和標(biāo)準(zhǔn)電阻測(cè)量電感的電橋電路GR3R0RxR2IG~C0Lx第四十四頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.9非電量的電測(cè)法非電量的電測(cè)法就是將各種非電量（如溫度、壓力、速度、位移、應(yīng)變、流量、液位等）變換為電量，而后進(jìn)行測(cè)量的方法。非電量的電測(cè)儀器，主要由下列幾個(gè)主要部分組成傳感器測(cè)量電路測(cè)錄裝置(1)傳感器：將被測(cè)非電量變換為與其成一定比例關(guān)系的電量。(2)測(cè)量電路：將傳感器輸出的電信號(hào)進(jìn)行處理，使之適合于顯示、記錄及和微型計(jì)算機(jī)的聯(lián)接。(3)測(cè)錄裝置：各種電工測(cè)量?jī)x表、示波器、自動(dòng)記錄儀、數(shù)據(jù)處理器及控制電機(jī)等。第四十五頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.9.1應(yīng)變電阻傳感器電阻絲特殊膠水薄紙片被測(cè)試件

1.金屬電阻絲應(yīng)變片電阻絲由直徑為0.02~0.04mm的康銅或鎳鉻合金繞成。2.工作原理試件發(fā)生的應(yīng)變通過(guò)膠層和紙片傳給電阻絲，將電阻絲拉長(zhǎng)或縮短，從而改變了它的電阻。就將機(jī)械應(yīng)變變換為電阻的變化。電阻絲電阻的相對(duì)變化和試件的軸向應(yīng)變成正比。k為電阻絲應(yīng)片的靈敏系數(shù)，其值約為2。第四十六頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一交流電橋測(cè)量電路–+R3R4R1R2–+輸出電壓設(shè)測(cè)量前電橋平衡，即R1R4=R2

R3應(yīng)變電阻測(cè)量時(shí)應(yīng)變電阻變化了R1，則如選R1=R2，R3=R4，并忽略分母中的R1，則有常用電橋電路（大多采用不平衡電橋），把電阻的相對(duì)變化轉(zhuǎn)換為電壓或電流變化。第四十七頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.9.2電感傳感器電感傳感器能將非電量的變化變換為線圈電感的變化，再由測(cè)量電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流信號(hào)。線圈鐵心銜鐵L2L1rr1.差動(dòng)電感傳感器兩只線圈完全相同，且上下對(duì)稱(chēng)排列。當(dāng)銜鐵在中間位置時(shí)，兩線圈的電感相同，當(dāng)銜鐵在中間位置時(shí)，兩線圈的電感相同，當(dāng)銜鐵受非電量的作用上下移動(dòng)時(shí)，兩個(gè)線圈的電感一增一減，發(fā)生變化，此即為差動(dòng)。第四十八頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一銜鐵處于中間位置，電橋平衡，輸出電壓電感傳感器常用來(lái)測(cè)量壓力、位移、液位、表面光潔度等。2.工作原理當(dāng)銜鐵偏離中間位置上下移動(dòng)時(shí)，電橋不平衡，輸出電壓的大小與銜鐵位移的大小成正比，其相位與銜鐵移動(dòng)的方向有關(guān)。交流電橋測(cè)量電路–+R0R0–+r+jL1r+jL2線圈標(biāo)準(zhǔn)電阻線圈鐵心銜鐵L2L1rr第四十九頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.9.3電容傳感器電容傳感器能將非電量的變化變換為電容器電容的變化。平板電容傳感器d可見(jiàn)，只要改變，S，d三者之一，都可使電容改變。將上極板固定，下極板與被測(cè)物體相接觸，當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體上、下位移（改變d）或左、右位移（改變S）時(shí)，將引起電容的改變。1.平板電容傳感器第五十頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一初始時(shí)C1=C2，電橋平衡，輸出電壓交流電橋測(cè)量電路當(dāng)C1變化時(shí)，電橋不平衡，輸出電壓的大小與電容的變化成正比?？傻脦l厚度為，其介電常數(shù)為滾輪帶條極板電容傳感器測(cè)量絕緣帶條的厚度例：2.