《電工測量技術》張若愚主編中國電力出版社2007年第二章磁電系儀表第一節磁電系測量機構第二節磁電系儀表第三節磁電系儀表的主要技術特征第四節磁電系儀表常見故障及處理電工測量儀表中問世最早，用于直流電路中的測量，加上整流器后可以測量交流電路中的電壓電流等。第一節磁電系測量機構一、結構磁電系測量機構：利用永久磁鐵的磁場，對載流線圈產生作用的原理制成。有兩部分組成：固定部分；可動部分。固定部分：永久磁鐵、極掌、固定在支架上的圓柱形鐵心可動部分：動圈、轉軸、平衡錘、游絲及指針轉動力矩：磁場對載流線圈的作用力反抗力矩：游絲阻尼力矩：鋁框第一節磁電系測量機構(續)磁電系儀表沒有專門阻尼器，阻力力矩利用繞有線圈的鋁框產生。當鋁框在磁場中運動時，閉合的鋁框切割磁力線產生感應電流ic，ic與磁場相互作用產生阻尼力矩Me，Me方向與鋁框運動方向相反，使指針較快地停在平衡位置上。磁電系儀表注意事項：1.高靈敏度磁電系儀表，運輸移動過程中防止可動部分擺動。2.磁電系測量機構額定電流小，不能直接測量大電流。3.磁電系測量機構只能測量直流電路。磁電系測量機構的磁路形式：外磁式磁場最強最耗磁性材料內磁式磁場最弱最省磁性材料內外磁式介于兩者之間第一節磁電系測量機構(續)二、工作原理位于永久磁鐵的磁場中的可動線圈中有電流流過時，動圈與磁場相互作用，產生一定大小的轉動力矩，從而使指針產生偏轉。同時，與動圈連接在一起的游絲因動圈偏轉發生變形，產生反抗力矩。反抗力矩增加到與轉動力矩相等時候，活動部分最終停留在相應位置，而儀表的指針則在標尺上指示出被測量的數值。研究被測電流I與偏轉角α關系：每根導體電磁力：f=BILN匝線圈組成的整個動圈上的作用力：

F=NBIL作用在動圈的轉動力矩：M=2Fb/2=BINLb=BINA指針偏轉角為α，游絲產生的反抗力矩：Ma=DαD為游絲的反作用系數第一節磁電系測量機構(續)當指針在某一平衡位置靜止時，M=Ma，α=（BAN/D)I=SIS為磁電系測量機構的靈敏度。由此可以看出，磁電系儀表可用于測量電流，以及與電流有聯系的其它物理量。偏轉角α與留過動圈電流I成正比，標尺刻度的均勻的。第二節磁電系儀表一、磁電系電流表1.單量程電流表磁電系測量機構本身不能流過大電流，為了測量較大電流，擴大量限，采用分流電阻。RC為測量機構內阻，Rdi為分流電阻。被測電流I與測量機構電流Ic關系如上所示。當測量機構量限擴大n倍時，所需分流電阻計算如下：I=nIc第二節磁電系儀表(續)二、多量程電流表同一個電測量儀表中采用不同大小的分流電阻，便可以做成不同量限的多量程電流表。三、磁電系電壓表1.單量程電壓表第二節磁電系儀表(續)二、磁電系電壓表2.多量程電壓表三、磁電系檢流計磁電系直流檢流計，用來檢測微小電流的儀表，常常用來檢查電路中有無電流通過。分為指針式和光點式。提高靈敏度采區的措施第二節磁電系儀表(續)1.磁電系檢流計結構動圈由懸絲懸掛，懸絲的作用是用來產生反抗力矩和引入待檢電流。反射小鏡指示活動部分的偏轉。2.技術特性：1)靈敏度S=Δα/ΔI=α/I分格/安培2)電流常數C=1/S=I/α安培/分格3)運動特性、自然振蕩周期和阻尼時間4)檢流計的正確使用第二節磁電系儀表(續)四、歐姆表1.工作原理1)端電壓U保持不變時，被測電阻Rx與表頭指針偏轉角大小一一對應，標定表頭標尺，可以直接測量電阻。2)被測電阻Rx越大，I越小，α越小。Rx=∞，I=0，表頭指針在零位；被測電阻在0~∞變化，表頭指針在滿刻度和零位之間變化，標尺為反向刻度。工作電流與被測電阻不成正比關系，標尺刻度不均勻。3)歐姆表總內阻RM=Rc+R,RM稱為中值電阻，Rx=RM時，流過測量機構的電流為IC/2,儀表指針偏轉到滿刻度的一半，此時刻度值為RM。歐姆表刻度盤左半段0~RM時的電阻值刻度甚密，為了便于讀數，選用合適量限歐姆表，使指針偏轉到易讀數的中段。第二節磁電系儀表(續)2.零歐姆調節器實際電源U端電壓會逐漸降低，使表頭電流減小，即使Rx=0,表頭指針不在滿偏刻度，給測量結果帶來誤差。為消除該誤差，引入零歐姆調節器調節器Rp，調節Rp，使Rx=0時表頭指針指在歐姆標尺上的0位。在實際測量中，每次使用歐姆表測量電阻前，首先進行調零。3.多量限歐姆表為了適應不同數值電阻的測量，歐姆表常常制成多量限。如：R×1，R×10，R×100，R×1k，R×10k，電阻測量值=標尺讀數×電阻倍數第二節磁電系儀表(續)五、兆歐表兆歐表又稱搖表，主要用于測量絕緣電阻。絕緣性能越好，絕緣電阻越大，絕緣電阻單位一般是MΩ。兆歐表有兩部分組成：

磁電系比率表手搖發電機：容量雖小電壓很高直流電壓兆歐表轉動力矩和反抗力矩均由電磁力產生。第二節磁電系儀表(續)手搖發電機電壓與手搖速度有關，可能導致不穩定。但是由于比率表讀數取決于兩個動圈電流比值，最終平衡時，儀表指針偏轉角不變。兆歐表最終的指針偏轉角與Rx有關，且兆歐表的標尺刻度也是反向刻度，且不均勻。第二節磁電系儀表(續)兆歐表的使用1）選擇額定電壓：手搖發電機開路電壓測量范圍2）測量前的準備切斷被測設備電源擦干被測物表面檢查兆歐表：開路時無窮大；短接在0處3）注意事項接線方法L,E,G接線柱搖速額定轉速120r.min-1讀數第二節磁電系儀表(續)六、整流系儀表磁電系測量機構只能直接測直流電流。正弦交流時，與整流元