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恒奧德解析 電流表原理及分類
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電流表是指用來測量交、直流電路中電流的儀表。在電路圖中,電流表的符號為"圈A"。電流值以"安"或"A"為標(biāo)準(zhǔn)單位。
電流表是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受磁場力的作用而制成的。電流表內(nèi)部有一永磁體,在間產(chǎn)生磁場,在磁場中有一個(gè)線圈,線圈兩端各有一個(gè)游絲彈簧,彈簧各連接電流表的一個(gè)接線柱,在彈簧與線圈間由一個(gè)轉(zhuǎn)軸連接,在轉(zhuǎn)軸相對于電流表的前端,有一個(gè)指針。當(dāng)有電流通過時(shí),電流沿彈簧、轉(zhuǎn)軸通過磁場,電流切磁感線,所以受磁場力的作用,使線圈發(fā)生偏轉(zhuǎn),帶動轉(zhuǎn)軸、指針偏轉(zhuǎn)。由于磁場力的大小隨電流增大而增大,所以就可以通過指針的偏轉(zhuǎn)程度來觀察電流的大小,這就叫磁電式電流表,就是我們平時(shí)實(shí)驗(yàn)室里用的那種。在初中時(shí)期,所用電流表量程一般為0~0.6A和0~3A。
電流表(ammeter) 又稱“安培表”,是測量電路中電流大小的工具,主要采用磁電系電表的測量機(jī)構(gòu)。分流器的電阻值要使?jié)M量程電流通過時(shí),電流表滿偏轉(zhuǎn),即電流表指示達(dá)到Z大。對于幾安的電流,可在電流表內(nèi)設(shè)置專用分流器。用于測量直流電流、交流電流的機(jī)械式指示電流表在電路圖中,電流表的符號為“圈A”,電流表是分為交流電流表和直流電流表。交流表不能測直流電流,直流表也不能測交流電流,如果搞錯(cuò),會把表燒壞。
工作原理
電流表是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受磁場力的作用而制成的。電流表內(nèi)部有一永磁體,在間產(chǎn)生磁場,在磁場中有一個(gè)線圈,線圈兩端各有一個(gè)游絲彈簧,彈簧各連接電流表的一個(gè)接線柱,在彈簧與線圈間由一個(gè)轉(zhuǎn)軸連接,在轉(zhuǎn)軸相對于電流表的前端,有一個(gè)指針。當(dāng)有電流通過時(shí),電流沿彈簧、轉(zhuǎn)軸通過磁場,電流切磁感線,所以受磁場力的作用,使線圈發(fā)生偏轉(zhuǎn),帶動轉(zhuǎn)軸、指針偏轉(zhuǎn)。由于磁場力的大小隨電流增大而增大,所以就可以通過指針的偏轉(zhuǎn)程度來觀察電流的大小。這叫磁電式電流表,就是我們平時(shí)實(shí)驗(yàn)室里用的那種。
一般可直接測量微安或毫安數(shù)量級的電流,為測更大的電流,電流表應(yīng)有并聯(lián)電阻器(又稱分流器)。主要采用磁電系電表的測量機(jī)構(gòu)。分流器的電阻值要使?jié)M量程電流通過時(shí),電流表滿偏轉(zhuǎn),即電流表指示達(dá)到Z大。對于幾安的電流,可在電流表內(nèi)設(shè)置專用分流器。對于幾安以上的電流,則采用外附分流器。大電流分流器的電阻值很小,為避免引線電阻和接觸電阻附加于分流器而引起誤差,分流器要制成四端形式,即有兩個(gè)電流端,兩個(gè)電壓端。例如,當(dāng)用外附分流器和毫伏表來測量200A的大電流時(shí),若采用的毫伏表標(biāo)準(zhǔn)化量程為45mV(或75mV),那么分流器的電阻值為0.045/200=0.000225Ω(或0.075/200=0.000375Ω)。若利用環(huán)形(或稱梯級)分流器,可制成多量程電流表。
分類介紹
電流表分為直流電流表和交流電流表。
直流電流表主要采用磁電系電表的測量機(jī)構(gòu)。一般可直接測量微安或毫安數(shù)量級的電流,為測更大的電流,電流表應(yīng)有并聯(lián)電阻器(又稱分流器)。分流器的電阻值要使?jié)M量程電流通過時(shí),電流表滿偏轉(zhuǎn),即電流表指示達(dá)到Z大。對于幾安的電流,可在電流表內(nèi)設(shè)置專用分流器。對于幾安以上的電流,則采用外附分流器。大電流分流器的電阻值很小,為避免引線電阻和接觸電阻附加于分流器而引起誤差,分流器要制成四端形式,即有兩個(gè)電流端,兩個(gè)電壓端。例如,當(dāng)用外附分流器和毫伏表來測量200A的大電流時(shí),若采用的毫伏表標(biāo)準(zhǔn)化量程為45mV(或75mV),則分流器的電阻值為0.045/200=0.000225Ω(或0.075/200=0.000375Ω)。若利用環(huán)形(或稱梯級)分流器,可制成多量程電流表。交流電流表主要采用電磁系電表、電動系電表
和整流式電表的測量機(jī)構(gòu)。電磁系測量機(jī)構(gòu)的Z低量程約為幾十毫安,為提高量程,要按比例減少線圈匝數(shù),并加粗導(dǎo)線。用電動系測量機(jī)構(gòu)構(gòu)成電流表時(shí),動圈與靜圈并聯(lián),其Z低量程約為幾十毫安。為提高量程,要減少靜圈匝數(shù),并加粗導(dǎo)線,或?qū)蓚€(gè)靜圈由串聯(lián)改為并聯(lián),則電流表的量程將增大一倍。用整流式電表測交流電流時(shí),僅當(dāng)交流為正弦波形時(shí),電流表讀數(shù)才正確。為擴(kuò)大量程也可利用分流器。此外,也可用熱電式電表測量機(jī)構(gòu)測量高頻電流。在電力系統(tǒng)中使用的大量程交流電流表多是用或1A的電磁系電流表,并配以適當(dāng)電流變比的電流互感器。
分類
根據(jù)功能及結(jié)構(gòu)分類,電流表主要有直流電流表、交流電流表、和嵌形電流表三種。
1、直流電流表主要采用磁電系測量機(jī)構(gòu),是利用載流線圈與磁鐵的磁場相互作用而使可動部分偏轉(zhuǎn)的電表。它一般可直接測量微安或毫安級電流。若想測更大電流,則必順并聯(lián)電阻器(又稱分流器)。用環(huán)型分流器,可制成多量程電流表。
2、交流電流表主要采用電磁系、電動系、整流式三種測量機(jī)構(gòu)。電磁系電表是利用載流線圈的磁場,使可動軟磁鐵片磁化而受力偏轉(zhuǎn)的電表。電動系電表是利用固定線圈的磁場,使可動載流線圈受力而偏轉(zhuǎn)的電表。整流式電表是由包含整流元件的測量變換電路與磁電系電表組合成的電表。電磁系和電系電流表的Z你量程為幾十毫安,為擴(kuò)大量程要加電流互感器,僅當(dāng)交流為正弦形時(shí),整流式電流表的讀數(shù)才正確,為擴(kuò)大量程可利用分流器,電力系統(tǒng)中使用的多是或1A的電磁系電流表,配以適當(dāng)?shù)碾娏骰ジ衅鳌?br />
3、嵌形電流表是由測量鉗和電流表組成,用以在不切斷電路的情況下測量導(dǎo)線中流過的電流。測量鉗是鐵心可以開合的電流互感器,而其電流表可采用電磁系或整流式電流表。
如何選擇
電流表和電壓表的測量機(jī)構(gòu)基本相同,但在測量線路中的連接有所不同。因此,在選擇和使用電流表和電壓表時(shí)應(yīng)注意以下七點(diǎn)。
⒈ 類型的選擇。當(dāng)被測量是直流時(shí),應(yīng)選直流表,即磁電系測量機(jī)構(gòu)的儀表。當(dāng)被測量是交流時(shí),應(yīng)注意其波形與頻率。若為正弦波,只需測出有效值即可換算為其他值(如Z大值、平均值等),采用任意一種交流表即可;若為非正弦波,則應(yīng)區(qū)分需測量的是什么值,有效值可選用磁系或鐵磁電動系測量機(jī)構(gòu)的儀表,平均值則選用整流系測量機(jī)構(gòu)的儀表。電動系測量機(jī)構(gòu)的儀表常用于交流電流和電壓的測量。
⒉ 準(zhǔn)確度的選擇。因儀表的準(zhǔn)確度越高,價(jià)格越貴,維修也較困難。而且,若其他條件配合不當(dāng),再高準(zhǔn)確度等級的儀表,也未必能得到準(zhǔn)確的測量結(jié)果。因此,在選用準(zhǔn)確準(zhǔn)確度較低的儀表可滿足測量要求的情況下,就不要選用高準(zhǔn)確度的儀表。通常0.1級和0.2級儀表作為標(biāo)準(zhǔn)表選用;0.5級和1.0級儀表作為實(shí)驗(yàn)室測量使用;1.5級以下的儀表一般作為工程測量選用。
⒊ 量程的選擇。要充分發(fā)揮儀表準(zhǔn)確度的作用,還必須根據(jù)被測量的大小,合理選用儀表量限,如選擇不當(dāng),其測量誤差將會很大。一般使儀表對被測量的指示大于儀表Z大量程的1/2~2/3以上,而不能超過其Z大量程。
⒋ 內(nèi)阻的選擇。選擇儀表時(shí),還應(yīng)根據(jù)被測阻抗的大小來選擇儀表的內(nèi)阻,否則會帶來較大的測量誤差。因內(nèi)阻的大小反映儀表本身功率的消耗,所以,測量電流時(shí),應(yīng)選用內(nèi)阻盡可能小的電流表;測量電壓時(shí),應(yīng)選用內(nèi)阻盡可能大的電壓表。
使用規(guī)則
①電流表要與用電器串聯(lián)在電路中(否則短路,燒毀電流表。);
②電流要從"+"接線柱入,從"-"接線柱出(否則指針反轉(zhuǎn),容易把針打彎。);
③被測電流不要超過電流表的量程(可以采用試觸的方法來看是否超過量程。);
④不允許不經(jīng)過用電器而把電流表連到電源的兩上(電流表內(nèi)阻很小,相當(dāng)于一根導(dǎo)線。若將電流表連到電源的兩上,輕則指針反轉(zhuǎn),重則燒壞電流表、電源、導(dǎo)線。).
注意是:先燒表(電流表),后毀源(電源)
使用步驟
⒈校零,用平口改錐調(diào)整校零按鈕。
⒉選用量程(用經(jīng)驗(yàn)估計(jì)或采用試觸法)
歸結(jié)起來有三看和三問先看清電流表的量程,一般在表盤上有標(biāo)記。確認(rèn)Z格的一個(gè)表示多少安培把電流表的正負(fù)接線柱接入電路后,觀察指針位置,就可以讀數(shù)了。此外還要選擇合適量程的電流表??梢韵仍囉|一下,若指針擺動不明顯,則換小量程的表。若指針擺動大角度,則換大量程的表。一般指針在表盤中間左右,讀數(shù)比較合適。
一看:量程。電流表的測量范圍。
二看:分度值。表盤的一小格代表多少。
三看:指針位置。指針的位置包含了多少個(gè)分度值。
讀數(shù)查看
⒈看清量程
⒉看清分度值(一般而言,量程0~3A分度值為0.1A,0~0.6A為0.02A)
⒊看清表針停留位置(一定從正面觀察)
--使用前的準(zhǔn)備:調(diào)零,用平口改錐調(diào)整校零按鈕。
⒋選用量程{用經(jīng)驗(yàn)估計(jì)或采用試觸法}
注意事項(xiàng)
⒈ 正確接線。測量電流時(shí),電流表應(yīng)與被測電路串聯(lián);測量電壓時(shí),電壓表應(yīng)與被測電路并聯(lián)。測量直流電流和電壓時(shí),必須注意儀表的性,應(yīng)使儀表的性與被測量的性一致。
⒉ 高電壓、大電流的測量。測量高電壓或大電流時(shí),必須采用電壓互感器或電流互感器。電壓表和電流表的量程應(yīng)與互感器二次的額定值相符。一般電壓為100V,電流為。
⒊ 量程的擴(kuò)大。當(dāng)電路中的被測量超過儀表的量程時(shí),可采用外附分流器或分壓器,但應(yīng)注意其準(zhǔn)確度等級應(yīng)與儀表的準(zhǔn)確度等級相符。
⒋另外,還應(yīng)注意儀表的使用環(huán)境要符合要求,要遠(yuǎn)離外磁場。