电气测量ch23备课讲稿.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,电气测量ch23,用于交流精密测量，以及作为交流标准表。,可制成功率表、电能表。,与电磁系的区别：,1,、以可动线圈代替可动铁心，可以消除磁滞和涡流的影响，使它的准确度得以提高。,2,、电动系有固定和可动两套线圈，可用来测量功率、电能等与两个电量有关的物理量。,一、电动系测量机构的结构和工作原理,固定线圈分为两段，转轴从中间的空隙穿过。,使动圈位于较均匀的磁场,;,便于改换电流量程。,工作原理,表明：电动系仪表测直流时，偏转角与两线圈电流乘积成正比。,二、技术性能,1,、使用范围,交直流两用,电动系测量机构的基本测量量是 。,设 、为非正弦周期量，对于电动系测量机构,若两电流均为同频率的正弦量，则,其中，、为有效值，为两电流的夹角。,若两电流均为非正弦周期量，则,其中，、为有效值，为两电流的夹角。电流的方向是从两线圈的同名端流入。,若用于测量电流或电压，则,对于非正弦周期量，则,2,、刻度特性,如果 为常数：,电压表、电流表刻度为平方律。,功率表刻度均匀。,3,、准确度、坚固性和防干扰性能,无磁滞和涡流效应，准确度高，可达,0.5,级以上。,气隙大，磁场弱。,为减小摩擦，尽量减轻可动部分的重量，提高轴尖轴承的精度，所以仪表结构比较脆弱，过载能力差。,易受外磁场干扰，需磁屏蔽或无定位结构。,三、电动系电流表,电动系仪表的固定线圈和可动线圈串联，就可做成低量程电流表。,指针偏转角与被测电流平方成正比，可用于测量直流和交流有效值。,电动系电流表用固定线圈分段、改变串并联方式的方法改变量程。（与电磁系电流表类似）,交流表可用互感器扩大量程。,四、电动系电压表,固定线圈、可动线圈和附加电阻串联就构成了电压表。改变附加电阻可以扩大量程。,直流：,交流：,受频率影响,各系列仪表（,磁电系、电磁系、电动系,）的重点内容：,1,、掌握测量机构的基本工作原理。,2,、掌握测量机构的读数方程、基本测量值。,3,、掌握电流表、电压表的扩量程方法。,4,、了解各系列仪表的技术性能。,第六节 测量用互感器,电压互感器和电流互感器，它与交流仪表配合可达到扩大量程的目的，并有隔离高压、便于仪表标准化等优点。,1,、用途,电流互感器二次的额定电流为,5A,或,1A,，,电压互感器二次的额定电压为,100V,。,应用了测量互感器，就可用一般量限的仪表测量高电压、大电流、大功率等，并可保证人身和测量仪表的安全。,？,A,、附件尺寸庞大，消耗功率也比较大。,例：用满偏电流,40mA,的电压表测量,220kV,的电压，则仪表和附加电阻消耗的功率为,B,、直接测量将带来高压危险。,人身安全，仪表绝缘。,测量互感器,电流互感器，用于交流大电流的测量。,电压互感器，用于交流大电压的测量。,额定次级电流为,5A,（若额定初级电流不超过,200A,，也允许采用,1A,为额定次级电流）。,额定次级电压为,100V,。,优点,1,、一个互感器可同时接入几种仪表。,2,、降低功率损耗。,3,、保障安全。,4,、仪表制造标准化。,次级线圈所接仪表的总阻抗很小，故,电流互感器的工作状态接近于短路,。,初级磁势,次级磁势,激磁磁势,(1),电流互感器（,TA,）,2,、互感器的工作原理,理想情况：,磁导率为无穷大，则激磁磁势为零。,额定变比,初级磁势,次级磁势,激磁磁势,实际电流比与,I,0,有关,，次级负载大小影响,I,0,的大小，当串联接入的仪表个数增加时，由于次级阻抗增加，有所增加。,实际电流互感器的初次级之比不是常数。,实际变比：,变比误差（比差）：,I,0,的存在使得,影响功率表、电度表的读数,影响电流互感器误差的因素：,1,、磁路的磁阻（磁导率、铁心尺寸）；,2,、次级负载阻抗的大小和性质；,3,、初级电流,I,1,；,4,、电源的频率,f,。,（,2,）电压互感器（,TV,）,实际变比,比差、角差：,均不是常数。与电压互感器本身的参数和负载有关。,电压互感器近似空载状态的变压器。,使用注意事项：,电流互感器,电压互感器,1,、次级不许开路；不装保险；,1,、次级不许短路；初级和次级都装保险丝；,2,、若带电更换所带仪表，需先将次级短路。,3,、次级线圈、铁心和外壳均可靠接地。,2,、次级线圈、铁心和外壳均可靠接地。,3,、接法,电压互感器的接法,相,A,电流互感器的接法,4、钳式电流表,钳式电流表是电流互感器和电流表的组合，可以在不断开交流电路、设备仍运行的条件下，测量交流电流。,第八节 直流电位差计,校准回路,测量回路,工作电流回路,可得：,一、原理,特点：,1,、电位差计采用了电压补偿原理。不从待测电路吸取功率，因而电位差计的接入对待测量无影响，测量值不受待测电路内阻、引线电阻、接触电阻的影响。,2,、用标准元件校准工作电流，准确度高。,二、直流电位差计的应用,1,、测电压,主要用于测量标准电池的电动势或检验电压表。,用分压箱扩大量程。,(1),分压箱从待测电路吸收功率；,(2),测量结果的准确度与分压箱准确度有关。,2,、测电流,注意：,（,1,）采样电阻尽量不影响原电路；,（,2,）采样电阻的额定功率大于实际功率；,（,3,）电位差计的量限。,3,、通过测量电压、电流，从而间接测量电阻、功率；以及与变换器配合测量各种非电量。,1,、根据被测电压、电流的性质选择仪表类型,直流、交流；低频、高频；正弦、非正弦等。,第九节 电流表与电压表的使用与选择,2,、仪表准确度的选择,根据实际需要选择合适的准确度，既不能选择准确度不足的仪表，也不要盲目提高准确度。,a,通常，,0.1,、,0.2,级作为标准表或用于精密测量。,0.5,、,1.0,级用于实验室测量。,1.5,级以下用于一般工程测量。,超过,0.1,级需选用比较仪器，如电位差计。,b,配用的扩大量程的装置，如分流器、附加电阻、互感器等，准确度选择要比测量仪器本身高,23,级。,c,3,、仪表量限的选择,测量误差不仅与仪表准确度有关，还与量限使用有密切关系。,4,、仪表内阻的选择,根据测量对象电路中阻抗的大小，适当选择仪表的内阻，否则会带来不允许的误差。,为了不影响待测电路的工作状态，电压表内阻应尽量大，电流表内阻应尽量小。,内阻影响仪表的功耗。,5,、仪表工作条件的选择,根据使用环境和工作条件（如,安装,在实验室或现场）、周围环境温度、湿度、机械振动、外界电磁场强弱等选用合适的仪表。,小结：电流和电压的测量,一、,中值电流,测量方法,1,、电流表：磁电式、电磁式、电动式,如何选择电流表内阻？,电流表内阻,负载电阻,测量值要求的相对误差,2,、直流电位差计,可精确测量直流电流。,3,、交直流比较仪,将交流量与直流量比较，通过精确测量直流电流，可以得到交流电流的精确值。,测直流,测交流,直流,1mA-100A,交流,10mA-1kA,二、,中值电压,测量方法,直流,0.1mV-100V,交流,1mV-1kV,1,、电压表：磁电式、电磁式、电动式,如何选择电压表内阻？,电压表内阻,负载电阻,测量值要求的相对误差,2,、直流电位差计,可精确测量直流电压。,3,、交直流比较仪,测直流,测交流,精确测量交流电压。,4,、数字电压表,三、直流大电流的测量,1,、分流器法,:,多用于,1,万安以下测量直流。,100A-100kA,直流指示仪表（毫伏表）,补偿法（直流电位差计）,数字电压表,I,2,=0,分流器法,优点,结构简单、牢固可靠、抗干扰能力强。,缺点,1,、与被测电路有电的联系，测量时需特别考虑接地点的问题。,2,、安装时要断开被测电路，使用不方便。,3,、随被测电流的增大，分流器的体积庞大、笨重。,2,、直流比较仪法,精度最高，可达 ，测量范围可达,20KA,。,把被测直流所产生的磁势与另一易于测定的直流磁势在铁心中进行比较，当两磁势平衡时，铁心中磁通为零。,零磁通检测装置：霍尔元件、磁敏二极管、磁敏电阻等。,缺点,：要求被测直流稳定，且磁芯要求高。,所以,：只适用在实验室条件下作为校验仪器。,3,、霍尔效应法,当,电流,垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现,电势差,，这一现象便是霍尔效应。这个电势差也被叫做霍尔电势差。,四、交流大电流的测量,1,、电流互感器（,TA,）,2,、霍尔效应法,待测电流是交流,，产生的磁场也是交变的，即,磁感应强度是交流量。,若,控制电流是直流,，则,霍尔电压是,与待测电流同频率的,交流量,。,若,控制电流,是与待测电流同频率的交流量，则霍尔电压是直流量。,易于放大,易于精确测量,五、交流高电压的测量,1,、电压互感器（,TV,）,电力运行部门采用,2,、静电电压表,既可测直流电压，也可测交流电压。,量程：,200500kV,若测量几十,几百万伏的交流高压，可用静电电压表和分压器结合使用。,一般用电容分压器。,六、直流高电压的测量,1,、静电电压表,2,、大电阻串联直流毫安表。,3,、大电阻构成分压器，接电压表。,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,