汽车电工电子技术基础 教学课件 作者 罗富坤第五章.ppt

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1、第5章电工测量5.1电工测量仪表5.2电流与电压的测量5.3汽车用万用表5.1电工测量仪表电工测量就是利用电工测量仪表对电路中各个物理量，如电流、电压、功率、电阻等参数的大小进行测量。电工测量由电工测量仪表和电工测量技术共同完成。5.1.1电工测量仪表的分类1．按照被测量的种类分类2．按照工作原理分类电工测量仪表按工作原理分类，可分为磁电式、整流式、电磁式、电动式等类型。3．按照电流种类分类电工测量仪表按电流种类分类，可分为有直流仪表、交流仪表、交直流两用仪表。4．按照准确度分类目前我国直读式电工测量仪表按准确度分为0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5和5.0七级。仪表的

2、准确度是根据仪表的相对额定误差来分级的。相对额定误差是指仪表在正常工作条件下进行测量可能产生的最大基本误差与仪表的最大量程(满标值)之比，用百分数表示，则为5.1.2电工测量仪表的型式1．磁电式仪表结构：磁电式仪表其测量机构由固定部分和活动部分组成，如图5-1所示。固定部分由马蹄形永久磁铁、极掌NS及圆柱形铁心组成。活可动部分由铝框及线圈，两根半轴O和O，螺旋弹簧及指针组成。极掌与铁心之间的空气隙的长度是均匀的，其中产生均匀的辐射方向的磁场。图5-1磁电式测量机构工作原理：当被测参数的电流流过活动线圈时，由于载流线圈与空气隙的磁场相互作用，使线圈获得磁场力的作用，从而使线圈获得转

3、矩，带动指针旋转。由于磁场力产生的转矩使动圈转动时，螺旋弹簧将产生一反抗转矩，其数值随动圈转动角度的增大而增大，直到与其相等，线圈处于稳定平衡状态，指针也就指在某一对应位置。特点：优点：刻度均匀；灵敏度和准确度高；阻尼强；消耗电能量小；受外界磁场影响小。缺点：只能测量直流；价格较高；不能承受较大过载。2．电磁式仪表结构：电磁式仪表一般有排斥型和吸引型两种结构，下面就常用的排斥型电磁式仪表的结构作一介绍，它的主要部分是固定的圆形线圈、线圈内部有固定的铁片、固定在转轴上的可动铁片，如图5-2所示。图5-2排斥型电磁式仪表的结构工作原理：在排斥型电磁式仪表的结构中，当固定线圈通过电流时，

4、电流产生的磁场使得固定铁片和可动铁片同时磁化，这两个铁片的同一侧是同极性的磁体，相互排斥，使可动部分转动。当转动力矩和游丝产生的反作用力矩相等时，指针就停在某一平衡位置，从而指示被测量的数值。当通过固定线圈的电流方向改变时，它所建立的磁场方向也随之改变，被磁化的铁片磁性也随着同时改变，因此，两个铁片间仍然相互排斥，由此产生的转动力矩方向保持不变。也就是说，排斥型电磁式仪表的指针偏转方向不随电流方向改变而改变，可应用于交流电路的测量。特点：优点：构造简单；价格低廉；可用于交直流；能测量较大的电流；允许较大的过载。缺点：刻度不均匀；易受外界磁场及铁片中磁滞和涡流（测量交流时）的影响，因

5、此准确度不高。3．电动式仪表结构：电动式仪表的结构如图5-3所示。它由固定线圈、可动线圈、游丝、空气阻尼器组成。可动线圈与指针及空气阻尼器的活塞都固定在轴上。可动线圈通常放在固定线圈里面，由较细的导线绕成。图5-3电动式仪表的结构工作原理：当固定线圈中通过电流I1时，在固定线圈中就建立了磁场，其磁感应强度B1正比于通过的电流I1。当可动线圈中通过电流I2时，则在固定线圈磁场中受到电磁力F的作用而产生转动力矩，如图5-4所示。其转矩正比于固定线圈所产生的磁感应强度B1与可动线圈中流过的电流I2的乘积。当两转矩相等时，指针稳定，指示被测量的数值。如果电流I1和I2方向改变时，电磁力F的

6、方向不会改变。因此，可动线圈产生的力矩方向也不会改变，所以电动式仪表可用于交流回路的测量。图5-4电动式仪表的工作原理特点：优点：可用于交直流；准确度较高。缺点：受外界磁场影响大；不能承受较大过载。5.1.3电工测量仪表的使用与选择为了避免由于测量方法不完善而引起测量的误差，必须注意正确使用仪表，主要应注意下面几点：（1）按测量对象的性质选择仪表类型（2）按测量对象的实际需要，选择仪表等级（3）按测量对象和测量线路的电阻大小选择仪表内阻（4）按测量对象选择仪表的允许额定值5.2电流与电压的测量5.2.1电流的测量测量电流时应将电流表串联在被测电路中，如图5-5所示。（a）（b）图5

7、-5电流表的接线（a）直接测量电流（b）电流表量程的扩大通常测量直流电流用磁电式电流表，电流表应串联在被测电路中，否则将会烧毁电表。测量交流电流主要采用电磁式电流表，进行精密测量时使用电动式仪表，电流表必须与被测电路串联。例5.1有一磁电式电流表，当无分流器时，表头的满标值电流为5mA，表头电阻为20。今欲使其量程（满标值）为1A，问分流器的电阻应为多大？解：n=I/Io=1000/5=200RA=Ro/(n－1)=20/(200－1)=0.10055.2.2电压