仪表的磁电系电流表
发布时间:2008/11/26 0:00:00 访问次数:1604
(1)磁电系电流表的结构 磁电系电流表由磁电系测量机构(也称表头)和测
量线路——分流器构成。图1示出的是最基本的磁电系电流表电路,图中rrt是分流电阻,它并联在测量机构的两端;rc为测量机构内阻。
图1 磁电系电流表电路
由于磁电系测量机构的过载能力很小,如果直接用于电流测量,则电流量程很小,往往只有几十微安至几十毫安。所以必须用分流器扩大其量程,才能达到从微安级到千安级的电流测量要求。分流器(即分流电阻)的作用是将被测电流i分流,使得通过测量机构的电流ic能够被测量机构承受,并使电流ic与被测电流i之间保持严格的比例关系。
在一个电流表中,采用不同电阻值的分流电阻,可以制成多量程电流表,如图2所示。多量程电流表的分流器可以有两种连接方法。一种是开路连接方式,如图2(a)所示。它的优点是各量程具有独立的分流电阻,互不干扰,调整方便;但它存在严重的缺点,因为开关的接触电阻包含在分流电阻支路内,使仪表的误差增大,甚至会因开关接触不良引起电流过大而损坏测量机构,所以开路连接方式实际上是不采用的。另一种是闭路连接方式,如图2(b)所示。实用的多量程电流表的分流器都采用此种方式,在这种电路中,对应每个量程在仪表外壳上有一个接线柱。在一些多用仪表(如万用表)中,也有用转换开关切换量程的,它们的接触电阻对分流关系没有影响,即对电流表的误差没有影响,也不会使测量机构过载;但这种电路中,任何一个分流电阻的阻值发生变化时,都会影响其他量程,所以调整和修理比较麻烦。
图2 多量程电流表电路
当分流器电流增大时,分流器发热量也增大。为防止因过热而改变分流器的阻值,应使分流器有足够大的散热面积,因而大电流(50a以上)分流器的尺寸较大,通常做成一个单独的装置,称为外附分流器,如图3(a)所示。
图3 外附分流器及其接线
1-电流端钮;2-电位端钮
(2)扩大量程的原理 如图1所示,根据欧姆定律和并联电路的特点,
可得
由式(2-6)可知,对某一电流表而言,rc和pfl是固定不变的,所以通过测量机构的电流ic与被测电流i成正比。根据这一正比关系对电流表标度尺划定刻度,就可以指示出被测电流i的大小。
如果用n表示量程扩大的倍数,即
式(2-7)表明,将测量机构的电流量程扩大n倍,则分流电阻rfl应为测量机构内阻rc的1/(n-1),即量程扩大的倍数越大,分流电阻的阻值就越小。另外,当确定测量机构内阻及需要扩大量程的倍数以后,可以由式(2-6)计算出所需要的分流电阻的阻值。
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(1)磁电系电流表的结构 磁电系电流表由磁电系测量机构(也称表头)和测
量线路——分流器构成。图1示出的是最基本的磁电系电流表电路,图中rrt是分流电阻,它并联在测量机构的两端;rc为测量机构内阻。
图1 磁电系电流表电路
由于磁电系测量机构的过载能力很小,如果直接用于电流测量,则电流量程很小,往往只有几十微安至几十毫安。所以必须用分流器扩大其量程,才能达到从微安级到千安级的电流测量要求。分流器(即分流电阻)的作用是将被测电流i分流,使得通过测量机构的电流ic能够被测量机构承受,并使电流ic与被测电流i之间保持严格的比例关系。
在一个电流表中,采用不同电阻值的分流电阻,可以制成多量程电流表,如图2所示。多量程电流表的分流器可以有两种连接方法。一种是开路连接方式,如图2(a)所示。它的优点是各量程具有独立的分流电阻,互不干扰,调整方便;但它存在严重的缺点,因为开关的接触电阻包含在分流电阻支路内,使仪表的误差增大,甚至会因开关接触不良引起电流过大而损坏测量机构,所以开路连接方式实际上是不采用的。另一种是闭路连接方式,如图2(b)所示。实用的多量程电流表的分流器都采用此种方式,在这种电路中,对应每个量程在仪表外壳上有一个接线柱。在一些多用仪表(如万用表)中,也有用转换开关切换量程的,它们的接触电阻对分流关系没有影响,即对电流表的误差没有影响,也不会使测量机构过载;但这种电路中,任何一个分流电阻的阻值发生变化时,都会影响其他量程,所以调整和修理比较麻烦。
图2 多量程电流表电路
当分流器电流增大时,分流器发热量也增大。为防止因过热而改变分流器的阻值,应使分流器有足够大的散热面积,因而大电流(50a以上)分流器的尺寸较大,通常做成一个单独的装置,称为外附分流器,如图3(a)所示。
图3 外附分流器及其接线
1-电流端钮;2-电位端钮
(2)扩大量程的原理 如图1所示,根据欧姆定律和并联电路的特点,
可得
由式(2-6)可知,对某一电流表而言,rc和pfl是固定不变的,所以通过测量机构的电流ic与被测电流i成正比。根据这一正比关系对电流表标度尺划定刻度,就可以指示出被测电流i的大小。
如果用n表示量程扩大的倍数,即
式(2-7)表明,将测量机构的电流量程扩大n倍,则分流电阻rfl应为测量机构内阻rc的1/(n-1),即量程扩大的倍数越大,分流电阻的阻值就越小。另外,当确定测量机构内阻及需要扩大量程的倍数以后,可以由式(2-6)计算出所需要的分流电阻的阻值。
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