【文章內(nèi)容簡介】 電流后產(chǎn)生電磁作用，使可動部分受到轉(zhuǎn)矩而 發(fā)生轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動力矩與通入的電流之間存在一定的函數(shù)關(guān)系。 測量線路 測量機構(gòu) 被測量 過渡電量 指針偏轉(zhuǎn)角 y)( yfx ? )()( yxF ???? （ 2） 產(chǎn)生反作用力矩的裝置 ： 為了使偏轉(zhuǎn)角與被測量成一 定比例，儀表中還有一個與 偏轉(zhuǎn)角成比例的反作用力矩 。 )(?? fM ? 反作用力矩主要由 游絲、懸絲 等產(chǎn)生。 N S )(IfM ? （ 3） 產(chǎn)生阻尼力矩的裝置 為了使儀表的可動部分能迅速靜止于平衡位置，縮短測量時間，還需要一個阻尼力矩。阻尼力矩只在指針轉(zhuǎn)動過程中才起作用，指針達到平衡時，該力矩為零。 （ a）空氣阻尼器 (b)電磁阻尼 當(dāng)轉(zhuǎn)動力矩和反作用力矩達到平衡時，即 ?MM ?指針偏轉(zhuǎn)到一定的位置，偏轉(zhuǎn)角與被測量成正比。 )( IF??三、常用的模擬指示式儀表 根據(jù)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩的原理不同，模擬指示式儀表又可分為 磁電式、電磁式、電動式、感應(yīng)式、振動式、靜電式等。 型 式 符 號 被測量的種類 磁電式 整流式 電磁式 電動式 電流的種類與頻率 電流、電壓、 電阻 電流、電壓 電流、電壓 電流、電壓、電功率、功率因數(shù)、電能量 直 流 工頻和較高頻率的交流 直流和工頻交流 直流及工頻與較高頻率的交流 1．磁電系儀表 外磁式磁電系儀表結(jié)構(gòu)圖 線圈在磁場中受力 N S F S N F 轉(zhuǎn)動方向 儀表偏轉(zhuǎn)角與電流關(guān)系 ： IDDIB S N 0????BSN?0?電流靈敏度 ：單位被測量所對應(yīng)的偏轉(zhuǎn)角。 磁電式儀表的電流靈敏度為： 磁電式儀表廣泛地應(yīng)用于直流電流和直流電壓的測量。 與整流元件配合，還可測量交流電流和電壓的測量。與交換 電路配合，還可測量功率、頻率、相位等。與傳感器配合還 可測量多種非電量，如溫度、壓力等。 式中： B為空氣隙磁感應(yīng)強度， S為線圈所圍的面積， N為線 圈匝數(shù)， D為游絲反作用力矩系數(shù)， ，當(dāng)儀表結(jié)構(gòu) 確定后，是一個常數(shù)。 磁電系儀表的特點： 準(zhǔn)確度高；靈敏度高；刻度均勻；功耗??；抗干擾能力強；過載能力??；只能測量直流。磁電系儀表常用來測量直流 電流、直流電壓及電阻。 儀表常數(shù) ：單位偏轉(zhuǎn)角所對應(yīng)的被測量的大小。 0?? DCiDSi0??從式中看到它與電流靈敏度互為倒數(shù)關(guān)系。 2．電磁系儀表 吸引型電磁系儀表 3 推斥式電磁式儀表 可動鐵片 固定鐵片 22dd2 KIILDI ???? 電磁系儀表是測量交流電壓與交流電流的最常用的一種 儀表。具有結(jié)構(gòu)簡單、過載能力強、造價低廉以及交直流兩 用等一系列優(yōu)點。 電磁系儀表結(jié)構(gòu)有 吸引型 和 推斥型 兩種形式。 當(dāng)電磁力與游絲產(chǎn)生的反作用力矩平衡時，儀表偏轉(zhuǎn)角 與電流的關(guān)系為 式中， 為系統(tǒng)的自感隨偏轉(zhuǎn)角的變化率， K為與結(jié)構(gòu)有 關(guān)的參數(shù)。 K如果為常數(shù)，刻度具有平方律特性，適當(dāng)選擇 鐵心形狀，調(diào)節(jié)鐵心與線圈的相對距離，可使刻度基本均勻。 ?ddL 電磁系儀表即可用于測量直流，也可以用于測量交流。因為線圈電流方向改變時，線圈磁極性和鐵心磁極性同時改變，而保持受力方向不變。 電磁式儀表的特點 : ；儀表結(jié)構(gòu)簡單； 2. 儀表中鐵磁物質(zhì)存在著磁滯誤差，靈敏度較低； ，抗干擾能力差；功耗大；感抗大、不易用于高頻測量。 電磁系儀表常被用來測量交流電壓與交流電流。 3．電動系儀表 螺旋彈簧 固定線圈 可動線圈 空氣阻尼器 產(chǎn)生阻尼力 電動系儀表用于交流精密測量及作為標(biāo)準(zhǔn)表，與電磁系 相比最大區(qū)別是以可動線圈代替可動鐵心，可以消除磁滯和 渦流的影響，使它的準(zhǔn)確度得到提高。 ?? ddc o s1 1221MIID Ψ? 當(dāng)電磁力與游絲產(chǎn)生的反作用力矩平衡時，儀表偏轉(zhuǎn)角 與電流的關(guān)系為 式中， 為可動線圈和固定線圈所通電流的相位差， M12為 可動線圈和固定線圈之間的互感。 ?電動式儀表常用于精確測量電壓、電流、功率還可以測量功率因數(shù)、頻率、電容、電感和相位差。 電動式儀表的特點 : ；可以交直流兩用； ； ； ； 、電壓表的標(biāo)度尺刻度不均勻。 第四節(jié) 數(shù)字式儀表 測量是獲得信息的重要手段。在信息化社會中，要求測量的精度高、速度快，并能實現(xiàn)自動化測量。同時，被測對象范圍也不斷擴大，由單一物理量擴展為 多個物理量 ，由靜態(tài)量擴展為 動態(tài)量 。數(shù)字化測量技術(shù)正是適應(yīng)這一需要而發(fā)展起來的。數(shù)字式儀表具有測量速度快、精確度高、輸入阻抗高、吸收被測量功率少、操作方便、方便與計算機結(jié)合等多項優(yōu)點。數(shù)字化測量是將被測量（通常為模擬量）轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，直接送到計算機中進行數(shù)據(jù)處理或?qū)崟r控制。數(shù)字化測量技術(shù)廣泛應(yīng)用于 數(shù)字儀表、非電量測量 、 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 、 自動控制 等各個領(lǐng)域。 被測量通過相應(yīng)的轉(zhuǎn)換器，可轉(zhuǎn)換成都市頻率、直流電 壓或脈沖數(shù)碼，頻率和脈沖數(shù)碼可直接用頻率計或計數(shù)器進 行計數(shù)顯示，而直流電壓則需進一步的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為頻率、 周期等。 一、數(shù)字電壓表的構(gòu)成 數(shù)字電壓表主要由以下幾個部分構(gòu)成： （ 1） 輸入電路 包括衰減器、前置放大器、切換開關(guān)等。 （ 2） 數(shù)字電壓表的電源 中高檔的 DVM用 220V交流電源供電，小型手持式采用 干電池供電。 （ 3） 數(shù)字顯示器 有發(fā)光二極管、等離子體和液晶顯示器、熒光數(shù)碼管等。 （ 4） A/D轉(zhuǎn)換 器 將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的器件，是電壓表的重要部件。 （ 5） 電子計數(shù)器 用來記錄脈沖個數(shù)。 A/D轉(zhuǎn)換器和電子計數(shù)器的結(jié)構(gòu)和原理。 1． A/D轉(zhuǎn)換器 將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的器件稱為模 —數(shù)轉(zhuǎn)換器。主要 分為比較式和積分式。比較式轉(zhuǎn)換速度快，抗干擾性差；積 分式轉(zhuǎn)換速度慢，抗干擾性強。 數(shù)字電壓表通常使用雙積分式的 A/D轉(zhuǎn)換器。 2. 電子計數(shù)器 也稱為數(shù)字頻率計，用來記錄脈沖個數(shù)。電子計數(shù)器通常由四部分組成。 （ 1）輸入通道 包括放大、整形電路。 （ 2）時間基準(zhǔn)電路 由晶體振蕩器和分頻器組成。 （ 3）控制電路 控制電路在所選擇的基準(zhǔn)時間內(nèi)打開控制門，允許整形后的被測脈沖信號輸入