【文章內容簡介】 中介頻率時，采用 直接測量頻率 的方法 0()xxxd T T GT n T? ? ?1()xxxdf Gf f T? ? ?　假設 xxxxdT dfTf?0xcnffTT??可得 47 相位的測量 相位 和時間也是密切相關的，二者也可以互相轉換，例如50HZ交流電源，一個周期為 20ms，對應相位為 360176。，如果測出時間間隔為 5ms，則知相位為 90176?？梢姡c頻率計測量時間的原理類似，可以利用 計數法 來測量相位的變化 比 較 器 1比 較 器 2計 數 器置 零1u2uR S觸 發(fā) 器與門時 標 信 號1u?2u? Fu譯 碼 器 數 字 顯 示ttttOOOOtOt?T1u 2u被 測 信 號開 啟1u?關 閉2u?門 控Fu計 數 脈 沖48 相位的測量 被測相位差值 0360360xxt NTTT?? ?? ? ? ? ?式中， T0為時標脈沖周期， Nx為時間 內的計數值， T為被測 信號周期 t?由于 T也是未知數，所以需要經過兩次測量，并經過計算得到 相位差值， 假設測量信號的周期計數值為 NT 360xxTNN? ? ? ?該測量方法的 準確度 與時標脈沖的頻率相關 準確度要求為 176。 0 360TT???即 0 3600 xff?指針式電工儀表 磁電系儀表 電磁系儀表 電動系儀表 功率表 磁電系測量機構 1. 結構 游絲 I I N S 指針 永久磁鐵 圓柱形 鐵心 O39。 O 線圈 (1) 固定部分 馬蹄形永久磁鐵、極掌 NS及圓柱形鐵心等。 (2) 可動部分 鋁框及線圈，兩根半軸 O和 O?，指針與 游絲 。 極掌與鐵心之間的空氣隙的長度是均勻的，其中產生均勻的輻射方向的磁場。 一、是用來產生反作用力矩； 二、是把被測電流導入和導出可動線圈； 注意： 游絲是用直徑較細的彈性金屬材料制成，不能通過大電流，否則容易過載熔斷。 磁電系測量機構中游絲的作用 2. 工作原理（ 結構圖 ） (1) 轉動力矩 M 的產生 (2) 反作用力矩 MF的產生 在線圈和指針轉動時，游絲被扭緊而產生阻轉矩 MF。 線圈受到的轉矩 M= k1I F S N F 游絲的 MF與指針的偏轉角 ?成正比， 即 MF= k2? 當彈簧的阻轉矩 MF與線圈受到的轉動力矩 M達到平衡時，可動部分停止轉動，此時有 M = MF 線圈通入電流 I ?電磁力 F ?線圈受到轉動力矩矩 M ?線圈和指針轉動 當彈簧阻轉矩與轉動轉矩達到平衡即 MF= M時，可轉動部分便停止轉動， M = k1I ， MF= k2? 。 kIIkkα ??213. 阻尼力矩的產生 當線圈通入電流而發(fā)生偏轉時，鋁框切割磁通，在框內感應出電流，其電流再與磁場作用，產生與轉動方向相反的制動力，于是可轉動部分受到阻尼作用，快速停止在平衡位置。 即指針的偏轉角 結論 : 指針偏轉的角度與流經線圈的電流成正比。 ?? T dtiT 0 1 ?磁電系儀表 電流的恒定分量 I0 測量直流電壓、直流電流及電阻。 ： ； ； ； ； 。 ： ； ； 。 二 磁電系 電流表 電流表的內阻要很小。 若要擴大電流表的量程，可在測量機構上并聯(lián)一個分流電阻 RA 。 電流表應串聯(lián)在電路中， I 負載 A I 負載 RA R0 I0 R0 —— 測量機構的電阻 RA—— 分流器的電阻 電磁式儀表 2. 排斥型電磁式儀表的工作原理 被測參數的電流流過固定線圈時，產生的磁場使固定鐵片和可動鐵片磁化，磁場相互作用使可動部分轉動。帶動指針旋轉。 優(yōu)點： 結構簡單、價格低、能進行交、直流測量。 缺點： 刻度不均勻、準確度較差。 固定部分： 1定線圈 2定鐵片 3轉軸 活動部分： 4動鐵片 6指針 7阻尼器 5游絲 8平衡錘 ?? T dtiT 0 21 ?電動系儀表 電動系儀表結構 F F 可動線圈 固定線圈 電動儀表電磁力示意圖 電磁轉矩 T=K1I1I2。 彈簧的反作用力矩 TC=K2?。 當力矩平衡（ T = TC）時，可動部分停止轉動，指針的偏轉角 ?=KI1I2。 電動系電流表： I=I1=I2 則指針的偏轉角為 ?=KI2。 功率和電能的測量方法 功率測量方法 ： 測量功率可直接用電動系功率表、數字功率表或三相功率表，測量三相功率還可以用單相功率表接成兩表法或三表法。 ： 直流可通過測量電壓、電流間接求得功率。交流則需要通過電壓、電流和功率因數求得功率。 電能測量方法 ： 直接測量電能，直流可使用電動系電能表，交流用感應系或電子電能表。 ： 電能測量一般不用間接法，只有在功率穩(wěn)定不變的情況下用功率表和記時時鐘進行測量。 電動系功率表 工作原理 測量功率時，電動系儀表的固定線圈與負載串聯(lián)，反映負載電流 I ，儀表的可動線圈與負載并聯(lián)，反映負載電壓 U 。按電動系儀表工作原理，可推出可動線圈的偏轉角正比于負載功率 P。 PKRUKIIKI P??? 21?12 c o s PPK i i K U I K P??? ? ? 如果 U、 I 為交流同樣可推出可動線 圈的偏轉角正比于負載功率 P。 電壓線圈 電流線圈 功率表正確接線應遵守“電源端”守則，即接線時將“電源端”接在電源的同一極性上。 *號表示“電源端” 功率表的正確接線 U** RadRW U** RadRW功率表的錯誤接線 （ a）和（ b) 電流 線圈 與電壓 線圈 電源端 *不接同一極性，功率表轉反 （ b） 和（ c）可動線圈與固定線圈間存在電位差的錯誤 U** RadRI 1I2W U* RadRI 2IuW U** RadR 1 ()II2IuW a) b) c) 單相交流功率的測量 1 用電壓表，電流表，相位表間接測交流功率 P U I c o s ??Q U I s i n ??S U I?有功功率 無功功率 視在功率 A RU?? IVA RU?? IV單相交流功率的測量 2 用功率表測有功（無功）功率 *iU??W??* oU *iU??W??* oU1 2 (a)直接接入 (b)經互感器接入 U— 電壓； W— 功率表； *— 電流、電壓同名端； U1— 一次電壓； U2— 二次電壓 用功率表測量單相有功功率 三相交流功率的測量 1 用單相功率表測三相功率 一表法： 適用于電壓、負載對稱的系統(tǒng)。三相負載的總功率，等于功率表讀數的三倍。 PP ??? 3*WABC ZadR ZZ*WABCadRZZa)負載為星形聯(lián)結法 b)負載為三角形聯(lián)結法 三相交流功率的測量 2 在三相三線制中，廣泛采用兩功率表來測量三相功率 。 通過電流線圈的電流為線電流，加在電壓線圈上的電壓為線電壓，三相總功率等于兩表讀數之和。 AZiA W1 W2 * * * * BZCZiB iC A B C 兩功率表測量三相功率 工作原理： 三相瞬時功率： 所以， p = uA iA + uB iB + uC(–iA– iB) iC = (uA – uC ) iA + ( uB – uC ) iB = uAC iA + uBC iB = p1+ p2 p = pA+ pB+ pC = uA iA + uB iB + uC iC 因為， iA+ iB+ iC= 0 可見，三相功率可用兩個功率表來測量。 A C A c o s α?1P U I式中 ?為 uAC和 iA之間的相位差。 AZiA W1 W2 * * * * BZCZiB iC A B C W1 的讀數 為： B C B c o s β?2P U IW2 的讀數 為： 式中 ?為 uBC和 iB之間的相位差。 兩功率表讀數之和 為 P = P1+ P2 = UAC IA cos? + UBC IB cos ? 三相交流功率的測量 ??3030 AU?BU?CU?CI?AI?BI?BCU? ACU? P1 = UAC IA cos? = Ul Il cos (30186。– ? ) P2 = UBC IB cos ? = Ul Il cos (30186。+ ? ) 由相量圖可知，兩功率表的讀數為： 兩功率表讀數之和為 P = P1+ P2 = Ul Il cos (30186。– ? )+ Ul Il cos (30186。+ ? ) ?c o sIU ll3?可見，采用兩表法可測量三相功率。 當 ? 60186。時， P1和 P2 均為正值， P = P1讀數 +P2讀數 當 ? 60186。時， P1為正值， P2為負值，反轉， P = P1讀數 – P2讀數 三相功率應是兩個功率表讀數的代數和，其中任意一個功率表的讀數是無意義的。 三相交流功率的測量 P = P1+P2 =UAC IA cos? + UBC IB cos ? 3 三表法： 適用于三相四線制，電壓、負載不對稱的系統(tǒng)，被測三相總功率為三表讀數之和，即 321 PPPP ????三相交流功率的測量 *W *W *WABC AZBZCZadRadRadRN 4 有功表跨相 90度聯(lián)接測無功功率和電能： 一表 1 c os(90 ) si n si nB C A B C A l lQ U I U I U I? ? ?? ? ? ?三相交流功率的測量 13 s i n ( ) 3llQ U I Q?? ??二表 三表 113 ()2Q Q Q? ??1 2 33 ()3Q Q Q Q? ? ? ?*W**W *W*AU BCU XU YZUAIBICI5 測量有功二表法線路測無功功率