磁電系電子儀表

磁電系電子儀表

磁電系電子儀表在電工測量指示儀表中,具有準確度高、靈敏度高、刻度均勻、功耗小等優點,常用於測量直流電路中的直流電壓和電流。如果配合整流器,可以測量交流電路中的交流電壓和電流。如果配合感測器或變換器,可以測量電路中的溫度、壓力、液位、頻率等。

基本介紹

  • 中文名:磁電系電子儀表
  • 優點:準確度高、靈敏度高、刻度均勻
  • 用途:測量直流電路中的直流電壓和電流
  • 相關信息:工作原理
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結構

磁電系電子儀表有固定單元和可動單元組成。固定單元由永久磁鐵、極掌和圓柱形鐵芯構成。可動單元由繞制在鋁框架上的可動線圈、轉軸、指針、平衡錘以及遊絲構成,可動單元承載在軸承上,可動線圈在環形氣隙之中活動。極掌將鐵芯和可動線圈包圍住,極掌與鐵心之間的磁場滑絲均勻的,方向垂直於極掌與鐵芯的圓柱面。兩個遊絲的螺旋方向相反,其作用是用產生反作用力矩,同時把電流導入可動線圈。遊絲的一端與可動線圈相連,另一端固定在支架上與外部接線相連。
磁電系電子儀表的測量機構分為外磁式、內磁式和內外磁式三種結構。外磁式的永久磁鐵在可動線圈的外面。內磁式時將永久磁鐵做成圓柱形放在可動線圈內,既作磁鐵又作鐵芯,但在永久磁鐵外面要安裝一個閉合的導磁環。內磁式的結構緊湊,手外接磁場的影響小,套用廣泛。內外磁式在可動線圈的內外部均使用永久磁鐵,氣隙磁場更強,電子儀表靈敏度更高,受外界磁場影響更小。

工作原理

磁電系電子儀表是利用可動線圈中的電流與氣隙中磁場相互作用,產生電磁力而使可動部分轉動的原理製成的。當線圈中通入電流時,儀表的可動部分要受三個力矩的作用。
1、轉動力矩。當可動線圈中有電流通過時,通電導體在磁場中受到力F的作用,力的方向可根據左手定則類確定。由於氣隙將的磁場是均勻輻射狀分布的,故氣隙間的磁感應強度均相同。對於做好的儀表,可動線圈面積、線圈匝數都是固定的,所以轉動力矩的大小與被測電流成正比,方向取決於被測電流流進可動線圈的方向。
2、反作用力矩。可動線圈在電磁作用下轉動的同時,會受到遊絲產生的反作用力矩作用,使指針最終能穩定在一個位置。反作用力矩的大小與遊絲形變大小成正比,即與可動線圈偏轉角成正比。當轉動力矩與反作用力矩大小相等時,指針穩定在平衡點。
3、阻尼力矩。為了防止可動單元由於快速偏轉而損壞軸承和指針,通過阻尼力矩可以解決這個問題。阻尼力矩是由鋁框中的感生電流和磁場相互作用而產生的。如下圖所示。當鋁框按圖中方向轉動時,由右手定則可知產生如圖所示的感生電流,再根據左手定則可知產生如圖所示的阻尼力,從而產生阻尼力矩,該阻尼力矩總是反抗鋁框運動。指針穩定在平衡位置時,感生電流消失,阻尼力矩也就消失了,因此阻尼力矩在指針偏轉上午過程中存在,不影響測量結果,但對儀表可動單元起保護作用。

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