磁电系仪表 - 图文

《电工仪表与测量》

大 作 业

专业名称： 电气工程及其自动化

班 级： 电气工程及其自动化14-21班 学 号： 20140272011 姓 名： 张人方 指导教师： 邵媛媛

日期： 2015年6月3日

目 录

一、磁电系仪表的结构 二、磁电系仪表的工作原理 三、磁电系仪表应用 四、测量电路举例

五、磁电系仪表测量误差的主要来源及补偿方法 六、参考书目、资料 七、总结学习心得

格式要求：

1．正文用宋体：小四 2．行间距：单倍行距 3．标题：黑体，三号，加黑

4．段间距设置：段前0.5 行，段后0

6．正文内容主要涉及到所讲过的各个系别仪表的基本结构、工作原理等基础知识；以及应用和发展趋势等，可以简单涉及相关的设计方面内容；测量电路举例必须有具体测量电路图，电路功能描述等。

电磁系仪表

磁电系仪表在电气测量指示仪表中找有极其重要的地位，广泛应用于直流电

流和电压的测量。如果和整流元件配合，可以用于交流电流和电压的测量；与变换器配合，可以测量交流功率、频率、相位以及温度压力等；此外，它还广泛用作电子仪器中的指示器。

一、磁电系仪表的结构

磁电系仪表根据磁路形式的不同，分为内磁式，外磁式和内外结合式三种结构。

外磁式的永久磁铁在可动线圈的外面，主要结构如图1（a）所示，它包括固定部分和可动部分：

图1 磁电系仪表的结构

a)外磁式 b)内磁式

1-永久磁铁 2-极掌 3-铁芯 4-可动线圈 5-转轴 6-平衡锤 7-指针 8-游丝 9-空气间隙 10-磁轭

固定部分：永久磁铁、极掌和固定在支架上的圆柱形铁芯

可动部分由绕在铝框架上的可动线圈、前后两根半轴、与转轴相连的指针平衡锤以及游丝组成。当可动部分发生转动时，游丝变形产生与转动方向相反的反作用力矩。另外，游丝还具有把电流导入可动线圈的作用。

内磁式是将永久磁铁做成圆柱形并放在可动线圈之内，它既是铁芯又是磁铁。为

了能形成工作气隙，并能在工作气隙中产生一个均匀的磁场且磁场的方向能处处铁芯的圆柱面垂直，在内磁式的永久磁铁外面要加一个闭合的导磁环。如图1（b）所示。

内外结合式是在可动线圈的内外部均使用永久磁铁，气隙磁场更强、仪器灵敏度更高、受磁场影响更小，但结构复杂，实际用得少。

二、磁电系仪表的工作原理

磁电系测量机构的基本原理是利用可动线圈中的电流与气隙中磁场相互作用，产生电磁力，可动线圈在力矩的作用下发生偏转的原理制成。磁电系测量机构产生转动力矩的原理如图2所示。

图2磁电系测量机构产生转动力矩的原理

1.转动力矩

当可动线圈中有电流流过时，载流导体在磁场中受到力的作用，可动线圈的两个边所受力的方向，由左手定则可以确定为图2所示的方向，每边所受力的大小为F=BLIN

由于磁力线方向与圆柱面垂直，所以电磁力F的方向与可动线圈平面垂直，可动线圈沿顺时针方向转动，其转动力矩为M=Fr=2BLINr 由于可动线圈平面的面积S=2Lr,所以M=BSIN=KI