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磁电式仪表的特点

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时间:2024-08-17 12:06:05
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磁电式仪表的特点【专家解说】:[编辑本段]磁电系仪表概念  用途:磁电系仪表在电工仪表中占有重要地位。它广泛地应用于直流电流和直流电压的测量。与整流元件配合,可以用于交流电流与电压

【专家解说】:[编辑本段]磁电系仪表概念  用途:磁电系仪表在电工仪表中占有重要地位。   它广泛地应用于直流电流和直流电压的测量。与整流元件配合,可以用于交流电流与电压的测量,与变换电路配合,还可以用于功率、频率、相位等其它电量的测量,还可以用来测量多种非电量,例如温度,压力等。当采用特殊结构时,可制成检流计。磁电系仪表问世最早,由于近年来磁性材料的发展使它的性能日益提高,成为最有发展前景的指示仪表之一。   本章主要介绍磁电系仪表的类型、结构、工作原理、特性及其应用。 [编辑本段]磁电系仪表结构  结构:磁电系仪表根据磁路形式的不同,分为外磁式,内磁式和内外磁结合式三种结构。外磁式测量机构如图,由于永久磁铁放在可动线圈之外,所以称为外磁式。整个结构为两大部分,即固定部 分和可动部分。固定部分由永久磁铁1、极掌2和固定在支架上的圆柱形铁心3构成。   磁铁由硬磁材料做成;而极掌与铁心则用导磁很高的软磁材料做成。铁心放在极掌之间,并与极掌形成一个磁场均匀的环形气隙。可动部分由绕在铝框架上的可动线圈4、线圈两端的两个半轴5、与转轴相连的指针7、平衡锤6以及游丝8所组成。整个可动部分支承在轴承上,线圈位于环形气隙中。 [编辑本段]磁电系仪表工作原理  (磁电系仪表工作原理定性)   当可动线圈通以电流以后,在永久磁铁的磁场作用下,产生转动力矩使线圈转动。   反作用力矩通常由游丝产生,磁电系仪表的游丝一般有两个,而且两个游丝的绕向相反,游丝一端与可动线圈相连,另一端固定在支架上,它的作用既产生反作用力矩,同时又是将电流引进可动线圈的引线。   阻尼力矩由绕制线圈的铝架产生,其原理见图当铝架在磁场中运动时,闭合的铝架切磁力线产生感应电流ie,这个涡流与磁场相互作用产生一个电磁阻尼力矩Ma,显然阻尼力矩的方向与铝框架运动方向相反,因此能使指针较快停在读数位置,当然铝架上的线圈与外电路也会构成闭合回路,同样也会产生阻尼力矩。   磁电系仪表内磁式结构组成   内磁式的测量机构如图,与外磁式相比最大区别在于永久磁铁做成圆柱形并放在动圈之内,它既是磁铁又是铁心。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,磁场方向能处处与铁心的圆柱而垂直,在磁铁外面压嵌一个扇形断面的磁极,在线圈外面加一个导磁环。磁力线穿过气隙后经导磁环闭合,以形成工作气隙的磁场。   磁电系仪表—电磁阻尼、内磁结构   磁电系仪表产生转动力矩示意图   磁电系仪表内磁式结构特点   采用这种结构之后,由于磁极和导磁环都用导磁率很高的软磁材料,所以闭合磁路的漏磁小、磁感应强度大、仪表防御外磁场干扰的能力也得到增强、而且仪表对外界其他设备中的磁敏感元件的影响也减少了。加上内磁式整个结构比较紧凑,成本较低,所以与外磁式相比,是一种比较先进的结构。   内磁式可动部分的构造,则与外磁式基本相同,有时也采用张丝结构,例如C36型的直流表。   内外磁结合式这种形式除了在可动线圈外部装了永久磁铁之外,线圈内部的圆柱形铁心也改用永久磁铁,所以称它为内外磁结合式。这种形式的特点是工作气隙内的磁感应强度比较强,其他特点与外磁式相似。   (磁电系仪表工作原理定量分析 )   电磁驱动力 M=2IBLNr=IBSN   B—工作气隙中磁场的磁感应强度;   L—线圈有效边长;   I—通过线圈的电流;   N—线圈的匝数;   S—线圈有效面积=2Lr。   游丝阻力矩 Mα=Dα   D— 游丝反作用力矩系数,   α—线圈偏转角。   偏转角α:   灵敏度SI由仪表结构参数所决定,对于某一仪表来讲,它是一个常数。因此,其指针偏转角与通过可动线圈的电流I成正比。 [编辑本段]磁电系仪表表头参数  满偏电流( 表头量程)Ig   一般几十μA—几十mA   表头内阻Rg(线圈+游丝直流电阻)   一般几十欧 —几百欧   注意:表头内阻不能直接用万用表欧姆档测量,否则会烧毁表头线圈。 [编辑本段]磁电系仪表技术特性  准确度高   灵敏度高   刻度均匀   功耗小   过载能力小   只能测量直流
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