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电工仪表及测量
学习目标
- 了解电工仪表分类及常用符号
- 了解常用电工仪表的工作原理及使用要求
- 掌握常用电路物理量的测量方法
电工仪表基本知识
电工仪表的种类
电工仪表按工作原理分为磁电式、电磁式、电动式、感应式等仪表。
磁电式仪表
- 结构: 由
固定的永久磁铁、可转动的线圈及转轴、游丝、指针、机械调零机构等组成。 - 工作原理: 线圈位于永久磁铁的极靴之间，当线圈中流过直流电流时，线圈在磁场中受力并带动指针倾斜，指针停留在某一位置，刻度盘上显示相应读数。
- 特点: 灵敏度和精确度较高，刻度盘分度均匀。多用于携带式电压表、电流表等。
电磁式仪表
- 结构: 由固定的线圈、
可转动的铁心及转轴、游丝、指针、机械调零机构等组成。 - 工作原理: 铁芯位于线圈的空腔内，电流通过线圈产生的磁场使铁芯磁化，带动指针偏转，刻度盘显示读数。
- 特点: 过载能力强，可用于直流和交流测量。精度较低，刻度盘分度不均匀，易受外磁场干扰。
电动式仪表
- 结构: 由
固定线圈、可转动线圈及转轴、游丝、指针、机械调零机构等组成。 - 工作原理: 两个线圈流过电流时，可转动线圈受力并带动指针偏转，指针停在刻度盘上给出读数。
- 特点: 可用于交、直流测量，精度较高。用于制作功率表、功率因数表等。
感应式仪表
- 结构: 由
固定的开口电磁铁、永久磁铁、可转动铝盘及转轴、计数器等组成。 - 工作原理: 电流通过线圈产生涡流，与磁场作用使铝盘受力转动，带动计数器计数。
- 特点: 是交流仪表中转动力矩最大的，主要用于测量交流电路中负载消耗的电能。
电工仪表按精确度等级分为 0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0 七级精度。
- 精确度计算公式:
- k% = (最大绝对误差 / 仪表量程) × 100%
例如，0.5级仪表在满量程时的相对误差为0.5%。
按测量方法分以下两类
直读式仪表
- 根据仪表指针所指位置
从刻度盘上直接读数。例如电流表、万用电表、兆欧表等。
比较式仪表
- 将被测量
与已知的标准量进行比较来测量。例如电桥、接地电阻测量仪等。
电工仪表常用符号
为了便于了解仪表的性能和使用范围，仪表的刻度盘上标有一些符号。常用符号包括： 
常用电工仪表
指针式万用表
- 结构组成: 指针式万用表包含指针、刻度盘和电路系统等部分。
- 量程种类及作用: 适用于测量电压、电流和电阻等物理量。
数字式万用表
- 结构组成: 数字式万用表通过数字显示方式呈现测量值。
- 量程种类及作用: 可用于精确测量电压、电流和电阻，并显示数字结果。
钳形电流表
- 结构组成: 钳形电流表主要由可开合的钳形结构和电流传感器组成。通过钳口夹住导线，无需直接接触被测电路即可测量电流。
- 量程种类及作用: 主要用于电路。适用于交流电流的测量。
兆欧表
- 结构组成: 兆欧表由高压直流电源、测量电路和显示系统组成。它通过在被测电气设备上施加一定的高电压来测量绝缘电阻。
- 量程种类及作用: 主要用于性能，确保设备不易发生漏电或短路。常用于变电站、电力设备、家电等行业。
接地电阻测量仪
- 结构组成: 接地电阻测量仪通常由测量电路、显示器、接地探针等组成。通过测量接地电路的电阻来检查接地系统的有效性。
- 量程种类及作用: 用于测试值，确保电气设备的安全接地。常用于电力、通信设施及建筑物的接地系统检查。
电能表
- 结构组成: 电能表包括机械或电子计量部分、显示部分及电路模块等。其工作原理是通过测量电流和电压来计算和记录电能消耗。
- 量程种类及作用: 用于测量，显示电表读数并进行收费。常见的有机械式和数字式电能表。
电路物理量的测量
常用电路物理量的测量方法
