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電流表工作原理及選型技巧

分類：技術(shù)中心 1391人瀏覽 2019-06-21

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電流表是指用來(lái)測(cè)量交、直流電路中電流的儀表。在電路圖中，電流表的符號(hào)為"圈A"。電流值以“安”或“A"為標(biāo)準(zhǔn)單位。

工作原理

電流表是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受磁場(chǎng)力的作用而制成的。電流表內(nèi)部有一永磁體，在極間產(chǎn)生磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中有一個(gè)線圈，線圈兩端各有一個(gè)游絲彈簧，彈簧各連接電流表的一個(gè)接線柱，在彈簧與線圈間由一個(gè)轉(zhuǎn)軸連接，在轉(zhuǎn)軸相對(duì)于電流表的前端，有一個(gè)指針。指針偏轉(zhuǎn)。由于磁場(chǎng)力的大小隨電流增大而增大，所以就可以通過(guò)指針的偏轉(zhuǎn)程度來(lái)觀察電流的大小。這叫磁電式電流表，就是我們平時(shí)實(shí)驗(yàn)室里用的那種。

一般可直接測(cè)量微安或毫安數(shù)量級(jí)的電流，為測(cè)更大的電流，電流表應(yīng)有并聯(lián)電阻器（又稱分流器）。主要采用磁電系電表的測(cè)量機(jī)構(gòu)。分流器的電阻值要使?jié)M量程電流通過(guò)時(shí)，電流表滿偏轉(zhuǎn)，即電流表指示達(dá)到最大。對(duì)于幾安的電流，可在電流表內(nèi)設(shè)置專用分流器。對(duì)于幾安以上的電流，則采用外附分流器。大電流分流器的電阻值很小，為避免引線電阻和接觸電阻附加于分流器而引起誤差，分流器要制成四端形式，即有兩個(gè)電流端，兩個(gè)電壓端。例如，當(dāng)用外附分流器和毫伏表來(lái)測(cè)量200A的大電流時(shí)，若采用的毫伏表標(biāo)準(zhǔn)化量程為45mV（或75mV），那么分流器的電阻值為0.045/200=0.000225Ω（或0.075/200=0.000375Ω）。若利用環(huán)形（或稱梯級(jí)）分流器，可制成多量程電流表。

選型指南

電流表和電壓表的測(cè)量機(jī)構(gòu)基本相同，但在測(cè)量線路中的連接有所不同。因此，在選擇和使用電流表和電壓表時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

⒈ 類型的選擇。當(dāng)被測(cè)量是直流時(shí)，應(yīng)選直流表，即磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu)的儀表。當(dāng)被測(cè)量是交流時(shí)，應(yīng)注意其波形與頻率。若為正弦波，只需測(cè)出有效值即可換算為其他值（如最大值、平均值等），采用任意一種交流表即可；若為非正弦波，則應(yīng)區(qū)分需測(cè)量的是什么值，有效值可選用磁系或鐵磁電動(dòng)系測(cè)量機(jī)構(gòu)的儀表，平均值則選用整流系測(cè)量機(jī)構(gòu)的儀表。電動(dòng)系測(cè)量機(jī)構(gòu)的儀表常用于交流電流和電壓的精密測(cè)量。

⒉ 準(zhǔn)確度的選擇。因儀表的準(zhǔn)確度越高，價(jià)格越貴，維修也較困難。而且，若其他條件配合不當(dāng)，再高準(zhǔn)確度等級(jí)的儀表，也未必能得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。因此，在選用準(zhǔn)確準(zhǔn)確度較低的儀表可滿足測(cè)量要求的情況下，就不要選用高準(zhǔn)確度的儀表。通常0.1級(jí)和0.2級(jí)儀表作為標(biāo)準(zhǔn)表選用；0.5級(jí)和1.0級(jí)儀表作為實(shí)驗(yàn)室測(cè)量使用；1.5級(jí)以下的儀表一般作為工程測(cè)量選用。

⒊ 量程的選擇。要充分發(fā)揮儀表準(zhǔn)確度的作用，還必須根據(jù)被測(cè)量的大小，合理選用儀表量限，如選擇不當(dāng)，其測(cè)量誤差將會(huì)很大。一般使儀表對(duì)被測(cè)量的指示大于儀表最大量程的1/2~2/3以上，而不能超過(guò)其最大量程。

⒋ 內(nèi)阻的選擇。選擇儀表時(shí)，還應(yīng)根據(jù)被測(cè)阻抗的大小來(lái)選擇儀表的內(nèi)阻，否則會(huì)帶來(lái)較大的測(cè)量誤差。因內(nèi)阻的大小反映儀表本身功率的消耗，所以，測(cè)量電流時(shí)，應(yīng)選用內(nèi)阻盡可能小的電流表；測(cè)量電壓時(shí)，應(yīng)選用內(nèi)阻盡可能大的電壓表。

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