新手电工电流表的使用方法 电流表使用四个步骤

2023-09-0818:38:37常识分享0
电流表是借助磁场力在通电导体中产生的作用而制成的。它内部配备有永磁体,在磁场中有一个线圈,并且线圈的两端分别连接着两根细弹簧。这两根弹簧连接在电流表的两个接线柱上,而线圈则通过一个转轴与弹簧相连。在电流表的前端处,有一个指针可以转动。指针的偏转程度可以观察电流的大小,因为指针的偏转程度与电流通过线圈时所受到的磁场力大小成正比。这种电流表被称为磁电式电流表,也就是我们平常在实验室中使用的那种电流表。

除了磁电式电流表,还有电动式电流表和电压表。

对于微安或毫安级别的电流,一般可以直接使用电流表进行测量。要测量更大的电流,就需要在电流表中加入并联电阻器(也称为分流器)。测量机构主要采用磁电系电表。分流器的电阻值应该能够使量程内的电流通过时,电流表指针达到最大偏转。对于几安以上的电流,可以在电流表内部设置专用的分流器。对于更大的电流,可以采用外部分流器。大电流分流器的电阻值很小,为了避免因分流器引入的误差,分流器需要设计成四端形式,即具有两个电流端和两个电压端。例如,当使用外部分流器和毫伏表来测量200A的大电流时,如果所使用的毫伏表的标准量程为45mV(或75mV),那么分流器的电阻值应为0.045/200=0.000225(或0.075/200=0.000375)。如果使用环形(或称为梯级)分流器,可以制成多量程电流表。

电流表的发展经历了多个阶段。威廉爱德华韦伯在电磁学领域做出了许多贡献,他发明了多种电磁仪器。1841年,他发明了一种可以测量地磁强度和电流强度的绝对电磁学单位的双线电流表;1846年,他发明了一种可以用于确定电流强度和测量交流电功率的电功率表;1853年,他发明了一种用于测量地磁强度垂直分量的地磁感应器。韦伯在建立电学单位的绝对测量方面取得了显著成就。他提出了电流强度、电量和电动势的绝对单位和测量方法;根据安培的电动力学公式,提出了电流强度的电动力学单位;还提出了电阻的绝对单位。韦伯与柯尔劳施合作测定了电量的电磁单位与静电单位之比,发现这个比值等于310^8m/s,接近光速。

德国物理学家韦伯

电流表可以分为直流电流表和交流电流表。

直流电流表主要采用磁电系或电动系测量机构(见机械式指示电表测量机构)。这些测量机构的基本测量量是电流,可以直接用于测量小电流。对于较大的直流电流,需要使用分流器,即并联电阻。分流器的作用是将被测电流的大部分分流。对于约10A以下的电流,通常采用内部分流器;对于更大的电流值,则使用专用分流器。专用分流器采用四端结构,即具有两个电流端和两个电压端。分流器的电阻值的选择条件是,在通过分流器的标称电流时,其电压降为45mV或75mV;使用量程为45mV或75mV的磁电系毫伏表测量这个电压值,而表盘上则标示电流值。对于电动系测量机构,增加测量电流量程的方法是:①增加静圈的导线截面积,同时减少匝数,以保持安匝数不变;②将两个静圈由串联改为并联,可以使量程扩大一倍。使用分流器和数字电压表可以构成直流数字电流表。

(a) 分流器;(b) 两个静场线圈串联;(c) 两个静场线圈并联

交流电流表可以采用电磁系或电动系测量机构。为了让磁电系测量机构能够用于测量交流电流,可以使用整流器或热电偶等装置将交流电流转换为直流电流;由这些装置组成的电表称为整流式电流表或热电式电流表。为了扩大测量电流的量程,整流式电流表也会使用分流器;电动系测量机构的做法与之前相同;电磁系电流表则会加粗线圈导线并减少匝数。对于更大的测量电流值,需要配合电流互感器使用。通常可以使用分流器和交流数字电压表构成交流数字电流表。

各种电流表的量程、使用频率范围以及可能达到的最高准确度,请参考下表。

波形非正弦对磁电系、电动系和热电式电流表的影响较小。整流式电流表只适用于正弦波形下进行测量,数字电流表也有类似的限制。在电力系统中,为了测量非正弦电流,可以采用变换器式电流表。对于大电流的测量,需要配合专用的分流器使用。在测量大电流时,需要配合电流互感器使用。

交流电流表主要采用电磁系电表、电动系电表和整流式电表的测量机构。当被测量为交流电时,需要根据波形和频率选择合适的测量机构。对于正弦波形,只需要测量有效值即可从中推算出其他值(如峰值、平均值等等),可以使用任意一种交流电流表。对于非正弦波形,需要区分需测量的是哪个值,有效值可以使用磁电系或铁磁电动系测量机构的电流表来测量,平均值则需要使用整流式电流表。电动系测量机构的电流表常用于交流电流和电压的精确测量。

数显电流表可以分为单相数显电流表和三相数显电流表,它们具备变送、LED(或LCD)显示和数字接口等功能。通过对电网中各个参量进行交流采样,并以数字形式显示测量结果,经过CPU进行数据处理,将三相(或单相)电流、电压、功率、功率因数和频率等电参量直接显示在LED(或液晶)上,同时输出相应的模拟电量 (0~5V、0—20mA或4—20mA),与远动装置RTU相连,并且带有RS-232或485接口。

选择电流表和电压表时需要注意以下几点:

1. 正确的接线。测量电流时,电流表应串联在被测电路中;测量电压时,电压表应并联在被测电路中。测量直流电流和电压时,必须注意仪表的极性,使仪表的极性与被测电流或电压的极性一致。

2. 测量高电压和大电流时,需要使用电压互感器或电流互感器。电压表和电流表的量程应与互感器次级的额定值相匹配。一般电压互感器的额定电压为100V,电流互感器的额定电流为5A。

3. 选择合适的量程。要充分发挥仪表的准确度,还需要根据被测量的范围,合理选择仪表的量程。选择不当会导致较大的测量误差。一般来说,仪表的指示应在量程的1/2至2/3之间,但不应超过最大量程。

还需要注意仪表的使用环境,要符合要求,并且要远离外部磁场的干扰。

直流电流表的构造包括:

电流表、三个接线柱(有"+"和"-"两种接线柱,例如:(+,-0.6A,-3A)或(-,0.6A,3A))、指针、刻度等(交流电流表没有正负接线柱)。

使用电流表时需要遵守以下规则:

1. 校准零位,使用扁口改锥调整校零按钮。

2. 选择量程(可以根据经验估计或使用试触法)。

总结起来,我们需要看电流表的量程、分度值和指针位置来进行读数,然后根据量程选择合适的电流表。

电源焊接

共2张图片

电流表是通过改装灵敏电流计而成。灵敏电流计的最大电流通常不超过30微安,而学生使用的电流表通常测量的电流强度为0.6A或3A,远远超过最大值。电流表需要让电路中的全部电流通过,同时不允许线圈中的电流超过安全限度。由于电流表与被测用电器串联,所以在改装时需要进行分流。将灵敏电流计与一个阻值较小的电阻并联,这样大部分电流将通过电阻,只有一小部分经过电流表。在此情况下,需要在电流表上标注新的刻度,以便读取。

改装时所需的电阻阻值的计算公式为:R1 = R / ((I1 / I) - 1),其中R1为改装所需的电阻阻值,R为灵敏电流计的线圈阻值,I1为改装后电流表的最大量程,I为灵敏电流计的最大量程。

学生使用的电流表有两个量程,也就是需要两个电阻。至于指针式万用表上的量程选择实际上是使用电位器来实现的。