数字电流表头(电流表的作用及使用方法)

Posted 2023-05-27

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数字电流表头(电流表的作用及使用方法)

电流表是根据通电导体在磁场中受磁场力的作用而制成的。电流表内部有一永磁体，在极间产生磁场，在磁场中有一个线圈，线圈两端各有一个游丝弹簧，弹簧各连接电流表的一个接线柱，在弹簧与线圈间由一个转轴连接，在转轴相对于电流表的前端，有一个指针。指针偏转。由于磁场力的大小随电流增大而增大，所以就可以通过指针的偏转程度来观察电流的大小。这叫磁电式电流表，就是我们平时实验室里用的那种。

SJKJ电流表和电压表

一般可直接测量微安或毫安数量级的电流，为测更大的电流，电流表应有并联电阻器（又称分流器）。主要采用磁电系电表的测量机构。分流器的电阻值要使满量程电流通过时，电流表满偏转，即电流表指示达到最大。对于几安的电流，可在电流表内设置专用分流器。对于几安以上的电流，则采用外附分流器。大电流分流器的电阻值很小，为避免引线电阻和接触电阻附加于分流器而引起误差，分流器要制成四端形式，即有两个电流端，两个电压端。例如，当用外附分流器和毫伏表来测量200A的大电流时，若采用的毫伏表标准化量程为45mV（或75mV），那么分流器的电阻值为0.045/200=0.000225Ω（或0.075/200=0.000375Ω）。若利用环形（或称梯级）分流器，可制成多量程电流表。

发展过程

威廉·爱德华·韦伯在电磁学上的贡献是多方面的。他为了进行研究，他发明了许多电磁仪器。1841年发明了既可测量地磁强度又可测量电流强度的绝对电磁学单位的双线电流表；1846年发明了既可用来确定电流强度的电动力学单位又可用来测量交流电功率的电功率表；1853年发明了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卓有成效。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对静电单位的比值，发现这个比值等于3×10^8m/s，接近于光速。

德国物理学家韦伯

电流表分类

直流电流表

图磁电系与电动系机构量程的扩张

(a)分流器;(b)两静圈串联;(c)两静圈并联

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)，这些测量机构的测量基本量是电流，可用来直接测小电流。对于大量值的直流电流，磁电系测量机构要使用分流器，也就是并联电阻。它的作用是将大部分被测电流分流。对约10A以下的电流多采用内附分流器;对更大的电流值，则使用专用分流器。它采取四端结构(图a)，具有两个电流端，两个电位端。其电阻值的选择条件为：当标称电流通过该分流器时，其电位端间的电压为45mV或75mV;以量程为45mV或75mV的磁电系毫伏表测此电压值，而表盘上则以电流值刻度。对于电动系测量机构，扩大测量电流量程的方法是：①加粗静圈的导线，同时减少匝数以保持安匝值不变;②将两静圈由串联改为并联[图(b)、(c)]，可使量程扩大一倍。利用分流器和数字电压表可构成直流数字电流表。

交流电流表

交流电流表可采用电磁系或电动系测量机构。为使磁电系测量机构也能用于测量交流电流，可利用整流器或热电偶等器件先将交流转换为直流;由它们组合而成的电表分别称为整流式电流表(见整流式电表)、热电式电流表。为扩大量程以测量大电流，整流式电流表也采用分流器;电动系电流表的做法同前;电磁系电流表则是加粗线圈导线、减少匝数。对于更大的测量电流值需配合电流互感器使用。通常可利用分流器和交流数字电压表构成交流数字电流表。

各种电流表的量限、使用频率范围及可能达到的最高准确级见表。

波形非正弦对电磁系、电动系、热电式电流表影响较小。整流式电流表限定用于正弦波形下，数字电流表也有类似限制。电力系统中为测非正弦电流可采用变换器式电流表。测大电流时须配合专用分流器使用。测大电流时须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。电磁系测量机构的最低量程约为几十毫安，为提高量程，要按比例减少线圈匝数，并加粗导线。用电动系测量机构构成电流表时，动圈与静圈并联，其最低量程约为几十毫安。为提高量程，要减少静圈匝数，并加粗导线，或将两个静圈由串联改为并联，则电流表的量程将增大一倍。用整流式电表测交流电流时，仅当交流为正弦波形时，电流表读数才正确。为扩大量程也可利用分流器。此外，也可用热电式电表测量机构测量高频电流。在电力系统中使用的大量程交流电流表多是用5A或1A的电磁系电流表，并配以适当电流变比的电流互感器。

数显电流表

显电流表分为单相数显电流表和三相数显电流表，该表具有变送、LED（或LCD）显示和数字接口等功能，通过对电网中各参量的交流采样，以数字形式显示测量结果。经CPU进行数据处理．将三相（或单相）电流、电压、功率、功率因数、频率等电参量由LED（或液晶）直接显示，同时输出0～5V、0—20mA或4—20mA相应的模拟电量，与远动装置RTU相连；并带有RS--232或485接口。

选择

电流表和电压表的测量机构基本相同，但在测量线路中的连接有所不同。因此，在选择和使用电流表和电压表时应注意以下几点。

⒈ 类型的选择。当被测量是直流时，应选直流表，即磁电系测量机构的仪表。当被测量是交流时，应注意其波形与频率。若为正弦波，只需测出有效值即可换算为其他值（如最大值、平均值等），采用任意一种交流表即可；若为非正弦波，则应区分需测量的是什么值，有效值可选用磁系或铁磁电动系测量机构的仪表，平均值则选用整流系测量机构的仪表。电动系测量机构的仪表常用于交流电流和电压的精密测量。

⒉ 准确度的选择。因仪表的准确度越高，价格越贵，维修也较困难。而且，若其他条件配合不当，再高准确度等级的仪表，也未必能得到准确的测量结果。因此，在选用准确准确度较低的仪表可满足测量要求的情况下，就不要选用高准确度的仪表。通常0.1级和0.2级仪表作为标准表选用；0.5级和1.0级仪表作为实验室测量使用；1.5级以下的仪表一般作为工程测量选用。

⒊ 量程的选择。要充分发挥仪表准确度的作用，还必须根据被测量的大小，合理选用仪表量限，如选择不当，其测量误差将会很大。一般使仪表对被测量的指示大于仪表最大量程的1/2~2/3以上，而不能超过其最大量程。

⒋ 内阻的选择。选择仪表时，还应根据被测阻抗的大小来选择仪表的内阻，否则会带来较大的测量误差。因内阻的大小反映仪表本身功率的消耗，所以，测量电流时，应选用内阻尽可能小的电流表；测量电压时，应选用内阻尽可能大的电压表。

注意事项

⒈ 正确接线。测量电流时，电流表应与被测电路串联；测量电压时，电压表应与被测电路并联。测量直流电流和电压时，必须注意仪表的极性，应使仪表的极性与被测量的极性一致。

⒉ 高电压、大电流的测量。测量高电压或大电流时，必须采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二次的额定值相符。一般电压为100V，电流为5A。

⒊ 量程的扩大。当电路中的被测量超过仪表的量程时，可采用外附分流器或分压器，但应注意其准确度等级应与仪表的准确度等级相符。

⒋另外，还应注意仪表的使用环境要符合要求，要远离外磁场。

直流电流表构造

主要包括

电流表

三个接线柱[有"+","-"两种接线柱，如（+,-0.6A,-3A）或（-,0.6A,3A)]，指针，刻度等（交流电流表无正负接线柱）

使用规则

电流表

①电流表要与用电器串联在电路中（不能接在电池两端否则短路，就会烧坏电流表。）；

②电流要从"+"接线柱入，从"-"接线柱出（否则指针反转，容易把针打弯。）；

③被测电流不要超过电流表的量程（可以采用试触的方法来看是否超过量程。）；

④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上（电流表内阻很小，相当于一根导线。若将电流表连到电源的两极上，轻则指针打歪，重则烧坏电流表、电源、导线。）.

注意是：先烧表（电流表），后毁源（电源）

使用步骤

⒈校零，用平口改锥调整校零按钮。

⒉选用量程（用经验估计或采用试触法）

归结起来有三看和三问先看清电流表的量程，一般在表盘上有标记。确认最格的一个表示多少安培把电流表的正负接线柱接入电路后，观察指针位置，就可以读数了。此外还要选择合适量程的电流表。可以先试触一下，若指针摆动不明显，则换小量程的表。若指针摆动大角度，则换大量程的表。一般指针在表盘中间左右，读数比较合适。

电流表

一看：量程。电流表的测量范围。

二看：分度值。表盘的一小格代表多少。

三看：指针位置。指针的位置包含了多少个分度值。

读数

⒈看清量程

电流表

⒉看清分度值（一般而言，量程0~3A分度值为0.1A,0~0.6A为0.02A)

⒊看清表针停留位置（一定从正面观察）

⒋选用量程用经验估计或采用试触法

改装

将灵敏电流计改装成电流表

共2张

电流表

指针式电流表都是由灵敏电流计改装而来的。灵敏电流计即使灵敏度再高，通过的电流最多不超过30微安，而学生用电流表测得的电流强度都是0.6A，或者3A，远远超出最大值。电流表既要让电路上的全部电流通过，又不允许通过线圈的电流超过安全限度。电流表是与被测用电器串联的，所以改装时要分流。将灵敏电流计与一个阻值较小的电阻并联，这样就会使大部分电流通过电阻，小部分经过表头。这时将表头标上新的刻度，就可以了。

改装大小所需电阻阻值有个公式：R1=R/[（I1/I）-1]，其中R1是改装时所需的电阻阻值，R是灵敏电流计的线圈阻值，I1是改装后电流表最大量程，I是灵敏电流计最大量程。

学生用电流表有两个量程，也就是有两个电阻；指针式万用表上的量程选择实际是电位器。