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课题 §2-2 交流电流表与电压表 课时
教学 目的 1．了解检流计的结构和使用注意事项。
2．理解电磁系测量机构的结构及工作原理。
3．理解电磁系测量机构的特点。
4．掌握电磁系电流表和电压表的结构。
5．理解电磁系电流表和电压表的量程扩大方法。
教学 重点 1．检流计的使用注意事项
2．电磁系测量机构的工作原理
3．电磁系电流表和电压表的量程扩大方法。
教学 难点 1．检流计的使用注意事项
2．电磁系测量机构的工作原理
3．电磁系电流表和电压表的量程扩大方法。
课的类型 讲授课
教学方法 讲解法
教 具 检流计、电磁系测量机构示教表、电磁系电流表和电压表
复习旧课
磁电系单量程、多量程电流表及电压表。
新课引入
本节学习磁电系检流计的结构和使用注意事项。
新课讲授
检流计的作用：
1．检测微小电流的有无；
2．检测微小电流的方向；
3．检测微小电流的大小。
一．检流的结构
检流计的特点是灵敏度高，为此在结构上与普通磁电系仪表有以下两点为同：
1．采用张丝或悬丝支撑代替轴尖支撑，以消除摩擦的影响。如图2-10
2．用光标指示装置代替指针。如图2-11所示
二．光电检流计
根据光电放大原理制成的一种检流计。灵敏度比普通的检流计高一个级别。
1． IX=0时，HL的灯光经P1反射后照到GB1、GB2上光通量相等，这时P2上无电流，指针指零。
2． 当IX不为零时，P1偏转，照射到GB1、GB2上的光通量不相等，P2上有电流，指针指示被测量的大小。
RP1为输入灵敏度调节电位器，同时有防止大电流损坏P1的作用。
RP21为反馈电阻，调节它即可以改变反馈深度，达到改变整个检流计的灵敏度的目的。
三．使用检流计的注意事项
1．搬动时轻拿轻放。
2．使用时要按正常工作位置放置。
3．搬动或使用完毕，应将止动器锁上。或将接线端子短接。
4．禁止用万用表或电桥直接测量检流计的内阻，以防止过大的电流烧坏其线圈。
5．使用光电检流计时，在未知被测电流的大小时，RP1应调至最大，灵敏度调至最低，逐步向最高灵敏度过渡。测量过程中，应缓慢调节RP1、RP2，以避免冲击电流损坏检流计。
6．检流计应放在干燥、无尘、无振动的场所使用或保存。
四．电磁系测量机构的结构
主要组成：固定线圈和可动铁片两部分。
1．吸引型测量机构
由固定线圈、可动铁片、指针、阻尼片、游丝、永久磁铁、磁屏蔽等组成。
如图2-14所示。
2．排斥型测量机构
有两片软磁铁片，一片为固定，另一片为可动，其余部分与吸引型基本相同。
如图2-16所示。
五．电磁系测量机构的工作原理
1．吸引型的工作原理
通电线圈 →产生磁场→ 铁片被磁化吸引→ 指针偏转 →游丝变形产生反作用平衡力矩。
电流越大，磁化越强，吸引力越大，指针的偏转角越大。
当电流方向改变时，磁场方向和铁片被磁化的极性方向同时改变，转动力矩的方向仍为吸引方向，因此得名为吸引型。由于电流的方向改变时，指针的偏转方向不变，所以可以制成交、直流两用仪表。
2．排斥型工作原理
线圈通电→ 两片铁片同时被磁化并且极性相同→ 同性相互排斥→ 固定铁片不动，可动铁片偏转→ 指针偏转→ 游丝变形产生平衡力矩。
电流越大，两片铁片的排斥力也越大，指针的偏转角也越大。
电流方向改变，两片铁片的极性同时改变，仍为相互排斥，由此得名。也可制成交、直流两用仪表。
3．指针的偏转角与线圈中的电流的关系
线圈中的电流越大 →线圈产生的磁场越强→ 铁片被磁化的磁性也越强→吸引力或排斥力也越大。
实验和理论都证明，转动力矩与线圈中的磁势的平方成正比。
即 α=K(NI)2指针的偏转角α大小与被测电流I的平方成正比。
六．电磁系仪表的特点
1．可以测交流，又可以测直流。
2．可以直接测量较大的电流，过载能力强，结构简单，成本低。
3．刻度标尺不均匀，起始段密而后疏。
4．易受外磁的影响。常用的抗外磁措施有：
(1)磁屏蔽；
(2)采用无定位机构。如图2-20所示。
七．电磁系电流表
1．电磁系电流表的结构：实际上电磁系测量机构本身就是一个电磁系电流表。
只要改变线圈的匝数和线径，即可制成不同量程的电流表。
大量程：导线粗，匝数少，工作时电流大。
小量程：导线细，匝数多，工作时电流小。
2．安装式电流表
(1)常为单量程表，且电流的最大量程不超过200A；
(2)电流超过200A时常与电流互感器配合使用扩大量程。
3．便携式电流表
(1)常制成多量程表；
(2)量程扩大方法是把固定线圈分段绕制，通过各段线圈的串联、并联连接来实现量程的改变。如图2-21所示。
小量程：采用串联连接。
大量程：采用并联连接。
八．电磁系电压表
1．电磁系电压表的组成：由电磁系测量机构的分压电阻串联组成。
注意：电磁系电压表的线圈由于使用时并联在较高的电压上，为减小功率损耗和保证足够的测量磁势NI，要求导线很细，匝数很多，工作时电抗很大。
2．安装式电压表
(1)多为单量程，且一般不超过600V；
(2)600V以上的电压测量时，常配合电压互感器使用。
3．便携式电压表
(1)常为多量程表；
(2)量程的扩大方法与磁电系电压表相同，即通过串联不同的分压电阻实现。
同时要注意，电磁式电压表一般不宜制成低量程表，否则会因为表的内阻太小导致功率损耗太大、灵敏度降低等问题。
课堂小结
磁电系检流计的结构和使用注意事项。
电磁系测量机构及原理、电磁系仪表的特点。
电磁系电流表、电压表的结构、量程扩大方法。
课堂练习
习题册相关内容。

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