電工測量課件

第13章電工測量13.4

電壓的測量13.1

電工測量儀表的分類13.2

電工測量儀表的型式13.3

電流的測量13.6

功率的測量13.7

兆歐表13.5

萬用表13.8

用電橋測量電阻、電容與電感13.9

非電量的電測法第13章電工測量13.4電壓的測量13.1電工測量本章要求：1.了解常用電工測量儀表的結(jié)構(gòu)和工作原理。2.掌握常用電工測量儀表的使用方法。3.了解電橋測量電阻、電容和電感的方法。4.了解常用非電量的電測法。第13章電工測量本章要求：第13章電工測量

電路中的各個物理量（如電壓、電流、功率、電能及電路參數(shù)等）的大小，除用分析與計算的方法外，常用電工測量儀表去測量。

電工測量技術(shù)的應用主要有以下優(yōu)點：第13章電工測量1.電工測量儀表的結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，并有足夠的精確度。

2.電工測量儀表可以靈活地安裝在需要進行測量的地方，并可實現(xiàn)自動記錄。3.電工測量儀表可實現(xiàn)遠距離的測量問題。4.能利用電工測量的方法對非電量進行測量。電路中的各個物理量（如電壓、電流、功率、電能13.1電工測量儀表的分類1.按照被測量的種類分類

次序被測量的種類

儀表名稱

符號

電流表毫安表

電壓表千伏表功率表千瓦表

電度表相位表

頻率表歐姆表兆歐表1電流2電壓3電功率4電能5相位差6頻率7電阻AmAVkVWkWfMkWh13.1電工測量儀表的分類1.按照被測量的種類分類2.按照工作原理分類型式符號被測量的種類磁電式整流式電磁式電動式電流的種類與頻率電流、電壓、電阻電流、電壓電流、電壓電流、電壓、電功率、功率因數(shù)、電能量直流工頻和較高頻率的交流直流和工頻交流直流及工頻與較高頻率的交流3.

按照電流的種類分類（見上表）2.按照工作原理分類型式符號被測量的種類磁電式整流式4.按照準確度分類最大基本誤差儀表的最大量程（滿標值）

目前我國直讀式電工測量儀表按照準確度分為0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0七級。

準確度是電工測量儀表的主要特性之一。

準確度較高（0.1，0.2，0.5）的儀表常用來進行精密測量或校正其他儀表。相對額定誤差

準確度是電工測量儀表的主要特性之一。儀表的準確度是根據(jù)儀表的相對額定誤差來分級的。4.按照準確度分類最大基本誤差儀表的最大量程（滿標值例：一準確度為2.5級的電壓表，其最大量程為50V，

正常情況下,可認為最大基本誤差是不變的,所以被測量值比滿標值愈小，則相對測量誤差就愈大。

如用上述電壓表來測量實際值為10V的電壓時，相對誤差為

測量實際值為40V的電壓時，相對誤差為

在選用儀表的量程時，一般應使被測量的值超過儀表滿標值的一半以上。則可能產(chǎn)生的最大基本誤差為例：一準確度為2.5級的電壓表，其最大量程為50V，電工測量儀表上的幾種符號符號意義~~3~

或~2kV或?或~~直流交流交直流三相交流儀表絕緣試驗電壓2000V儀表直立放置儀表水平放置儀表傾斜60°度放置60°電工測量儀表上的幾種符號符號意義~~134.2

電工測量儀表的型式直讀式儀表測量各種電量的基本原理

利用儀表中通入電流后產(chǎn)生電磁作用，使可動部分受到轉(zhuǎn)矩而發(fā)生轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩與通入的電流之間有T=f(I)1）產(chǎn)生轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩

T的部分使儀表可動部分受到轉(zhuǎn)矩而發(fā)生轉(zhuǎn)動。3）阻尼器能產(chǎn)生制動力（阻尼力）的裝置，使儀表可動部分能迅速靜止在平衡位置。直讀式儀表的基本組成部分2）產(chǎn)生阻轉(zhuǎn)矩TC的部分當阻轉(zhuǎn)矩TC等于轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩T時，儀表可動部分平衡在一定的位置。134.2電工測量儀表的型式直讀式儀表測量各種電量的基本原13.2

電工測量儀表的型式13.2.1磁電式儀表1.結(jié)構(gòu)螺旋彈簧IINS指針永久磁鐵圓柱形鐵心O'O線圈(1)固定部分馬蹄形永久磁鐵、極掌NS及圓柱形鐵心等。(2)可動部分鋁框及線圈，兩根半軸O和O，螺旋彈簧及指針。

極掌與鐵心之間的空氣隙的長度是均勻的，其中產(chǎn)生均勻的輻射方向的磁場。13.2電工測量儀表的型式13.2.1磁電式儀表1.2.工作原理(1)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩T的產(chǎn)生(2)阻轉(zhuǎn)矩TC的產(chǎn)生

在線圈和指針轉(zhuǎn)動時，螺旋彈簧被扭緊而產(chǎn)生阻轉(zhuǎn)矩TC。

線圈通入電流

I

電磁力

F線圈受到的轉(zhuǎn)矩T=k1IFSNF

線圈通入電流

I

電磁力

F線圈受到轉(zhuǎn)矩

T線圈和指針轉(zhuǎn)動，

彈簧的TC與指針的偏轉(zhuǎn)角成正比，即TC=k2

當彈簧的阻轉(zhuǎn)矩T與線圈受到的轉(zhuǎn)矩TC達到平衡時，可動部分停止轉(zhuǎn)動，此時有T=TC

2.工作原理(1)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩T的產(chǎn)生(2)阻轉(zhuǎn)矩TC的

當彈簧阻轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩達到平衡即TC=T時，可轉(zhuǎn)動部分便停止轉(zhuǎn)動，T=k1I，

TC=k2。儀表的標度尺上作均勻刻度。3.阻尼作用的產(chǎn)生

當線圈通入電流而發(fā)生偏轉(zhuǎn)時，鋁框切割磁通，在框內(nèi)感應出電流，其電流再與磁場作用，產(chǎn)生與轉(zhuǎn)動方向相反的制動力，于是可轉(zhuǎn)動部分受到阻尼作用，快速停止在平衡位置。

即指針的偏轉(zhuǎn)角

結(jié)論:

指針偏轉(zhuǎn)的角度與流經(jīng)線圈的電流成正比。

當彈簧阻轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩達到平衡即TC=T時，可轉(zhuǎn)4.用途5.優(yōu)點：刻度均勻；靈敏度和準確度高；阻尼強；消耗電能量小；受外界磁場影響小。缺點：只能測量直流；價格較高；不能承受較大過載。

測量直流電壓、直流電流及電阻。4.用途5.優(yōu)點：測量直流電壓、直流電流及電阻。13.2.2電磁式儀表1.結(jié)構(gòu)

主要部分是固定的圓形線圈、線圈內(nèi)部有固定的鐵片、固定在轉(zhuǎn)軸上的可動鐵片。圓形線圈小室312450推斥式電磁式儀表固定鐵片可動鐵片13.2.2電磁式儀表1.結(jié)構(gòu)主要部分2.工作原理儀表的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩T=kI2彈簧的阻轉(zhuǎn)矩TC

=k2

彈簧的阻轉(zhuǎn)矩TC與指針的偏轉(zhuǎn)角

成正比，即

當

T=TC

時，可動部分停止轉(zhuǎn)動，

即指針的偏轉(zhuǎn)角

結(jié)論:

指針偏轉(zhuǎn)的角度與直流電流或交流電流有效值的平方成正比。

線圈通入電流

I

磁場

線圈通入電流

I

磁場

固定和可動鐵片均被磁化(同一端的極性是相同的)可動片因受斥力而帶動指針轉(zhuǎn)動，

交流為有效值2.工作原理儀表的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩T=kI2彈簧的阻轉(zhuǎn)矩

因指針的偏轉(zhuǎn)角度與直流電流或交流有效值平方成正比，所以儀表標度尺上的刻度是不均勻的。

與軸相聯(lián)的活塞在小室中移動產(chǎn)生阻尼力空氣阻尼器。3.

用途

4.

優(yōu)點：構(gòu)造簡單；價格低廉；可用于交直流；能測量較大的電流；允許較大的過載。缺點：刻度不均勻；易受外界磁場及鐵片中磁滯和渦流（測量交流時）的影響，因此準確度不高。

測量交流電壓、交流電流。因指針的偏轉(zhuǎn)角度與直流電流或交流有效值平方成正比，所13.2.3電動式儀表1.結(jié)構(gòu)

有兩個線圈：固定線圈和可動線圈?？蓜泳€圈與指針及空氣阻尼器的活塞都固定在軸上。螺旋彈簧固定線圈可動線圈空氣阻尼器

產(chǎn)生阻尼力13.2.3電動式儀表1.結(jié)構(gòu)有兩個線2.工作原理FF可動線圈固定線圈

固定線圈中的電流

I1

(i1)

磁場可動線圈中的電流

I2

(i2)與磁場相互作用電磁力

F線圈受到轉(zhuǎn)矩

T

線圈和指針轉(zhuǎn)動，

儀表的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩通入直流時，T=k1I1I2通入交流時，

T=k1I1I2cosi1和i2的有效值i1和i2之間的相位差2.工作原理FF可動線圈固定線圈固定線圈中的電流I1彈簧的阻轉(zhuǎn)矩TC

=k2

彈簧的阻轉(zhuǎn)矩TC與指針的偏轉(zhuǎn)角

成正比，即

當

T=TC

時，可動部分停止轉(zhuǎn)動，

即指針的偏轉(zhuǎn)角

結(jié)論:

指針偏轉(zhuǎn)的角度與兩個電流(對交流為有效值)的乘積成正比。

儀表的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩通入直流時，T=k1I1I2通入交流時，T=k1I1I2cos=kI1I2（直流）=kI1I2cos

（交流）i1和i2之間的相位差4.

優(yōu)點：可用于交直流；準確度較高。

缺點：受外界磁場影響大；不能承受較大過載。3.用途測量交直流電壓、電流及功率。彈簧的阻轉(zhuǎn)矩TC=k2彈簧的阻轉(zhuǎn)矩TC與指針的偏13.3電流的測量

電流表的內(nèi)阻要很小。

測量直流電流通常用磁電式電流表，

若要擴大電流表的量程，可在測量機構(gòu)上并聯(lián)一個分流電阻RA。

電流表應串聯(lián)在電路中，I負載AI負載RAR0I0式中：R0

——測量機構(gòu)的電阻

RA——分流器的電阻

測量直流電流通常用磁電式電流表，測量交流電流通常用電磁式電流表。13.3電流的測量電流表的內(nèi)阻要很小。測量由可得，分流電阻

可知，需擴大的量程愈大，則分流電阻應愈小。例:有一磁電式電流表，當無分流器時，表頭的滿標值電流為5mA，表頭電阻為20。今欲使其量程（滿標值）為1A，問分流器的電阻應為多大？由可得，分流電阻可知，需擴大的量程愈大，則分流電阻應愈小13.4電壓的測量表的內(nèi)阻要很高。

測量直流電壓通常用磁電式電壓表，

若要擴大電壓表的量程，可在測量機構(gòu)上串聯(lián)一個倍壓電阻RV。

電壓表應并聯(lián)在被測電路兩端，式中：R0

——測量機構(gòu)的電阻

RV——倍壓器的電阻U負載V+–U負載+–R0RV+–U0

測量直流電壓通常用磁電式電壓表，測量交流電流通常用電磁式電壓表。13.4電壓的測量表的內(nèi)阻要很高。測量直流由可得，串聯(lián)電阻可知，需擴大的量程愈大，則串聯(lián)電阻應愈大。例:有一電壓表，其量程為50V，內(nèi)阻為2000。今欲使其量程擴大到300V，問還需串聯(lián)多大電阻的倍壓器？由可得，串聯(lián)電阻可知，需擴大的量程愈大，則串聯(lián)電阻應愈大。例13.5.1磁電式萬用表用來測量直流電流、直流電壓、交流電壓和電阻等1.直流電流的測量

測量直流電流的原理電路RA1RRA2RA3RA4RA5500mA50mA5mA0.5mA50AA+-+-RA1~RA5是分流器電阻，改變轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置，就改變了分流器的電阻，從而改變了電流的量程。量程愈大，分流器電阻愈小。13.5萬用表直流調(diào)整電位器13.5.1磁電式萬用表用來測量直流電流、直流電壓、交流13.5萬用表13.5.1磁電式萬用表用來測量直流電流、直流電壓、交流電壓和電阻等2.直流電壓的測量RV1~RV3構(gòu)成倍壓器電阻，改變轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置，就改變了倍壓器的電阻，從而改變了電壓的量程。量程愈大，倍壓器電阻愈大。

測量直流電壓的原理電路RARRV2RV1RV325V5V1VA+-+-13.5萬用表13.5.1磁電式萬用表用來測量直流電流、3.交流電壓的測量

磁電式儀表只能測量直流，如果要測量交流，需加整流元件，如圖中D1和D2。

測量交流電壓的原理電路R100VA+-+-10VD1D2RV1RV2600正半周時，電流流經(jīng)D1和部分電流流經(jīng)微安表流出。負半周時，電流直接流經(jīng)D2從“+”端流出?？梢?，通過微安表的是半波電流，讀數(shù)應為該電流的平均值?？梢?，通過微安表的是半波電流，讀數(shù)應為該電流的平均值。為此，加一交流調(diào)整電位器（圖中600），用來改變表盤刻度；指示讀數(shù)被折換為正弦電壓有效值?？梢?，通過微安表的是半波電流，讀數(shù)應為該電流的平均值。為此，加一交流調(diào)整電位器（圖中600），用來改變表盤刻度；指示讀數(shù)被折換為正弦電壓有效值。普通萬用表只適合測量頻率為45~1000Hz的電壓。3.交流電壓的測量磁電式儀表只能測量直流，如果要測量4.電阻的測量

測量電阻時，需接入電池，被測電阻愈小，電流愈大，則指針偏轉(zhuǎn)的角度愈大。

測量電阻的原理電路RA+--+1.7k-+1.5V10100（調(diào)零）注意：(1)測量前應先將“+”、“-”兩端短接，看指針是否指在零，否則應調(diào)節(jié)調(diào)零電位器（圖中1.7k電阻）進行校正。(2)絕對不能在帶電線路上測量電阻。用畢應將轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到高電壓檔。4.電阻的測量測量電阻時，需接入電池，被測電阻愈小

MF-30型萬用表的面板圖13.5萬用表零歐姆調(diào)整機械零位調(diào)整200100504030201050100200300400500246810101522A-V-Ω0∞Ω10V-dB-10V.mA10V+dBΩ–+500101005002551×10k×1k×100×10×150550500500100VΩμAmAV～~轉(zhuǎn)換開關(guān)MF-30型萬用表的面板圖13.5萬用表零歐姆14.5.2數(shù)字式萬用表14.5.2數(shù)字式萬用表

今以DT-830型數(shù)字萬用表為例來說明它的測量范圍和使用方法。1.測量范圍（1）直流電壓分為五檔:200mV,2V,20V,200V,1000V。（2）交流電壓分為五檔:200mV,2V,20V,200V,750V。（3）直流電流分為五檔:200V,2mA,20mA,200mA,10A。（4）交流電流分為五檔:200V,2mA,20mA,200mA,10A。（5）電阻分為六檔:200,2k,20k,200k,2M,20M13.5.2數(shù)字式萬用表今以DT-830型數(shù)字萬用表為例來說明它的測量DT-830型萬用表的面板圖POWEROFFONBEChFE晶體管插孔顯示器電源開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)輸入插座hFEDCAVACACADCVΩ10AmACOMV·Ω2.面板說明DT-830型萬用表的面板圖POWEROFFONBE(2)電源開關(guān)：使用時將開關(guān)置于“ON”位置；使用完畢置于“OFF”位置。(3)轉(zhuǎn)換開關(guān)：用以選擇功能和量程。根據(jù)被測的電量(電壓、電流、電阻等)選擇相應的功能位；按被測量程的大小性選擇合適的量程。(4)輸入插座：將黑色測試筆插入“COM”的插座。紅色測試筆有如下三種插法，測量電壓和電阻時插入“V?”插座；測量小于200mA的電流時插入“mA”插座；測量大于200mA的電流時插入“10A”插座。

(1)顯示器：顯示四位數(shù)字，最高位只能顯示1或不顯

示數(shù)字，算半位，故稱三位半（）。最大指示為

1999或-1999。當被測量超過最大指示值時，顯示“1”

或“-1”。(2)電源開關(guān)：使用時將開關(guān)置于“ON”位置；使用完畢置于“13.6功率的測量13.6.1單相交流和直流功率的測量通常用電動式儀表來測量功率功率表的接線圖電壓線圈電流線圈ui2i1=i+–**負載固定線圈：匝數(shù)少，導線粗，與負載串聯(lián)，作為電流線圈。可動線圈：匝數(shù)多，導線細，與負載并聯(lián)，作為電壓線圈。工作原理：I2正比U，且可認為i2與u同相所以：13.6功率的測量13.6.1單相交流和直流功率的測13.6功率的測量13.6.2三相功率的測量

在三相三線制中，廣泛采用兩功率表來測量三相功率。iAW1W2****iBiCABC兩功率表測量三相功率工作原理：三相瞬時功率：所以，p=uAiA+uBiB+uC(–iA–

iB)

iC=(uA–uC)

iA+(uB–uC)

iB=uACiA+uBCiB

=p1+p2p=pA+pB+pC=uAiA+uBiB+uCiC因為，iA+iB+iC=0可見，三相功率可用兩個功率表來測量。13.6功率的測量13.6.2三相功率的測量式中為uAC和iA之間的相位差。iAW1W2****iBiCABCW1的讀數(shù)為W2的讀數(shù)為式中為uBC和iB之間的相位差。兩功率表讀數(shù)之和為

P

=P1+P2=UACIAcos+UBCIBcos

式中為uAC和iA之間的相位差。iAW1W2****iB30o當負載對稱時，

P1=UACIAcos

=Ul

Il

cos(30o–

)

P2=UBCIBcos

=Ul

Il

cos(30o+

)

由相量圖可知，兩功率表的讀數(shù)為兩功率表讀數(shù)之和為P

=P1+P2=Ul

Il

cos(30o–

)+Ul

Il

cos(30o+

)可見，采用兩表法可測量三相功率。當<60o時，P1和P2均為正值，P=P1+P2當>60o時，P1為正值，P2為負值，P=P1–P2

三相功率應是兩個功率表讀數(shù)的代數(shù)和，其中任意一個功率表的讀數(shù)是無意義的。30o當負載對稱時，P1=UACIAco****ABC

三相功率表的連接圖

實用中，常用一個三相功率表（二元功率表）代替兩個單相功率表來測量功率，****ABC三相功率表的連接圖實用中，常用13.7兆歐表

兆歐表：用于檢查電機、電器及線路的絕緣情況和測量高值電阻。1.結(jié)構(gòu)兆歐表構(gòu)造示意圖

兩個線圈固定在同一軸上且相互垂直。一個線圈與電阻R串聯(lián)，另一個線圈與被測電阻Rx串聯(lián)，兩者并聯(lián)接于直流電源?！蕈?00050020010030100F2NSUI2RxRI1+-MF2IF1F1永久磁鐵線圈手搖直流發(fā)電機磁場是不均勻的13.7兆歐表兆歐表：用于檢查電機、電器及線路2.工作原理在測量時，通過線圈的電流線圈電阻

線圈受到磁場的作用，產(chǎn)生兩個方向相反的轉(zhuǎn)矩，f1

()和f2

()分別為兩個線圈所在處的磁感應強度與偏轉(zhuǎn)角之間的函數(shù)關(guān)系?！蕈?00050020010030100F2NSUI2RxRI1+-MF2IF1F1T1=k1I1f1

()T2=k2I2f2

()

儀表的可動部分在轉(zhuǎn)矩的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，直到兩個線圈產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩平衡。2.工作原理在測量時，通過線圈的電流線圈電阻線2.工作原理當兩個線圈產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩平衡時，有T1=T2即k1I1f1

()=k2I2f2

()

上式表明，偏轉(zhuǎn)角與兩線圈中電流之比有關(guān)，故稱為流比計。因所以結(jié)論：1.

偏轉(zhuǎn)角與被測電阻Rx有一定的函數(shù)關(guān)系，所以角可以反映出被測電阻的大小。2.儀表的偏轉(zhuǎn)角與電源電壓U無關(guān)，所以手搖發(fā)電機轉(zhuǎn)動的快慢不影響讀數(shù)。2.工作原理當兩個線圈產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩平衡時，有T1=T13.8用電橋測量電阻、電容和電感13.8.1直流電橋2.工作原理1.電路E–+GR3R4R1R2IG

最常用的單臂直流電橋(惠斯登電橋）用來測量約1到0.1M電阻。

當檢流計G中無電流流過時，電橋達到平衡。

電橋平衡的條件為R1R4=R2

R3設(shè)R1=Rx為被測電阻，則式中稱為電橋的比臂，稱為較臂。

測量時，先將比臂調(diào)到一定比值，然后再調(diào)節(jié)較臂直到電橋平衡為止。13.8用電橋測量電阻、電容和電感13.8.1直流電橋213.8.2交流電橋1.電路交流電橋用來測量電容和電感。交流電橋平衡的條件為GZ3Z4Z1Z2IG~2.工作原理Z1Z4=Z2

Z3即|Z1||

Z4|

=|Z2

|

|

Z3|1+

4=

2+

3為使平衡容易調(diào)節(jié)，常將兩個橋臂設(shè)計為純電阻。

（1）當選Z2和Z4為純電阻時，則Z1和Z3必須同為電感性或電容性。

（2）當選Z2和Z3為純電阻時，則Z1和Z4必須一個為電感性，而另一個為電容性。13.8.2交流電橋1.電路交流電橋用來測量電容和電13.8.2交流電橋(1)電容的測量GR0R4RxR2IG~C0Cx測量電容的電橋電路電橋平衡時，有可得被測電容器無損耗的標準電容器和標準電阻13.8.2交流電橋(1)電容的測量GR0R4RxR13.8.2交流電橋(2)電感的測量電橋平衡時，有可得被測電感元件無損耗的標準電容器和標準電阻測量電感的電橋電路GR3R0RxR2IG~C0Lx13.8.2交流電橋(2)電感的測量電橋平衡時，有可13.9非電量的電測法

非電量的電測法就是將各種非電量（如溫度、壓力、速度、位移、應變、流量、液位等）變換為電量，而后進行測量的方法。非電量的電測儀器，主要由下列幾個主要部分組成傳感器測量電路測錄裝置(1)傳感器：將被測非電量變換為與其成一定比例關(guān)系的電量。(2)測量電路：將傳感器輸出的電信號進行處理，使之適合于顯示、記錄及和微型計算機的聯(lián)接。(3)測錄裝置：各種電工測量儀表、示波器、自動記錄儀、數(shù)據(jù)處理器及控制電機等。13.9非電量的電測法非電量的電測法就是13.9.1應變電阻傳感器電阻絲特殊膠水薄紙片被測試件

1.金屬電阻絲應變片

電阻絲由直徑為0.02~0.04mm的康銅或鎳鉻合金繞成。2.工作原理

試件發(fā)生的應變通過膠層和紙片傳給電阻絲，將電阻絲拉長或縮短，從而改變了它的電阻。就將機械應變變換為電阻的變化。電阻絲電阻的相對變化和試件的軸向應變成正比。k為電阻絲應片的靈敏系數(shù)，其值約為2。13.9.1應變電阻傳感器電阻絲特殊膠水薄紙片被測試件交流電橋測量電路–+R3R4R1R2–+輸出電壓設(shè)測量前電橋平衡，即

R1R4=R2

R3應變電阻測量時應變電阻變化了R1，則如選R1=R2，R3=R4，并忽略分母中的R1，則有

常用電橋電路（大多采用不平衡電橋），把電阻的相對變化轉(zhuǎn)換為電壓或電流變化。交流電橋測量電路–+R3R4R1R2–+輸出電壓設(shè)測量前電橋13.9.2電感傳感器

電感傳感器能將非電量的變化變換為線圈電感的變化，再由測量電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流信號。線圈鐵心銜鐵L2L1rr1.差動電感傳感器

兩只線圈完全相同，且上下對稱排列。

當銜鐵在中間位置時，兩線圈的電感相同，

當銜鐵在中間位置時，兩線圈的電感相同，當銜鐵受非電量的作用上下移動時，兩個線圈的電感一增一減，發(fā)生變化，此即為差動。13.9.2電感傳感器電感傳感器能將非電量的變

銜鐵處于中間位置，電橋平衡，輸出電壓

電感傳感器常用來測量壓力、位移、液位、表面光潔度等。2.工作原理

當銜鐵偏離中間位置上下移動時，電橋不平衡，輸出電壓的大小與銜鐵位移的大小成正比，其相位與銜鐵移動的方向有關(guān)。交流電橋測量電路–+R0R0–+r+jL1r+jL2線圈標準電阻線圈鐵心銜鐵L2L1rr銜鐵處于中間位置，電橋平衡，輸出電壓13.9.3電容傳感器

電容傳感器能將非電量的變化變換為電容器電容的變化。

平板電容傳感器d

可見，只要改變，S，d三者之一，都可使電容改變。

將上極板固定，下極板與被測物體相接觸，當運動物體上、下位移（改變d）或左、右位移（改變S）時，將引起電容的改變。1.平板電容傳感器13.9.3電容傳感器電容傳感器能將非電量的變

初始時C1=C2，電橋平衡，輸出電壓交流電橋測量電路

當C1變化時，電橋不平衡，輸出電壓的大小與電容的變化成正比?？傻脦l厚度為，其介電常數(shù)為滾輪帶條極板電容傳感器測量絕緣帶條的厚度例：2.工作原理–+–+R0R0C1C2初始時C1=C2，電橋平衡，輸出電壓13.9.4熱電傳感器

熱電傳感器能將溫度的變化變換為電動勢或電阻的變化。1.熱電偶t1t2

設(shè)熱電偶冷端的溫度t2保持恒定，則熱電動勢只與熱端的溫度t1有關(guān)。

熱電偶由兩根不同的金屬絲或合金絲組成。

熱電偶溫度計常用來測量500~1500°C的溫度。

如果在兩根金屬絲相聯(lián)的一端加熱，則產(chǎn)生熱電動勢Et，有熱電偶將溫度的變化轉(zhuǎn)換為電動勢的變化。13.9.4熱電傳感器熱電傳感器能將溫度的變化例：熱電偶應用于爐溫控制系統(tǒng)～220V電爐爐溫控制系統(tǒng)Uf+-+-USM+-+++---△UU1U2E直流伺服電動機減速器放大器熱電偶加熱電阻絲調(diào)壓器t熱電偶輸出電壓參考電壓差值電壓勵磁電壓電樞電壓例：熱電偶應用于爐溫控制系統(tǒng)～220V電爐爐溫控制系統(tǒng)Uf+

熱電偶用來測量爐溫，輸出電壓U2正比于爐溫。工作原理

爐溫為給定值時，電路平衡U1=U2，差值電壓U=0，電動機不動。

爐溫高于給定值時，U2>U1，差值電壓U0。

測量電路是電位計電路，基準電壓U1與爐溫的給定值相對應。U經(jīng)放大后其輸出的電壓U加在直流伺服電動機的電樞兩端。

電動機通過減速器帶動調(diào)壓器手柄，改變調(diào)壓器的輸出電壓，使加熱電流減小，爐溫下降。使電路重新平衡（

U=0），即爐溫保持給定值。熱電偶用來測量爐溫，輸出電壓U2正比于爐溫。工作原理2.熱電阻金屬電阻絲的電阻隨溫度變化的關(guān)系為A和B為金屬絲電阻在工作溫度范圍內(nèi)的電阻溫度系數(shù)的平均值。熱電阻傳感器將溫度的變化轉(zhuǎn)換為電阻的變化。

電阻溫度計中的熱電阻傳感器是繞在云母、石英或塑料骨架上的金屬電阻絲。toC時的電阻值Rt

=R0(1+At+Bt2)0oC時的電阻值

對銅絲：A=410-3(1/oC)，B=0；鉑絲：A=3.9810-3(1/oC)，B=–5.8410-3(1/oC)2。2.熱電阻金屬電阻絲的電阻隨溫度變化的關(guān)系為A3.熱敏電阻

熱敏電阻將溫度的變化轉(zhuǎn)換為電阻的變化。8016024032010203040R/kT/oC熱敏電阻的電阻-溫度特性熱敏電阻測溫范圍約為-50~+300°C。測溫度時采用的也是電橋測量電路。熱敏電阻與補償電阻并聯(lián)的電橋測量電路–+R4R2–+R3RcRtUU

熱敏電阻是半導體元件，其電阻具有負溫度系數(shù)。tR3.熱敏電阻熱敏電阻將溫度的變化轉(zhuǎn)換為電阻的變化第13章電工測量13.4

電壓的測量13.1

電工測量儀表的分類13.2

電工測量儀表的型式13.3

電流的測量13.6

功率的測量13.7

兆歐表13.5

萬用表13.8

用電橋測量電阻、電容與電感13.9

非電量的電測法第13章電工測量13.4電壓的測量13.1電工測量本章要求：1.了解常用電工測量儀表的結(jié)構(gòu)和工作原理。2.掌握常用電工測量儀表的使用方法。3.了解電橋測量電阻、電容和電感的方法。4.了解常用非電量的電測法。第13章電工測量本章要求：第13章電工測量

電路中的各個物理量（如電壓、電流、功率、電能及電路參數(shù)等）的大小，除用分析與計算的方法外，常用電工測量儀表去測量。

電工測量技術(shù)的應用主要有以下優(yōu)點：第13章電工測量1.電工測量儀表的結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，并有足夠的精確度。

2.電工測量儀表可以靈活地安裝在需要進行測量的地方，并可實現(xiàn)自動記錄。3.電工測量儀表可實現(xiàn)遠距離的測量問題。4.能利用電工測量的方法對非電量進行測量。電路中的各個物理量（如電壓、電流、功率、電能13.1電工測量儀表的分類1.按照被測量的種類分類

次序被測量的種類

儀表名稱

符號

電流表毫安表

電壓表千伏表功率表千瓦表

電度表相位表

頻率表歐姆表兆歐表1電流2電壓3電功率4電能5相位差6頻率7電阻AmAVkVWkWfMkWh13.1電工測量儀表的分類1.按照被測量的種類分類2.按照工作原理分類型式符號被測量的種類磁電式整流式電磁式電動式電流的種類與頻率電流、電壓、電阻電流、電壓電流、電壓電流、電壓、電功率、功率因數(shù)、電能量直流工頻和較高頻率的交流直流和工頻交流直流及工頻與較高頻率的交流3.

按照電流的種類分類（見上表）2.按照工作原理分類型式符號被測量的種類磁電式整流式4.按照準確度分類最大基本誤差儀表的最大量程（滿標值）

目前我國直讀式電工測量儀表按照準確度分為0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0七級。

準確度是電工測量儀表的主要特性之一。

準確度較高（0.1，0.2，0.5）的儀表常用來進行精密測量或校正其他儀表。相對額定誤差

準確度是電工測量儀表的主要特性之一。儀表的準確度是根據(jù)儀表的相對額定誤差來分級的。4.按照準確度分類最大基本誤差儀表的最大量程（滿標值例：一準確度為2.5級的電壓表，其最大量程為50V，

正常情況下,可認為最大基本誤差是不變的,所以被測量值比滿標值愈小，則相對測量誤差就愈大。

如用上述電壓表來測量實際值為10V的電壓時，相對誤差為

測量實際值為40V的電壓時，相對誤差為

在選用儀表的量程時，一般應使被測量的值超過儀表滿標值的一半以上。則可能產(chǎn)生的最大基本誤差為例：一準確度為2.5級的電壓表，其最大量程為50V，電工測量儀表上的幾種符號符號意義~~3~

或~2kV或?或~~直流交流交直流三相交流儀表絕緣試驗電壓2000V儀表直立放置儀表水平放置儀表傾斜60°度放置60°電工測量儀表上的幾種符號符號意義~~134.2

電工測量儀表的型式直讀式儀表測量各種電量的基本原理

利用儀表中通入電流后產(chǎn)生電磁作用，使可動部分受到轉(zhuǎn)矩而發(fā)生轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩與通入的電流之間有T=f(I)1）產(chǎn)生轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩

T的部分使儀表可動部分受到轉(zhuǎn)矩而發(fā)生轉(zhuǎn)動。3）阻尼器能產(chǎn)生制動力（阻尼力）的裝置，使儀表可動部分能迅速靜止在平衡位置。直讀式儀表的基本組成部分2）產(chǎn)生阻轉(zhuǎn)矩TC的部分當阻轉(zhuǎn)矩TC等于轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩T時，儀表可動部分平衡在一定的位置。134.2電工測量儀表的型式直讀式儀表測量各種電量的基本原13.2

電工測量儀表的型式13.2.1磁電式儀表1.結(jié)構(gòu)螺旋彈簧IINS指針永久磁鐵圓柱形鐵心O'O線圈(1)固定部分馬蹄形永久磁鐵、極掌NS及圓柱形鐵心等。(2)可動部分鋁框及線圈，兩根半軸O和O，螺旋彈簧及指針。

極掌與鐵心之間的空氣隙的長度是均勻的，其中產(chǎn)生均勻的輻射方向的磁場。13.2電工測量儀表的型式13.2.1磁電式儀表1.2.工作原理(1)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩T的產(chǎn)生(2)阻轉(zhuǎn)矩TC的產(chǎn)生

在線圈和指針轉(zhuǎn)動時，螺旋彈簧被扭緊而產(chǎn)生阻轉(zhuǎn)矩TC。

線圈通入電流

I

電磁力

F線圈受到的轉(zhuǎn)矩T=k1IFSNF

線圈通入電流

I

電磁力

F線圈受到轉(zhuǎn)矩

T線圈和指針轉(zhuǎn)動，

彈簧的TC與指針的偏轉(zhuǎn)角成正比，即TC=k2

當彈簧的阻轉(zhuǎn)矩T與線圈受到的轉(zhuǎn)矩TC達到平衡時，可動部分停止轉(zhuǎn)動，此時有T=TC

2.工作原理(1)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩T的產(chǎn)生(2)阻轉(zhuǎn)矩TC的

當彈簧阻轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩達到平衡即TC=T時，可轉(zhuǎn)動部分便停止轉(zhuǎn)動，T=k1I，

TC=k2。儀表的標度尺上作均勻刻度。3.阻尼作用的產(chǎn)生

當線圈通入電流而發(fā)生偏轉(zhuǎn)時，鋁框切割磁通，在框內(nèi)感應出電流，其電流再與磁場作用，產(chǎn)生與轉(zhuǎn)動方向相反的制動力，于是可轉(zhuǎn)動部分受到阻尼作用，快速停止在平衡位置。

即指針的偏轉(zhuǎn)角

結(jié)論:

指針偏轉(zhuǎn)的角度與流經(jīng)線圈的電流成正比。

當彈簧阻轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩達到平衡即TC=T時，可轉(zhuǎn)4.用途5.優(yōu)點：刻度均勻；靈敏度和準確度高；阻尼強；消耗電能量??；受外界磁場影響小。缺點：只能測量直流；價格較高；不能承受較大過載。

測量直流電壓、直流電流及電阻。4.用途5.優(yōu)點：測量直流電壓、直流電流及電阻。13.2.2電磁式儀表1.結(jié)構(gòu)

主要部分是固定的圓形線圈、線圈內(nèi)部有固定的鐵片、固定在轉(zhuǎn)軸上的可動鐵片。圓形線圈小室312450推斥式電磁式儀表固定鐵片可動鐵片13.2.2電磁式儀表1.結(jié)構(gòu)主要部分2.工作原理儀表的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩T=kI2彈簧的阻轉(zhuǎn)矩TC

=k2

彈簧的阻轉(zhuǎn)矩TC與指針的偏轉(zhuǎn)角

成正比，即

當

T=TC

時，可動部分停止轉(zhuǎn)動，

即指針的偏轉(zhuǎn)角

結(jié)論:

指針偏轉(zhuǎn)的角度與直流電流或交流電流有效值的平方成正比。

線圈通入電流

I

磁場

線圈通入電流

I

磁場

固定和可動鐵片均被磁化(同一端的極性是相同的)可動片因受斥力而帶動指針轉(zhuǎn)動，

交流為有效值2.工作原理儀表的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩T=kI2彈簧的阻轉(zhuǎn)矩

因指針的偏轉(zhuǎn)角度與直流電流或交流有效值平方成正比，所以儀表標度尺上的刻度是不均勻的。

與軸相聯(lián)的活塞在小室中移動產(chǎn)生阻尼力空氣阻尼器。3.

用途

4.

優(yōu)點：構(gòu)造簡單；價格低廉；可用于交直流；能測量較大的電流；允許較大的過載。缺點：刻度不均勻；易受外界磁場及鐵片中磁滯和渦流（測量交流時）的影響，因此準確度不高。

測量交流電壓、交流電流。因指針的偏轉(zhuǎn)角度與直流電流或交流有效值平方成正比，所13.2.3電動式儀表1.結(jié)構(gòu)

有兩個線圈：固定線圈和可動線圈。可動線圈與指針及空氣阻尼器的活塞都固定在軸上。螺旋彈簧固定線圈可動線圈空氣阻尼器

產(chǎn)生阻尼力13.2.3電動式儀表1.結(jié)構(gòu)有兩個線2.工作原理FF可動線圈固定線圈

固定線圈中的電流

I1

(i1)

磁場可動線圈中的電流

I2

(i2)與磁場相互作用電磁力

F線圈受到轉(zhuǎn)矩

T

線圈和指針轉(zhuǎn)動，

儀表的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩通入直流時，T=k1I1I2通入交流時，

T=k1I1I2cosi1和i2的有效值i1和i2之間的相位差2.工作原理FF可動線圈固定線圈固定線圈中的電流I1彈簧的阻轉(zhuǎn)矩TC

=k2

彈簧的阻轉(zhuǎn)矩TC與指針的偏轉(zhuǎn)角

成正比，即

當

T=TC

時，可動部分停止轉(zhuǎn)動，

即指針的偏轉(zhuǎn)角

結(jié)論:

指針偏轉(zhuǎn)的角度與兩個電流(對交流為有效值)的乘積成正比。

儀表的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩通入直流時，T=k1I1I2通入交流時，T=k1I1I2cos=kI1I2（直流）=kI1I2cos

（交流）i1和i2之間的相位差4.

優(yōu)點：可用于交直流；準確度較高。

缺點：受外界磁場影響大；不能承受較大過載。3.用途測量交直流電壓、電流及功率。彈簧的阻轉(zhuǎn)矩TC=k2彈簧的阻轉(zhuǎn)矩TC與指針的偏13.3電流的測量

電流表的內(nèi)阻要很小。

測量直流電流通常用磁電式電流表，

若要擴大電流表的量程，可在測量機構(gòu)上并聯(lián)一個分流電阻RA。

電流表應串聯(lián)在電路中，I負載AI負載RAR0I0式中：R0

——測量機構(gòu)的電阻

RA——分流器的電阻

測量直流電流通常用磁電式電流表，測量交流電流通常用電磁式電流表。13.3電流的測量電流表的內(nèi)阻要很小。測量由可得，分流電阻

可知，需擴大的量程愈大，則分流電阻應愈小。例:有一磁電式電流表，當無分流器時，表頭的滿標值電流為5mA，表頭電阻為20。今欲使其量程（滿標值）為1A，問分流器的電阻應為多大？由可得，分流電阻可知，需擴大的量程愈大，則分流電阻應愈小13.4電壓的測量表的內(nèi)阻要很高。

測量直流電壓通常用磁電式電壓表，

若要擴大電壓表的量程，可在測量機構(gòu)上串聯(lián)一個倍壓電阻RV。

電壓表應并聯(lián)在被測電路兩端，式中：R0

——測量機構(gòu)的電阻

RV——倍壓器的電阻U負載V+–U負載+–R0RV+–U0

測量直流電壓通常用磁電式電壓表，測量交流電流通常用電磁式電壓表。13.4電壓的測量表的內(nèi)阻要很高。測量直流由可得，串聯(lián)電阻可知，需擴大的量程愈大，則串聯(lián)電阻應愈大。例:有一電壓表，其量程為50V，內(nèi)阻為2000。今欲使其量程擴大到300V，問還需串聯(lián)多大電阻的倍壓器？由可得，串聯(lián)電阻可知，需擴大的量程愈大，則串聯(lián)電阻應愈大。例13.5.1磁電式萬用表用來測量直流電流、直流電壓、交流電壓和電阻等1.直流電流的測量

測量直流電流的原理電路RA1RRA2RA3RA4RA5500mA50mA5mA0.5mA50AA+-+-RA1~RA5是分流器電阻，改變轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置，就改變了分流器的電阻，從而改變了電流的量程。量程愈大，分流器電阻愈小。13.5萬用表直流調(diào)整電位器13.5.1磁電式萬用表用來測量直流電流、直流電壓、交流13.5萬用表13.5.1磁電式萬用表用來測量直流電流、直流電壓、交流電壓和電阻等2.直流電壓的測量RV1~RV3構(gòu)成倍壓器電阻，改變轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置，就改變了倍壓器的電阻，從而改變了電壓的量程。量程愈大，倍壓器電阻愈大。

測量直流電壓的原理電路RARRV2RV1RV325V5V1VA+-+-13.5萬用表13.5.1磁電式萬用表用來測量直流電流、3.交流電壓的測量

磁電式儀表只能測量直流，如果要測量交流，需加整流元件，如圖中D1和D2。

測量交流電壓的原理電路R100VA+-+-10VD1D2RV1RV2600正半周時，電流流經(jīng)D1和部分電流流經(jīng)微安表流出。負半周時，電流直接流經(jīng)D2從“+”端流出?？梢姡ㄟ^微安表的是半波電流，讀數(shù)應為該電流的平均值?？梢?，通過微安表的是半波電流，讀數(shù)應為該電流的平均值。為此，加一交流調(diào)整電位器（圖中600），用來改變表盤刻度；指示讀數(shù)被折換為正弦電壓有效值。可見，通過微安表的是半波電流，讀數(shù)應為該電流的平均值。為此，加一交流調(diào)整電位器（圖中600），用來改變表盤刻度；指示讀數(shù)被折換為正弦電壓有效值。普通萬用表只適合測量頻率為45~1000Hz的電壓。3.交流電壓的測量磁電式儀表只能測量直流，如果要測量4.電阻的測量

測量電阻時，需接入電池，被測電阻愈小，電流愈大，則指針偏轉(zhuǎn)的角度愈大。

測量電阻的原理電路RA+--+1.7k-+1.5V10100（調(diào)零）注意：(1)測量前應先將“+”、“-”兩端短接，看指針是否指在零，否則應調(diào)節(jié)調(diào)零電位器（圖中1.7k電阻）進行校正。(2)絕對不能在帶電線路上測量電阻。用畢應將轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到高電壓檔。4.電阻的測量測量電阻時，需接入電池，被測電阻愈小

MF-30型萬用表的面板圖13.5萬用表零歐姆調(diào)整機械零位調(diào)整200100504030201050100200300400500246810101522A-V-Ω0∞Ω10V-dB-10V.mA10V+dBΩ–+500101005002551×10k×1k×100×10×150550500500100VΩμAmAV～~轉(zhuǎn)換開關(guān)MF-30型萬用表的面板圖13.5萬用表零歐姆14.5.2數(shù)字式萬用表14.5.2數(shù)字式萬用表

今以DT-830型數(shù)字萬用表為例來說明它的測量范圍和使用方法。1.測量范圍（1）直流電壓分為五檔:200mV,2V,20V,200V,1000V。（2）交流電壓分為五檔:200mV,2V,20V,200V,750V。（3）直流電流分為五檔:200V,2mA,20mA,200mA,10A。（4）交流電流分為五檔:200V,2mA,20mA,200mA,10A。（5）電阻分為六檔:200,2k,20k,200k,2M,20M13.5.2數(shù)字式萬用表今以DT-830型數(shù)字萬用表為例來說明它的測量DT-830型萬用表的面板圖POWEROFFONBEChFE晶體管插孔顯示器電源開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)輸入插座hFEDCAVACACADCVΩ10AmACOMV·Ω2.面板說明DT-830型萬用表的面板圖POWEROFFONBE(2)電源開關(guān)：使用時將開關(guān)置于“ON”位置；使用完畢置于“OFF”位置。(3)轉(zhuǎn)換開關(guān)：用以選擇功能和量程。根據(jù)被測的電量(電壓、電流、電阻等)選擇相應的功能位；按被測量程的大小性選擇合適的量程。(4)輸入插座：將黑色測試筆插入“COM”的插座。紅色測試筆有如下三種插法，測量電壓和電阻時插入“V?”插座；測量小于200mA的電流時插入“mA”插座；測量大于200mA的電流時插入“10A”插座。

(1)顯示器：顯示四位數(shù)字，最高位只能顯示1或不顯

示數(shù)字，算半位，故稱三位半（）。最大指示為

1999或-1999。當被測量超過最大指示值時，顯示“1”

或“-1”。(2)電源開關(guān)：使用時將開關(guān)置于“ON”位置；使用完畢置于“13.6功率的測量13.6.1單相交流和直流功率的測量通常用電動式儀表來測量功率功率表的接線圖電壓線圈電流線圈ui2i1=i+–**負載固定線圈：匝數(shù)少，導線粗，與負載串聯(lián)，作為電流線圈。可動線圈：匝數(shù)多，導線細，與負載并聯(lián)，作為電壓線圈。工作原理：I2正比U，且可認為i2與u同相所以：13.6功率的測量13.6.1單相交流和直流功率的測13.6功率的測量13.6.2三相功率的測量

在三相三線制中，廣泛采用兩功率表來測量三相功率。iAW1W2****iBiCABC兩功率表測量三相功率工作原理：三相瞬時功率：所以，p=uAiA+uBiB+uC(–iA–

iB)

iC=(uA–uC)

iA+(uB–uC)

iB=uACiA+uBCiB

=p1+p2p=pA+pB+pC=uAiA+uBiB+uCiC因為，iA+iB+iC=0可見，三相功率可用兩個功率表來測量。13.6功率的測量13.6.2三相功率的測量式中為uAC和iA之間的相位差。iAW1W2****iBiCABCW1的讀數(shù)為W2的讀數(shù)為式中為uBC和iB之間的相位差。兩功率表讀數(shù)之和為

P

=P1+P2=UACIAcos+UBCIBcos

式中為uAC和iA之間的相位差。iAW1W2****iB30o當負載對稱時，

P1=UACIAcos

=Ul

Il

cos(30o–

)

P2=UBCIBcos

=Ul

Il

cos(30o+

)

由相量圖可知，兩功率表的讀數(shù)為兩功率表讀數(shù)之和為P

=P1+P2=Ul

Il

cos(30o–

)+Ul

Il

cos(30o+

)可見，采用兩表法可測量三相功率。當<60o時，P1和P2均為正值，P=P1+P2當>60o時，P1為正值，P2為負值，P=P1–P2

三相功率應是兩個功率表讀數(shù)的代數(shù)和，其中任意一個功率表的讀數(shù)是無意義的。30o當負載對稱時，P1=UACIAco****ABC

三相功率表的連接圖

實用中，常用一個三相功率表（二元功率表）代替兩個單相功率表來測量功率，****ABC三相功率表的連接圖實用中，常用13.7兆歐表

兆歐表：用于檢查電機、電器及線路的絕緣情況和測量高值電阻。1.結(jié)構(gòu)兆歐表構(gòu)造示意圖

兩個線圈固定在同一軸上且相互垂直。一個線圈與電阻R串聯(lián)，另一個線圈與被測電阻Rx串聯(lián)，兩者并聯(lián)接于直流電源。∞Ω100050020010030100F2NSUI2RxRI1+-MF2IF1F1永久磁鐵線圈手搖直流發(fā)電機磁場是不均勻的13.7兆歐表兆歐表：用于檢查電機、電器及線路2.工作原理在測量時，通過線圈的電流線圈電阻

線圈受到磁場的作用，產(chǎn)生兩個方向相反的轉(zhuǎn)矩，f1

()和f2

()分別為兩個線圈所在處的磁感應強度與偏轉(zhuǎn)角之間的函數(shù)關(guān)系。∞Ω100050020010030100F2NSUI2RxRI1+-MF2IF1F1T1=k1I1f1

()T2=k2I2f2

()

儀表的可動部分在轉(zhuǎn)矩的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，直到兩個線圈產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩平衡。2.工作原理在測量時，通過線圈的電流線圈電阻線2.工作原理當兩個線圈產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩平衡時，有T1=T2即k1I1f1

()=k2I2f2

()

上式表明，偏轉(zhuǎn)角與兩線圈中電流之比有關(guān)，故稱為流比計。因所以結(jié)論：1.

偏轉(zhuǎn)角與被測電阻Rx有一定的函數(shù)關(guān)系，所以角可以反映出被測電阻的大小。2.儀表的偏轉(zhuǎn)角與電源電壓U無關(guān)，所以手搖發(fā)電機轉(zhuǎn)動的快慢不影響讀數(shù)。2.工作原理當兩個線圈產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩平衡時，有T1=T13.8用電橋測量電阻、電容和電感13.8.1直流電橋2.工作原理1.電路E–+GR3R4R1R2IG

最常用的單臂直流電橋(惠斯登電橋）用來測量約1到0.1M電阻。

當檢流計G中無電流流過時，電橋達到平衡。

電橋平衡的條件為R1R4=R2

R3設(shè)R1=Rx為被測電阻，則式中稱為電橋的比臂，稱為較臂。

測量時，先將比臂調(diào)到一定比值，然后再調(diào)節(jié)較臂直到電橋平衡為止。13.8用電橋測量電阻、電容和電感13.8.1直流電橋213.8.2交流電橋1.電路交流電橋用來測量電容和電感。交流電橋平衡的條件為GZ3Z4Z1Z2IG~2.工作原理Z1Z4=Z2

Z3即|Z1||

Z4|

=|Z2

|

|

Z3|1+

4=

2+

3為使平衡容易調(diào)節(jié)，常將兩個橋臂設(shè)計為純電阻。

（1）當選Z2和Z4為純電阻時，則Z1和Z3必須同為電感性或電容性。

（2）當選Z2和Z3為純電阻時，則Z1和Z4必須一個為電感性，而另一個為電容性。13.8.2交流電橋1.電路交流電橋用來測量電容和電13.8.2交流電橋(1)電容的測量GR0R4RxR2IG~C0Cx測量電容的電橋電路電橋平衡時，有可得被測電容器無損耗的標準電容器和標準電阻13.8.2交流電橋(1)電容的測量GR0R4RxR13.8.2交流電橋(2)電感的測量電橋平衡時，有可得被測電感元件無損耗的標準電容器和標準電阻測量電感的電橋電路GR3R0RxR2IG~C0Lx13.8.2交流電橋(2)電感的測量電橋平衡時，有可13.9非電量的電測法

非電量的電測法就是將各種非電量（如溫度、壓力、速度、位移、應變、流量、液位等）變換為電量，而后進行測量的方法。非電量的電測儀器，主要由下列幾個主要部分組成傳感器測量電路測錄裝置(1)傳感器：將被測非電量變換為與其成一定比