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电流的丈量办法图解

2017-06-16 09:14分类:万用表 阅读:

 

  1.电流表直接丈量法

  直接丈量电流的办法通常是在被测电流的通路中串入恰当量程的电流表,让被测电流的悉数或一有些流过电流表。从电流表上直接读取被测电流值或被测电流分流值。

  关于图1(a)所示电路,被测电流实习值为

           (1)

  式中,R0、RL别离为信号源内阻和负载电阻。R=R0+RL为电流回路电阻。

图1 用电流表丈量电流

  在电路中串接一个内阻为r的电流表,如图1(b)所示,则流过电流表的电流即电流表读数值为

           (2)

  相对丈量过错为

         (3)

  由上式可见,为使电流表读数值尽或许挨近被测电流实习值Lx,就央求电流表的内阻r尽或许挨近于零,也即是说,电流表内阻越小越好。

  在串入电流表不便利当当当当当利利当利当利当或没有恰当量程的电流表时,能够选用直接丈量的办法,即把电流改换成电压、频率、磁场强度等物理量,直接丈量改换量后依据该改换量与被测电流的对应联络求得电流值。下面介绍几种直接丈量电流的改换办法。

  2.电流-电压改换法

  能够选用在被测电流回路中串入很小的规范电阻r(称之为取样电阻),将被测电流改换为被测电压Ux

Ux=·r                 (4)

  当满足条件r《R时,由式(2)、式(4)可得

          (5)

  若被测电流Ix很大,能够直接用高阻抗电压表丈量规范电阻两头电压Ux;若被测电流Ix较小,应将Ux。拓宽到挨近电压表量程的恰当值后再由电压表进行丈量,为了减小Ux,的丈量过错,央求该拓宽电路应具有极高的输入阻抗和极低的输出阻抗,为此,通常选用电压串联负反响拓宽电路。

  3.电流-磁场改换法

  不论用电流表直接丈量电流仍是用上述改换法直接丈量电流,都需求堵截电路接入丈量设备。在不容许堵截电路或被测电流太大的状况下,可选用经过丈量电流所发作的磁场的办法来直接测得该电流的值。

  图2为选用霍尔传感器的钳形电流表构造暗示图。冷轧硅钢片圆环的作用是将被测电流Ix发作的磁场会集到霍尔元件上,从跋涉活络度,作用于霍尔片的磁感应强度B为

               (6)

  式中,KB为电磁改换活络度。

  线性集成霍尔片的输出电压U0为

  (7)

  式中,I为霍尔片操控电流;KH为霍尔片活络度;K为电流表活络度,K=KHKBI。

  若Ix为直流,则U0亦为直流;若Ix为沟通,则U0亦为沟通。霍尔式钳形电流表可测的最大电流达十0kA以上,可用来丈量输电线上的电流,也可用来丈量电子束、离子束等无法用通常电流表直接进行丈量的电流。(版权悉数)图2中被测电流导线假定在硅钢片圆环上绕几圈,电流表活络度便会减小几倍。用这种办法可调整霍尔式钳形电流表的活络度和量程。

  4.电流互感器法

  除上述办法外,选用电流互感器法也能够在不堵截电路的状况下,测得电路中的电流。电流互感器的构造如图3所示,它是在磁环上(或铁心)上绕一些线圈而构成的,假定被测电流(一次侧电流)为i1,一次绕组匝数为N1,二次绕组匝数为N2,则二次侧电流为

图2 霍尔式钳形电流表钢片圆环;
1-冷轧硅;2-被测电流引脚导线;3-霍尔元件;4-霍尔元件

图3 电流互感器

  可见,只需测得二次侧电流i2,就可得知被测电流(一次侧电流)的巨细。

  由于电流互感器二次绕组匝数远大于一次绕组匝数,在运用时二次侧必定不容许开路,不然会使一次侧电流彻底变成励磁电流,铁心抵达高度丰满状况,使铁心严峻发热并在二次侧发作很高的电压,致使互感器的热损坏和电击穿,对人身构成损害。此外,为了人身安全,互感器二次绕组一端有必要牢靠地接地(安全接地)。

  电流互感器输出的是电流,丈量时,互感器二次绕组接一电阻R,从R上获得电压接到拓宽器或交直流改换器上,R的巨细由互感器的容量挑选(通常常用电流互感器为十V·A或5V·A),R上输出电压U0为

        (8)

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