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测量交流电的“真有效值”仪表

测量交流电的“真有效值”仪表

点击数:7675 次   录入时间:03-04 11:47:46   整理:http://www.55dianzi.com   电工电器基础

  (1)磁电系指针仪表
  
  带电流的导线在永久磁铁产生的磁场的受力F为:F=BIL,其中B为永久磁铁在气隙产生的磁感应强度,I为流过动圈导线的平均电流,L为导线的总有效长度。所以指针的偏转角度与电流平均值成正比,指示的是平均值,而非有效值,因此不属“真有效值仪表”。
  
  (2)电磁系仪表流
  
  经电磁系仪表的“动圈的电流还同时通过定圈”在定圈产生磁场,被测电流在定圈产生的磁感应强度与电流成正比,设比例常数为k,由于:F=BIL=(kI)IL=kIzL,所以指针的偏转角度与流经电表的电流的平方成正比,显示的是“有效值”。电磁系仪表测量交流电不必整流,因为动圈磁场与定圈磁场系同一电流产生,不管电流方向如何变化,电磁转矩方向始终不变。电磁系仪表属显示“真有效值”的仪表。
  
  判断指针式仪表是否真是有效值仪表比较简单,因为电磁系仪表(真有效值仪表)的偏转角与电流的平方成正比,所以它的仪表盘刻度是非线性的,起始段刻度较密,而磁电系仪表的表盘刻度是均匀的。
  
  常用的指针式万用表属于磁电系仪表,磁电系仪表测量交流电时必须将交流电整流成直流,否则读数总为0。指针式万用表又称磁电整流系仪表。显然它只能显示交流电的平均值。为了测量正弦交流电的有效值,必须依照“波形系数”转换表盘上的刻度。
  
  例如,给万用表通以平均值lOOmA的电流,指针偏转角在表盘上位于直流电流lOOmA的位置,而若将此位置刻度为111mA-即乘以正弦量的波形系数1.11以转换成有效值。这种仪表只能准确显示具有正弦波形电量的有效值,不能准确显示非正弦电量的有效值,因为非正弦量的波形系数~船不等干111而是随波形不同而不同,可能与1.1I倍相差甚远。
  
  如用指针万用表交流挡测量图1波形的电压.该电流的平均值、有效值、峰值都相等,都为10V。毫无疑问,其指针表显示的电压值为11.1V,即平均值乘1.11倍。比“真有效值”10V大了11%,示值是不准确的。
  
  用指针表万用表测量图2波形的电压,它“显示的有效值”为平均值乘1.11倍:2.5x1.11=2.775 (V),小于其真实的有效值,真实的有效值为Sv,波形系数为2,显示的有效值仅为实际值的0.555。
  
  这种将平均值转换为有效值的仪表,称“非真有效值”仪表。指针表显示的有效值为非真有效值。许多普及型数字万用表也属于非真有效值仪表。
  
  一般说来,具有微处理器的数字表能较方便地制成“真有效值”仪表。因为微处理器可以很方便地进行下式模拟量的运算:

42855

  导线的发热量与有效值相关。用非真有效值仪表测得的非正弦电量的有效值误差很大,如果按显示的2.775(A)“有效值”选择导线截面,导线将因“过热”而发生事故。
  
  因此,用“非真有效值”的仪表来测量非正弦交流电的有效值,其示值是无效的。




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