电流表串接在被测量的电路中,测量其电流值。按所测电流性质可分为直流电流表、交流电流表和交直两用电流表。就其测量范围又有微安表、毫安表和安培表之分。按动作原理分为磁电式、电磁式和电动式等。
1、电流表的选择
测量直流电流时,较为普遍的是选用磁电式仪表,也可使用电磁式或电动式仪表。测量交流电流时,较多使用的是电磁式仪表,也可使用电动式仪表。对测量准确度要求高、灵敏度高的场合应采用磁电式仪表;对测量精度要求不严格、被测量较大的场合常选择价格低、过载能力强的电磁式仪表。
电流表的量程选择应根据被测电流大小来决定,应使被测电流值处于电流表的量程之内。在不明确被测电流大小的情况时,应先使用较大量程的电流表试测,以免因过载而损坏仪表。
2、使用方法及注意事项
(1)一定要将电流表串接在被测电路中。
(2)测量直流电流时,电流表接线端的“+”、“—”极性不可接错,否则可能损坏仪表。磁电式电流表一般只用于测量直流电流。
(3)应根据被测电流大小选择合适的量程。对于有两个量程的电流表,它具有三个接线端,使用时要看清接线端量程标记,将公共接线端和一个量程接线端串接在被测电路中。
(4)选择合适的准确度以满足被测量的需要。电流表具有内阻,内阻越小,测量的结果越接近实际值。为了提高测量的准确度,应尽量采用内阻较小的电流表。
(5)在测量数值较大的交流电流时,常借助于电流来扩大交流电流表的量程。次级线圈的额定电流一般设计为5安培,与其配套使用的交流电流表量程也应为5安培。电流表指示值乘以电流互感器的变流比,为所测实际电流的数值。使用电流互感器应让互感器的次级线圈和铁心可靠地接地,次级线圈一端不得加装熔断器,严禁使用时开路。
若待测电阻R的阻值较小,采用外接法测出的阻值较为准确,误差较小;若待测电阻R阻值较大,采用内接法测出的阻值较为准确。
(1)采用外接法时
电流表中示数应是流过R的电流IR和通过电压表电流IV之和,即I=IR+IV,则R=U/I=U/(IR+IV)
引起误差的原因是电流I中增加了伏特计的分流电流IV,结果使测得的R数值比实际值要小些。但一般伏特许的内阻RV较大,大约在几千欧姆左右,如果待测电阻R比电压表内阻RV小得多,即R〈〈RV,则根据并联分流的性质,通过电压表的电流IV很小,可以忽略不计,认为I= IR,因此测量结果较为精确。
相对误差为:
电压表的内阻越大,相对误差越小。
(2)采用内接法时
电压表示数U等于R两端电压UR和电流表两端电压UA之和U=UR+UA,即,则
引起误差的原因是电压U中增加了电压表分压电压UA,结果使测得的R值比实际值要大些。如果待测电阻R的阻值比电压表的内阻RA大得多,即R》》RA,根据分压性质,UA可以忽略不计。认为U= UR,测出的结果较为精确。
相对误差为:
可见电流表的内阻越小,相对误差越小。
待测电阻的阻值大小是相对于所用仪表的内阻来说的。量程大的电流表内阻小,量程小的内阻大;量程大的电压表内阻大,量程小的内阻小。但量程大的电表每小格表示的安培数或伏特数较大,对于很小的电流和电压读不出较准确的值来。
根据电工测量的目的和要求,合理选择电流表和电压表。在选择时应按照仪表类型、 准确度、仪表内阻、量程、工作条件以及绝缘强度等方面,既全面又有所侧重地进行选择。
(1)选择仪表类型若要测量直流电流、电压应选择磁电系仪表。测量交流电流电压时,应选择电磁系或整流系仪表。当要求准确度较高时,则可选择电动系仪表。如要 求交、直流两用时,可选择交、直流两用的电磁系仪表;在要求准确度较高的场合可选择电 动系仪表。
(2)选择仪表准确度作为标准表或精密测量时,可选用0.1级或0.2级的仪表;实验室可选用0.5或者1.0级的仪表;一般的工程测量可选用1.5级以下的仪表。
与仪表配合使用的附加装置,如分流电阻、分压电阻、仪用互感器等,其准确度等级应 比仪表本身的准确度等级高2~3挡,才能保证测量结果的准确度。
(3)选择仪表内阻仪表接入被测电路后,应尽量减小仪表本身的功耗,以免影响电 路原有的T.作状态。因此,选择仪表内阻时要满足:电压表内阻应尽量大些;电流表内阻 应尽量小些。
(4)选择仪表量程在实际测量中,为使测量误差尽量减小,且保证仪表的安全,应 根据以下原则选择电流表和电压表的量程:
①所选量程要大于被测量;
②把被测量范围选 择在仪表标度尺满刻度的三分之二以上范围内;
③在无法估计被测量大小时,应先选用仪 表最大量程测试后,再逐步换成合适的量程。
(5)选择仪表的T.作条件凡是实验室使用的仪表一般选择便携式仪表;开关板或 电气设备面板上的仪表应选择安装式仪表。对于环境温度、湿度、外界电磁场等条件有特 定要求时,应按其要求进行选择,以尽量减小仪表的附加误差。
(6)选择仪表的绝缘强度选择仪表时,还要根据被测电路电压的高低,来确定仪表 及附加装置的绝缘强度,以免发生危害人身安全及损坏仪表的事故。
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