電磁系儀表的結(jié)構(gòu)及工作原理

吸引型電磁系儀表的工作原理如圖3-4所示。當(dāng)被測(cè)電流通過(guò)固定線圈時(shí)，在線圈的附近就產(chǎn)生磁場(chǎng)，其方向可用右手螺旋定則判定。在磁場(chǎng)中，可動(dòng)鐵片被磁化。由于磁化方向與磁場(chǎng)方向相同，使可動(dòng)鐵片靠近線圈一端的極性恰與線圈右側(cè)的極性相反，從而對(duì)可動(dòng)鐵片產(chǎn)生吸引力［見(jiàn)圖3-4（a）］，形成轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩與游絲所產(chǎn)生的反作用力矩相等時(shí)，指針便停止在某一平衡位置，指示出被測(cè)電量（電流或電壓）的大小。當(dāng)固定線圈中的電流方向改變時(shí)［見(jiàn)圖3-4（b）］，磁場(chǎng)方向和可動(dòng)鐵片的極性同時(shí)跟著改變，吸引力的方向不變，故指針偏轉(zhuǎn)的方向也就不會(huì)隨電流方向的不同而改變。可見(jiàn)，這種儀表既可用來(lái)測(cè)量交流電量，又可用于直流測(cè)量。

排斥型電磁系儀表的工作原理如圖3-5所示。當(dāng)固定線圈通過(guò)電流時(shí)便產(chǎn)生磁場(chǎng)，此磁場(chǎng)使固定鐵片和可動(dòng)鐵片同時(shí)磁化，并使兩個(gè)鐵片同一側(cè)的極性相同，由于同性相斥，結(jié)果使可動(dòng)部分帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩與游絲產(chǎn)生的反作用力矩平衡時(shí)，指針便指示出被測(cè)電址的大小;反之，如果固定線圈內(nèi)的電流方向改變時(shí)，則由它所建立的磁場(chǎng)方向就隨之改變，兩個(gè)鐵片的極性也同時(shí)改變，所以，排斥力的方向仍然保持不變。也就是說(shuō)，指針偏轉(zhuǎn)方向仍與原方向相同。山此可見(jiàn)。該機(jī)構(gòu)仍能適合交、直流電最的測(cè)量。

當(dāng)電磁系儀表用于測(cè)量直流量時(shí)，其轉(zhuǎn)動(dòng)力矩M與通電線圈中的直流電流I的平方成比例，即

式中IW—固定線圈的安匝數(shù);

Ka—與偏轉(zhuǎn)角有關(guān)的一個(gè)系數(shù)二臼取決于活動(dòng)部分所

處的位置以及線圈、鐵片的形狀、大小和材料，

可近似認(rèn)為是一個(gè)常數(shù)。

這里順漢指出，磁電系儀表的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩與電流的一次方成正比。而對(duì)于電磁系儀表來(lái)講（以排斥型結(jié)構(gòu)為例），由于兩鐵片間的相斥力而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，既正比于固定鐵片磁性的強(qiáng)弱，又正比于活動(dòng)鐵片磁性的強(qiáng)弱，而兩個(gè)鐵片。又同時(shí)正比于線圈的電流，所以轉(zhuǎn)動(dòng)力矩與電流的平方成正比關(guān)系。

由上述分析可知，當(dāng)交流電流通過(guò)線圈時(shí)，其瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩Mt，與電流瞬時(shí)值2的平方成正比，即