磁电式电流表工作原理

1、什么是安培力？ 磁场对电流的作用力叫安培力. 2、安培力的大小如何计算？ F=BIL (通电直导线和磁场方向垂直 )

3、安培力的方向如何 判断？

左手定则

一、电流表的构造及磁场分布

1、构造：

指针

蹄形 磁铁 圆柱 铁芯 铝框 线圈

螺旋 弹簧

一、电流表的构造及磁场分布 2、磁场分布：

N

S

均匀辐 向分布

二、电流表的工作原理 1.线框在匀强磁场中的磁力矩 如图所示，单匝矩形线圈的 边长分别为ab=cd=L1,bc=ad=L2, 它可以绕对称轴OO′转动，线圈 中的电流强度为I，线圈处于磁 感应强度B的匀强磁场中，当线 圈平面与磁场平行时，求线圈所 受的安培力的总力矩。

二、电流表的工作原理 1.线框在匀强磁场中的磁力矩

F=BIL1 总力矩 M=FL2=BIL1L2 =BIS

1.线框在匀强磁场中的磁力矩

F=BIL1

总力矩 M=FL2 =BIL1L2 =BIS

若线圈有n匝

总力矩 M=nBIS

若n匝线圈的平面与磁场方向成α角 总力矩 M=nBIS cosα

说明:在匀强磁场中，在转轴 OO′⊥B的条件下，M与转轴 的位置及线圈的形状无关。

2.电流表的工作原理

安培力的总力矩: M1=NBIS 弹簧的弹性力矩: M2=kθ 当M1=M2时,

即:kθ=NBIS

NB

[电流表的工作原理]

教学目标知识目标

1、知道电流表的基本构造．

2、知道电流表测电流大小和方向的基本原理． 3、了解电流表的基本特点能力目标

应用学过的知识解决实际问题的能力．情感目标

通过学习电流表的原理，学会将所学的知识应用到实际问题中，培养学生分析问题、解决问题的能力．

教学建议教材分析

本节的重点是电流表的工作原理，教师可以通过定量推导得出电流和指针偏转角度的关系，突出重点，进而突破安培力的力矩与弹簧的扭转力矩平衡这一难点注意分析安培力的力矩与线圈所处位置无关，电流表的工作原理。教法建议 本节讲述电流表的工作原理，是根据磁场对电流作用力的一个具体应用，重点讲述测电流大小和方向的原理，因此教学中应利用教具、挂图让学生清楚电流表的基本结构，并引导学生利用所学知识，定量地推导出电流和指针偏角之间的关系，从而深入理解电流表的工作原理，并知道前面学过的电流表两个重要参量满偏电流和满偏电阻的意义．首先组织学生观察、剖析电流表的内部结构，再启发指导学生利用公式和力矩平衡推导电流表工作原理．教学设计方案电流表的工作原理 一、素质教育目标（一）知识教学点 1、知道电流表的基本构造． 2、知道电流表测电流

宝应县城北高级中学高二物理集体备课教案

高二物理课时设计活页纸 第十五章 磁场 【课 题】15.3.电流表的工作原理 【授课日期】 年 月 日 【授课班级】高二（ ） 【课 型】新授课 【主 备 人】于 锋 【教学目标】 1．知道电流表的构造． 2．知道电流表内部磁场的分布特点。 3．能准确判定线圈各边所受磁场力的方向． 4．会推导线圈所受安培力的力矩，理解电流表的刻度为什么是均匀的． 【教学重点】知道电流表内部磁场的分布特点及工作原理 【教学难点】会推导线圈所受安培力的力矩，理解电流表的刻度为什么是均匀的 主备教案 自备教案 一、引入新课： 上节课我们已经学过，电流在磁场中要受到安培力的作用．在日常生产生活以及科学实验中经常用到利用这一知识制造的仪器，比如用来测量电流强弱和方向的仪表——电流表．这节课我们就一起研究电流表的工作原理． 二、新授知识： 1、请学生对照课本插图，结合实物观察一下，然后回答，电流表主要由哪几部分构成? 构造组成：永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘 2、假如给线圈通电时，会

宝应县城北高级中学高二物理集体备课教案

高二物理课时设计活页纸 第十五章 磁场 【课 题】15.3.电流表的工作原理 【授课日期】 年 月 日 【授课班级】高二（ ） 【课 型】新授课 【主 备 人】于 锋 【教学目标】 1．知道电流表的构造． 2．知道电流表内部磁场的分布特点。 3．能准确判定线圈各边所受磁场力的方向． 4．会推导线圈所受安培力的力矩，理解电流表的刻度为什么是均匀的． 【教学重点】知道电流表内部磁场的分布特点及工作原理 【教学难点】会推导线圈所受安培力的力矩，理解电流表的刻度为什么是均匀的 主备教案 自备教案 一、引入新课： 上节课我们已经学过，电流在磁场中要受到安培力的作用．在日常生产生活以及科学实验中经常用到利用这一知识制造的仪器，比如用来测量电流强弱和方向的仪表——电流表．这节课我们就一起研究电流表的工作原理． 二、新授知识： 1、请学生对照课本插图，结合实物观察一下，然后回答，电流表主要由哪几部分构成? 构造组成：永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘 2、假如给线圈通电时，会

13.3 电流和电流表的使用2014题选

1．如图所示的示教板的表面上有两个灯座，每个电路图的两端接有接线柱，安装上两盏相同的电灯，都能正常发光，现在只给你一只电压表和若干导线，怎样判断灯泡是串联还是并联，其中不正确的是（ ）

若有两组电压相等，则为并联 B．若有两组电压为0，则为并联

C．若有一组电压是其中一组电压的两倍则为串联 D．若只有一组电压为0，则为串联

2．如图所示，当开关S闭合后，灯L1、L2、L3均发光，下列说法中正确的是（ ）

A．灯L1、L2、L3是串联在电路中的 B．灯L1、L2、L3不是并联在电路中的 C．甲、乙、丙是三只电流表 D．乙表测的是灯L2、L3两端的电压之和

3．在图所示的电路中，电源电压6V，闭合开关后两灯均不发光，用电压表测量点路中a、 b间电压为0，b、 c间电压为6V，则电路中的故障可能是( ).

A. L1短路且 L2断路 B. L1和L2断路

C. L1短路L2短路 D. L1和L2短路

4．如图所示电路中，当接通开关S后，发现电流表指针偏转，电压表指针不动，则故障可能是（ ）

A．L

一. 前言

钳形电流表一般可分为磁电式和电磁式两类。其中测量工频交流电的是磁电式，而电磁式为交、直流两用式。本文主要介绍磁电式钳形电流表的测量原理和使用方法。

1．磁电式钳形电流表结构

磁电式钳形电流表主要由一个特殊电流互感器、一个整流磁电系电流表及内部 线路等组成。一般常见的型号为：T301型和T302型。T301型钳形电流表只能测量交流电流，而T302型即可测交流电流也可测交流电压。还有交、直流两用袖珍钳形电流表，如：MG20、MG26、MG36等型号。 T301型钳形表外形如图1所示。它的准确度为2．5级，电流量程为：10 A、50 A、250 A、1000 A。

2．钳形电流表的工作原理

钳形电流表的工作原理是：建立在电流互感器工作原理的基础上的，当握紧钳形电流表扳手时，电流互感器的铁心可以张开，被测电流的导线进入钳口内部作为电流互感器的一次绕组。当放松扳手铁心闭合后，根据互感器的原理而在其二次绕组上产生感应电流，电流表指针偏转，从而指示出被测电流的数值。

值得注意的是：由于其原理是利用互感器的原理，所以铁心是否闭合紧密，是否有大量剩磁，对测量结果影响很大，当测量较小电流时，会使得测量误差增大。这时，可将被测导线在铁心上多绕几圈

电子式电流互感器是智能电网的基础和关键设备之一，目前已成为科研院所研究的热点和前沿方向。本文针对PCB平面螺旋空心线圈新型电子式电流互感器进行研究，选题具有重要的理论意义和实际应用价值。电流互感器（current transformer，简称CT）是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器。无论是在高压系统或者是电压系统中，电流互感器都是不可缺少的一部分。

IEC 60044-8所规定的单相电子式电流互感器的通用框图如图1.1所示[10]。

图1.1 单相电子式电流互感器通用框图

电子式电流互感器基本原理：将一次侧被测电流转换成便于传输的信号（数字信号或者频率变换信号），经传输系统传送到二次侧，二次侧经过处理后以模拟量或者数字量的形式输出，供测量和保护用。

电子式电流互感器的传感头是其核心部件，一次电流传感头的性能直接影响甚至决定了电子式电流互感器的性能。

PCB平面螺旋空心线圈电子式电流互感器是我校近几年来提出的一种新型结构电子式电流互感器。其传感头的结构简单，抗干扰性能也优于前面介绍的传统空心线圈和PCB型空心线圈的抗干扰性[30]。PCB空心线圈是以PCB为骨架，印制导线代替传统空心线圈的绕线。

PCB平面

电流表、电压表的读数规则：

电流表、电压表的读数规则：

电流表量程一般有两种——0~0.6A

，0~3A；电压表量程一般有两种——0~3V，0~15V。如图10-1所示：

因为同一个电流表、电压表有不同的量程，因此，对应不同的量程，每个小格所代表的电流、电压值不相同，所以电流表、电压表的读数比较复杂，测量值的有效数字位数比较容易出错。下面是不同表，不同量程下的读数规则：

一、10分度仪表读数：电压表、电流表若用0~3V、0~3A量程，其最小刻度（精确度）分别为0.1V、0.1A，为10分度仪表读数，读数规则较为简单，只需在精确度后加一估读数即可。

如图所示，电压表读数为1.88V，电流表读数为0.83A。若指针恰好指在2上，则读数为2.00V（或A）。

二、5分度仪表读数：电压表若用0~15V量程，则其最小刻度为0.5V，为5分度仪表读数，所读数值小数点后只能有一位小数，也必须有一位小数。

如图所示，若指针指在整刻度线上，如指在10上应读做10.0V，指在紧靠10刻度线右侧的刻度线上（即表盘上的第21条小刻度线）读数为10.5V，若指在这两条刻度线间的中间某个位置，则可根据指针靠近两刻度线的程度，分别读做10.1V，或10.2V，或10.3V，或10.4V，

1

目 录

摘 要 2 关键词 1 概述 1.1设计意义 3 1.2系统主要功能 32 硬件电路设计方案及描述 2.1 设计方案 3 2.2 主要元器件的介绍 4 2. 3控制电路模块

电子式电能表工作原理

目前大多应用单相电子式电能表，其中采用步进式马达推动计数器工作，请问电流经取样后是如何使之与步进式马达的推动成正比的？另外有谁知道它所用的集成电路ADE7755的引脚功能？也望一并提供。

ADE7755 V/F转换器，即电压频率转换器。

ADE7755是用于电能计量设备上的芯片，它将有功功率的

信息以频率的形式输出。有功功率由电流、电压两个通道的信号乘积后经低通滤波得到,最后经V－F转换，以频率的形式从 F1、F2管脚输出,同时CF管脚输出高频信号，用于电表的校正，F1、F2输出信号可以直接驱动步进电机。芯片应用了过采样ADC和DSP相结合的技术，对温度的敏感度很低，即使在很恶劣的温度条件下也能维持高测试精度。由于片内设计有抗混叠滤波器，最大程度地减小了片外滤波器的要求，使得片外一阶R－C滤波器的－3dB转折频率可以扩展到100KHz，这样不仅减小了滤波器中电阻、电容值，同时也大大减小了电阻、电容的精度要求。电流通道的可编程放大器（PGA）可提供1/2/8/16倍4种不同的增益，适合于不同的锰铜采样电阻的场合。由于电流、电压通道采用几乎完全一致的电路（唯一的区别就是电流通道有4种不同的增益，而电压通道只有单