三、测量的基本知识
1.电流的测量
测量电路中的电流值,要按被测电流的种类及量值大小来选择合适量程的交流电流表或直流电流表,并将电流表串联在被测电路中,以使被测电流通过电流表,如图1-1所示。
由于电流表内阻很小,切不可将电流表并联在电路中,以免烧坏电流表。
使用直流电流表时,接线要注意极性,应使被测电流由电流表的正极流向负极,否则指针偏转将无法读数,甚至将指针打弯,电流表损坏。
2.电压的测量
测量电路电压时,可根据被测电压的性质和高低选择合适的电压表,测量时要将电压表并联到被测电路两端,如图1-2所示。
图1-1 电流的测量
图1-2 电压的测量
电压表本身内阻很大,不可将电压表串入某一支路,以免影响整个电路的正常工作。
测量直流电压时,还应注意电压表的极性,将正极接被测电压的高电位端,负极接被测电压的低电位端。
3.功率的测量
测量负载消耗功率的功率表一般是电动式的,它既可测量电路直流功率,也可测量交流有功功率。直流电路中负载所消耗的功率,可用测量负载的电流和电压的乘积求得,而交流电路的功率一般要用功率表进行测量。
使用功率表应根据表上所注明的电压、电流量程,将电流线圈(固定线圈)串联在被测电路中,电压线圈(可动线圈)并联在被测电路两端。图1-3中的“*”端子称为发电机端,接线时一般应将电流线圈和电压线圈的发电机端接在电路的同一极性上。功率表一般有两个电流量限、两个或多个电压量限,以适应测量不同负载功率的需要,表内有两个完全相同的电流线圈,其接线端钮分别引出到表面,可通过金属片将两个电流线圈串联或并联使用,如图1-4所示。为了减少测量误差,根据被测负载阻抗的大小,采用不同的接线方法。图1-4(a)适用于负载阻抗较大的测量,图1-4(b)适用于负载阻抗较小的测量。并联接法时的电流量限是串联时的2倍。电压线圈通过串联不同的附加电阻以扩大电压量限,如图1-5所示。
图1-3 功率的测量
图1-4 功率表电流线圈接法
(a)串联接法;(b)并联接法
图1-5 功率表扩大电压量限方法
由于功率表是多量限的,所以它的标度尺上只标有分格数,在选用不同的电流和电压量限时,每一分格代表的功率数值是不同的,在读数时要注意实际值与指示值的换算关系。若以C(W/格)表示功率表常数,则有
式中 Um——电压线圈的量限值;
Im——电流线圈的量限值;
Nm——功率表满刻度格数。
则被测功率的数值为
式中 N——功率表指示格数。在被测负载的功率因数很低时,应选用低功率因数的功率表进行测量,低功率因数功率表的使用方法与普通功率表相同,只是其功率常数变为
式中 cosφm——仪表在满刻度时的额定功率因数,此值一般标注在表盘上。