電氣測量在日常生產(chǎn)生活中是非常重要和*的,。電氣測量的精度是由很多因素決定的。其中,，頻率和波形兩個(gè)因素對測量結(jié)果的影響是非常重要和顯著的,。該文針對七種常用的指針式電氣測量儀表和數(shù)字式儀表，論述了頻率和波形對測量結(jié)果是否會(huì)造成影響和影響的趨勢,，給出了適合其使用的頻率范圍,。
1 常用指針式電氣測量儀表的特點(diǎn)
    按照工作原理來講，常用指針式電氣測量儀表包括磁電式儀表,、電磁式儀表,、電動(dòng)式儀表、感應(yīng)式儀表,、靜電式儀表,、整流式儀表和熱電式儀表。常見的各種固定式標(biāo)準(zhǔn)表,、攜帶式儀表,、配電盤式儀表和面板式儀表，都是在以上儀表的基礎(chǔ)上加以改裝而形成的,。
1.1 磁電式儀表
    可以說所有的直流儀表都是這種結(jié)構(gòu),，其準(zhǔn)確度和靈敏度高。這種儀表在交流條件下不能工作,，但對熱電式和整流式儀表而言,，它們是采用熱電偶和整流器把交流變?yōu)橹绷骱螅儆么烹娛絻x表作為指示的儀表,。除此之外,，還可以把各種被測量的交流量變換成直流電流或電壓進(jìn)行測量,，所以磁電式儀表是電氣測量儀表中使用多的。
1.2 電磁式儀表
    主要用于測量工頻電壓和電流，其結(jié)構(gòu)牢固。原理上可用于直流的測量,，但由于鐵片的磁滯作用易產(chǎn)生誤差，所以在直流條件下很少使用這種儀表,。
1.3 電動(dòng)式儀表
    利用固定線圈和可動(dòng)線圈分別通過電流時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，正比于兩個(gè)電流瞬時(shí)值乘積的原理制成,，用于功率測量為理想,。對于電流或電壓測量，平方刻度不便于讀數(shù),?？勺鳛闃?biāo)準(zhǔn)表使用，作為攜帶用和配電盤用功率表時(shí)需加入鐵芯,。
1.4 感應(yīng)式儀表
    其應(yīng)用的典型的例子就是電能表,，也應(yīng)用于許多廣角儀表中。不能在直流下工作,，并且容易受到頻率的影響,，其使用頻率被限制在工頻范圍內(nèi)。
1.5 靜電式儀表
    在原理上,，它是wei一用電壓來工作的儀表,，在交流和直流條件下都可使用,。其優(yōu)點(diǎn)是耗電量很小,，適用于高阻電源的高壓測量。
1.6 整流式儀表
    它是內(nèi)附整流器的磁電式儀表,。整流器和熱電式儀表中的熱電偶一樣,，被作為交直流轉(zhuǎn)換器，并以此和其它工作原理的儀表相區(qū)別,。原理上只對平均值起作用,，所以有波形誤差。但由于采用磁電式儀表,，所以它是交流儀表中靈敏的,，且相對輸入刻度大致是線性的。近年來,，采用了鍺二極管整流器,，改善了其各種特性和可靠性。
1.7 熱電式儀表
    這種儀表是根據(jù)發(fā)熱現(xiàn)象制成的,，在交流儀表中,，它能可靠地指示有效值。同時(shí)由于這種儀表的高頻特性好，所以廣播頻率范圍內(nèi)的電流測量都采用這種儀表,。
2 數(shù)字式儀表的特點(diǎn)
    數(shù)字式儀表的準(zhǔn)確度很高,，如數(shù)字式電壓表測量直流量的準(zhǔn)確度可達(dá)0.001% ，甚至更高,；數(shù)字式儀表的基本量限的輸入阻抗高達(dá)2500 MW,，輸入阻抗高于1000 MW的數(shù)字電壓表很常見，因此,，吸收被測量的功率很小,，測量結(jié)果以數(shù)字形式給出，指示數(shù)讀出方便,，沒有讀數(shù)誤差,；測量速度快，一般都可達(dá)到50 次/s ,；靈敏度高,，現(xiàn)代的積分式數(shù)字電壓表的分辨率可達(dá)0.001 mV；數(shù)字式儀表操作簡單,，測量過程自動(dòng)化,，可自動(dòng)判斷極性甚至切換量程，它還可以方便地與計(jì)算機(jī)配合,，以便進(jìn)一步計(jì)算和控制,。對于大多數(shù)的測量，數(shù)字式儀表都可以勝任,，一般的頻率和波形誤差對它的影響極小,。
3 1.5級整流式毫安表的實(shí)驗(yàn)
3.1 頻率對測量結(jié)果的影響
     整流式毫安表的等效電路如圖1所示，其一次與二次線圈匝數(shù)比為4.300/0.665 ,，即6.466 ,。在整流式毫安表的一次線圈兩端加上峰值為100 mV 的正弦電壓。
    令其頻率從10 Hz 增至100 Hz ,，每次增加10 Hz ,；再從100 Hz 增至1 kHz ，每次增加100 Hz ,；后,，從1 kHz 增至19 kHz ，每次增加1 kHz ,。在10 Hz 和20 Hz 時(shí),，由于電流的頻率很低，指針會(huì)對瞬時(shí)力矩有所響應(yīng),，出現(xiàn)指針在電流平均值附近擺動(dòng)和抖動(dòng)的現(xiàn)象,。在10～50 Hz 范圍內(nèi),，指示讀數(shù)隨著頻率的增加而增大，根據(jù)以上電路圖可知,，整流環(huán)節(jié)中存在二極管,，它的導(dǎo)通需要一定的電壓，在其兩端的電壓未達(dá)到此值之前,，電路未導(dǎo)通,，正弦波的開始部分不能通過表頭。且在頻率較低時(shí),，由于波形的上升比較緩慢,，二極管兩端的電壓達(dá)到導(dǎo)通電壓需要的時(shí)間較長；隨著頻率的上升,，這一時(shí)間會(huì)逐漸變短,，這樣在一個(gè)周期內(nèi)流過表頭的電流的平均值，會(huì)隨著頻率的上升而增大,，當(dāng)頻率大于或等于50 Hz 時(shí),，在一個(gè)周期內(nèi)流過表頭的電流的平均值基本不會(huì)有太大的變化。在50 Hz 到19kHz 的頻率范圍內(nèi),，指示隨著頻率的上升而減小,，這是因?yàn)檎髌鞔嬖谀承╈o電電容，頻率升高時(shí),，反向工作器件的靜電電容,，對電流的分流作用使指示值減小。
3.2 波形對測量結(jié)果的影響
     整流式儀表指示交流整流電流的平均值,，在實(shí)際使用時(shí)則按照正弦波的有效值進(jìn)行刻度,，波形差距越大，誤差越大,?？紤]到整流環(huán)節(jié)中,，三角波導(dǎo)通時(shí)間大于正弦波,，方波導(dǎo)通時(shí)間長，所以對于三種波形來說,，同頻率三角波的指示值大于正弦波,，方波大于三角波。
     以上七種指針式儀表中,，磁電式儀表只能用于直流的測量,，但它適用于高靈敏度的儀表且刻度均勻，所以得到了廣泛的應(yīng)用,。
    其他指針式儀表都可用于交流的測量,。其中,，感應(yīng)式儀表只能在工頻下工作，在其他頻率下將會(huì)產(chǎn)生很大的誤差,；電磁式和電動(dòng)式儀表在交流下的使用頻率范圍基本相同,，可以滿足大致從20～600 Hz 的一般精度的測量，波形對測量結(jié)果的影響不大,，一般可滿足測量的要求,，除非波形畸變很嚴(yán)重；靜電式儀表的使用頻率范圍較以上兩者更廣,，約為20 Hz～2 kHz,， 雖然它在原理上不受頻率影響，但頻率升高會(huì)使保護(hù)電阻的容抗減小,，使指示值偏?。徽魇絻x表的使用頻率范圍更廣,，約為20 Hz～10 kHz ,，雖然頻率和波形都會(huì)對測量結(jié)果產(chǎn)生影響，但只要在以上頻率范圍內(nèi)且波形畸變不嚴(yán)重,，其測量精度仍可滿足一般測量的要求,。 
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