电磁式、磁电式和电动式仪表的区别详解
电磁式、磁电式和电动式仪表的区别详解
在电工测量领域，电磁式、磁电式和电动式仪表是最常见的三种类型。它们虽然都用于电流测量，但各自在结构、原理和应用场景上存在显著差异。本文将详细对比这三种仪表的特点，帮助读者更好地理解它们的工作原理和适用场景。
电磁式、磁电式、电动式仪表的区别在于结构不同、特点不同以及原理不同。
结构差异
- 电磁式仪表：由固定线圈组成。
- 磁电式仪表：由永久磁铁、极掌和圆柱形铁心构成。
- 电动式仪表：由固定线圈和活动线圈所组成。
特点对比
- 电磁式仪表：具有结构简单、过载能力强、能够直流两用功能。
- 磁电式仪表：具有灵敏度高、工作稳定可靠、功率消耗小、受环境外磁场的影响小的功能。
- 电动式仪表：具有更高的精度和稳定性。
工作原理
- 电磁式仪表：固定线圈通过被测电流，磁化固定铁片和可动铁片，两铁片呈互相排斥产生转动力矩驱动指针，指针的偏转角与电流的平方成正比。
- 磁电式仪表：可动线圈通过被测电流，在永久磁铁的气隙磁场中受力并产生扭转力矩驱动指针，指针的偏转角与电流成正比。
- 电动式仪表：固定线圈中有被测电流通过时，由于载流导体磁场间的相互作用（或者载流导体间的相互作用）而使活动线圈偏转。
测量注意事项
- 极性不能接错，要满足电流从电流表的“+”端流入，“-”端流出的要求。如果极性接反，会使电流表的指针反向偏转。
- 要根据被测电流的大小来选择适当的仪表，例如安培表、毫安表或微安表，使被测的电流处于该电表的量程之内；如被测的电流大于所选电流表的最大量程，则电流表会因过载而被烧坏。因此,在测量前应估计电流的大小，当不知被测电流的大致数值时，先使用较大量程的电流表试测，然后根据指针偏转的情况，再转换适当量程的仪表。
- 交流电流的测量：测量交流电流时，电流表应与负荷串联在电路中。如果测量高压电路的电流时，电流表应串接在被测电路中的低电位端，若测量的电流值较大，如大于5A时，一般需要配合电流互感器进行测量。
磁电式与电磁式的具体差异
性质不同
- 磁电式性质：根据电磁感应原理，将输入速度转化为线圈的感应电势输出。
- 电磁式性质：将测量的物理量转换成感应电动势的传感器。
特点不同
- 磁电式特点：具有输出信号大，抗干扰性能好，不需外接电源，可在烟雾、油气、水气等恶劣环境中使用。
- 电磁式特点：主要是针对测速齿轮而设计的发电型传感器，将被测量在导体中感生的磁通量变化，转换成输出信号变化。
扩展资料
磁电式传感器直接输出感应电势，且传感器灵敏度高，不需要高增益放大器。但磁电传感器是一种速度传感器。如果想得到位移或加速度信号，需要使用积分或微分电路。
为了提高灵敏度，应选用磁能积较大、气隙长度最小的永磁体来提高气隙磁通密度B；增大La和W也能提高灵敏度，但受体积和重量、内阻、工作频率等因素的限制。
为了确保传感器输出的线性，必须确保线圈始终在均匀磁场中移动。设计人员的任务是选择合理的结构形式、材料和结构尺寸，以满足传感器的基本性能要求。
总结
电⼯测量仪表中的磁电式，电磁式主要有结构、原理、和适⽤三个⽅⾯的区别。
结构不同：
磁电式：具有⼀块永久磁铁⼀个可动线圈，可动线圈置于永久磁铁的⽓隙磁场中。
电磁式：没有永久磁铁，有⼀个固定线圈、⼀⽚固定铁⽚和⼀⽚可动铁⽚。
原理不同：
磁电式:可动线圈通过被测电流，在永久磁铁的⽓隙磁场中受⼒并产⽣扭转⼒矩驱动指针，指针的偏转⾓与电流成正⽐。
电磁式:固定线圈通过被测电流，该电流同时磁化固定铁⽚和可动铁⽚，两铁⽚的极性呈互相排斥产⽣转动⼒矩驱动指针，指针的偏转⾓与电流的平⽅成正⽐。
适⽤不同：
磁电式:磁电式具有较强的稳定磁场，因此灵敏度⾼。适⽤测量电流⼩、变化⼤的电流。
电磁式:电磁式磁场强弱受被测电流的影响，因此灵敏度不⾼。适⽤测量电流⼤、变化不⼤的电流。
气隙：⽓隙是电机定转⼦之间的空隙。定⼦不转，转⼦需要转动，所以⽓隙是必须的，根据电机不同，⽓隙⼤⼩也不同。⼀般来讲，异步电机⽓隙⼩，同步电机⽓隙⼤。
气隙磁场：主磁通是经过转⼦的定⼦磁⼒线，能够在旋转的电枢绕组中感应出电动势，并产⽣电磁转矩；漏磁通也是定⼦发出的闭合磁⼒线，但不经过转⼦，因此这部分磁⼒线不做功，不产⽣电动势和电磁转矩。