兆歐表的結(jié)構(gòu)和工作原理
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圖1 兆歐表的構(gòu)造 |
檢查電機(jī)、電器及線路的絕緣情況和測(cè)量高值電阻，常應(yīng)用兆歐表。兆歐表是一種利用磁電式流比計(jì)的線路來(lái)測(cè)量高電阻的儀表，其構(gòu)造如圖1所示。在永久磁鐵的磁極間放置著固定在同一軸上而相互垂直的兩個(gè)線圈。一個(gè)線圈與電阻R串聯(lián)，另一個(gè)線圈與被測(cè)電阻Rx串聯(lián)，然后將兩者并聯(lián)于直流電源。電源安置在儀表內(nèi)，是一手搖直流發(fā)電機(jī)，其端電壓為U。
在測(cè)量時(shí)兩個(gè)線圈中通過(guò)的電流分別為
和
式中R1和R2為兩個(gè)線圈的電阻。兩個(gè)通電線圈受磁場(chǎng)的作用，產(chǎn)生兩個(gè)方向相反的轉(zhuǎn)矩
和
式中
和
分別為兩個(gè)線圈所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度與偏轉(zhuǎn)角
之間的函數(shù)關(guān)系。因?yàn)榇艌?chǎng)是不均勻的(圖1是一示意圖)，所以這兩函數(shù)關(guān)系并不相等。
儀表的可動(dòng)部分在轉(zhuǎn)矩的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，直到兩個(gè)線圈產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩相平衡為止。這時(shí)
即
或
(1)
上市表明，偏轉(zhuǎn)角
和兩線圈中電流之比有關(guān)，故稱為流比計(jì)。
由于
所以
(2)
可見(jiàn)偏轉(zhuǎn)角一被測(cè)電阻有一D的函數(shù)關(guān)系，因此，儀表的刻度尺就可以直接按電阻來(lái)分度。這種儀表的讀數(shù)與電源電壓無(wú)關(guān)，所以手搖發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢不影響讀數(shù)。
線圈中的電流是經(jīng)由不會(huì)產(chǎn)生阻轉(zhuǎn)矩的柔韌的金屬帶引入的，所以當(dāng)線圈中無(wú)電流時(shí)，指針將處于隨遇平衡狀態(tài)。
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