指針式功率因數(shù)表工作原理

用于測(cè)量直流電壓、交流電壓的機(jī)械式指示電表，分為直流電壓表和交流電壓表。

電流表是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受磁場(chǎng)力的作用而制成的。電流表內(nèi)部有一永磁體，在極間產(chǎn)生磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中有一個(gè)線圈，線圈兩端各有一個(gè)游絲彈簧，彈簧各連接電流表的一個(gè)接線柱，在彈簧與線圈間由一個(gè)轉(zhuǎn)軸連接，在轉(zhuǎn)軸相對(duì)于電流表的前端，有一個(gè)指針。當(dāng)有電流通過時(shí)，電流沿彈簧、轉(zhuǎn)軸通過磁場(chǎng)，電流切磁感線，所以受磁場(chǎng)力的作用，使線圈發(fā)生偏轉(zhuǎn)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸、指針偏轉(zhuǎn)。由于磁場(chǎng)力的大小隨電流增大而增大，所以就可以通過指針的偏轉(zhuǎn)程度來觀察電流的大小。這叫磁電式電流表，就是平時(shí)實(shí)驗(yàn)室里用的那種。

在初中時(shí)期，所用電流表量程一般為0~0.6A和0~3A。

交流：

交流電流表主要采用電磁系電表、電動(dòng)系電表和整流式電表的測(cè)量機(jī)構(gòu)。電磁系測(cè)量機(jī)構(gòu)的最低量程約為幾十毫安，為提高量程，要按比例減少線圈匝數(shù)，并加粗導(dǎo)線。用電動(dòng)系測(cè)量機(jī)構(gòu)構(gòu)成電流表時(shí)，動(dòng)圈與靜圈并聯(lián)，其最低量程約為幾十毫安。為提高量程，要減少靜圈匝數(shù)，并加粗導(dǎo)線，或?qū)蓚€(gè)靜圈由串聯(lián)改為并聯(lián)，則電流表的量程將增大一倍。

用整流式電表測(cè)交流電流時(shí)，僅當(dāng)交流為正弦波形時(shí)，電流表讀數(shù)才正確。為擴(kuò)大量程也可利用分流器。此外，也可用熱電式電表測(cè)量機(jī)構(gòu)測(cè)量高頻電流。在電力系統(tǒng)中使用的大量程交流電流表多是用5A或1A的電磁系電流表，并配以適當(dāng)電流變比的電流互感器。

數(shù)顯：

顯電流表分為單相數(shù)顯電流表和三相數(shù)顯電流表，該表具有變送、LED（或LCD）顯示和數(shù)字接口等功能，通過對(duì)電網(wǎng)中各參量的交流采樣，以數(shù)字形式顯示測(cè)量結(jié)果。經(jīng)CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．將三相（或單相）電流、電壓、功率、功率因數(shù)、頻率等電參量由LED（或液晶）直接顯示，同時(shí)輸出0～5V、0—20mA或4—20mA相應(yīng)的模擬電量，與遠(yuǎn)動(dòng)裝置RTU相連；并帶有RS--232或485接口。

選擇：

電流表和電壓表的測(cè)量機(jī)構(gòu)基本相同，但在測(cè)量線路中的連接有所不同。因此，在選擇和使用電流表和電壓表時(shí)應(yīng)注意以下七點(diǎn)。

1、類型的選擇。

當(dāng)被測(cè)量是直流時(shí)，應(yīng)選直流表，即磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu)的儀表。當(dāng)被測(cè)量是交流時(shí)，應(yīng)注意其波形與頻率。若為正弦波，只需測(cè)出有效值即可換算為其他值（如最大值、平均值等），采用任意一種交流表即可；若為非正弦波，則應(yīng)區(qū)分需測(cè)量的是什么值，有效值可選用磁系或鐵磁電動(dòng)系測(cè)量機(jī)構(gòu)的儀表，平均值則選用整流系測(cè)量機(jī)構(gòu)的儀表。電動(dòng)系測(cè)量機(jī)構(gòu)的儀表常用于交流電流和電壓的精密測(cè)量。

2、準(zhǔn)確度的選擇。

因儀表的準(zhǔn)確度越高，價(jià)格越貴，維修也較困難。而且，若其他條件配合不當(dāng)，再高準(zhǔn)確度等級(jí)的儀表，也未必能得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。因此，在選用準(zhǔn)確準(zhǔn)確度較低的儀表可滿足測(cè)量要求的情況下，就不要選用高準(zhǔn)確度的儀表。通常0.1級(jí)和0.2級(jí)儀表作為標(biāo)準(zhǔn)表選用；0.5級(jí)和1.0級(jí)儀表作為實(shí)驗(yàn)室測(cè)量使用；1.5級(jí)以下的儀表一般作為工程測(cè)量選用。

3、量程的選擇。

要充分發(fā)揮儀表準(zhǔn)確度的作用，還必須根據(jù)被測(cè)量的大小，合理選用儀表量限，如選擇不當(dāng)，其測(cè)量誤差將會(huì)很大。一般使儀表對(duì)被測(cè)量的指示大于儀表最大量程的1/2~2/3以上，而不能超過其最大量程。

4、內(nèi)阻的選擇。

選擇儀表時(shí)，還應(yīng)根據(jù)被測(cè)阻抗的大小來選擇儀表的內(nèi)阻，否則會(huì)帶來較大的測(cè)量誤差。

因內(nèi)阻的大小反映儀表本身功率的消耗，所以，測(cè)量電流時(shí)，應(yīng)選用內(nèi)阻盡可能小的電流表；測(cè)量電壓時(shí)，應(yīng)選用內(nèi)阻盡可能大的電壓表。

注意事項(xiàng)：

1、正確接線。測(cè)量電流時(shí)，電流表應(yīng)與被測(cè)電路串聯(lián)；測(cè)量電壓時(shí)，電壓表應(yīng)與被測(cè)電路并聯(lián)。測(cè)量直流電流和電壓時(shí)，必須注意儀表的極性，應(yīng)使儀表的極性與被測(cè)量的極性一致。

2、高電壓、大電流的測(cè)量。測(cè)量高電壓或大電流時(shí)，必須采用電壓互感器或電流互感器。電壓表和電流表的量程應(yīng)與互感器二次的額定值相符。一般電壓為100V，電流為5A。

3、量程的擴(kuò)大。當(dāng)電路中的被測(cè)量超過儀表的量程時(shí)，可采用外附分流器或分壓器，但應(yīng)注意其準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)與儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)相符。

指針式功率因數(shù)表（380V/5A）接線圖