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常用仪器仪表工作原理简介

日期:2020-09-20 11:59
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摘要:
2.兆欧表
(1) 手摇式兆欧表的工作原理
手摇式兆欧表的原理电路如图6所示。图中G为手摇发电机,发电机组件由摇柄、防逆转系统、传动齿轮、离心式摩擦调速系统、发电机等组成;电路系统由倍压整流电路及测量装置磁电式双动圈流比计组成,仪表的指针固定在双动圈上。仪表的三个接线柱分别是:线路端L、接地端E、屏蔽端G。其工作原理如下:
图
图6 手摇式兆欧表原理电路图
顺时针摇动兆欧表手柄时,手柄使棘轮、齿轮、离心摩擦调速等机构转动,并带动发电机转子以5倍于手柄的转速旋转,定子线圈输出交流电压。棘轮系统是防止转子逆转,离心摩擦调速系统防止转子超速。手柄以额定转速转动时,定子线圈将输出的交流电压,经二极管V1、V2,电容C1、C2倍压整流后,在A、B两端输出直流高压。
测量时被测电阻Rx接于兆欧表的“线路端L”与“接地端E”之间。电压线圈L1、电阻RC和被测电阻RX相串联,电流线圈L2和电阻RV相串联,然后再并联接至A、B两端。设线圈L1电阻为r1,线圈L2电阻为r2,当摇动手摇发电机时,兆欧表将输出直流高电压U,则两个线圈通过的电流分别为:

图两式相除得:
式中的r1、r2、RC均为定值,仅RX为变量,所以改变RX会引起比值I1/I2的变化。由于线圈L1与线圈L1绕向相反,流入电流I1和I2在长久磁场作用下,在两个线圈上分别产生两个方向相反的转矩T1和T2, 由于气隙磁场不均匀,因此T1和T2既与对应的电流成正比又与其线圈所处的角度有关。当T1≠T2时指针发生偏转,直到T1=T2时,指针停止。指针偏转的角度只决定于I1和I2的比值,此时指针所指的刻度是被测设备的绝缘电阻值。
当E端与L端短接时,I1为*大,指针顺时针方向偏转到*大位置,即“0”位置;当E、L端未接被测电阻时,RX趋于无穷大,I1=0,指针逆时针方向转到“∞”位置。
(2)数字式兆欧表的工作原理
数字式兆欧表属于电动式仪表,其采用电池作为电源,经DC/DC转换成直流高压作为测试电压,该测试电压加于被测物体上产生的电流,经I/V转换器转换为相应的电压值,然后送入A/D转换器变为数字编码经微处理器计算处理,测量结果用LCD显示出相应的电阻值。除采用测量电流的方式来间接测量绝缘电阻外;有的则是采用数字电桥来测量绝缘电阻;还有的仍采用传统的流比计法来测量绝缘电阻。

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