高压直流电压电流的测量

高压直流电压电流的测量

一．高压直流电流测量

测量方式：

1.霍尔式隔离传感器（磁隔离）

2.直放式LEM传感器

3.平衡式LEM传感器

测量原理：

1.霍尔式隔离传感器（磁隔离）

霍尔效应: 如图所示，在一个N型半导体薄片（霍尔元件）相对两侧面通以控制电流I，在薄片垂直方向加以磁场B，则在半导体两侧面会产生一个大小与

控制电流I和磁场B乘积成正比的电势UH。即IB

U

K

H

H

这一现象叫做霍尔效应，产生的电势UH叫做霍尔电势，为灵敏度。

当I一定时，UH正比于B。

2.直放式LEM传感器：

在如图所示直放式LEM传感器中存在下列关系：VX∝iX∝LX∝B∝E 该传感器价格便宜，但是存在零点飘移。

目前市场上多为双电源，单电源数量少而且价格高且易发生磁化问题。4.平衡式LEM传感器:

平衡式LEM传感器自身存在动态平衡，反映速度快，其线性度、灵敏度都比直放式好，且它不受零飘的影响。如图所示，Bx与Bf相抵消直至E=0。

二．高电压测量

稳态高电压与冲击高电压区别：

稳态高电压：主要是指工频交流高压和直流高压。但所述及的测量方法或装置，有的也可用于频率在一定范围以内的高频高压或脉动成分很大的直流高压的测量。

冲击电压：无论是雷电冲击电压或操作冲击电压，均为快速变化或较快速变化的一种电压。测量冲击电压的整个测量系统包括其中的电压转换装置和指示、记录及测量仪器必须具有良好的瞬态响应特性。一些适宜于测量稳态或慢过程(如直流和交流电压)的测量系统不一定适宜于或根本不可能测量冲击电压。冲击电压的测量包括峰值测量和波形记录两个方面。

实验室与电力系统的高电压测量区别：

电力系统：电力运行部门测量交流高电压，是通过电压互感器和电压表来实现的。用电压互感器测交流电压把电压互感器的高压边接到被测电压，低压边跨接一块电压表，把电压表读数乘上电压互感器的变比，就可得被测电压值。

电力系统没有专门的冲击电压测量系统

实验室：互感器在高电压实验室中用得不多，因为高电压实验室中所要测的电压值常常比现有电压互感器的额定电压高许多，特制一个超高压的电压互感器是比较昂贵的，而且很高电压的互感器也比较笨重，所以采用别的方法来测量交流高电压

实验室的高电压测量：

交流高电压测量：

(1) 利用气体放电测量交流高电压――如测量球隙

(2) 利用静电力测量交流高电压――如静电电压表

(3) 利用整流电容电流测量交流高电压――如峰值电压表

(4) 利用整流充电电压测量交流高电压――如峰值电压表

直流高电压的测量：

用高欧姆电阻串联直流毫安表可以测量直流电压的平均值，是一种比较方便而又常用的测量系统

冲击高电压的测量：

(1) 球隙法：是直接测量高电压峰值的一种方法。

(2) 分压器――峰值电压表：只测峰值，不测波形。事先应验证波形合乎标准，或同时用示波器观测波形。

(3) 分压器――示波器（或数字记录仪）：可同时测出峰值及波形。在采用数字式示波器或数字记录仪时，可立即获得峰值和时间参数值，并可打印

(4) 光电测量法：采用光纤技术的测量法。有的仍需与分压器配合，有的则不须要分压器，测量系统中具有专门的传感器或电容探头。

球隙放电法测量高电压：

测量原理：空气在一定电场强度下，才能发生碰撞游离。均匀电场下空气间隙的放电电压与间隙距离具有一定的关系。可以利用间隙放电来测量电压，但绝对的均匀电场是不易做到的，只能做到接近于均匀电场。

测量球隙是由一对相同直径的金属球所构成。加压时，球隙间形成稍不均匀电场。当其余条件相同时，球间隙在大气中的击穿电压决定于球间隙的距离测量冲击与稳态高电压的区别与联系：

影响因素：球隙测量电压的可靠性，决定于测量结果的分散性。有两个因素影响放电的分散性：一是球面的尘污，二是球隙间空气游离不充分。前者使放电电压降低，后者使放电电压升高。

保护电阻：测量交直流电压时球隙必须串有很大阻值的保护电阻来保护球面和防止振荡

冲击放电时间很短，不需要保护球面，而且放电前经过球隙的电容电流较大，如串联电阻过大，会影响测量结果。

但也不能不要串接电阻，因为仍有防止过电压的问题，一般规定串联电阻以不超过500欧姆为宜冲击比：一般间隙的冲击放电电压高于交流和直流的放电电压，冲击比大于1。

因为球隙是个稍不均匀电场，它的伏—秒特性大体上是条水平线，冲击比等于1。

静电电压表测量高电压：

概念与原理：加电压于两个相对的电极，由于两电极上分别充上异性电荷，电极就会受到静电机械力的作用。测量此静电力的大小，或是测量由静电力所产生的某一极板的偏移(或偏转)来反映所加电压大小的表计称为静电电压表。

适用范围：测量稳态电压有效值。

特点：静电电压表的优点是它基本上不从电路里吸取功率，或是准确地讲只吸取极少量的无功率，用以建立极板中的电场和极板对地的杂散电场。由于仪表极板的电容一般仅几个到几十个微微法，所以所吸收的功率极小，可以认为静电电压表的内阻抗极大，这是它的最大优点。稍低一点的额定电压表计，可接到分压器上来扩大其电压量程。对于波形是纯正的正弦波的高电压来说，用静电电压测量出有效值也就反映出它的峰值。

光纤传输技术测量高电压;

利用光纤传输技术和光学传感器测量高电压，特别是测量冲击高电压，越来越受到人们的重视，因为它具有许多优点

优点：高压和低压测量仪器通过光纤隔离，后者具有很高的绝缘水平而且具有高抗电磁干扰的能力。在冲击电压的测量中，用光纤取代了同轴电缆传递信号，排除了产生电磁干扰的一个重要环节，有利于通用数字示波器及其它数字化仪器在高电压条件下的测试。目前光纤传输系统的测量频带已经可以做得很宽，能满足测量准确度的要求

缺点：但与传统的高压分压器或分流器为主要部件的测量系统相比，光电测量系统的稳定性较差

教案—直流电流的测量

直流电流的测量 一、教学目标 1、数字万用表测量直流电流的方法。 2、数字万用表测量直流电流的注意事项。 二、教学重点难点 重点：数字万用表测量直流电流的方法。 难点：数字万用表测量直流电流的注意事项。 三、教学内容 数字万用表现在，数字式测量仪表已成为主流，有取代模拟式仪表的趋势。与模拟式仪表相比，数字式仪表灵敏度高，准确度高，显示清晰，过载能力强，便于携带，使用更简单。下面以VC9802型数字万用表为例，简单介绍其使用方法和注意事项。 1.使用方法 a使用前，应认真阅读有关的使用说明书，熟悉电源开关、量程开关、插孔、特殊插口的作用. b将电源开关置于ON位置。 c交直流电压的测量：根据需要将量程开关拨至DCV（直流）或ACV （交流）的合适量程，红表笔插入V／Ω孔，黑表笔插入COM孔，并将表笔与被测线路并联，读数即显示。 d交直流电流的测量：将量程开关拨至DCA（直流）或ACA（交流）的合适量程，红表笔插入mA孔（＜200mA时）或10A孔（＞200mA时）,

黑表笔插入COM孔，并将万用表串联在被测电路中即可。测量直流量时，数字万用表能自动显示极性。 e电阻的测量：将量程开关拨至Ω的合适量程，红表笔插入V／Ω孔，黑表笔插入COM孔。如果被测电阻值超出所选择量程的最大值，万用表将显示“1”，这时应选择更高的量程。测量电阻时，红表笔为正极，黑表笔为负极，这与指针式万用表正好相反。因此，测量晶体管、电解电容器等有极性的元器件时，必须注意表笔的极性。 2.使用注意事项 a如果无法预先估计被测电压或电流的大小，则应先拨至最高量程挡测量一次，再视情况逐渐把量程减小到合适位置。测量完毕，应将量程开关拨到最高电压挡，并关闭电源。 b满量程时，仪表仅在最高位显示数字“1”，其它位均消失，这时应选择更高的量程。 c测量电压时，应将数字万用表与被测电路并联。测电流时应与被测电路串联，测直流量时不必考虑正、负极性。 d当误用交流电压挡去测量直流电压，或者误用直流电压挡去测量交流电压时，显示屏将显示“000”，或低位上的数字出现跳动。 e禁止在测量高电压（220V以上）或大电流（0.5A以上）时换量程，以防止产生电弧，烧毁开关触点。

2019年精选初中八年级上册科学第2节 电流的测量浙教版复习特训【含答案解析】第二十一篇

2019年精选初中八年级上册科学第2节电流的测量浙教版复习特训【含答案解 析】第二十一篇 第1题【单选题】 某同学使用电流表时，估计待测电路中的电流应选用“0～0.6安”的量程，但他误用“0～3安”的量程来测量。这样做的结果是( ) A、指针摆动角度大，会损坏电流表 B、指针摆动角度小，会损坏电流表 C、指针摆动角度小，读数比较准确 D、指针摆动角度小，读数不够准确 【答案】： 【解析】： 第2题【单选题】 下列关于实验仪器使用方法的说法中，正确的是( ) A、使用量筒可以用排水法测量石块的体积 B、电流表和电压表都要与被测电路串联 C、使用天平测量物体质量时，若增减砝码无法使天平横梁平衡，则应调节平衡螺母 D、使用温度计测量液体温度，温度计的玻璃泡必须接触容器底部 【答案】： 【解析】：

第3题【单选题】 把一根粗细均匀电阻丝弯折成一个闭合的等边三角形abc ，如图所示，图中d点为底边ab的中心。 如果cd两点间的电阻为9 Ω，则( ) A、ac两点间的电阻是6 Ω B、ac两点间的电阻是8 Ω C、ad两点间的电阻是4.5 Ω D、ad两点间的电阻是9 Ω 【答案】： 【解析】：

第4题【单选题】 小．为了进一步探究A、B、C三处的电流大小的关系，总结普遍规律．他下一步的操作应该是( ) A、换用不同规格的灯泡，再次测量A，B，C三处的电流 B、改变开关S的位置，再次测量A，B，C三处的电流 C、将图中两只灯泡位置对调，再次测量A，B，C三处的电流 D、将电源两极对调，再次测量A，B，C三处的电流 【答案】： 【解析】：

第5题【单选题】 下列说法中正确的是( ) A、串联电路中的各处电流是不变的 B、串联电路的各处的电流也可能会不等 C、并联电路中干路中的电流一定大于任一支路中的电流 D、并联电路中各支路中的电流一定相等 【答案】： 【解析】： 第6题【单选题】 如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列有关分析正确的是( )

泄漏电流和直流耐压试验..

泄漏电流和直流耐压试验 一、泄漏电流 由于绝缘电阻测量的局限性，所以在绝缘试验中就出现了测量泄漏电流的项目。关于泄漏电流的概念在上节中已加以说明。测量泄漏电流所用的设备要比兆欧表复杂，一般用高压整流设备进行测试。由于试验电压高，所以就容易暴露绝缘本身的弱点，用微安表直测泄漏电流，这可以做到随时进行监视，灵敏度高。并且可以用电压和电流、电流和时间的关系曲线来判断绝缘的缺陷。它属于非破坏性试验。 由于电压是分阶段地加到绝缘物上，便可以对电压进行控制。当电压增加时，薄弱的绝缘将会出现大的泄漏电流，也就是得到较低的绝缘电阻。 1、泄漏电流的特点 测量泄漏电流的原理和测量绝缘电阻的原理本质上是完全相同的，而且能检出缺陷的性质也大致相同。但由于泄漏电流测量中所用的电源一般均由高压整流设备供给，并用微安表直接读取泄漏电流。因此，它与绝缘电阻测量相比又有自己的以下特点： （1）试验电压高，并且可随意调节。测量泄漏电流时是对一定电压等级的被试设备施以相应的试验电压，这个试验电压比兆欧表额定电压高得多，所以容易使绝缘本身的弱点暴露出来。因为绝缘中的某些缺陷或弱点，只有在较高的电场强度下才能暴露出来。 （2）泄漏电流可由微安表随时监视，灵敏度高，测量重复性也较好。 （3）根据泄漏电流测量值可以换算出绝缘电阻值，而用兆欧表测出的绝缘电阻值则不可换算出泄漏电流值。因为要换算首先要知道加到被试设备上的电压是多少，兆欧表虽然在铭牌上刻有规定的电压值，但加到被试设备上的实际电压并非一定是此值，而与被试设备绝缘电阻的大小有关。当被试设备的绝缘电阻很低时，作用到被试设备上的电压也非常低，只有当绝缘电阻趋于无穷大时，作用到被试设备上的电压才接近于铭牌值。这是因为被试设备绝缘电阻过低时，兆欧表内阻压降使“线路”端子上的电压显著下降。 （4）可以用)u (f i =或)t (f i =的关系曲线并测量吸收比来判断绝缘缺陷。泄漏电流与加压时间的关系曲线如图1-7所示。在直流电压作用下，当绝缘受潮或有缺陷时，电流随加压时间下降得比较慢，最终达到的稳态值也较大，即绝缘电阻较小。 i I 1 I 2 图1-7 泄漏电流与加压时间的关系曲线 1—良好；2—受潮或有缺陷

八上第四章电路探秘第1节-第2节电路图、电流测量

教育学科教师辅导讲义(1B) 课 题 电路图与电流的测量 授课日期及时段 2011年月日 教学目的 1．电路的基本组成、理解各元件的作用判断电路的三种状态（通路、开路和短路）和不同的连接方法（串联电路和并联电路） 2. 知道什么是电流，明确串联电路、并联电路中的电流特点。及电流的使用 教学内容 【课前检测】 一、根据要求用笔画线代替导线，将各题中的实物连接起来。 1、图1中灯泡L 1和L 2串联，开关控制两灯的通、断电。 2、图2中灯泡L 1和L 2并联，开关同时控制两灯的通、断电。 二、填空 1.某电路中的电流为300毫安，合 安。 2.分别读出图4—16中电流表的示数，Ia= 安，Ib ＝ 安。 【知识梳理】 一、电路 1、电路的组成： ①把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流的路径叫做电路。 说明：一个正确的电路，无论多么复杂，也无论多么简单，都是由这几部分组成的，缺少其中的任一部分，电路都不会处于正常工作的状态。 ②各部分元件在电路中的作用 电源的作用：维持电路中有持续电流，为电路提供电能。电流从电源的正极出发，回到电源的负极。 导线的作用：连接各电路元件的导体，是电流的通道。 用电器的作用：利用电流来工作的设备。在用电器工作时，将电能转化成其他形式的能。 开关的作用：控制电路通、断。 拓展 从能量的角度看，在电路中，电源的作用是提供持续电能的；用电器的作用是消耗电能；导线的作用是输送电能；开关的作用是控制电能有无的。 2、电路的通路、开路和短路（状态） L 1 L 2 图 1 L 1 L 2 图 2

合上开关，小灯泡发光。这种处处连通的电路叫通路，也叫闭合电路。 断开开关，或将电路中的某一部分断开，小灯泡都不会发光，说明电路中没有电流。这种因某一处断开而使电路中没有电流的电路叫开路。 将小灯泡取下，即用导线直接把电源的正、负极连接起来，过一会儿手摸导线会感觉到导线发热。这种电路中没有用电器，直接用导线将电源正负极相连的电路叫短路。短路是非常危险的，可能把电源绕坏，是不允许的。必须防止电源短路。 二、电路元件和符号电路图 电路中各元件的符号在设计、安装、修理各种实际电路的时候，常常需要画出表示电路连接情况的图。为了简便，通常不画实物图，而用国家统一规定的符号来代表电路中的各种元件。 1、电路元件符号：导线、电池、电池组、灯泡、开关、导线交叉不相连、导线间连接等。 2、电路图：用元件符号代替实物表示电路的图叫电路图。 3、电路的两种基本连接方法是串联和并联。 如果把元件逐个顺序连接起来接入电路，这种连接方法叫做串联， 如果把元件的两端“分别”（并列）连接起来接入电路，这种连接方法叫做并联。 介绍电路中电流的流向和干路、支路和分支点。 三、电流的测量 1.电流的形成:在电路中，自由电荷(自然界存在正电荷、负电荷——即电子两种) 移动而产生的。 2.电流的方向:正电荷从电源的正极经导线流向负极。而实际上是自由电子(负电荷)从电源负极经导线流向正极。可见，电流的方向与电子的移动方向相反。 3.电流的单位:安培，简称安，用符号 A 表示，较小的单位还有毫安和 微安，符号分别为 mA 和μA 。其关系为1A＝ 103 mA，1mA＝ 103μA。 p.133表中是常见用电器的电流值。 4.电流的测量:不同的电路，电流的大小是不同的。电流的大小用电流强度表示，简称电流，用字母 I 表示。 5．用电流表可精确测量电流的大小。电流表的符号○A。 实验室常用的电流表一般有三个接线柱“—”“0.6”“3”或“3”“0.6”“+”。两个量程 0～0.6安、 0～3安。 电流表的使用应注意下列事项: ①正确选择量程:被测电流不得超过电流表的量程，否则将损坏电流表，通常用试触法选择量程，先迅速试触电流表大量程，指针偏转太小再换用较小量程； ②电流表必须串联接在被测电路中； ③使电流从“+”接线柱流进，从“—”接线柱流出； ④绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源两极，否则电流表会因电流过大而烧坏。 6.串并联电路电流的特点：串联电路特点: 串联电路中电流处处相等。 并联电路特点: 干路电流等于各支路电流之和。 【重难点突破】 重点突破 通路、开路、短路三种状态下电流的大小比较： 电路状态通路开路短路 电流大小电流正常没有电流电流过大 【小结】持续电流存在的条件是：除电路中有电源外，电路还必须是通路，这两个条件缺一不可。发生短路时，电路中会有很大电流，轻则损坏电源，重则发生事故。

电流检测最的三个最基础知识点

电流检测最的三个最基础知识点 目前，电流检测的阻值非常低，其主要用于测量流经其山的电流。通过该电阻的电流主要是通过电阻两端的电压反映出来，所以通过应用公式l=V/R该公式是由某著名学校的老师乔治西蒙欧姆提出的：即 电阻上的电流与电压成正比。 上面简单的介绍就当作抛砖引玉了，本文的主题一一阻选择、高边或低边监测以及检测放大器的选择—— 都是以这个电气工程基本公式为基础的。 电流检测监控有助于提高一些系统的效率，减少损失。例如，许多手机实现了电流检测监控，提高电池寿命， 同时提高可靠性。如果电流消耗太大，手机可以做岀决定，降低CPU频率来减少电池负载以此延长电池寿命，同时防止手机过热来增加稳定性。甚至有手机应用程序可以访问电流检测并且对优化手机的性能做出决策。除了电流检测监控使用了一个电阻，另外两个不太常用的方法也使用了电阻。其一是使用霍尔效应传感器来测量产生通量场的电流。虽然这是非侵入性的，并且具有非插入损耗的优点。它相对来说有点贵， 并且要求一个相对大的PCB基板。另一种方法，使用变压器测量感应的交流电流，也属于面积和成本密集型；并且同时只对交流电流有用。 本文将介绍使用一个电阻进行电流检测监控的三个基本方面： 1、选择一个低阻值精度采样电阻。如果说基板是基于位置，位置，位置”，然而选择一个电阻就是基于精度，精度，精度”原则。 2、选择一个检测放大器芯片。当感应到在小于1欧姆电阻，电压很小的变化也会产生一个很大的结果。检测放大器将电压变化放大，使无意义的事情变的更有意义。 3、检测电阻的位置，位置，位置”。这个若检测参考电源，称为高边检测，或者如果连接地，又叫作低边检测。 精密电流传感应用程序不再是自制食物电路；制造商已经做了所有的研究和现代设计的大部分工作。 电阻选择 选择电阻值，精度和物理尺寸都取决于预期的电流测量值。电阻值越大，测量可能就越精确，但大的电阻值 也会导致更大的电流损失。对于低功率电池驱动的设备，必须减少损失，电阻大约一毫米的长度值并且带有 成百上千欧姆的电阻经常被使用。对于一个或更多的放大器的更高电流，电阻可以使用更大的阻值，这将得 到更准确的测量与可接受的损失。 尽管电阻器通常认为是一个简单的二端设备，为准确测量当前的四端电阻比如VishayWSK系列，在每个 电阻的末端都使用了二端。这为二端提供了应用电路的电流路径，和另一对感测放大器的电压检测路径。 这四端设置，也称为开尔文传感，确保在每个连接尽可能最小的阻力，确保感测放大器的测量电压就是电阻两端的的实际电压并且包括小电阻的组合连接。这将使得更加容易相互连接并且减少电阻温度系数造成的影响（TCR）。TCR是一个电阻随着温度的升高而阻值增加的效果。电源接到检测电阻上通常都会使电阻加热并且可能连接到100°C或者远远高于该温度的环境温度下。尽管检测电阻设计成具有非常低的 TCR,但是有线或PCB布线连接起来组合的TCR可能使阻值增加5%到10%。开尔文传感通过改进传感系统温度的稳定性

直流大电流传感器

SDC系列传感器 一、概述： SDC系列传感器是一种新型霍尔检测式传感器，该系列传感器，具有现场测量准确，工作可靠，线性度好，响应速度快，过载能力极强，长期过负载而不损坏，功耗极低，节电显著，是一种比较理想的直流测量和控制专用仪器设备。 SDC系列传感器，结构小巧，无任何付件，开口方式，安装、使用、维护和现场检验均十分方便，采用环氧树脂封装、有效地解决了现场防腐问题，提高传感器的可靠性和机械强度，又采用了科学的温度补偿技术，大大提高了传感器的温度稳定性，同时，从原理上解决了杂散磁场干扰问题，保证了现场测量准确度。 SDC系列传感器有开口和闭口两种类型，适应于冶金、化工、电镀、电力和电力拖动等行业的直流大电流测量和控制用。 二、测量原理：

SDC系列传感器属霍尔检测式，它利用带气隙的测量磁路，把待测电流I 转换成为气隙中与I成正比例的磁感应强度B，再利用霍尔器件把B转换成为霍尔器件的输出电压U H，经求和放大电路，即可获得与待测电流I成比例的传感器输出电压U o，U o=KI。其原理框图如1所示： Uo=KIx 图1 SDC系列传感器原理框图 三、技术指标： 测量原理：霍尔检测原理测量范围：0-360KA 测量精度：±0.2% 响应时间：＜1us 线性误差：±0.1% Fs 功耗特点：小于5V A,且与量程无关 温度漂移：±0.005%/℃max 作测量用：负载阻抗要求大于100KΩ重复误差：±0. 05% Fs 作控制用：负载电流不得大于1mA 偏心误差：±0.1% 输出方式：0—5V 使用条件：环境温度-20℃—65℃。相对温度≤90%，杂散磁场≤60×10-4T 电源电压：DC±15V 四、安装及使用 （一）打开包装箱后应检查设备是否完好，配件是否齐全。 （二）安装步骤如下：

电气设备泄漏电流测试方法及注意事项

电气设备泄漏电流测试方法及注意事项? ? ??测量泄漏电流的原理和测量绝缘电阻的原理本质上是完全相同的，而且能检出缺陷的 (1)试验电压高，并且可随意调节，容易使绝缘本身的弱点暴露出来。因为绝缘中的某些缺陷或弱点，只有在较高的电场强度下才能暴露出来。 (2)泄漏电流可由微安表随时监视，灵敏度高，测量重复性也较好。 (3)根据泄漏电流测量值可以换算出绝缘电阻值，而用兆欧表测出的绝缘电阻值则不可换算出泄漏电流值。 (4)可以用i=f(u)或i=f(t)的关系曲线并测量吸收比来判断绝缘缺陷。泄漏电流与加压时间的关系曲线如图1-1所示。在直流电压作用下，当绝缘受潮或有缺陷时，电流随加压时间下降得比较慢，最终达到的稳态值也较大，即绝缘电阻较小。 1. 测量原理 对于良好的绝缘，其泄漏电流与外加电压的关系曲线应为一直线。但实际上的泄漏电流与外加电压的关系曲线仅在一定的电压范围内才是近似直线，如图1-2中的OA段。若超过此范围后，离子活动加剧，此时电流的增加要比电压增加快得多，如AB段，到B点后，如果电压继续再增加，则电流将急剧增长，产生更多的损耗，以致绝缘被破坏，发生击穿。在预防性试验中，测量泄漏电流时所加的电压大都在A点以下。 将直流电压加到绝缘上时，其泄漏电流是不衰减的，在加压到一定时间后，微安表的读数就

等于泄漏电流值。绝缘良好时，泄漏电流和电压的关系几乎呈一直线，且上升较小；绝缘受潮时，泄漏电流则上升较大；当绝缘有贯通性缺陷时，泄漏电流将猛增，和电压的关系就不是直线了。通过泄漏电流和电压之间变化的关系曲线就可以对绝缘状态进行分析判断。2. 影响测量结果的主要因素 (1)高压连接导线 由于接往被测设备的高压导线是暴露在空气中的，当其表面场强高于约20kV/cm时，沿导线表面的空气发生电离，对地有一定的泄漏电流，这一部分电流会流过微安表，因而影响测量结果的准确度。 一般都把微安表固定在试验变压器的上端，这时就必须用屏蔽线作为引线，用金属外壳把微安表屏蔽起来。电晕虽然还照样发生，但只在屏蔽线的外层上产生电晕电流，而这一电流就不会流过微安表，防止了高压导线电晕放电对测量结果的影响。 根据电晕的原理，采取用粗而短的导线，并且增加导线对地距离，避免导线有毛刺等措施，可减小电晕对测量结果的影响。 (2)表面泄漏电流 （a）未屏蔽（b）屏蔽 反映绝缘内部情况的是体积泄露电流。但是在实际测量中，表面泄露电流往往大于体积泄漏电流，这给分析、判断被试设备的绝缘状态带来了困难，因而必须消除表面泄漏电流对真实测量结果的影响。 消除的办法是使被试设备表面干燥、清洁、且高压端导线与接地端要保持足够的距离；另一

#大电流测量仪的课程设计

目录 1、课程设计目的 (2) 2、课程设计内容和要求 (2) 2.1、设计内容 (2) 2.2、设计要求 (2) 3、设计方案 (2) 3.1、设计思路 (2) 3.2、工作原理及硬件框图 (3) 3.3、硬件电路原理图 (4) 3.4、PCB版图设计 (6) 3.5 EWB仿真图形 (8) 4、课程设计总结 (9) 5、参考文献 (10) 一、课程设计目的 1、掌握电子电路的一般设计方法和设计流程； 2、学习使用PROTEL软件绘制电路原理图及印刷板图； 3、掌握使用EWB对所设计的电路进行仿真，通过仿真结果验证设计的正确性。 二、课程设计内容和要求 2.1 设计要求 设计一个大电流测量仪，具体要求如下： 1. 测量范围为10A, 100A, 1000A 2．量程可自动切换 3. 课程设计说明书 4. 电路原理图和印刷板图

5. 仿真图形和仿真结果 2.2 设计内容 （1）．通过图书馆互联网获取资料； （2）．学习了单片机的基本知识，知道了单片机有四个并口，P0，P1，P2，P3，并且简单了解了霍尔元件及其使用，复习模拟电子技术一些知识，如，集成运算放大电路的工作原理，通过自己所学知识将资料有效利用，获得电路图； （3 ）．学习EWB软件，及protel软件，将电路图进行仿真，得到波形图，及PCB板。 三．设计方案 3.1设计思路 （1）在元件的控制电流端通以电流I，并在片子平面的法线方向上，施以感应强度为B的磁场，那么在垂直于电流和磁场的方向上（即霍尔输出端之 间）将产生一个电势Vh（称霍尔电势，也有称霍尔电压），其大小正比于 电流强度I和磁感应强度B的乘积，这一现象就是常称的霍尔效应，霍尔 元件就是基于这一效应来工作的。 通电导线的周围存在磁场，其磁场的强弱正比于导线中的电流，若将通以恒定控制电流的霍尔元件放在通电导线周围的磁场中，则霍尔输出电压的大小就和导线中的、电流的大小成正比，通过控制磁场使大电流感应出小电流，便于我们测量。 （2）由A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，可以通过单片机的高低电平来控制量程的自动切换。由于显示器只能显示模拟信号，所以需要D/A 转换器将数字信号转换为模拟信号！选取定量程后，进入下一个模块，开 始电流的测量。 （3）电流的测量电路功能说明参考图二的原理图说明！ 3.2基本原理图及设计框图

20192020年科学八年级上册第4章 电路探秘第2节 电流的测量浙教版巩固辅导七.docx

2019-2020年科学八年级上册第4章电路探秘第2节电流的 测量浙教版巩固辅导七 第1题【单选题】 下列数据中符合实际情况的是（） A、普通自行车轮的半径约为 B、一个中学生的质量约为50g C、教室里一盏日光灯的工作电流约为0.8A D、中学生正常行走的速度约为5km/h 【答案】: D 【解析】: 【解答】解： A、中学生的步幅在50cm左右,晋通目行车的车轮半径与此差不多，在50cm=0.5m左右.不符合实际； B、成年人的质量在70kg左右，中学生的质量比成年人小一些,在50kg=5xlZg左右.不符合实际； C、敎室中日光灯的额主功率在40W左右r正常发光的电流在I二吕=轉；“.18A左右.不符合实际； U 2zvr D、中学生正常步行的速度在1.4m/s=1.4x3.6km/25lon/h左右?符合实际? 妙D . 【分析】不同物理量的估算r有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算r最后判断最符合实际的是哪一个. 第2题【单选题】 如图所示的电路中，闭合开关时，下列说法正确的是（）

A、电流表测的是UL的电流 B、电流表测的是L2的电流 C、电流表测的是总电流 D、两灯泡串联 【答案】: A 【解析】: 【淳】两处丁泡磁并联电路,电耘测昼丁泡Li的电流,开关在干路中，控制环电路,故A正确. ［分析】根据电流流向法,先判断出电路的串并联特点,再确左电流表的测量对象. 第3题【单选题】 如图所示电路，下列分析正确的是（） A、只闭合S1时，L2发光、L1不发光，A2测L2电流 B、只闭合S2时，L1发光、L2不发光，A1测L1电流 C、闭合SI、S2时，Ll> L2并联，A2测L2电流 D、闭合SI、S2时，LI、L2串联，Al> A2示数相等 【答案】: 【解析】

电流检测方法

电流检测方法 1 传统的电流检测方法 1. 1 利用功率管的RDS进行检测( RDS SENSIN G) 当功率管(MOSFET) 打开时,它工作在可变电阻区,可等效为一个小电阻。MOSFET 工作在可变电阻区时等效电阻为: 式中:μ为沟道载流子迁移率; COX 为单位面积的栅电容;V TH 为MOSFET 的开启电压。 如图1 所示,已知MOSFET 的等效电阻,可以通过检测MOSFET 漏源之间的电压来检测开关电流。 这种技术理论上很完美,它没有引入任何额外的功率损耗,不会影响芯片的效率,因而很实用。但是这种技术存在检测精度太低的致命缺点: (1) MOSFET 的RDS本身就是非线性的。 (2) 无论是芯片内部还是外部的MOSFET ,其RDS受μ, COX ,V TH影响很大。 (3) MOSFET 的RDS随温度呈指数规律变化(27～100 ℃变化量为35 %) 。 可看出,这种检测技术受工艺、温度的影响很大,其误差在- 50 %～ + 100 %。但是因为该电流检测电路简单,且没有任何额外的功耗,故可以用在对电流检测精度不高的情况下,如DC2DC 稳压器的过流保护。 图1 利用功率管的RDS进行电流检测

1. 2 使用检测场效应晶体管(SENSEFET) 这种电流检测技术在实际的工程应用中较为普遍。它的设计思想是: 如图2 在功率MOSFET两端并联一个电流检测FET ,检测FET 的有效宽度W 明显比功率MOSFET 要小很多。功率MOSFET 的有效宽度W 应是检测FET 的100 倍以上(假设两者的有效长度相等,下同) ,以此来保证检测FET 所带来的额外功率损耗尽可能的小。节点S 和M 的电流应该相等,以此来避免由于FET 沟道长度效应所引起的电流镜像不准确。 图2 使用场效应晶体管进行电流检测 在节点S 和M 电位相等的情况下,流过检测FET的电流IS 为功率MOSFET 电流IM 的1/ N ( N 为功率FET 和检测FET 的宽度之比) , IS 的值即可反映IM 的大小。 1. 3 检测场效应晶体管和检测电阻相结合 如图3 所示,这种检测技术是上一种的改进形式,只不过它的检测器件不是FET 而是小电阻。在这种检测电路中检测小电阻的阻值相对来说比检测FET 的RDS要精确很多,其检测精度也相对来说要高些,而且无需专门电路来保证功率FET 和检测FET 漏端的电压相等,降低了设计难度,但是其代价就是检测小电阻所带来的额外功率损耗比第一种检测技术的1/ N 2还要小( N 为功率FET 和检测FET 的宽度之比) 。此技术的缺点在于,由于M1 ,M3 的V DS不相等(考虑VDS对IDS的影响), IM 与IS 之比并不严格等于N ,但这个偏差相对来说是很小的,在工程中N 应尽可能的大, RSENSE应尽可能的小。在高效的、低压输出、大负载应用环境中,就可以采用这种检测技术。

大电流测量方案对比

大电流测量方案对比 大电流检测在工业、电力电子、航空、军工等领域应用广泛，下表为电流检测方案的信息汇总及其特点。 一、分流器原理： 将已知的纯电阻放在被测电流的电路里，回路中的电流可以通过测量电阻上的电压来求得，分流器利用了欧姆定理进行测量。实际应用中分流器的电阻数值在毫欧或微欧级别，目前常规的分流器规格有100A/75mV、500A/75mV、1000A/75mV等。 分流器存在较小的电感L1，其等效电路如图1，正弦电流通过分流器时，分流器两侧上的电压为U=I×(R1+jwL1)。要使分流器测量精度高并且响应速度快，要降低被测电流的频率和幅度，否则当频率和幅度变高，会使分流器的发热量大幅度增加，严重影响分流器的测量精度。结构设计上，应尽量减少分流器的自感，并对外界磁场有较好的屏蔽能力，而且具有一定的动态稳定性能。

图1 分流器等效电路 为了减少电磁力和热应力对分流器测量结果的影响程度，科学家们对分流器的结构进行了分析和改进。但由于分流器自身的缺陷，有很多问题是无法利用补偿和设计来弥补的，例如发热和频率特性等问题。 二、直流互感器原理： 1936年德国的克莱麦尔教授第一个研制成功直流电流互感器，通过测量原边电流对带有铁芯线圈的感抗的改变来测量直流电流的大小，这和交流互感器的原理是不同的。结构如图2。 直流电流互感器的副边和原边电流也有可能满足公式（2.1），即在不计铁芯损耗、不计副边组的内阻及铁芯均匀磁化的情况下。但是直流电流互感器的测量结果很容易受到外界磁场的影响从而产生很大的误差，比如当测量电流的激磁电流小于直流互感器时，不论是哪一种软磁材料的磁化特性曲线都不是完美的，都是存在着缺陷的。 图2 直流互感器原理

超全的常用测试电流检查方法

指针式直流电流表 数值式万用表能测交直流 电流一电压转换，A/D转换，显示

钳流表非接触式，交直流精度较上面仪器要低些霍尔原理 电流探头配合示波器使用，用于观察电流波形交直流霍尔原理

-gkongi.Eom 常用的用于测量电流的仪表，显示出来的电流大小大多是有效值。 有效值也指均方根值，其物理意义：一个交流电流和一个直流电流作用在同一电阻上，若在相同的时间内它们所产生的热量相等，则交流电流的有效值I等于该直流电流值。假设 交流信号的周期为T： T 2 2MT 2 由P 0i (t)Rdt=l RT I 勺〒0i (t)dt 显然，直流电流的有效值和平均值是相等的。 平均值： 1 T I i(t)dt 显然正负对称的交流信号平均值为0 T o 另种定义: 1 T I |i(t) |dt 全波整流之后的平均值 波形系数K F定义：信号的有效值与平均值(全波整流后的值)之比，K F -。 I 显然，不同类型信号的波形系数不同。 波峰系数Kp定义：信号的峰值与有效值之比，Kp “ F表为一些常见信号的一些参数

知道了波形系数和波峰系数之后，对特定信号可以很容易的进行不同值之间的转换。实际上，直接获取信号的有些仪表就利用了这一转换原理进行有效值的测量。 一.直接测量法 在被测电电路中串入适当量程的电流表，让被测电流流过电流表，从表上直接读取被测 电流值。 中学实验室里常用的直流电流表是指针式磁电系电流表，它由灵敏电流计（俗称表头）改装而成。灵敏电流计主要由永磁铁、可动线圈、螺旋弹簧（游丝）和指针刻度盘等组成。如下图： 图2-1电流计原理图 当线圈通以电流时，线圈的两边受到安培力，设导线所处位置磁感应强度大小为B线 框长为L、宽为d、匝数为n,当线圈中通有电流时，则安培力的大小为：F=nBIL。安培 力对转轴产生的力矩：M仁Fd= nBILd。不论线圈转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行， 安培力的力矩不变。在这一力矩的作用下，线圈就会顺时针转动。当线圈转过0角时（指针偏角也为0）,两弹簧相应地会产生阻碍线圈转动的扭转力矩M2 （M2=k 0,胡克定律）。

数字表显示电压电流表电路

数字电压表电路ICL7107 ICL7107 安装电压表头时的一些要点：按照测量＝±199.9mV 来说明。 1.辨认引脚：芯片的第一脚，是正放芯片，面对型号字符，然后，在芯片的左下方为第一脚。 也可以把芯片的缺口朝左放置，左下角也就是第一脚了。 许多厂家会在第一脚旁边打上一个小圆点作为标记。 知道了第一脚之后，按照反时针方向去走，依次是第 2 至第 40 引脚。（1 脚与 40 脚遥遥相对）。 2.牢记关键点的电压：芯片第一脚是供电，正确电压是 DC5V 。第 36 脚是基准电压，正确数值是 100mV，第 26 引脚是负电源引脚，正确电压数值是负的，在 －3V 至 －5V 都认为正常，但是不能是正电压，也不能是零电压。芯片第 31 引脚是信号输入引脚，可以输入 ±199.9mV 的电压。在一开始，可以把它接地，造成“0”信号输入，以方便测试。 3.注意芯片 27,28,29 引脚的元件数值，它们是 0.22uF,47K,0.47uF 阻容网络，这三个元件属于芯片工作的积分

网络，不能使用磁片电容。芯片的 33 和 34 脚接的 104 电容也不能使用磁片电容。 4.注意接地引脚：芯片的电源地是 21 脚，模拟地是 32 脚，信号地是 30 脚，基准地是 35 脚，通常使用情况下，这 4 个引脚都接地，在一些有特殊要求的应用中（例如测量电阻或者比例测量），30 脚或 35 脚就可能不接地而是按照需要接到其他电压上。－－ 本文不讨论特殊要求应用。 5.负电压产生电路：负电压电源可以从电路外部直接使用 7905 等芯片来提供，但是这要求供电需要正负电源，通常采用简单方法，利用一个 +5V 供电就可以解决问题。比较常用的方法是利用 ICL7660 或者 NE555 等电路来得到，这样需要增加硬件成本。我们常用一只 NPN 三极管，两只电阻，一个电感来进行信号放大，把芯片 38 脚的振荡信号串接一个 20K －56K 的电阻连接到三极管“B”极，在三极管“C”极串接一个电阻（为了保护）和一个电感（提高交流放大倍数），在正常工作时，三极管的“C”极电压为 2.4V － 2.8V 为最好。这样，在三极管的“C”极有放大的交流信号，把这个信号通过 2 只 4u7 电容和 2 支 1N4148 二极管，构成倍压整流电路，可以得到负电压供给 ICL7107 的 26 脚使用。这个电压，最好是在 －3.2V 到 －4.2V 之间。 6.如果上面的所有连接和电压数值都是正常的，也没有“短路”或者“开路”故障，那么，电路就应该可以正常工作了。利用一个电位器和指针万用表的电阻 X1 档，我们可以分别调整出 50mV,100mV,190 mV 三种电压来，把它们依次输入到 ICL7107 的第 31 脚，数码管应该对应分别显示 50.0,100.0,190.0 的数值，允许有 2 －3 个字的误差。如果差别太大，可以微调一下 36 脚的电压。 7.比例读数：把 31 脚与 36 脚短路，就是把基准电压作为信号输入到芯片的信号端，这时候，数码管显示的数值最好是 100.0 ，通常在 99.7 － 100.3 之间，越接近 100.0 越好。这个测试是看看芯片的比例读数转换情况，与基准电压具体是多少 mV 无关，也无法在外部进行调整这个读数。如果差的太多，就需要更换芯片了。 8.ICL7107 也经常使用在 ±1.999V 量程，这时候，芯片 27,28,29 引脚的元件数值，更换为 0.22uF,470K,0.047uF 阻容网络，并且把 36 脚基准调整到 1.000V 就可以使用在±1.999V 量程了。 9.这种数字电压表头，被广泛应用在许多测量场合，它是进行模拟－数字转换的最基本，最简单而又最低价位的一个方法，是作为数字化测量的一种最基本的技能。 ..... ICL7107是一块应用非常广泛的集成电路。它包含3 1/2位数字A/D转换器，可直接驱动LED数码管，内部设有参考电压、独立模拟开关、逻辑控制、显示驱动、自动调零功能等。这里我们介绍一种她的典型应用电路--数字电压表的制作。其电路如附图。 制作时，数字显示用的数码管为共阳型，2K可调电阻最好选用多圈电阻，分压电阻选用误差较小的金属膜电阻，其它器件选用正品即可。该电路稍加改造，还可演变出很多电路，如数显电流表、数显温度计等.

各种电流检测方式的比较

浅谈电流检测方式 一、检测电阻+运放 优势： 成本低、精度较高、体积小 劣势： 温漂较大，精密电阻的选择较难，无隔离效果。 分析： 这两种拓扑结构，都存在一定的风险性，低端检测电路易对地线造成干扰；高端检测，电阻与运放的选择要求高。 检测电阻，成本低廉的一般精度较低，温漂大，而如果要选用精度高的，温漂小的，则需要用到合金电阻，成本将大大提高。运放成本低的，钳位电压低，而特殊工艺的，则成本上升很多。 二、电流互感器CT/电压互感器PT 在变压器理论中，一、二次电压比等于匝数比，电流比为匝数比的倒数。而CT和PT就是特殊的变压器。基本构造上，CT的一次侧匝数少，二次侧匝数多，如果二次开路，则二次侧电压很高，会击穿绕阻和回路的绝缘，伤及设备和人身。PT相反，一次侧匝数多，二次侧匝数少，如果二次短路，则二次侧电流很大，使回路发热，烧毁绕阻及负载回路电气。 CT,电流互感器，英文拼写Current Transformer，是将一次侧的大电流，按比例变为适合通过仪表或继电器使用的，额定电流为5A或1A的变换设备。它的工作原理和变压器相似。也称作TA 或LH（旧符号）工作特点和要求： 1、一次绕组与高压回路串联，只取决于所在高压回路电流，而与二次负荷大小无关。 2、二次回路不允许开路，否则会产生危险的高电压，危及人身及设备安全。 3、CT二次回路必须有一点直接接地，防止一、二次绕组绝缘击穿后产生对地高电压，但仅一点接地。

4、变换的准确性。 PT，电压互感器，英文拼写Phase voltage Transformers，是将一次侧的高电压按比例变为适合仪表或继电器使用的额定电压为100V的变换设备。电磁式电压互感器的工作原理和变压器相同。也称作TV或YH（旧符号）。 工作特点和要求： 1、一次绕组与高压电路并联。 2、二次绕组不允许短路（短路电流烧毁PT）,装有熔断器。 3、二次绕组有一点直接接地。 4、变换的准确性 模块型霍尔电流传感器 模块型霍尔电流传感器分开环模式与闭环模式。 开环模式又称为直接测量式霍尔电流传感器，输入为电流，输出为电压。这种方式的优点是结构简单，测量结果的精度和线性度都较高。可测直流、交流和各种波形的电流。但它的测量范围、带宽等受到一定的限制。在这种应用中，霍尔器件是磁场检测器，它检测的是磁芯气隙中的磁感应强度。电流增大后，磁芯可能达到饱和；随着频率升高，磁芯中的涡流损耗、磁滞损耗等也会随之升高。这些都会对测量精度产生影响。当然，也可采取一些改进措施来降低这些影响，例如选择饱和磁感应强度高的磁芯材料；制成多层磁芯；采用多个霍尔元件来进行检测等等。 开环模式的结构原理见下图 根据检测量程的需求，一般分为以下两种绕线模式，左图为小量程的结构图，右图为大量程的结构图。 闭环模式又称为零磁通模式或磁平衡模式，其输入与输出端均为电流信号。原理见下图

直流电压表

1系统方案 1.1流程图 图1 主程序（左）和液晶模块（右）流程 1.2电路特色 设计以单片机AT89C52芯片为核心的简单电压测量电路，它由5V直流电源供电。在硬件方面，通过可变电阻调节输入电压的变化来反映检测到的电压变化。通过A/D转换后数字量在单片机AT89C52处理在转换成相应的实际电压，通过LCD1602显示器进行显示。LCD显示电压实现零辐射、低功耗、散热小、体积小、图像还原精确、字符显示锐利等。 1.3功能介绍 该电压表由单片A/D转换器构成，在很大的电压情况下，电压表去测量时会对其并联很大的电阻分掉高压，然后再进行测量，这时本来很大的电压，到后来测出来的电压就会很小，这就是A/D转换实现低压电压表测量高压。

2硬件设计 2.1单片机AT89C52的简介 AT89C52是美国Atmel公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含8KB的可反复檫写的程序存储器和12B的随机存取数据存储器（RAM），器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内配置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可灵活应用于各种控制领域。AT89C52单片机属于AT89C51单片机的增强型，与Intel公司的80C52在引脚排列、硬件组成、工作特点和指令系统等方面兼容。其主要工作特性是： ①片内程序存储器内含8KB的Flash程序存储器，可擦写寿命为1000次；片内数据存储器内含256字节的RAM； ②具有32根可编程I/O口线； ③具有3个可编程定时器； ④中断系统是具有8个中断源、6个中断矢量、2个级优先权的中断结构； ⑤串行口是具有一个全双工的可编程串行通信口； ⑥具有一个数据指针DPTR； ⑦低功耗工作模式有空闲模式和掉电模式； ⑧具有可编程的3级程序锁定位； ⑨AT89C52工作电源电压为5（1+0.2）V，且典型值为5V； ⑩AT89C52最高工作频率为24MHz。 图2 AT89C52引脚图 2.2 ADC0832芯片的介绍 ADC0832 是美国国家半导体公司生产的一种 8 位分辨率、双通道 A/D 转换

简易直流电压表的设计

目录 1技术要求.............................................................. - 1 -2基本原理.............................................................. - 1 - 2.1设计的具体思想................................................... - 1 - 2.2主要芯片介绍..................................................... - 2 - 2.2.1 89c51系列芯片介绍......................................... - 2 - 2.2.2 ADC0809芯片介绍........................................... - 5 - 2.2.3 LED基本结构............................................... - 7 - 2.2.4 LED显示器的选择........................................... - 8 -3建立模型描述.......................................................... - 9 - 3.1方案一........................................................... - 9 - 3.2方案二.......................................................... - 11 -4模块功能分析或源程序代码............................................. - 14 - 4.1方案一代码...................................................... - 14 - 4.2方案二代码...................................................... - 19 -5调试过程及结论....................................................... - 21 -6心得体会............................................................. - 23 -7参考文献............................................................. - 24 -

电工多量程直流电压表电流表的设计

电工多量程直流电压表电流表的设计 电工技术项目教程电工多量程直流电压表电流表的设计【项目内容】电路模型和电路中的物理量电路中常用元器件的认识; 电源和负载基尔霍夫定律及应用。电压源、电流源及等效变换戴维南定理多量程直流电压表、电流表电路的设计。【项目知识目标】了解电路的组成,电路模型的概念理解电路中的物理量的意义,电流、电压的正方向和参考正方向的概念; 掌握电路中电位的计算方法、电功率的计算理解电阻串联电路的等效变换及分压公式,电阻并联电路的等效变换及分流公式,较熟练地进行一般电阻混联电路的等效变换掌握基尔霍夫电流和电压定律,掌握支路电流法,能较熟练地利用支路电流法求解较复杂的电路; 理解电压源和电流源的特性,掌握两种电源模型的等效变换的方 法理解戴维?1?7?1?7定理,掌握用戴维南定理求解电路的方法能分析实际的直流电路。电工技术项目教程任务2.1 认识电路〖任务描述〗在人们的生活实践、生产实践及其他各类活动中,已普遍地使用电能,可以说人们已离不开电能的使用。电路是传输或转换电能不可缺少的"载体"。本任务学习电路的组成及作用、理想电路元件及电路模型;电路中的物理量;电阻器、电容器、电感器的参数,电流与电压的关系;简单直流电路的连接及测试。〖任务目标〗了解电路的组成,电路模型的概念,电阻器、电容器、电感器的作用; 理解电路中的物理量的意义,电流、电压的正方向和参考正方向的概念;掌握电路中电位、电功率的计算方法,电阻、电容、电感的电流与电压的关系;掌学习安装简单直流照明电路;学会使用稳压电源、直

流电压表、电流表的使用方法。电工技?1?7?1?7项目教程1.电路的组成及作用2.理想电路元件及电路模型3.电路中的物理量 例2.1 如图2.3所示电路,已知 试求分别以A点、B点为参考点时,各点的电位V A 、V B 、V C 、V D 及U CD 。解以A 点为参考点时V A =0V(零电位点的电位为零) V B =-I 3 R 3 =10×6=60(V) V C =I 1 R 1 =4×20=80(V) V D =I 2 R 2 =6×5=30(V) U CD =V C -V D =8030=50(V) 以B点为参考点时V B =0V V A =I 3 R 3 =10×6=60(V) V C =E 1 =140(V) V D =E 2 =90(V) U CD =V C -V D =14090=50(V) S R L R o E 图2.2 电路模型图2.3 例2.1图E 2 E 1 R 1 R 2 R 3 A B I 1 I 2 I 3 C D 电工技术项目教程例2.2 图2.6所示为某电路的部分电路,已知E=4V, R=1Ω,求(1)当Uab= 6V,I=(2)当Uab=1V,I=bI图2.6 例2.2图ERa 解(1)设定电路中物理量的参考方向如图2.6所示?1?7?1?7 (A) I>0表明电流的实际方向与参考方向一致。(2) (A) I<0表明电流的实际方向与参考方向相反。 b I 图2.6 例2.2图 电工技术项目教程例2.3 在如图2.8所示的电路中,已知I=1A,U1=12V,U2=8V,U3=4V 。求各元件功率,并分析电路的功率平衡关系。图2.8 例2.3图 IU3U1U2ACB 解元件A:电压U1和电流I为非关联参考方向P 1 =-U1I=-12×1=-12(W) P1 <0,说明元件产生12W功率,元件A为电源。元件B:电压U2和电流I为关联参考方向P2=U2I=8×1=8(W)