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電流測試儀PEM電流計CWT300B/4/500
  • 電流測試儀PEM電流計CWT300B/4/500
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更新時間:2024-11-12 21:00:08

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電流測試儀PEM電流計CWT300B/4/500
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電流測試儀PEM電流計CWT300B/4/500

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Janitza  數(shù)字萬用表  5213017  UMG 96 S (300V)
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Fischer  差壓表    DE46J70041PNWCMW
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motrona  數(shù)字顯示表    AX320
Aaronia  測試儀    NF5035S
heidenhain  光學(xué)測量儀零件(光柵尺)    557677-10
hydac  壓力表    FPU-1-350/250F2,5G2A3K
Elabo  萬用表    94-1F Z1809
MERCK  光度計    1.16970.0001
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weishaupt  數(shù)字顯示表    660300
Elabo  絕緣檢測儀    90-2E   Z501
AFRISO  壓力表    85119711
AFRISO  壓力表    85117711
heidenhain  光學(xué)測量儀零件(讀數(shù)頭)    349 522-44
WIKA  壓力表    632.50.100 0-25Kpa G1/2
PEM  電流計    CWT30R/1/700
heidenhain  光柵尺調(diào)試檢測儀    731626-51 PWM 20
PEM  電流計    CWTMiniHF /3/External power adaptor/4/200/5
PEM  電流計    CWT600/External power adaptor/4/500/5
PEM  電流計    CWTMini30/External power adaptor/4/200/5
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JANITZA  數(shù)字式萬用表    5213017, UMG 96 S (300V)

檢測微弱電量用的高靈敏度的機械式指示電表,用于電橋、電位差計中作為指零儀表,也可用于測微弱電流、電壓以及電荷等。主要有磁電系檢流計、光電放大式檢流計、沖擊檢流計、振動檢流計和振子等。
檢流計是磁電式儀表,它是根據(jù)載流線圈在磁場中受到力矩
而偏轉(zhuǎn)的原理制成的。普通電表中線圈是安放在軸承上,用彈簧游絲來維持平衡,用指針來指示偏轉(zhuǎn)。由于軸承有摩擦,被測電流不能太弱。檢流計使用極細(xì)的金屬懸絲代替軸承懸掛在磁場中,由于懸絲細(xì)而長,反抗力矩很小,所以有很弱的電流通過線圈就足以使它產(chǎn)生顯著的偏轉(zhuǎn)。因而檢流計比一般的電流表靈敏的多,可以測量微電流(10-7~10-10A)或者微電壓(10-3~10-6V),如光電流、生理電流、溫差電動勢等。*記錄神經(jīng)動作電位,就是用此類儀器實現(xiàn)的。
檢流計的另一種用途是平衡指零,即根據(jù)流過檢流計的電流是否為零來判斷電路是否平衡,它被廣泛使用在直流電橋和電位差計中。
結(jié)構(gòu)
以光點式檢流計為例,檢流計由三部分組成:(1)磁場部分:由磁鐵(N,S)產(chǎn)生磁場,圓柱形軟鐵心(J)使氣隙中磁場呈均勻輻射狀。(2)偏轉(zhuǎn)部分:能在氣隙中轉(zhuǎn)動的矩形線圈C及從上下拉緊線圈的金屬張絲E,只要有很小的力矩作用,就能使線圈偏轉(zhuǎn)。(3)讀數(shù)部分:小鏡M固定在動圈上,它把光源射進來的光束反射到標(biāo)尺上形成一個光標(biāo),當(dāng)電流流過動圈時,動圈受力偏轉(zhuǎn)而帶動小鏡M轉(zhuǎn)過?角,因而反射光束偏轉(zhuǎn)的角度為,光標(biāo)在標(biāo)尺上移動的距離n=L*α,L為小鏡到標(biāo)尺的距離 [1]  。
運動狀態(tài)
按阻尼的大小不同,有不同的運動狀態(tài):
1)無阻尼狀態(tài)
當(dāng)β=0,即外電路開路(R→∞)和無空氣阻尼(D=O)時,動圈為無阻尼狀態(tài),以平衡位置為中心做等幅振動 [1]  ;
(2)實際運動狀態(tài)
實際上阻尼總是存在的,當(dāng)R≠∞,D≠0時有三種運動狀態(tài).1)欠阻尼狀態(tài):此時外電阻R較大,β<ω,動圈以平衡位置為中心作衰減振動,并且逐漸趨緊于平衡位置。2)臨界阻尼狀態(tài):r=rc,β=ω,動圈無振動的很快達(dá)到平衡位置,此時的外電阻稱為臨界電阻rc,一般來說,檢流計的臨界阻尼狀態(tài)是它的理想工作狀態(tài)。3)過阻尼狀態(tài):當(dāng)β>ω,即R<Rc,此時動圈也是做單向偏轉(zhuǎn)運動,緩慢的趨向平衡位置。R越小,到達(dá)平衡位置的時間越長。因為過阻尼運動中,動圈到達(dá)平衡的時間長,而且不易判斷動圈是否到達(dá)平衡位置,因此它對于測量是不利的 [1]  。
測量電路
由于檢流計很靈敏,一般通過電流不能超過1μA。電壓經(jīng)過兩次分壓后得到很小的電壓(常小于1mV)后才加到檢流計電路中。一次采用滑線變阻器分壓,第二次采用固定電阻R1/R0?≈10-3~10-4的數(shù)量級分壓。K2是換向開關(guān),用它可以變換過檢流計的電流方向, K3是阻尼開關(guān),將它合上就可以將檢流計短路,檢流計的動圈就停止振動 [1]  。
磁電系
其結(jié)構(gòu)(圖1) 和工作原理與磁電系電表基本相同。作為檢流計,要求有較高的靈敏度,主要是電壓靈敏度和電流靈敏度。為提高電流靈敏度,通常要增加轉(zhuǎn)動力矩,例如加強磁場和增加動圈匝數(shù)。但限于氣隙尺寸,須用很細(xì)的導(dǎo)線繞制動圈。因此電流靈敏度高的檢流計的動圈電阻(內(nèi)阻)較高。此外,要降低反抗力矩,可采用力矩很弱的拉絲(或懸絲)將動圈安置在磁鐵的氣隙中。為此,檢流計使用時要保持水平位置。檢流計動圈沒有金屬框架,阻尼力矩由動圈本身提供,動圈在氣隙磁場中運動時,切割磁通而產(chǎn)生電動勢,此電動勢引起的流過動圈和外電路的電流,在檢流計中又與磁場作用產(chǎn)生阻尼力矩。因此,外電路的結(jié)構(gòu)要影響檢流計阻尼的強弱。若使檢流計指示迅速達(dá)到穩(wěn)定,應(yīng)令其工作在稍欠阻尼狀態(tài)。磁電系檢流計是很精細(xì)的電表,不使用時,須將兩端短路,這時阻尼強,可保護檢流計可動部分少受損害。
檢流計刻度盤上的刻度分格是均勻的,零點標(biāo)在度盤中心。動圈左右偏轉(zhuǎn),都可讀數(shù)。刻度上雖然標(biāo)有數(shù)值,只是表示分格數(shù);用于測電流、電壓時,要另行標(biāo)定刻度分格所代表的準(zhǔn)確數(shù)值。
磁電系檢流計的電流靈敏度以電流常數(shù)(電流靈敏度與電流常數(shù)互為倒數(shù))表示,可達(dá)10-9安/分格或更高,內(nèi)阻達(dá)幾千歐。用檢流計測微弱電壓時,要求有較高的電壓靈敏度。因檢流計測量的基本量是電流,如要求在一定的被測電壓下能有較大的電流通過檢流計,則希望檢流計有較低內(nèi)阻,但此時電流的靈敏度降低。因此,電壓靈敏度高的檢流計,其電流靈敏度要低些(例如10-7安/分格)。
為使用方便,可將磁電系檢流計做成便攜式,動圈用張絲拉緊,并采用光線多次反射以提高靈敏度。
光電放大式檢流計 將光電放大器與兩個磁電系檢流計結(jié)合在一起即構(gòu)成圖2所示的光電放大式檢流計。初級檢流計接在被測回路中,它的小鏡將光線反射到差分光電池上。兩光電池的輸出電流之差流入次級檢流計G2。如此可獲得較強的信號。為使檢流計工作穩(wěn)定,通常采用負(fù)反饋線路。
使用方法
1.觀察檢流計運動狀態(tài)并測量臨界電阻。 合上開關(guān)K1,調(diào)節(jié)變阻器R使得光標(biāo)偏轉(zhuǎn)至60mm,斷開K1使檢流計處于測量狀態(tài)。
(1) 根據(jù)臨界阻尼的工作狀態(tài)要求,測量臨界電阻Rc。
(2) 選取Rkp分別為臨界電阻的31、21、1、2、3倍時,判別檢流計的運動狀態(tài),測出光標(biāo)一次回到自然平衡位置(零點)的時間和最終達(dá)到平衡位置的阻尼時間(每種狀態(tài)測兩次)。 在上述操作中,選取合適的R0/R1,使得光標(biāo)偏轉(zhuǎn)60mm
2.測量檢流計的電流常數(shù)CI和電壓常數(shù)CV。
(1) 選擇Rkp= Rc,使檢流計工作在臨界狀態(tài),選擇合適的R0/R1,調(diào)節(jié)滑線變阻器R,使光標(biāo)n=60mm,記下對應(yīng)的刻度n1和電壓V01,然后將開關(guān)K2迅速倒向,記下反方向偏轉(zhuǎn)n1’。
(2) 調(diào)節(jié)變阻器R,使得光標(biāo)每次減少5mm,重復(fù)(1)的步驟,得到一組ni、ni’ 和V0i的數(shù)據(jù)。 由平均值做出n-V曲線,求出K=?n/?V,帶入(15)和(17),計算CI和CV。
3.測量阻尼時間Tc 阻尼時間Tc是指在臨界狀態(tài)下,檢流計從最大偏轉(zhuǎn)位置(如60mm)到達(dá)穩(wěn)定平衡位置需要的時間,斷開開關(guān)K1,測量三次Tc。
[2]  4.根據(jù)步驟2的數(shù)據(jù),求最大偏轉(zhuǎn)(60mm)時的
5.測量Rkp= 0.5Rc和2Rc及滿偏60mm時的CI和CV。
注意事項
檢流計使用時在“直接"檔進行調(diào)零和測量,實驗完畢后放回“短路"檔。
檢流計在實驗過程中要避免受震動。
在調(diào)節(jié)Rkp過程中要注意對檢流計的保護以防進入檢流計電流過大。
沖擊電流測量
測短暫脈沖電流所含電荷量的磁電系檢流計。其可動部分具有較大慣量。為保證測量準(zhǔn)確度,理論上要求在短暫脈沖電流通過檢流計時,可動部分應(yīng)靜止不動;短暫脈沖消失后,可動部分或單方向,或以刻度零點為中心作衰減擺動。不論哪種情況,取最大偏轉(zhuǎn)或擺動的一次最大值αm來表示電荷量Q的大小,即αm=SqQ,Sq是沖擊檢流計的沖擊靈敏度??赏ㄟ^接入光電放大器來提高沖擊檢流計的Sq。普通磁電系檢流計也可用以測電荷量,但其可動部分的慣量不夠大,會產(chǎn)生測量誤差。
振子
可動部分的質(zhì)量和慣量都很小的磁電系檢流計測量機構(gòu)。由張絲支承的可動部分裝在圓柱形框架中,并罩以外套管,內(nèi)充硅油,以實現(xiàn)阻尼作用。外套管上有一透鏡窗口,光線通過它聚焦到可動部分的反射小鏡上。振子能跟隨快速變化量動作,可反映10000赫以下交變量的變化情況。主要用于光線示波器中。
振動檢流計
一種動磁鐵式檢流計??蓜硬糠钟尚K磁鐵和小鏡構(gòu)成,其上下被張絲拉緊。小磁鐵處于用疊片組成的磁極間,磁極上繞有線圈,被檢測電流i通入此線圈后,由于可動部分的質(zhì)量和慣性都較小,因此,可動部分可跟隨電流i引起的交變磁場的瞬時值的變化動作。小鏡左右擺動,光線被小鏡反射后,在標(biāo)尺上形成光帶。i為零時,小鏡不動,光帶縮成一條線。
為使振動檢流計的靈敏度達(dá)到高,其可動部分的機械振動頻率應(yīng)與外加電流頻率產(chǎn)生諧振。為此設(shè)置了另一套為調(diào)諧用的永磁系統(tǒng),它包括磁軛和一可旋動的磁鐵。旋動磁鐵可改變調(diào)諧系統(tǒng)磁軛的磁*度,即可改變與可動部分小磁鐵間的吸力。這等效于調(diào)整了可動部分中張絲的拉力,因此改變了可動部分的機械諧振頻率。這種檢流計主要用于工頻,作指零儀表。

電流測試儀PEM電流計CWT300B/4/500

 

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