电流表的结构和工作原理

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电流表工作原理

电流表是根据通电导体在磁场中受磁场力的作用而制成的。电流表内部有一永磁体，在极间产生磁场，在磁场中有一个线圈，线圈两端各有一个游丝弹簧，弹簧各连接电流表的一个接线柱，在弹簧与线圈间由一个转轴连接，在转轴相对于电流表的前端，有一个指针。

当有电流通过时，电流沿弹簧、转轴通过磁场，电流切磁感线，所以受磁场力的作用，使线圈发生偏转，带动转轴、指针偏转。由于磁场力的大小随电流增大而增大，所以就可以通过指针的偏转程度来观察电流的大小。这叫磁电式电流表，就是我们平时实验室里用的那种。

一般可直接测量微安或毫安数量级的电流，为测更大的电流，电流表应有并联电阻器（又称分流器）。主要采用磁电系电表的测量机构。分流器的电阻值要使满量程电流通过时，电流表满偏转，即电流表指示达到最大。

对于几安的电流，可在电流表内设置专用分流器。对于几安以上的电流，则采用外附分流器。大电流分流器的电阻值很小，为避免引线电阻和接触电阻附加于分流器而引起误差，分流器要制成四端形式，即有两个电流端，两个电压端。

例如，当用外附分流器和毫伏表来测量200A的大电流时，若采用的毫伏表标准化量程为45mV（或75mV），那么分流器的电阻值为0.045/200=0.000225Ω（或0.075/200=0.000375Ω）。若利用环形（或称梯级）分流器，可制成多量程电流表。

电流表分类：

直流电流表

直流电流表主要采用磁电系电表的测量机构。

交流电流表

交流电流表主要采用电磁系电表、电动系电表和整流式电表的测量机构。电磁系测量机构的最低量程约为几十毫安，为提高量程，要按比例减少线圈匝数，并加粗导线。

用电动系测量机构构成电流表时，动圈与静圈并联，其最低量程约为几十毫安。为提高量程，要减少静圈匝数，并加粗导线，或将两个静圈由串联改为并联，则电流表的量程将增大一倍。

用整流式电表测交流电流时，仅当交流为正弦波形时，电流表读数才正确。为扩大量程也可利用分流器。此外，也可用热电式电表测量机构测量高频电流。在电力系统中使用的大量程交流电流表多是用5A或1A的电磁系电流表，并配以适当电流变比的电流互感器。

数显电流表

显电流表分为单相数显电流表和三相数显电流表，该表具有变送、LED（或LCD）显示和数字接口等功能，通过对电网中各参量的交流采样，以数字形式显示测量结果。经CPU进行数据处理．将三相（或单相）电流、电压、功率、功率因数、频率等电参量由LED（或液晶）直接显示，同时输出0～5V、0—20mA或4—20mA相应的模拟电量，与远动装置RTU相连；并带有RS--232或485接口。