一种新型交流电流表头制造技术

本实用新型专利技术提供的新型交流电流表头，属于交流电流测量技术领域，主要解决现有技术交流电流测量线性度较差的问题。包括整流单元及扩大量程单元，其特征是：所述整流单位包括旋转式指针表头、一号分压电阻、二号分压电阻、一号整流二极管、二号整流二极管及限流电阻，所述旋转式指针表头与所述限流电阻串联后，一端接上节点，另一端接下节点，所述一号分压电阻一端接左节点，另一端接上节点，所述二号分压电阻一端接左节点，另一端接下节点，所述一号整流二极管正极接右节点，负极接上节点，所述二号整流二极管正极接下节点，负极接右节点；所述扩大量程单元包括电流互感器及滑动触头，电流互感器初级线圈设置有多个抽头。

A New Type of AC Current Meter Head

【技术实现步骤摘要】
一种新型交流电流表头
本技术属于交流电流测量
，具体涉及一种新型交流电流表头。
技术介绍
目前交流电流测量一般分为先整流后分流或先分流后整流两种。为了减轻整流器件的负担，目前基本上全部采用先分流后整流的方式，通常该电路称为电阻分流扩大量程电路。其优点是：电路简单、成本较低。但是这种电路有一个最大的缺点：在测量电流时，由于本身消耗电能太大，在低压电路中的差值太大，而且刻度的直线性较差。为了克服分流电路的这一缺点，实现刻度的直线性和减少测量中功率损耗，在某些万用表中和交流电流表头采用电流互感器扩大量程电路。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种即可以测交流电一个周期的有效值，又大大提高交流电流测量线性度的新型交流电流表头。本技术为解决上述技术问题而采取的技术方案是：新型交流电流表头，包括整流单元及扩大量程单元，其特征是：所述整流单位包括旋转式指针表头、一号分压电阻、二号分压电阻、一号整流二极管、二号整流二极管及限流电阻，所述旋转式指针表头与所述限流电阻串联后，一端接上节点，另一端接下节点，所述一号分压电阻一端接左节点，另一端接上节点，所述二号分压电阻一端接左节点，另一端接下节点，所述一号整流二极管正极接右节点，负极接上节点，所述二号整流二极管正极接下节点，负极接右节点；所述扩大量程单元包括电流互感器及滑动触头，所述电流互感器次级线圈的同名端与所述左节点联结，所述电流互感器次级线圈的异名端与所述右节点联结；所述电流互感器初级线圈包括初级一号抽头、初级二号抽头、初级三号抽头，在使用过程中，所述滑动触头分别与所述初级一号抽头、初级二号抽头及初级三号抽头接触。本技术与现有技术相比，具有以下有益效果：本技术由于采用了桥式整流与电流互感器初级抽头的结构，该测量电路即可以测交流电一个周期的有效值，又大大提高交流电流测量线性度，且成本较低。附图说明图1为本技术的原理电路示意图；图2为图1所示电路的正半周等效电路图；图3为图1所示电路的负半周等效电路图。图中：R1—一号分压电阻；R2—二号分压电阻；Rs—限流电阻；VD1—一号整流二极管；VD2—二号整流二极管，CT—电流互感器；A—电流互感器初级同名端接线端；B—滑动接触装置接线端；a—左节点；b—上节点；c—右节点；d—下节点；1—旋转式指针表头；2—电流互感器次级线圈；3—电流互感器初级线圈；4—初级一号抽头；5—初级二号抽头；6—初级三号抽头；7—滑动触头。具体实施方式如图1所示，新型交流电流表头，包括整流单元及扩大量程单元，所述整流单位包括旋转式指针表头1、一号分压电阻R1、二号分压电阻R2、一号整流二极管VD1、二号整流二极管VD2及限流电阻Rs，所述旋转式指针表头1与所述限流电阻Rs串联后，一端接上节点b，另一端接下节点d，所述一号分压电阻R1一端接左节点a，另一端接上节点b，所述二号分压电阻一端接左节点a，另一端接下节点d，所述一号整流二极管VD1正极接右节点c，负极接上节点b，所述二号整流二极管VD2正极接下节点d，负极接右节点c；所述扩大量程单元包括电流互感器CT及滑动触头7，所述电流互感器次级线圈2的同名端与所述左节点a联结，所述电流互感器次级线圈2的异名端与所述右节点c联结；所述电流互感器初级线圈3包括初级一号抽头4、初级二号抽头5、初级三号抽头6，在使用过程中，所述滑动触头7分别与所述初级一号抽头4、初级二号抽头5及初级三号抽头6接触。工作原理：将输入电流从电流互感器初级同名端接线端A流向滑动接触装置接线端B时设为正半周，正半周的等效电路图如图2所示，当输入电流从滑动接触装置接线端B流向电流互感器初级同名端接线端A时设为负半周，负半周的等效电路图如图3所示。将电流互感器初级同名端接线端A和滑动接触装置接线端B接在交流电路中，被测交流电电流I流入电流互感器初级线圈。则根据表头测量值就可以运算得出被测值I。下面根据图2电路图可以计算出一号分压电阻R1和二号分压电阻R2的阻值。例如在旋转式指针表头1，其量程为Ig＝100mA内阻为Rg＝10Ω,电流互感器的匝比为10。当输入电流I＝5A，时，表头的电流为满偏电流Ig.其中限流电阻RS阻值为20Ω。分析：根据上述条件，当电流互感器的次级的电流为图2所示的输入电流I入的方向是A流向B时是正半周，有Ig(R2+RS+Rg)＝(I/-Ig)R1②图3所示的输入电流I入的方向是B流向A时是负半周，有Ig(R1+RS+Rg)＝(I/-Ig)R2③联立方程组①②③得指针偏转的角度与所测量的电流成线性关系测量时用的表头为指针偏转的角度跟通过表头的电流强度成正比。在设计中表头的电流当电流表已定型时，表内的电阻值R1、R2、RS、Rg为定值，则表头的电流与输入电流成正比。再根据表头的工作原理得指针的偏转角度θ与输入电流I成正比，即电流的刻度是均匀的。影响误差的因素(1)二极管的伏安特性曲线的函数可近似为ic＝0(UBE<UBZ)ic＝gc(UBE-UBZ)(UBE>UBZ)设计中因为采用电流互感器，表头的电流与二极管的电流电压没有关系。(2)当R1≠R2时输入电流I的方向是A流向B时是正半周，有得表头的电流值可根据表头的电流值读出正向的测量值为I正＝kI1(其中K是电流表的最大量程和表头的满偏电流的比值)。误差为：输入电流I的方向是B流向A时是负半周，有得测量的电流值可根据表头的电流值读出正向的测量值为I反＝kI2则误差为：如果上述的例题中当R1＝9.9Ω，R2＝10.3Ω时：电流方向为正半周的误差是-0.06A，电流方向为负半周的误差是0.14A。(3)电流互感器电流互感器是利用互感器的变比关系将大电流变成小电流，电流频率的变动对互感器的次级电流有影响,但是影响很小。减小误差的方法电阻R1、R2不相等是造成电流表误差的主要原因，因此减小、R2的差异就可以减小误差。注：文中UBE二极管正向入端(P极)相对B点的电压UBZ二极管正向出端(N极)相对B点的电压I反输入电流的方向为B到A时，电流表头的电流读数I/电流互感器次级电流，n电流互感器的匝数比Ig旋转式指针电流表头量程，Rg旋转式指针电流表头内阻I输入电流，θ旋转式指针电流表头指针偏转角度I1输入电流的方向为A到B时，流过电流表头的电流I正输入电流的方向为A到B时，电流表头的电流读数K电流表的最大量程和表头的满偏电流的比值I2输入电流的方向为B到A时，流过电流表头的电流I负输入电流的方向为A到B时，电流表头的电流读数。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.新型交流电流表头，包括整流单元及扩大量程单元，其特征是：所述整流单元包括旋转式指针表头(1)、一号分压电阻R1、二号分压电阻R2、一号整流二极管VD1、二号整流二极管VD2及限流电阻Rs，所述旋转式指针表头(1)与所述限流电阻Rs串联后，一端接上节点b，另一端接下节点d，所述一号分压电阻R1一端接左节点a，另一端接上节点b，所述二号分压电阻一端接左节点a，另一端接下节点d，所述一号整流二极管VD1正极接右节点c，负极接上节点b，所述二号整流二极管VD2正极接下节点d，负极接右节点c；所述扩大量程单元包括电流互感器CT及滑动触头(7)，所述电流互感器次级线圈(2)的同名端与所述左节点a联结，所述电流互感器次级线圈(2)的异名端与所述右节点c联结；所述电流互感器初级线圈(3)包括初级一号抽头(4)、初级二号抽头(5)、初级三号抽头(6)，在使用过程中，所述滑动触头(7)分别与所述初级一号抽头(4)、初级二号抽头(5)及初级三号抽头(6)接触。

【技术特征摘要】
1.新型交流电流表头，包括整流单元及扩大量程单元，其特征是：所述整流单元包括旋转式指针表头(1)、一号分压电阻R1、二号分压电阻R2、一号整流二极管VD1、二号整流二极管VD2及限流电阻Rs，所述旋转式指针表头(1)与所述限流电阻Rs串联后，一端接上节点b，另一端接下节点d，所述一号分压电阻R1一端接左节点a，另一端接上节点b，所述二号分压电阻一端接左节点a，另一端接下节点d，所述一号整流二极管VD1正极接右节点c，负极接...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆丽娟，赵永芳，
申请(专利权)人：山西能源学院，
类型：新型
国别省市：山西,14