2024年5月24日发(作者：荤艺)
磁电系仪表
磁电系仪表是指由可动线圈中电流产生的磁场与固定
线圈的永久磁铁磁场相互作用而工作的仪表。这种仪表可以
具有一个以上的线圈，可用以测量各种线圈中电流的总和或
电流的比率。也称动圈式仪表。
一 磁电系仪表的优点：
1 准确度高，这种仪表可以制成0.1级甚至0.05级；
2 灵敏度高，可达10
-10
A/格，所以可制成检流计。万用
表的表头都是采用磁电系的；
3 电压表的内阻很高、电流表的压降较小，所以仪表的功
率消耗甚小。
4 由于仪表的测量机构本身的磁场较强，且有屏蔽作用，
所以，这种仪表受外磁场的影响甚小。
5 具有均匀的刻度；
6阻尼作用较好，一般不超过2s～3s;
7 磁电系仪表配以变换器可以很方便的测量交流电量和
非电量。
此外，磁电系仪表的温度影响较小，而且有一定的过载
能力。
磁电系仪表的主要缺点是结构比较复杂，制造成本高，而
且只能用于测量直流。
二 工作原理
磁电系仪表的原理性结构如图所示。
1----永久磁铁及其极掌；2----圆柱形软铁芯；3----套于圆
柱形软铁芯上的可动线圈，这个线圈靠轴轴承或张丝的支撑
以圆柱形软铁芯的中心O为中心转动。
当可动线圈通以电流I时，根据左手定则，在线圈左右两
边就会产生电磁力F，
F=BILN (1)
式中：B—气隙中的磁感应强度，T；
L----动圈上与磁场方向垂直的边的长度，m;
N----动圈的匝数。
作用在动圈上的总转动力矩为T
T = 2Fr =BINA (2)
式中：r—转轴o到框架一边的距离，m；
B----磁感应强度，T;
A= 2rL----框架的有效面积。
（左手定则：左手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。
把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，四指指向电流方向（既正电荷运动
的方向）则大拇指的方向就是导体受力方向。）
反作用力矩通常用游丝、张丝或悬丝产生。当反作用力
矩和转动力矩相等时，仪表指针将停留在某一稳定的位置。
这时有 BINA=Wα
所以 α =
W
BINA (3)
1
式中：α—仪表动圈的转角，rad；
W----反作用力矩系数，（N·m）/rad;
对于已经制成的仪表 ，W、B、N和A都是常量。所以，
动圈的偏转角α与被测量电流成正比，标度尺是均匀的。
磁电系仪表的阻尼可以利用仪表的可动线圈本身产生，
不必在另设阻尼装置。阻尼力矩可由下述三种方式之一或者
它们的组合产生：
a仪表的铝制框架；
b仪表的可动线圈本身；
c在仪表的可动线圈上专门绕一个线圈，并把这个线圈短
路起来。通常称为阻尼线圈。
当可动线圈在磁场中活动时会产生阻尼力矩，力矩大小可
用下式表示：
T
z
= - BAN/R·
(4)
t
式中：B、A、N和α—意义同式（1）；
R----线圈（或铝框）回路总电阻，Ω;
t
---可动线圈的角速度，rad/s
T
z
的单位是，负号表明它与主动转矩方向相反。
三 磁电系仪表的使用
1 磁电系仪表只能在直流电路使用，所以，使用时一定要注
意仪表的极性。标有“+”号极性的端钮，接到被测量的正
极；标有“—”号极性的端钮，接到被测量的负极。
222
2 磁电系仪表所测量的是被测量的平均值，这是因为可动部
分受惯性影响，跟不上被测电量的瞬息变化，所以磁电系仪
表只能反映被测量的平均值。
当这种仪表接入正弦交流电路时，因为正负两个半波的
平均值为零，所以其指示也为零。但是当电流过大时，也会
因过载而使仪表线圈或仪表线路元件烧毁。因为磁电系仪表
的过载能力是比较差的。
3 磁电系仪表的功率消耗很小。作为电流表，他的内阻很小；
作为电压表时，他的内阻很大。所以，对被测电路的过载状
况影响甚小，这是其它系仪表所不及的。但是作为电压表时，
他的内阻不如静电系仪表高。
4磁电系仪表的测量范围很宽，电流下限可以达到纳安级，
上限可达数千安。使用毫伏表和外附分流器测量大电流时，
毫伏表必须采用定值导线。使用毫伏表测量电压时也应该采
用定值导线，以避免导线压降引起的测量误差。
5 在搬运过程中仪表可动部分可能会因为振动而损坏，因
此，对某些精密的磁电系仪表（特别是磁电系检流计）在使
用过后应将其正负端子用导线端接，以加大其阻尼作用，限
制可动部分的摆动，从而保护仪表不受损害。
6 在使用仪表时，应避免颠震。被测对象的量值不清楚时，
应该用仪表的最大量限初测，逐步降低仪表的量限，勿使仪
表指针指示在2/3满刻度以上。
7 仪表应按周期检测，如有超差现象应及时修理或进行误差
调整。
2024年5月24日发(作者：荤艺)
磁电系仪表
磁电系仪表是指由可动线圈中电流产生的磁场与固定
线圈的永久磁铁磁场相互作用而工作的仪表。这种仪表可以
具有一个以上的线圈，可用以测量各种线圈中电流的总和或
电流的比率。也称动圈式仪表。
一 磁电系仪表的优点：
1 准确度高，这种仪表可以制成0.1级甚至0.05级；
2 灵敏度高，可达10
-10
A/格，所以可制成检流计。万用
表的表头都是采用磁电系的；
3 电压表的内阻很高、电流表的压降较小，所以仪表的功
率消耗甚小。
4 由于仪表的测量机构本身的磁场较强，且有屏蔽作用，
所以，这种仪表受外磁场的影响甚小。
5 具有均匀的刻度；
6阻尼作用较好，一般不超过2s～3s;
7 磁电系仪表配以变换器可以很方便的测量交流电量和
非电量。
此外，磁电系仪表的温度影响较小，而且有一定的过载
能力。
磁电系仪表的主要缺点是结构比较复杂，制造成本高，而
且只能用于测量直流。
二 工作原理
磁电系仪表的原理性结构如图所示。
1----永久磁铁及其极掌；2----圆柱形软铁芯；3----套于圆
柱形软铁芯上的可动线圈，这个线圈靠轴轴承或张丝的支撑
以圆柱形软铁芯的中心O为中心转动。
当可动线圈通以电流I时，根据左手定则，在线圈左右两
边就会产生电磁力F，
F=BILN (1)
式中：B—气隙中的磁感应强度，T；
L----动圈上与磁场方向垂直的边的长度，m;
N----动圈的匝数。
作用在动圈上的总转动力矩为T
T = 2Fr =BINA (2)
式中：r—转轴o到框架一边的距离，m；
B----磁感应强度，T;
A= 2rL----框架的有效面积。
（左手定则：左手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。
把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，四指指向电流方向（既正电荷运动
的方向）则大拇指的方向就是导体受力方向。）
反作用力矩通常用游丝、张丝或悬丝产生。当反作用力
矩和转动力矩相等时，仪表指针将停留在某一稳定的位置。
这时有 BINA=Wα
所以 α =
W
BINA (3)
1
式中：α—仪表动圈的转角，rad；
W----反作用力矩系数，（N·m）/rad;
对于已经制成的仪表 ，W、B、N和A都是常量。所以，
动圈的偏转角α与被测量电流成正比，标度尺是均匀的。
磁电系仪表的阻尼可以利用仪表的可动线圈本身产生，
不必在另设阻尼装置。阻尼力矩可由下述三种方式之一或者
它们的组合产生：
a仪表的铝制框架；
b仪表的可动线圈本身；
c在仪表的可动线圈上专门绕一个线圈，并把这个线圈短
路起来。通常称为阻尼线圈。
当可动线圈在磁场中活动时会产生阻尼力矩，力矩大小可
用下式表示：
T
z
= - BAN/R·
(4)
t
式中：B、A、N和α—意义同式（1）；
R----线圈（或铝框）回路总电阻，Ω;
t
---可动线圈的角速度，rad/s
T
z
的单位是，负号表明它与主动转矩方向相反。
三 磁电系仪表的使用
1 磁电系仪表只能在直流电路使用，所以，使用时一定要注
意仪表的极性。标有“+”号极性的端钮，接到被测量的正
极；标有“—”号极性的端钮，接到被测量的负极。
222
2 磁电系仪表所测量的是被测量的平均值，这是因为可动部
分受惯性影响，跟不上被测电量的瞬息变化，所以磁电系仪
表只能反映被测量的平均值。
当这种仪表接入正弦交流电路时，因为正负两个半波的
平均值为零，所以其指示也为零。但是当电流过大时，也会
因过载而使仪表线圈或仪表线路元件烧毁。因为磁电系仪表
的过载能力是比较差的。
3 磁电系仪表的功率消耗很小。作为电流表，他的内阻很小；
作为电压表时，他的内阻很大。所以，对被测电路的过载状
况影响甚小，这是其它系仪表所不及的。但是作为电压表时，
他的内阻不如静电系仪表高。
4磁电系仪表的测量范围很宽，电流下限可以达到纳安级，
上限可达数千安。使用毫伏表和外附分流器测量大电流时，
毫伏表必须采用定值导线。使用毫伏表测量电压时也应该采
用定值导线，以避免导线压降引起的测量误差。
5 在搬运过程中仪表可动部分可能会因为振动而损坏，因
此，对某些精密的磁电系仪表（特别是磁电系检流计）在使
用过后应将其正负端子用导线端接，以加大其阻尼作用，限
制可动部分的摆动，从而保护仪表不受损害。
6 在使用仪表时，应避免颠震。被测对象的量值不清楚时，
应该用仪表的最大量限初测，逐步降低仪表的量限，勿使仪
表指针指示在2/3满刻度以上。
7 仪表应按周期检测，如有超差现象应及时修理或进行误差
调整。