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兆歐表的結構和工作原理

檢查電機、電器及線路的絕緣情況和測量高值電阻,常應用兆歐表。兆歐表是一種利用磁電式流比計的線路來測量高電阻的儀表,其構造如圖1所示。在永久磁鐵的磁極間放置著固定在同一軸上而相互垂直的兩個線圈。一個線圈與電阻R串聯,另一個線圈與被測電阻Rx串聯,然後將兩者並聯於直流電源。電源安置在儀表內,是一手搖直流發電機,其端電壓為U。

兆歐表的結構和工作原理

圖1 兆歐表的構造

在測量時兩個線圈中透過的電流分別為

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式中R1和R2為兩個線圈的電阻。兩個通電線圈受磁場的作用,產生兩個方向相反的轉矩

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式中

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分別為兩個線圈所在處的磁感應強度與偏轉角

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之間的函式關係。因為磁場是不均勻的(圖1是一示意圖),所以這兩函式關係並不相等。

儀表的可動部分在轉矩的作用下發生偏轉,直到兩個線圈產生的轉矩相平衡為止。這時

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(1)

上市表明,偏轉角

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和兩線圈中電流之比有關,故稱為流比計。

由於

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所以

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(2)

可見偏轉角一被測電阻有一定的函式關係,因此,儀表的刻度尺就可以直接按電阻來分度。這種儀表的讀數與電源電壓無關,所以手搖發電機轉動的快慢不影響讀數。

線圈中的電流是經由不會產生阻轉矩的柔韌的金屬帶引入的,所以當線圈中無電流時,指標將處於隨遇平衡狀態。

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