单选题
便携式交流电压表,通常采用测量机构( )
A
磁电系
B
电磁系
C
静电系
D
电动系
答案解析
正确答案:D
解析:
本题考查电工测量仪表中交流电压表的常用测量机构类型。
题干:便携式交流电压表,通常采用测量机构( )
选项分析:
A:磁电系
磁电系仪表基于永久磁铁与可动线圈间的电磁力矩工作,其指针偏转与通过线圈的**直流电流平均值**成正比。由于线圈惯性及磁路结构限制,它**不能直接响应交流信号**(交变电流在一个周期内平均值为零,无法产生稳定偏转)。虽可通过整流器构成整流式仪表用于交流测量,但此时已非纯磁电系,且精度和频率特性受限。因此,磁电系不是便携式交流电压表的典型测量机构。
B:电磁系
电磁系仪表利用被测电流通过固定线圈建立磁场,使可动铁片磁化并受力偏转。其偏转角近似与被测电流(或电压)的**平方成正比**,故刻度非均匀(前密后疏),且存在磁滞、涡流误差,准确度一般为0.5~1.0级。虽可用于交直流两用,但因功耗较大、易受外磁场干扰、过载能力弱,**多用于固定安装式交流电表(如配电盘表)**,较少用于高精度、便携式场合。
C:静电系
静电系仪表基于电荷间静电力(库仑力)工作,可直接测量高电压、极小电流,理论上无频率限制,功耗极小,适用于高压、高频及标准计量。但其输出转矩极小,灵敏度低,结构精密脆弱,易受湿度、灰尘影响,**主要用于实验室高压静电电压表或标准表,不适用于常规便携式交流电压表**。
D:电动系(正确答案)
电动系仪表由固定线圈和可动线圈组成,通以被测电流(或经分压/分流后的电流)后,两线圈磁场相互作用产生转动力矩。其偏转角与两线圈电流的乘积平均值成正比。当用于电压测量时,固定线圈与可动线圈串联接入分压电阻,其偏转正比于电压有效值(在正弦条件下)。
关键优势包括:
- 可**精确测量交流有效值**(对正弦及非正弦波形均能反映其真实有效值,前提是频率在设计范围内);
- 准确度高(可达0.1~0.5级),适合便携式精密仪表;
- 可交直流两用(同一仪表可测交、直流电压/电流/功率);
- 刻度较均匀,受外磁场影响较小(因自身磁场强);
- 历史上及传统模拟式便携万用表(如MF系列)的交流电压档普遍采用电动系测量机构(配合整流器的较少见,整流式多用于低成本磁电系改装;而真正宽频、高精度便携交流表仍以电动系为经典方案)。
需注意:现代数字万用表(DMM)普遍采用电子式A/D转换技术,不属于上述机械式测量机构范畴。但本题明确指向“便携式**交流电压表**”且限定为“测量机构”,属传统电工仪表分类范畴,强调的是模拟式便携表的典型结构。在该语境下,**电动系是兼顾精度、交直流兼容性、便携性与工程实用性的首选方案**。
核心知识点总结:
1. 磁电系:仅适用于直流(或配整流器用于交流,但非本体测量机构);
2. 电磁系:交直流可用,但精度与便携性不足,多用于固定安装;
3. 静电系:高电压、小电流、高阻抗测量,非通用便携方案;
4. 电动系:交直流有效值测量基准之一,精度高、适用性强,是传统便携式交流电压表(尤其较高精度等级)的标准测量机构。
因此,正确答案为 D:电动系。
相关知识点:
便携式交流电压表,电动系测量
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