呂東

摘要 電氣自動化是現(xiàn)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)中的核心技術(shù)，而電氣自動化測量設(shè)備則是電氣自動化技術(shù)的重要組成部分。隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是電子信息技術(shù)的發(fā)展，電氣自動化測量設(shè)備向著全數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、低耗能化、多功能化及集成化方向發(fā)展。本文主要對電氣自動化的重要性、電氣自動化測量設(shè)備的技術(shù)原理及其在電網(wǎng)企業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞 電氣自動化；測量設(shè)備；技術(shù)原理

中圖分類號TM93 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號1674-6708（2015） 153-0094-01

在電氣信息領(lǐng)域中，雖然電氣工程及自動化興起的時(shí)間并不是很長，但由于其和工業(yè)生產(chǎn)以及人們的日常生活關(guān)系比較緊密，因此在發(fā)展速度及所取得的成果方面都比較豐碩。電氣自動化已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。電氣自動化的應(yīng)用范圍較為廣闊，例如農(nóng)業(yè)、工業(yè)、經(jīng)濟(jì)、國防等領(lǐng)域。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和信息時(shí)代的到來，電氣自動化也受到信息技術(shù)的推動，發(fā)展的愈加快速。

1 電氣自動化的重要性

電子自動化的發(fā)展是我國高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志。目前隨著自動控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及微電子技術(shù)在電氣化測量設(shè)備中的應(yīng)用，電氣測量設(shè)備不斷朝著更加自動及高精度的方向發(fā)展。加上它在其他行業(yè)以及實(shí)驗(yàn)室等的應(yīng)用范圍的廣泛性，其在現(xiàn)代高科技技術(shù)發(fā)展及眾多行業(yè)中扮演著越來越重要的角色。同時(shí)它也為我國實(shí)現(xiàn)工業(yè)化及信息化奠定了良好的基礎(chǔ)。只有首先實(shí)現(xiàn)自動化，才能繼續(xù)發(fā)展，朝著工業(yè)化及信息化方向邁進(jìn)。

2 電氣自動化測量設(shè)備的技術(shù)原理

2.1 電動系儀表設(shè)備的技術(shù)原理

電動系儀表設(shè)備是一種合成的電氣測量系統(tǒng)，它是由兩種固定線圈及可動線圈合成的。通電后，系統(tǒng)會形成一種根據(jù)指針穩(wěn)定時(shí)的數(shù)據(jù)及狀態(tài)計(jì)算出可動線圈受到的驅(qū)動力矩的能量。當(dāng)該系統(tǒng)作為電流表或電壓表時(shí)，如果兩組線圈檢測的是同一電流或同一電流的一部分，那么被測電壓或電流的平方都隨著指針的偏轉(zhuǎn)角度而變化，且電壓或電流的平方與指針的偏轉(zhuǎn)角度之間呈正比關(guān)系。此外，指針的偏轉(zhuǎn)角也隨著互感隨偏轉(zhuǎn)角的變化率的變化而變化，二者之間也呈正比關(guān)系。電動系儀表設(shè)備具有的特征是：要實(shí)現(xiàn)其大量程電流表的功能，可將固定及可動兩線圈并聯(lián)；要實(shí)現(xiàn)其小量程電流表的功能，可將兩種線圈串聯(lián)；要實(shí)現(xiàn)其電壓表的功能，在控制量程方面可串聯(lián)不同的附加電阻。

2.2 電磁系儀表設(shè)備的技術(shù)原理

電磁系儀表設(shè)備的結(jié)構(gòu)主要分為兩類：原線圈排斥型及扁線圈吸引型。排斥型線圈在通電后會同時(shí)磁化可動鐵心及固定鐵心，且兩鐵心同一側(cè)磁化的極性一致導(dǎo)致形成排斥力，促使指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；吸引型線圈則剛好相反，形成吸引力，促使指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。驅(qū)動力矩產(chǎn)生的反作用力矩與游絲剛好平衡時(shí)，指針會出現(xiàn)停留在固定位置的情況，從而測量出目標(biāo)數(shù)據(jù)。電磁系儀表設(shè)備具有的特征是：可動鐵心在接入交流電的前提下，瞬時(shí)值的變化速度非?？?。與此同時(shí)指針的偏轉(zhuǎn)角與被測電流的瞬時(shí)值的平方以及交流電路有效值的平方都呈正比關(guān)系。由此可見，電磁系儀表設(shè)備既能對交流電進(jìn)行測量，也能對直流電進(jìn)行測量。

2.3 磁電系檢流計(jì)設(shè)備的技術(shù)原理

磁電系檢流計(jì)設(shè)備的技術(shù)原理是：通電后，檢流計(jì)使可動線圈產(chǎn)生力矩并在力矩作用下運(yùn)動。根據(jù)牛頓第二定律，所產(chǎn)生的力矩慣性力矩、阻尼力矩以及所產(chǎn)生的力矩之間具有平衡關(guān)系。驅(qū)動力矩的變化使得可動線圈也隨之變化。因此磁電系檢流計(jì)設(shè)備在從靜止到穩(wěn)定的過程中會受到外電阻所產(chǎn)生的阻尼的影響。

2.4 磁電系儀表設(shè)備的技術(shù)原理

磁電系儀表設(shè)備的技術(shù)原理是：通過對可動線圈通電，實(shí)現(xiàn)電磁力矩帶動指針轉(zhuǎn)動的功能。在這種技術(shù)原理的前提下，當(dāng)可動線圈處于穩(wěn)定狀態(tài)之后，驅(qū)動力矩與反作用力矩相同，偏轉(zhuǎn)角也與可動線圈中的電流成正比。如果在交流電路中必須使用磁電系儀表設(shè)備，就要安裝整流器。磁電系儀表設(shè)備具有的優(yōu)勢是：指針的偏轉(zhuǎn)角度隨著可動線圈經(jīng)過的電流的變化而變化，且兩者之間成正比；標(biāo)尺刻度也較為均勻，因此在標(biāo)尺制作方面非常容易；儀表靈敏度及準(zhǔn)確性較高。原因是制作儀表所使用的永久磁鐵及鐵心之間的氣隙較小，導(dǎo)致氣隙間對磁的感應(yīng)能力較強(qiáng)。磁感應(yīng)能力強(qiáng)時(shí)，驅(qū)動力矩就會相應(yīng)增大，指針的穩(wěn)定性也增加。且內(nèi)部磁場較強(qiáng)使得受外部磁場的影響較小，保證儀表測量結(jié)果的準(zhǔn)確性及科學(xué)性；功率消耗小。

3 電氣自動化測量設(shè)備的應(yīng)用

電氣自動化測量技術(shù)在許多行業(yè)都得到廣泛應(yīng)用。本文主要對其一般應(yīng)用、典型應(yīng)用及在電網(wǎng)企業(yè)的應(yīng)用講行介紹。