李钊 、郭丽君、 王敏
中车永济电机有限公司 山西省永济市 044502
摘要：伴随着科学技术的飞跃发展，电气自动化测量技术的发展进程也不可同日而语，目前电气自动化测量设备正在朝着网络化、智能化、小型化、多功能化、数字化、高自动化、集成化方向、低功耗等方向发展。电气自动化是现代科学技发展进一步成熟的重要标志，电气自动化发展的同时也带来了电气自动化测量设备技术的快速发展。目前微电子技术、自动控制技术以及计算机技术也融入到了电气测量设备中的应用发展中，并且随着这三门技术的不断发展也促使了电气测量设备处于不断地更新变化中，并不断的朝着自动化和高精度方向发展，并且伴随着其在实验室以及多种行业中的广泛应用，使其在现代科学技术的发展与众多行业中扮演着越来越重要的角色。本文主要针对电气自动化中测量设备技术进行探究。
关键词：电气自动化；测量设备；技术探究
1.电气自动化测量设备的技术原理
1.1电动系仪表设备
电动系仪表设备是一种合成的电气测量系统，它是由两种固定线圈及可动线圈合成的。通电后，系统会形成一种根据指针稳定时的数据及状态计算出可动线圈受到的驱动力矩的能量。当该系统作为电流表或电压表时，如果两组线圈检测的是同一电流或同一电流的一部分，那么被测电压或电流的平方都随着指针的偏转角度而变化，且电压或电流的平方与指针的偏转角度之间呈正比关系。此外，指针的偏转角也随着互感随偏转角的变化率的变化而变化，二者之间也成正比关系。电动系仪表设备具有的特征是：要实现其大量程电流表的功能，可将固定及可动两线圈并联；要实现其小量程电流表的功能，可将两种线圈串联；要实现其电压表的功能，在控制量程方面可串联不同的附加电阻。
1.2电磁系仪表设备
这种设备主要有两大类，根据结构进行区分可以分成原线圈排斥型和扁线圈吸引型。排斥性线圈指的是，通电以后会将可动铁心与固定贴心一并磁化，而且两种铁心磁化之后表现为同侧同极，所以互相排斥，指针会因此发生一定程度偏转，而吸引性线圈则同侧不同极互相吸引，从而产生使指针偏转的力。驱动力矩会产生一定反作用力矩，在与游丝达到相对平衡状态时，指针就会停留在一个固定的位置，此位置的读数即为目标数据。可以看出电磁系仪表设备也有其自身特征，如下：若将交流电接入可动铁心，可以看到瞬间指针指数发生很大变化、速度很快；与此同时，指针偏转的角度和被测量电流瞬时值的平方之间呈正比，该角度与交流电路有效值的平方也成正比。可以看出，电磁系仪表设备不仅适用于对交流电的测量，也适用于对直流电的测量。
1.3磁电系检流计设备
磁电系检流计的具体原理是：根据检流计可动线圈在通电后能够产生力矩的特点，另外，在力矩的作用下检流计可动线圈能够不断运动起来，正如牛顿第二定律的内容，“产生的力矩与阻力矩和惯性力矩之间都具有平衡关系”只要驱动力矩有变化发生，那么随之而来的就是可动线圈夹角的变化，所以在磁电系检流计从静止状态转移到稳定状态的过程中就很有可能会受到外电阻尼产生的阻力的影响，并且阻尼不仅可以决定可动线圈的稳定性，除此之外，还会因为可动部件质量轻而导致其摩擦力也很小，但是如果对其增加一定的驱动力矩，那么惯性冲力就会跨过平衡点，只要是跨过了平衡点那么势必就导致可动线圈左右不停地摆动。同样的道理，如果外电阻和可动线圈产生比较小的回路电阻，那么比较大的阻尼就可以由此产生出来，从而有效避免振动状况的出现。
1.4磁电系仪表设备
这种设备需要通过可动线圈通电之后，电磁力矩带动指针发生转动而实现其功能。当可动线圈处于相对稳定状态时，驱动力矩与发作用力矩之间大小相等，指针的偏转角度与可动线圈中电流大小之间为正比关系。在交流电路中使用磁电系仪表设备时，需要搭配使用整流器。这种设备也有自身的优势，主要表现为：指针偏转角度的大小与可动线圈之中通过电流大小密切相关，两者关系为正比，偏转角度随着电流的增大而增大；该设备中仪表刻度比较均匀，在制作表面时可以省去一些工序，不易发生错误；该仪表较为灵敏、准确性也比较高。在制作以表示，将永久磁铁与贴心之间的缝隙设置得比较小，气隙间能够实现比较强的磁感应能力。当磁感应力增强，驱动力矩会相应变大，指针稳定性也由此得到提升。该设备中，内部磁场与外部磁场相对独立，互相之间不会产生较大影响，测量结果表现得较为稳定。
2.电气自动化测量设备具体应用
2.1一般应用
电气自动化测量设备的应用范围可以说十分广泛，在很多领域都发挥着重要作用。举例来说在原材料自动化测量方面可以发挥出很大的效用价值，主要内容为对批量生产的原材料进行测量，测量的一般方法为超声或者涡流。在获得相应测量数据方面，根据不同材料的具体特点可以采取具体方式。电气自动化测量设备的发展和应用不仅仅在一定程度上提高了自动化监测技术的水平，还能够真正地服务于科学研究，例如对材料的微结构表面特征进行分析、对缺陷进行评估等等，一般流程为，首先使用自动化测量技术对一些比较重的铸件和锻件进行超声扫描、获得其各项参数，然后使用射线成像方法对焊接缝隙进行检查，这时也需要超声自动化扫描技术的辅助，能够较为准确、全面地反映出各类具体信息，在生产管道和特殊用途设备中发挥重要作用。
2.2在高精度领域应用
电气自动化测量设备已经充分证明了自身的优势和作用，对于一些材料精度较高的领域，如果仍然使用传统的复合材料测量将耗费大量人力、物力和财力，并且最终的精度难以获得充分保障，在一定程度上影响到生产进度和经济效益。与此同时，复合材料内部结构较为复杂，检测难度随之加大，这就对检测技术水平提出了更高的要求。在这样的背景下，自动化测量设备和技术不可替代的作用变得越来越突出。在自动化测量设备和技术实际应用中，首先，应该安装超声换能器，确保多轴扫描机构对称分布。其次，借助探头对内部构件进行全面扫描，利用超声自动化测量技术来检测材料中存在的质量缺陷问题，自动化扫描设备和自动化控制技术的整合，可以更有效地提升测量成效，实现同步控制，将材料中存在的缺陷问题反馈出来。
2.3在电力企业中的应用
在电气企业中应用电气自动化测量设备能够实现对电网各个环节和部分的精密监控，举例来说较为典型的有高精度宽频带电流传感器，应用于对电网系统中可以及时发现电压与电流的异常。在使用这些仪器的过程中不难发现电网中的故障发生大多数与系统过电压状态紧密相关，且可以帮助实现电网中的故障原因监测。当检测到过电压状态可以获得更加准确的电压信号，及时对电容设备进行调整，向地面输出多余电流，重新构建母线电压波形，实现高压电网的精准测量。科学技术发展带来电子设备的进步，这些新的电子设备很容易对电网的供电质量造成影响，带来一定的冲击性和不平衡性。若使用电气自动化测量设备进行测量，可以将这些不稳定因素带来的损害降到最低。
结 语：
目前，电气自动化测量设备已经发展成为现代工业生产和科学研究的重要保障。电气自动化测量设备的技术理论研究对电气自动化测量技术的发展尤其有非常重要的意义。所以，对内我们应该紧密结合具体的应用促进自动化技术的网络化和数字，对外，对于自动化相关部门来说，应该加大对电气自动化测量设备技术原理研究的重视，为我国电气自动化发展不断的注入新鲜血液和源源不断的动力。
参考文献：
[1]商丹丹.浅析电气自动化的测量设备技术[J].国防制造技术，2016，03：70~72.
[2]吕东.电气自动化测量设备的技术原理与应用[J].科技传播，2015，24：94+116.