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摘要：电气自动化是现代科学的重要标志，也是工业现代化的核心技术，其中的电气自动化测量设备则是电气自动化过程中不可或缺的一部分。目前电气自动化测量设备还将橄榄枝伸向了全数字化、网络化、智能化等发展方向。本文笔者试着阐述了电气自动化测量设备的技术原理并探讨了电气自动化测量设备在现实中的应用。
关键词：电气自动化测量设备；技术原理；应用
引言
随着科学技术的迅猛发展，电气自动化测量技术也在不断进步，自动控制技术和计算机技术的发展步伐也随之加快，因此当其应用在电气测量设备中时，电气测量设备也不断的在发生变化，慢慢向自动化与高精度方向发展。目前电气自动化测量技术在实验室以及其它行业中的应用都非常广泛，在现代科学技术中的作用也越来越显著。
1电气自动化的重要性
电子自动化的发展是我国高科技产业发展的重要标志。目前随着自动控制技术、计算机技术及微电子技术在电气化测量设备中的应用，电气测量设备不断朝着更加自动及高精度的方向发展。加上它在其他行业以及实验室等的应用范围的广泛性，其在现代高科技技术发展及众多行业中扮演着越来越重要的角色。同时它也为我国实现工业化及信息化奠定了良好的基础。只有首先实现自动化，才能继续发展，朝着工业化及信息化方向迈进。
2电气自动化测量设备的技术原理
2.1电动系仪表设备的技术原理
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，二者之间也呈正比关系。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。
2.2电磁系仪表设备的技术原理
电磁系仪表设备的结构主要分为两类：原线圈排斥型及扁线圈吸引型。排斥型线圈在通电后会同时磁化可动铁心及固定铁心，且两铁心同一侧磁化的极性一致导致形成排斥力，促使指针发生偏转；吸引型线圈则刚好相反，形成吸引力，促使指针发生偏转。驱动力矩产生的反作用力矩与游丝刚好平衡时，指针会出现停留在固定位置的情况，从而测量出目标数据。电磁系仪表设备具有的特征是：可动铁心在接入交流电的前提下，瞬时值的变化速度非常快。与此同时指针的偏转角与被测电流的瞬时值的平方以及交流电路有效值的平方都呈正比关系。由此可见，电磁系仪表设备既能对交流电进行测量，也能对直流电进行测量。
2.3磁电系检流计设备的技术原理
磁电系检流计设备的技术原理是：通电后，检流计使可动线圈产生力矩并在力矩作用下运动。根据牛顿第二定律，所产生的力矩惯性力矩、阻尼力矩以及所产生的力矩之间具有平衡关系。驱动力矩的变化使得可动线圈也随之变化。因此磁电系检流计设备在从静止到稳定的过程中会受到外电阻所产生的阻尼的影响。
2.4磁电系仪表设备的技术原理
磁电系仪表设备的技术原理是：通过对可动线圈通电，实现电磁力矩带动指针转动的功能。在这种技术原理的前提下，当可动线圈处于稳定状态之后，驱动力矩与反作用力矩相同，偏转角也与可动线圈中的电流成正比。如果在交流电路中必须使用磁电系仪表设备，就要安装整流器。磁电系仪表设备具有的优势是：指针的偏转角度随着可动线圈经过的电流的变化而变化，且两者之间成正比；标尺刻度也较为均匀，因此在标尺制作方面非常容易；仪表灵敏度及准确性较高。原因是制作仪表所使用的永久磁铁及铁心之间的气隙较小，导致气隙间对磁的感应能力较强。磁感应能力强时，驱动力矩就会相应增大，指针的稳定性也增加。且内部磁场较强使得受外部磁场的影响较小，保证仪表测量结果的准确性及科学性；功率消耗小。
3电气自动化测量设备的应用
随着计算机、机械、电子等领域的高速发展，电气自动化测量技术在周边产业中也有相应的发展，而且已经被广泛的应用在了各种领域中，比如复合材料结构的自动化测量、焊缝以及管棒材的自动化测量等，其应用主要包括下面几个方面。
3.1电气自动化测量的一般应用
原材料的自动化测量主要是针对批量生产的原材料进行测量，根据原材料的特点，采用超声或者涡流等测量方法进行测量。这种新材料新工艺结构的超声自动化测量，主要是针对近年来航天航空等重要现代工业中迅速发展的复合材料、焊接技术等中的运用。电气自动化测量设备的应用不仅给自动化检测技术增添了活力，同时还为科学研究中材料的微结构表征、缺陷评估等方面的测量带来方便。在生产制造过程中用自动化测量来测量重要锻件和铸件，可用自动化超声扫描、基于射线的成像方法、焊缝的超声自动化扫描等方法。这个过程主要是针对重要管道、特种设备以及服役设备等的电气自动化测量。
3.2电气自动化测量设备的典型应用
某个企业生产的用于航天工业的某种复合材料，如果用已有的传统测量方法进行测量需要众多的技术人员花费几天的时间来进行测量，同时由于复合材料的承力结构和内部结构越来越复杂，人们对复合材料的质量、安全性和可靠性要求也日益提高。因此这时应采用自动化测量设备对复合材料进行测量。具体可以运用超声穿透法，利用安装在两个对称的多轴扫描机构上的超声换能器，使两个探头能够在被测复合材料的构件之间进行自动化扫描，利用入射声波在复合材料的衰减变化来测量复合材料的缺陷。此外，通过具体的技术控制和全面扫描，超声测量设备可以同步控制邻近工件的型面，并利用入射声波评估与识别复合材料中的反射信息的不足之处，在多轴扫描机构上安装超声换能器在数控系统和运动编程的共同作用下进行检测。一般来说复合材料的单个铺层厚度为0.15mm，因此我们采用反射法来进行测量，方便之处是如果要跟踪测量多个型面，只测量一个工件就够用。
4结语
科学研究与现代工业生产的重要保障在于电气自动化测量设备，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。因此自动化相关部门应该重视研究电气自动化测量设备的技术原理，同时结合具体应用促进自动化技术的网络化和数字化，为我国电气自动化发展提供源源不断的动力。
参考文献：
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