电动式仪表（也称为电动系仪表）是一种重要的电气测量仪表，其工作原理基于载流线圈之间的电磁力相互作用。

以下是其核心原理、特点和应用的中文说明：

1. 核心工作原理：

   • 它包含两个线圈：
     • 固定线圈： 通常分成两段，产生一个与待测电流（I1）成正比的磁场。
     • 可动线圈： 安装在转轴上，可以自由转动。电流（I2）流过它，该电流通常与被测的量有关（可能直接是被测电流本身，或者是经过变换的电流）。
   • 转矩的产生： 当电流流过这两个线圈时，可动线圈处在固定线圈产生的磁场中，会受到电磁力（安培力）的作用，从而产生转动力矩（转矩），驱动可动部分（包括指针或反光镜）偏转。
   • 转矩与电流的关系： 产生的转动力矩与两个线圈中电流的乘积成正比（即 T ∝ I1 * I2）。如果两个电流相同（如直接测量电流时），则转矩与电流的平方成正比（T ∝ I²）。
   • 平衡与读数： 可动部分的偏转会拉伸游丝或张丝，产生反作用力矩。当转动力矩与反作用力矩平衡时，指针停止在某一位置，该位置指示出被测电量的大小（电流、电压或功率）。阻尼装置（如空气阻尼器）确保指针快速稳定。

2. 主要特点：

   • 交直流两用： 这是其最突出的优点之一。由于转矩方向取决于两线圈电流的瞬时方向（乘积），当电流方向同时改变时，转矩方向不变。因此，既能测量直流，也能测量交流（指针指示的是交流的有效值）。
   • 高精度： 结构中没有铁磁材料（铁芯），避免了磁滞和涡流损耗带来的误差，因此准确度高（常用于0.1至0.5级精密仪表）。
   • 可测功率： 天然适合测量功率。固定线圈串联在负载电路中反映负载电流（I），可动线圈串联一个大电阻后并联在负载两端反映负载电压（V）。此时转动力矩 T ∝ I * V ∝ P，即指针偏转直接正比于负载消耗的功率。
   • 刻度特性： 测量电流或电压时，由于转矩与电流平方成正比，刻度不均匀（平方律刻度），低量程部分读数密集。
   • 过载能力弱： 可动线圈导线细，固定线圈匝数多导线细，过载容易烧毁。
   • 自身功耗较大： 建立足够磁场需要一定电流，相比磁电式仪表功耗较大。
   • 易受外磁场干扰： 因无铁磁材料屏蔽，磁场较弱，易受外界磁场影响，常需加磁屏蔽罩。
   • 成本较高： 结构相对复杂，制造精度要求高。

3. 主要应用：

   • 直流和交流精密测量： 实验室用作高精度的交直流电流表、电压表标准表。
   • 功率表： 是制作电动系功率表的标准结构，用于测量直流和各种频率交流电路的功率（有功功率）。
   • 频率表： 利用其阻抗随频率变化的特性，可构成测量工频或更高频率的电动系频率表。
   • 相位表和功率因数表： 特殊设计的电动系仪表可测量相位差或功率因数。
   • 交流标准表： 由于其高精度和交直流两用特性，常作为校准其他交流仪表的标准表。

总结： 电动式仪表是一种利用载流线圈间电磁力工作的精密指示仪表。其最大优势是交直流两用、准确度高并能直接测量功率，使其成为实验室和工程中测量功率及用作交直流标准表的理想选择。但其刻度不均匀、功耗大、易受外磁场干扰且成本较高也是需要考虑的因素。