傳統(tǒng)的指針式電壓表和電流表都是根據(jù)一個(gè)原理就是電流的磁效應(yīng)。電流越大,所產(chǎn)生的磁力越大,表現(xiàn)出的就是電壓表上的指針的擺幅越大,電壓表內(nèi)有一個(gè)磁鐵和一個(gè)導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)圈,通過(guò)電流后,會(huì)使線(xiàn)圈產(chǎn)生磁場(chǎng),線(xiàn)圈通電后在磁鐵的作用下會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),這就是電流表、電壓表的表頭部分。
由于電壓表要與被測(cè)電阻并聯(lián),所以如果直接用靈敏電流計(jì)當(dāng)電壓表用,表中的電流過(guò)大,會(huì)燒壞電表,這時(shí)需要在電壓表的內(nèi)部電路中串聯(lián)一個(gè)很大的電阻,這樣改造后,當(dāng)電壓表再并聯(lián)在電路中時(shí),由于電阻的作用,加在電表兩端的電壓絕大部分都被這個(gè)串聯(lián)的電阻分擔(dān)了,所以通過(guò)電表的電流實(shí)際上很小,所以就可以正常使用了。
直流電壓表的符號(hào)要在V下加一個(gè)“_”,交流電壓表的符號(hào)要再V下加一個(gè)波浪線(xiàn)“~”。
具體估讀方法如下:
1、量程為3V和3A的電壓表和電流表,其最小分度為0.1V和0.1A,讀數(shù)要估讀到最小分度的十分之一。
2、量程為0.6A的電流表,其最小分度為0.02A,讀數(shù)要估讀到最小分度的一半,即不足半格的略去,超過(guò)半格的要按半格讀出,因此最后讀數(shù)如果以安培為單位,小數(shù)點(diǎn)后面有兩位,尾數(shù)可能為0、1、2、3?3、量程為15V的電壓表,其最小分度為0.5V,讀數(shù)要估讀到最小分度的,因此最后讀數(shù)以伏特為單位,小數(shù)點(diǎn)后面只有一位,尾數(shù)為0、12、3、4。
4、根據(jù)表的量程及最小分度值,正確讀出表的讀數(shù),包括估讀。
電壓表是測(cè)量電壓的一種儀器。由永磁體、線(xiàn)圈等構(gòu)成。電壓表是個(gè)相當(dāng)大的電阻器,理想的認(rèn)為是斷路。
電壓表測(cè)量電壓的原理:
由于通電的導(dǎo)體就會(huì)有電流流過(guò)。當(dāng)電壓表去測(cè)量某電源的電壓時(shí),同樣要吧電壓表接到電源的正負(fù)接,或者測(cè)量某電阻兩端電壓就接到電阻的兩端。這樣就要電流流過(guò)電壓表,電壓表的偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈就有電流流過(guò)。
由于通電導(dǎo)體周?chē)嬖诖艌?chǎng)。該磁場(chǎng)跟電壓表里面的磁體相互作用,就產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。這個(gè)電流越大,偏轉(zhuǎn)就越大。也就是說(shuō)電壓越高,偏轉(zhuǎn)越大。這個(gè)關(guān)系就反映出電壓的大小了。
電壓表的日常維護(hù):
?。?)由于磁電系電流表的過(guò)載能力很小,使用時(shí)一定要注意連接電路的極性和量限的選擇。
(2)若在測(cè)量中發(fā)現(xiàn)指針?lè)聪蚱D(zhuǎn)或正向偏轉(zhuǎn)超過(guò)標(biāo)度尺上滿(mǎn)刻度線(xiàn),應(yīng)立即斷電停止測(cè)量,待連接正確或重新選擇更大量限的電流表后再進(jìn)行測(cè)量。
?。?)當(dāng)測(cè)量工作完畢后,應(yīng)先斷電源,再?gòu)臏y(cè)量電路中取下電流表,將其放置在干燥、通風(fēng)和陰涼的環(huán)境中。對(duì)靈敏度、準(zhǔn)確度很高的微安表和毫安表,應(yīng)用導(dǎo)線(xiàn)將正、負(fù)端鈕連接起來(lái),以保護(hù)儀表的測(cè)量機(jī)構(gòu)。
在磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上加裝合適的測(cè)量線(xiàn)路,就構(gòu)成磁電系的電流表和電壓表。
(1)磁電系電流表的組成:
在磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu)中,由于可動(dòng)線(xiàn)圈的導(dǎo)線(xiàn)很細(xì),而且電流還要經(jīng)過(guò)游絲,所以允許通過(guò)的電流很小,約幾微安到幾百微安。要測(cè)量較大的電流,必須加接分流電阻。因此,磁電系電流表實(shí)際上是由磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu)與分流電阻并聯(lián)組成的,如圖所示。由于磁電系電流表只能測(cè)量直流電流,故又稱(chēng)為直流電流表。
設(shè)磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu)的內(nèi)阻為Rc,分流電阻為RA,被測(cè)電流為IX,根據(jù)并聯(lián)電路的分流公式,流過(guò)測(cè)量機(jī)構(gòu)的分電流IC應(yīng)為:
其中的n稱(chēng)為電流量程的擴(kuò)大倍數(shù)。式中說(shuō)明,要使電流表量程擴(kuò)大n倍,所并聯(lián)的分流電阻RA應(yīng)為測(cè)量機(jī)構(gòu)內(nèi)阻RC的1(n-1)??梢?jiàn),對(duì)于同一測(cè)量機(jī)構(gòu),只要配上不同的分流電阻,就能制成不同量程的電流表。這就是磁電系電流表的擴(kuò)程依據(jù)。
一般情況下,RA比RC小得多,故被測(cè)電流IX的絕大部分要經(jīng)分流電阻分流,實(shí)際通過(guò)測(cè)量機(jī)構(gòu)的電流IC只是IX的很小一部分。同時(shí),當(dāng)RC與RA數(shù)值一定時(shí),IX與IC之比也是一定的。因此,只要將電流表標(biāo)度尺的刻度放大IX/IC倍,就能用儀表指針的偏轉(zhuǎn)角來(lái)直接反映被測(cè)電流的數(shù)值。
(2)磁電系電壓表的組成:
一只內(nèi)阻為RC滿(mǎn)刻度電流為IC的磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu),本身就是一只量程為UC=ICRC的直流電壓表,只不過(guò)它的電壓量程很小。如果需要測(cè)量更高的電壓,就必須擴(kuò)大其電壓量程。根據(jù)串聯(lián)電阻可分壓的原理,我們給測(cè)量機(jī)構(gòu)串聯(lián)上分壓電阻RV,就可擴(kuò)展表的量程,如圖說(shuō)是,可見(jiàn),磁電系直流電壓表是有電磁系測(cè)量機(jī)構(gòu)與分壓電阻串聯(lián)組成的。
設(shè)磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu)的額定電壓為UC=ICRC,串聯(lián)適當(dāng)分壓電阻RV后,可使電壓量程擴(kuò)大為U, 此時(shí),通過(guò)測(cè)量機(jī)構(gòu)的電流仍為IC,且IC與被測(cè)電壓U成正比,所以,可以用儀表指針偏轉(zhuǎn)角的大小來(lái)反映被測(cè)電壓的數(shù)值。
根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn):
若令為電壓量程擴(kuò)大倍數(shù),則
式中說(shuō)明,要使電壓表量程擴(kuò)大m倍,需要串聯(lián)的分壓電阻是測(cè)量機(jī)構(gòu)內(nèi)阻RC的(m-1)倍。