電壓表與電流表原理
電壓表是并聯(lián)在電路上用的,構(gòu)成除了表面上能看到的以外,里面重要的有矩形線圈、蹄形磁鐵、彈簧,再有就是導(dǎo)線拉,原理是:當(dāng)電流通過矩形線圈時,線圈與磁鐵相互作用,這就產(chǎn)生一個力,使線圈偏轉(zhuǎn),而線圈上梆著彈簧,彈簧的力是不讓線圈偏轉(zhuǎn),當(dāng)這兩個力平衡時,指針指在一個刻度上,這個刻板所示就是此時電壓表兩端電壓
電流表是跟據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受磁場力的作用而制成的。
電流表內(nèi)部有一永磁體,在極間產(chǎn)生磁場,在磁場中有一個線圈,線圈兩端各有一個游絲彈簧,彈簧各連接電流表的一個接線柱,在彈簧與線圈間由一個轉(zhuǎn)軸連接,在轉(zhuǎn)軸相對于電流表的前端,有一個指針。
當(dāng)有電流通過時,電流沿彈簧、轉(zhuǎn)軸通過磁場,電流切磁感線,所以受磁場力的作用,使線圈發(fā)生偏轉(zhuǎn),帶動轉(zhuǎn)軸、指針偏轉(zhuǎn)。
由于磁場力的大小隨電流增大而增大,所以就可以通過指針的偏轉(zhuǎn)程度來觀察電流的大小。
這叫磁電式電流表,就是我們平時實驗室里用的那種。
電流表串聯(lián)一個大電阻。測量時并聯(lián)到被測量的兩點之間,不會改變原有電路的特性,電流表顯示數(shù)值正比于被測量點的電壓:
電流表內(nèi)阻 Ro 很小,可以忽略不計,外接電阻 R 很大,這樣根據(jù)歐姆定律得到:
I = U/(R + Ro) ≈ U/R
電流表是利用載流矩形線圈在磁場中受力偶矩轉(zhuǎn)動的原理制成的。電壓表可以理解成電流表串聯(lián)一個大電阻
電壓表是測量電壓的一種儀器,常用電壓表——伏特表符號:V,在靈敏電流計里面有一個永磁體,在電流計的兩個接線柱之間串聯(lián)一個由導(dǎo)線構(gòu)成的線圈,線圈放置在永磁體的磁場中,并通過傳動裝置與表的指針相連。大部分電壓表都分為兩個量程。(0—3V)(0—15V),電壓表有三個接線柱,一個負(fù)接線柱,兩個正接線柱,電壓表的正極與電路的正極連接,負(fù)極與電路的負(fù)極連接。電壓表是個相當(dāng)大的電阻器,理想的認(rèn)為是斷路?! ?font data-color="#0268CA">示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器。它能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖象,便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程。示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束,打在涂有熒光物質(zhì)的屏面上,就可產(chǎn)生細小的光點。在被測信號的作用下,電子束就好像一支筆的筆尖,可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線。利用示波器能觀察各種不同信號幅度隨時間變化的波形曲線,還可以用它測試各種不同的電量,如電壓、電流、頻率、相位差、調(diào)幅度等等。 不同之處: 1、電壓表可以給出祥測信號的數(shù)值,這通常是有效值即RMS值。但是電壓表不能給出有關(guān)信號形狀的信息。有的電壓表也能測量信號的峰值電壓和頻率。然而,示波器則能以圖形的方式顯示信號隨時間變化的歷史情況?! ?、電壓表通常只能對一個信號進行測量,而示波器則能同時顯示兩個或多個信號?! ?、示波器的顯示器件是陰極射線管,縮寫為CRT,見圖1。陰極射線管的基礎(chǔ)是一個能產(chǎn)生電子的系統(tǒng),稱為電子槍。電子槍向屏幕發(fā)射電子。電子槍發(fā)射的電子經(jīng)聚焦形成電子束,并打在屏幕中心的一點上。屏幕的內(nèi)表面涂有熒光物質(zhì),這樣電子束打中的點就發(fā)出光來。
在測量電流與電壓時,正確地選擇和使用電流表和電壓表,不僅直接影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確程度,而且還關(guān)系到操作者的安全以及儀表的使用壽命。即全面又有所側(cè)重地進行選擇。 1、選擇儀表類型 若要測量直流電流、電壓,應(yīng)選擇磁電系儀表。測量交流電流、電壓時,應(yīng)選擇電磁系或整流系儀表。當(dāng)要求準(zhǔn)確度較高時,則可選擇電動系儀表。如要求交、流兩用時,可選擇交、直流兩用的電磁系儀表;在要求準(zhǔn)確度較高的場合可選擇電動系儀表?! ?i>2、選擇儀表準(zhǔn)確度 作為標(biāo)準(zhǔn)表或精密測量時,可選用0.1級或0.2級的儀表;實驗室可選用0.5級或1.0級的儀表;一般的工程測量可選用1.5級以下的儀表?! ∨c儀表配合使用的附加裝置,如分流電阻、分壓電阻、儀用互感器等,其準(zhǔn)確度等級應(yīng)比儀表本身的準(zhǔn)確度等級高2~3擋,才能保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確度?!?i> 3、選擇儀表內(nèi)阻 儀表接入被測電路后,應(yīng)盡量減小儀表本身的功耗,以免影響電路原有的工作狀態(tài)。因此,選擇儀表內(nèi)阻時要滿足:電壓表內(nèi)阻應(yīng)盡量大些;電流表內(nèi)阻應(yīng)盡量小些。 4、選擇儀表量程 在實際測量中,為使測量誤差盡量減小,且保證儀表的安全,應(yīng)根據(jù)以下原則選擇電流表和電壓表的量程: ①所選量程要大于被測量; ?、诎驯粶y量范圍選擇在儀表標(biāo)度尺滿刻度的三分之二以上范闈內(nèi); ?、墼跓o法估計被測量大小時,應(yīng)先選用儀表最大量程測試后,再逐步換成合適的量程?! ?i>5、選擇儀表的工作條件 凡是實驗室使用的儀表一般選擇便攜式儀表;開關(guān)板或電氣設(shè)備面板上的儀表應(yīng)選擇安裝式儀表。對于環(huán)境溫度、濕度、外界電磁場等條件有特定要求時,應(yīng)按其要求進行選擇,以盡量減小儀表的附加誤差?! ?i>6、選擇儀表的絕緣強度選擇儀表時,根據(jù)被測電路電壓的高低,來確定儀表及附加裝置的絕緣強度,以免發(fā)生危害人身安全及損壞儀表的事故。