傳統(tǒng)的指針式電壓表和電流表都是根據一個原理就是電流的磁效應。電流越大,所產生的磁力越大,表現(xiàn)出的就是電壓表上的指針的擺幅越大,電壓表內有一個磁鐵和一個導線線圈,通過電流后,會使線圈產生磁場,線圈通電后在磁鐵的作用下會發(fā)生偏轉,這就是電流表、電壓表的表頭部分。
由于電壓表要與被測電阻并聯(lián),所以如果直接用靈敏電流計當電壓表用,表中的電流過大,會燒壞電表,這時需要在電壓表的內部電路中串聯(lián)一個很大的電阻,這樣改造后,當電壓表再并聯(lián)在電路中時,由于電阻的作用,加在電表兩端的電壓絕大部分都被這個串聯(lián)的電阻分擔了,所以通過電表的電流實際上很小,所以就可以正常使用了。
直流電壓表的符號要在V下加一個“_”,交流電壓表的符號要再V下加一個波浪線“~”。
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)點后面只有一位,尾數(shù)為0、12、3、4。
4、根據表的量程及最小分度值,正確讀出表的讀數(shù),包括估讀。
電壓表是測量電壓的一種儀器。由永磁體、線圈等構成。電壓表是個相當大的電阻器,理想的認為是斷路。
電壓表測量電壓的原理:
由于通電的導體就會有電流流過。當電壓表去測量某電源的電壓時,同樣要吧電壓表接到電源的正負接,或者測量某電阻兩端電壓就接到電阻的兩端。這樣就要電流流過電壓表,電壓表的偏轉線圈就有電流流過。
由于通電導體周圍存在磁場。該磁場跟電壓表里面的磁體相互作用,就產生偏轉。這個電流越大,偏轉就越大。也就是說電壓越高,偏轉越大。這個關系就反映出電壓的大小了。
電壓表的日常維護:
?。?)由于磁電系電流表的過載能力很小,使用時一定要注意連接電路的極性和量限的選擇。
(2)若在測量中發(fā)現(xiàn)指針反向偏轉或正向偏轉超過標度尺上滿刻度線,應立即斷電停止測量,待連接正確或重新選擇更大量限的電流表后再進行測量。
(3)當測量工作完畢后,應先斷電源,再從測量電路中取下電流表,將其放置在干燥、通風和陰涼的環(huán)境中。對靈敏度、準確度很高的微安表和毫安表,應用導線將正、負端鈕連接起來,以保護儀表的測量機構。
在磁電系測量機構的基礎上加裝合適的測量線路,就構成磁電系的電流表和電壓表。
(1)磁電系電流表的組成:
在磁電系測量機構中,由于可動線圈的導線很細,而且電流還要經過游絲,所以允許通過的電流很小,約幾微安到幾百微安。要測量較大的電流,必須加接分流電阻。因此,磁電系電流表實際上是由磁電系測量機構與分流電阻并聯(lián)組成的,如圖所示。由于磁電系電流表只能測量直流電流,故又稱為直流電流表。
設磁電系測量機構的內阻為Rc,分流電阻為RA,被測電流為IX,根據并聯(lián)電路的分流公式,流過測量機構的分電流IC應為:
其中的n稱為電流量程的擴大倍數(shù)。式中說明,要使電流表量程擴大n倍,所并聯(lián)的分流電阻RA應為測量機構內阻RC的1(n-1)??梢?,對于同一測量機構,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程依據。
一般情況下,RA比RC小得多,故被測電流IX的絕大部分要經分流電阻分流,實際通過測量機構的電流IC只是IX的很小一部分。同時,當RC與RA數(shù)值一定時,IX與IC之比也是一定的。因此,只要將電流表標度尺的刻度放大IX/IC倍,就能用儀表指針的偏轉角來直接反映被測電流的數(shù)值。
(2)磁電系電壓表的組成:
一只內阻為RC滿刻度電流為IC的磁電系測量機構,本身就是一只量程為UC=ICRC的直流電壓表,只不過它的電壓量程很小。如果需要測量更高的電壓,就必須擴大其電壓量程。根據串聯(lián)電阻可分壓的原理,我們給測量機構串聯(lián)上分壓電阻RV,就可擴展表的量程,如圖說是,可見,磁電系直流電壓表是有電磁系測量機構與分壓電阻串聯(lián)組成的。
設磁電系測量機構的額定電壓為UC=ICRC,串聯(lián)適當分壓電阻RV后,可使電壓量程擴大為U, 此時,通過測量機構的電流仍為IC,且IC與被測電壓U成正比,所以,可以用儀表指針偏轉角的大小來反映被測電壓的數(shù)值。
根據串聯(lián)電路的特點:
若令為電壓量程擴大倍數(shù),則
式中說明,要使電壓表量程擴大m倍,需要串聯(lián)的分壓電阻是測量機構內阻RC的(m-1)倍。
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