電壓表工作原理
首(shou)先,我(wo)們要知(zhi)道在(zai)電(dian)(dian)壓(ya)表(biao)(biao)內(nei),有(you)一個磁(ci)鐵(tie)和一個導線(xian)線(xian)圈(quan),通過(guo)電(dian)(dian)流后,會使線(xian)圈(quan)產(chan)生磁(ci)場(好象(xiang)這個內(nei)容(rong)又(you)超過(guo)你目前(qian)學的了(le),是初二下(xia)學期要學的,但你肯定知(zhi)道電(dian)(dian)磁(ci)鐵(tie)吧),這樣(yang)線(xian)圈(quan)通電(dian)(dian)后在(zai)磁(ci)鐵(tie)的作用下(xia)會旋轉(zhuan),這就是電(dian)(dian)流表(biao)(biao)、電(dian)(dian)壓(ya)表(biao)(biao)的表(biao)(biao)頭部分。
這個(ge)(ge)表(biao)頭所(suo)能(neng)通過(guo)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)很小,兩(liang)端(duan)(duan)所(suo)能(neng)承受(shou)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓也(ye)很小(肯定遠小于1V,可能(neng)只有零點(dian)零幾伏甚至(zhi)更小),為了能(neng)測量我(wo)(wo)們實際電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路中的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓,我(wo)(wo)們需(xu)要給這個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓表(biao)串聯(lian)一個(ge)(ge)比(bi)較大(da)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻,做成電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓表(biao)。這樣,即使兩(liang)端(duan)(duan)加(jia)上(shang)比(bi)較大(da)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓,可是大(da)部分電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓都作(zuo)用在我(wo)(wo)們加(jia)的(de)那個(ge)(ge)大(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻上(shang)了,表(biao)頭上(shang)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓就會(hui)很小了。
可見(jian),電壓表(biao)是一種(zhong)內(nei)部電阻很大的(de)儀器(qi),一般應該大于幾千(qian)歐(ou)。
電流表是(shi)跟據(ju)通電導體(ti)在磁(ci)場(chang)中受磁(ci)場(chang)力的(de)作(zuo)用而制(zhi)成的(de)。
電流表內部有一永磁體,在極間產生磁場,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軸連接,在轉軸相對于電流表的前端,有一個指針。
當有電(dian)流(liu)(liu)通(tong)過時,電(dian)流(liu)(liu)沿彈(dan)簧、轉軸通(tong)過磁場,電(dian)流(liu)(liu)切(qie)磁感線,所以受磁場力的(de)作用,使線圈(quan)發生偏轉,帶動轉軸、指(zhi)針(zhen)偏轉。
由(you)于磁(ci)場力的(de)大(da)小隨電(dian)流增(zeng)大(da)而增(zeng)大(da),所以(yi)就可以(yi)通(tong)過指針的(de)偏轉程度來觀(guan)察(cha)電(dian)流的(de)大(da)小。
這叫磁(ci)電(dian)式電(dian)流表(biao),就是我們平(ping)時實(shi)驗(yan)室里(li)用(yong)的那種。
電(dian)(dian)流(liu)表串聯(lian)一個(ge)大電(dian)(dian)阻。測量(liang)時(shi)并聯(lian)到(dao)被測量(liang)的(de)兩點(dian)(dian)之間,不會改(gai)變原有電(dian)(dian)路的(de)特性,電(dian)(dian)流(liu)表顯(xian)示數值正比于被測量(liang)點(dian)(dian)的(de)電(dian)(dian)壓(ya)
電(dian)流表內阻(zu) Ro 很小,可以忽略不計,外接電(dian)阻(zu) R 很大,這樣根據(ju)歐姆定律得到:
理(li)想(xiang)狀態的電流表(biao)(biao)內(nei)阻(zu)為0;理(li)想(xiang)狀態的電壓表(biao)(biao)內(nei)阻(zu)為無(wu)限大
I = U/(R + Ro) ≈ U/R
電流表與電壓表的使用方法
1.合理選擇電流表
(1)根據被測(ce)(ce)量準確(que)度要求,合(he)理選擇電(dian)(dian)流表(biao)的準確(que)度。一般地講,0.1-0.2級的磁電(dian)(dian)系電(dian)(dian)流表(biao)適(shi)合(he)用于(yu)(yu)(yu)標(biao)準表(biao)及(ji)精密測(ce)(ce)量中(zhong);0.5-1.5級磁電(dian)(dian)系電(dian)(dian)流表(biao)適(shi)合(he)用于(yu)(yu)(yu)實驗室中(zhong)進行(xing)測(ce)(ce)量;1.0—5.0級磁電(dian)(dian)系儀表(biao)適(shi)合(he)用于(yu)(yu)(yu)工礦企業中(zhong)作為電(dian)(dian)氣設(she)備運行(xing)監測(ce)(ce)和(he)電(dian)(dian)氣設(she)備檢修使用。
(2)根(gen)據被側電(dian)流大小選擇(ze)相應量限(xian)的電(dian)流表。量限(xian)過大會造(zao)成測量準(zhun)確(que)度下降(jiang),量限(xian)過小會造(zao)成電(dian)流表損壞。為(wei)充分利(li)用儀表的準(zhun)確(que)度,應當按盡量使(shi)用標尺度的后1/4段的原則(ze)選擇(ze)儀表的量程。
(3)合(he)理選擇(ze)電(dian)流(liu)表內(nei)阻。對電(dian)流(liu)表要求其內(nei)阻越小越好o
2.測量前的檢查
測(ce)量前,應檢(jian)查電流表指針是否對準(zhun)“0”刻度線。如(ru)果沒對準(zhun),應調節“調零器”,使指針歸零。
3.電流表與被測電路的連接
(1)測量時,應(ying)將電流(liu)表串接于被測電路的(de)低(di)電位一側(ce)。
(2)測(ce)量(liang)(liang)直流(liu)(liu)時,需要注(zhu)意電(dian)流(liu)(liu)表(biao)(biao)端(duan)鈕(niu)(niu)(niu)的符號(hao),對單量(liang)(liang)限(xian)電(dian)流(liu)(liu)表(biao)(biao),被測(ce)量(liang)(liang)電(dian)流(liu)(liu)應從標(biao)有(you)(you) “+”的端(duan)鈕(niu)(niu)(niu)流(liu)(liu)人電(dian)流(liu)(liu)表(biao)(biao),從標(biao)有(you)(you)“—”的端(duan)鈕(niu)(niu)(niu)流(liu)(liu)出電(dian)流(liu)(liu)表(biao)(biao);對多(duo)量(liang)(liang)限(xian)電(dian)流(liu)(liu)表(biao)(biao),標(biao)有(you)(you)“*”的是公(gong)共(gong)端(duan)鈕(niu)(niu)(niu),如果其(qi)他(ta)端(duan)鈕(niu)(niu)(niu)標(biao)有(you)(you)“+”符號(hao).則應使被測(ce)電(dian)流(liu)(liu)從“+”端(duan)鈕(niu)(niu)(niu)流(liu)(liu)入,從“*”端(duan)鈕(niu)(niu)(niu)流(liu)(liu)出;如果其(qi)他(ta)端(duan)鈕(niu)(niu)(niu)標(biao)有(you)(you)“—”符號(hao),則連(lian)接正(zheng)好與上述情況相反。
4.正確讀數
讀(du)數時(shi),應讓指(zhi)針穩(wen)定后再進行讀(du)數,并盡旦保持視線與刻度(du)盤垂直。如果刻度(du)盤有反射鏡,應使指(zhi)針和(he)指(zhi)針在鏡中的(de)影保重合,以減小誤(wu)差。
5.維護方法
(1)由于磁電系電流表的過(guo)載能力很小,使用(yong)時一定要(yao)注意連接(jie)電路的極(ji)性和(he)量限的選擇。
(2)若在測(ce)量(liang)中發現指(zhi)針(zhen)反向(xiang)偏(pian)轉(zhuan)或正向(xiang)偏(pian)轉(zhuan)超過標度尺(chi)上滿刻度線(xian),應(ying)立即斷電(dian)停止(zhi)測(ce)量(liang),待連接正確或重新選擇更大量(liang)限的電(dian)流表(biao)后再進行測(ce)量(liang)。
(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。
電壓表的使用維護方法與電流表的使用維護方法類同,還應注意以下幾點:
(1)測(ce)量時應將(jiang)電壓表并(bing)聯(lian)接入(ru)被(bei)測(ce)電路。
(2)由(you)于電壓表與負(fu)載(zai)是并聯的,要(yao)求內阻(zu)Rv遠大于負(fu)載(zai)電阻(zu)RL。
(3)測(ce)量直流時,先把電(dian)壓表的(de)(de)“—”瑞鈕接入被(bei)測(ce)電(dian)路(lu)的(de)(de)低電(dian)位端(duan)(duan),然后再把“+”端(duan)(duan)鈕接入被(bei)測(ce)電(dian)路(lu)的(de)(de)高電(dian)位端(duan)(duan)。
(4)對多量(liang)限電壓表,當需要變換量(liang)限時,應(ying)將電壓表與被測電路斷開后,再(zai)改變量(liang)限。