電壓表工作原理
首先,我們要知道在電壓表內(nèi),有一個磁鐵和一個導(dǎo)線線圈,通過電流后,會使線圈產(chǎn)生磁場(好象這個內(nèi)容又超過你目前學(xué)的了,是初二下學(xué)期要學(xué)的,但你肯定知道電磁鐵吧),這樣線圈通電后在磁鐵的作用下會旋轉(zhuǎn),這就是電流表、電壓表的表頭部分。
這個表頭所能通過的電流很小,兩端所能承受的電壓也很小(肯定遠小于1V,可能只有零點零幾伏甚至更?。?,為了能測量我們實際電路中的電壓,我們需要給這個電壓表串聯(lián)一個比較大的電阻,做成電壓表。這樣,即使兩端加上比較大的電壓,可是大部分電壓都作用在我們加的那個大電阻上了,表頭上的電壓就會很小了。
可見,電壓表是一種內(nèi)部電阻很大的儀器,一般應(yīng)該大于幾千歐。
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:
理想狀態(tài)的電流表內(nèi)阻為0;理想狀態(tài)的電壓表內(nèi)阻為無限大
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(jù)被測量準確度要求,合理選擇電流表的準確度。一般地講,0.1-0.2級的磁電系電流表適合用于標準表及精密測量中;0.5-1.5級磁電系電流表適合用于實驗室中進行測量;1.0—5.0級磁電系儀表適合用于工礦企業(yè)中作為電氣設(shè)備運行監(jiān)測和電氣設(shè)備檢修使用。
(2)根據(jù)被側(cè)電流大小選擇相應(yīng)量限的電流表。量限過大會造成測量準確度下降,量限過小會造成電流表損壞。為充分利用儀表的準確度,應(yīng)當(dāng)按盡量使用標尺度的后1/4段的原則選擇儀表的量程。
(3)合理選擇電流表內(nèi)阻。對電流表要求其內(nèi)阻越小越好o
2.測量前的檢查
測量前,應(yīng)檢查電流表指針是否對準“0”刻度線。如果沒對準,應(yīng)調(diào)節(jié)“調(diào)零器”,使指針歸零。
3.電流表與被測電路的連接
(1)測量時,應(yīng)將電流表串接于被測電路的低電位一側(cè)。
(2)測量直流時,需要注意電流表端鈕的符號,對單量限電流表,被測量電流應(yīng)從標有 “ ”的端鈕流人電流表,從標有“—”的端鈕流出電流表;對多量限電流表,標有“*”的是公共端鈕,如果其他端鈕標有“ ”符號.則應(yīng)使被測電流從“ ”端鈕流入,從“*”端鈕流出;如果其他端鈕標有“—”符號,則連接正好與上述情況相反。
4.正確讀數(shù)
讀數(shù)時,應(yīng)讓指針穩(wěn)定后再進行讀數(shù),并盡旦保持視線與刻度盤垂直。如果刻度盤有反射鏡,應(yīng)使指針和指針在鏡中的影保重合,以減小誤差。
5.維護方法
(1)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(zhuǎn)或正向偏轉(zhuǎn)超過標度尺上滿刻度線,應(yīng)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(dāng)測量工作完畢后,應(yīng)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(fēng)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(yīng)用導(dǎo)線將正、負端鈕連接起來,以保護儀表的測量機構(gòu)。
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(yīng)注意以下幾點:
(1)測量時應(yīng)將電壓表并聯(lián)接入被測電路。
(2)由于電壓表與負載是并聯(lián)的,要求內(nèi)阻Rv遠大于負載電阻RL。
(3)測量直流時,先把電壓表的“—”瑞鈕接入被測電路的低電位端,然后再把“ ”端鈕接入被測電路的高電位端。
(4)對多量限電壓表,當(dāng)需要變換量限時,應(yīng)將電壓表與被測電路斷開后,再改變量限。