电压表的原理

如题所述

电压表的原理是电流的磁效应。

电压表是测量电压的一种仪器。由永磁体、线圈等构成。电压表是个相当大的电阻器,理想的认为是断路。初中阶段实验室常用的电压表量程为0~3V和0~15V。

机械表里面是一个线圈,连接在指针上,有永磁铁提供一个磁场,然后一个游丝弹簧提供反向的阻力。线圈通电后会产生一个旋转的力,带动表针旋转,这个力和弹簧的弹力相等时,表针就停止在对应的位置上。用标准电压进行比对,就可以在对应的位置标注标注刻度,后续接入待测设备中,比对刻度,读取测量的电压。

理想的电压表应该是内阻无穷大,但实际的表头都会有一定内阻(会有标识),这样会消耗电路中的能量,一般这个消耗很小,绝大多数电路中可以忽略。

电压表

数字表一般自己带有电源,等效内阻会大于纯机械表,数字表里面会有一个标准电压产生的电路,提供一个稳定的电压值,输入电压和这个电压进行比对,获得读数。最常见的是双积分法。简单的说就是比较对一个积分电容的充放电时间,获得对应的比例,换算出电压值。

由于电压表要与被测电阻并联,所以如果直接用灵敏电流计当电压表用,表中的电流过大,会烧坏电表,这时需要在电压表的内部电路中串联一个很大的电阻,当电压表再并联在电路中时,由于电阻的作用,加在电表两端的电压绝大部分都被这个串联的电阻分担了,所以通过电表的电流实际上很小。

使用以及维护方法:

1.合理选择电流表

(1)根据被测量准确度要求,合理选择电流表的准确度。一般地讲,0.1-0.2级的磁电系电流表适合用于标准表及精密测量中;0.5-1.5级磁电系电流表适合用于实验室中进行测量;1.0—5.0级磁电系仪表适合用于工矿企业中作为电气设备运行监测和电气设备检修使用。

(2)根据被测电流大小选择相应量限的电流表。量限过大会造成测量准确度下降,量限过小会造成电流表损坏。为充分利用仪表的准确度,应当按尽量使用标尺度的后1/4段的原则选择仪表的量程。

(3)合理选择电流表内阻。对电流表要求其内阻越小越好。

2.测量前的检查

测量前,应检查电流表指针是否对准“0”刻度线。如果没对准,应调节“调零器”,使指针归零。

3.电流表与被测电路的连接

(1)测量时,应将电流表串接于被测电路的低电位一侧。

(2)测量直流时,需要注意电流表端钮的符号,对单量限电流表,被测量电流应从标有 “+”的端钮流人电流表,从标有“—”的端钮流出电流表;对多量限电流表,标有“*”的是公共端钮,如果其他端钮标有“+”符号.则应使被测电流从“+”端钮流入,从“*”端钮流出;如果其他端钮标有“—”符号,则连接正好与上述情况相反。

4.正确读数

读数时,应让指针稳定后再进行读数,并尽旦保持视线与刻度盘垂直。如果刻度盘有反射镜,应使指针和指针在镜中的影保重合,以减小误差。

5.维护方法

(1)由于磁电系电流表的过载能力很小,使用时一定要注意连接电路的极性和量限的选择。

(2)若在测量中发现指针反向偏转或正向偏转超过标度尺上满刻度线,应立即断电停止测量,待连接正确或重新选择更大量限的电流表后再进行测量。

(3)当测量工作完毕后,应先断电源,再从测量电路中取下电流表,将其放置在干燥、通风和阴凉的环境中。对灵敏度、准确度很高的微安表和毫安表,应用导线将正、负端钮连接起来,以保护仪表的测量机构。

电压表的使用维护方法与电流表的使用维护方法类同,还应注意以下几点:

(1)测量时应将电压表并联接入被测电路。

(2)由于电压表与负载是并联的,要求内阻Rv远大于负载电阻RL。

(3)测量直流时,先把电压表的“—”瑞钮接入被测电路的低电位端,然后再把“+”端钮接入被测电路的高电位端。

(4)对多量限电压表,当需要变换量限时,应将电压表与被测电路断开后,再改变量限。

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