电压表工作原理

如题所述

一般的电压表分机械式电压表和数字式电压表两种。

1、机械式电压表主要有磁铁、线圈、扭簧、指针等组成。当线圈中有电流通过时,就会产生旋转力,而旋转力与扭簧之间达到一种平衡,指针就会指向某个读数。这种结构一般比较灵敏,微小的电流就能产生转动,所以,要在线圈中串联电阻,根据U=I*R可知,增加电阻的大小就能增加测量电压的大小。

2、数字是万用表工作原理即所谓双积分原理,如下图:

双积分ADC包括2个部分:第一部分是充电和积分电路(图的上升部分);第二部分是放电部分(图的下降部分)。

在上升部分,未知信号按固定时间(t1)给积分器充电(积分时间通常是市电周期的整数倍数,以抑制市电干扰)。在下降部分,积分器按参考电压进行固定速率的放电,t2是放电时间,由计数器计数,以测量未知的输入电压。

当然,在具体实施过程中也会像机械电压表一样使用U=I*R改变电压测量量程。

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第1个回答  2008-03-07
电压表和电流表都是由灵敏电流计改装而成的,所以下面介绍灵敏电流计的构成和原理。
在灵敏电流计里面有一个永磁体,在电流计的两个接线柱之间串联一个由导线构成的线圈,线圈放置在永磁体的磁场中,并通过传动装置与表的指针相连。
原理:当电流计接入电路时,电流计中有电流通过,也就是说电流计中的线圈中有电流通过,这时磁场会对线圈产生力的作用,线圈在这个力的作用下产生偏转,这个偏转带动指针也偏转,这样就表示出了线圈中通过的电流的大小。
电压表: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,这样改造后,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份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,所以就可以正常使用了。
第2个回答  2019-12-23
首先,我们要知道在电压表内,有一个磁铁和一个导线线圈,通过电流后,会使线圈产生磁场(好象这个内容又超过你目前学的了,是初二下学期要学的,但你肯定知道电磁铁吧),这样线圈通电后在磁铁的作用下会旋转,这就是电流表、电压表的表头部分。
这个表头所能通过的电流很小,两端所能承受的电压也很小(肯定远小于1V,可能只有零点零几伏甚至更小),为了能测量我们实际电路中的电压,我们需要给这个电压表串联一个比较大的电阻,做成电压表。这样,即使两端加上比较大的电压,可是大部分电压都作用在我们加的那个大电阻上了,表头上的电压就会很小了。
可见,电压表是一种内部电阻很大的仪器,一般应该大于几千欧。
电流表是跟据通电导体在磁场中受磁场力的作用而制成的。
电流表内部有一永磁体,在极间产生磁场,在磁场中有一个线圈,线圈两端各有一个游丝弹簧,弹簧各连接电流表的一个接线柱,在弹簧与线圈间由一个转轴连接,在转轴相对于电流表的前端,有一个指针。
当有电流通过时,电流沿弹簧、转轴通过磁场,电流切磁感线,所以受磁场力的作用,使线圈发生偏转,带动转轴、指针偏转。
由于磁场力的大小随电流增大而增大,所以就可以通过指针的偏转程度来观察电流的大小。
这叫磁电式电流表,就是我们平时实验室里用的那种。
电流表串联一个大电阻。测量时并联到被测量的两点之间,不会改变原有电路的特性,电流表显示数值正比于被测量点的电压:
电流表内阻
Ro
很小,可以忽略不计,外接电阻
R
很大,这样根据欧姆定律得到:
I
=
U/(R
+
Ro)

U/R
DA30A
型真有效值电压表
性能特点
:
真正有效值测量
可测量各种波形电压和无规则噪声电压
热电偶检波方式,线性指示
测量频率范围:10
Hz

10
MHz
大镜面表头指示,读数清晰
直流放大器输出,可驱动其它辅助设备
简要介绍::
DA30A型真有效值电压表主要用于对各种信号波形进行有效值测量,采用热电偶检波方式,仪器指示具有线性刻度,无需调零,并附有直流输出装置以驱动直流数字电压表来提高测量精度。可广泛用于工厂、实验室、科研单位、大专院校等。
技术参数:
频响范围
10
Hz

10
MHz
基本精度
±
2%
输入电阻,
电容,
过载电压
1
mV

300
mV:
≥8
MΩ,≤
40
pF,
≤100
V
300
mV

300
V:
≥8
MΩ,≤
20
pF,
≤600
V
直流输出电压
-1
V(逢10量程)
一般技术指标
工作温度,
湿度
0℃

40℃,
≤90%
RH
电源要求
198
V

242
V
AC,
47.5
Hz

52.5
Hz
功耗

6
VA
尺寸(W×H×D)
240
mm×140
mm×280
mm
重量
约2.5
kg
第3个回答  2008-10-08
同学,你很爱学习啊。佩服
电压表实际上是一个很大的电阻和一个很灵敏的电流表串联的,接到电路中有电流通过,所以就会有读数了。
电池在电路中提供了电,相当于抽水机的抽水作用。它们都提供了动力。抽水机两端当然有水压,要不然水是怎么抽上来的……?
如果正负极没接好,电流不存在当然就没有读数。如果是接反了,那指针是要向相反的方向指的。但是相反的地方没有刻度,所以不会有读数。

如果怀疑一个用电器是坏的,就把它和电压表串联在电路中,接通电源。如果电压表读数为电源的电压值,就说明用电器不是坏的。如果没有读数,说明用电器是坏的。因为用电器的位置断路,所以,不会有电流通过电压表,所以,没有读数。
第4个回答  2020-05-11
通常电压表可由微安表(电流表的一种)或灵敏电流计来改装.
在微安表满偏电流与内阻一定的情况下,只要串联一个足够大的电阻,则它两端所能承受的电压也将随之变大.不妨设满偏电流为I,而微安表内阻为r,而串联电阻的阻值为R,则该改装电压表的量程为I*(R+r).R越大,量程越大.此可以当作电压表为什么要串联一个大电阻的原因之一了.
电压表工作时,是并联在待测电路或者电阻上的,这时电压表和电路两端的电压相等.如果电压表的电阻不可忽略,则电压表和待测电阻组成并联电路的总阻值为:
1/R并=1/R待测+1/R电压表
当且只当电压表的内阻无限大的时候可以认为
1/R电压表=0
则可认为并联电路的阻值即是待测电阻的阻值,即可认为通过电压表的电流为0,认为电压表的两端不参与到电路之中的.
所以为了精准地测出电路电压,电压表必须得有极大的电阻,否则便不可忽略,测得的值便不准确.
当然我们也可以同样认为,任何电压表都是不可能不参与到电路中,也不可能是绝对准确的,它所测得的电压值总是会比真实值低一点的.(这是因为并联电阻总是比任一个并联电路中的电阻小,故而并联以后电路分压必定减少.)
当然另外必须考虑的一点是,电压表的量程并不是越大就越好的,因为人的读数总是存在偏差的,量程越大,则读数可能带来的绝对偏差越大.只要适合量程的电压表就好了.

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