電壓表

頻響范圍10Hz-10MHz 基本精度±2%

輸入電阻，電容，過(guò)載電壓1mV-300mV:≥8MΩ≤40pF≤100V300mV-300V≥8MΩ≤20pF≤600V

直流輸出電壓-1V(逢10量程)

一般技術(shù)指標(biāo)

工作溫度，濕度0℃-40℃≤90%RH

電源要求198V-242VAC475Hz-52.5Hz

功耗≤6VA

尺寸(W×H×D)240mm×140mm×280mm

重量約2.5kg

電壓表是個(gè)大的電阻器，理想的認(rèn)為是斷路。在并聯(lián)電路中并聯(lián)了電壓表(跟別的用電器并聯(lián))和用電器，如果在干路中沒(méi)有其他的用電器，可以認(rèn)為測(cè)量電源電壓(因?yàn)椴⒙?lián)電路上的用電器全部享用了電源的電壓);如果干路中還連接其他的用電器，那這個(gè)用電器就分享了部分電源電壓，那電壓表測(cè)的只能是部分電壓(連接在哪個(gè)用電器就是哪個(gè)用電器的電壓)。

要知道在電壓表內(nèi)，有一個(gè)磁鐵和一個(gè)導(dǎo)線線圈，通過(guò)電流后，會(huì)使線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，這樣線圈通電后在磁鐵的作用下會(huì)旋轉(zhuǎn)，這就是電流表、電壓表的表頭部分。

這個(gè)表頭所能通過(guò)的電流很小，兩端所能承受的電壓也很小(肯定遠(yuǎn)小于1V，可能只有零點(diǎn)零幾伏甚至更小)，為了能測(cè)量實(shí)際電路中的電壓，需要給這個(gè)電壓表串聯(lián)一個(gè)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加的那個(gè)大電阻上了，表頭上的電壓就會(huì)很小了。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。表頭是跟據(jù)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受磁場(chǎng)力的作用而制成的。表內(nèi)部有一永磁體，在極間產(chǎn)生磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中有一個(gè)線圈，線圈兩端各有一個(gè)游絲彈簧，彈簧各連接表的一個(gè)接線柱，在彈簧與線圈間由一個(gè)轉(zhuǎn)軸連接，在轉(zhuǎn)軸相對(duì)于電流表的前端，有一個(gè)指針。當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)，電流沿彈簧、轉(zhuǎn)軸通過(guò)磁場(chǎng)，電流切磁感線，所以受磁場(chǎng)力的作用，使線圈發(fā)生偏轉(zhuǎn)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸、指針偏轉(zhuǎn)。由于磁場(chǎng)力的大小隨電流增大而增大，所以就可以通過(guò)指針的偏轉(zhuǎn)程度來(lái)觀察電流的大小。

電壓表是測(cè)量電壓的一種儀器，常用電壓表--伏特表的符號(hào)為"V"。

傳統(tǒng)的指針式電壓表包括一個(gè)靈敏電流計(jì)，在靈敏電流計(jì)里面有一個(gè)永磁體，在電流計(jì)的兩個(gè)接線柱之間串聯(lián)一個(gè)由導(dǎo)線構(gòu)成的線圈，線圈放置在永磁體的磁場(chǎng)中，并通過(guò)傳動(dòng)裝置與表的指針相連。大部分電壓表都分為兩個(gè)量程。電壓表有三個(gè)接線柱，一個(gè)負(fù)接線柱，兩個(gè)正接線柱，電壓表的正極與電路的正極連接，負(fù)極與電路的負(fù)極連接。

傳統(tǒng)的指針式電壓表和電流表都是根據(jù)一個(gè)原理就是電流的磁效應(yīng)。電流越大 ，所產(chǎn)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(nèi)有一個(gè)磁鐵和一個(gè)導(dǎo)線線圈，通過(guò)電流后，會(huì)使線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，線圈通電后在磁鐵的作用下會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這就是電流表、電壓表的表頭部分。

由于電壓表要與被測(cè)電阻并聯(lián)，所以如果直接用靈敏電流計(jì)當(dāng)電壓表用，表中的電流過(guò)大，會(huì)燒壞電表，這時(shí)需要在電壓表的內(nèi)部電路中串聯(lián)一個(gè)很大的電阻，這樣改造后，當(dāng)電壓表再并聯(lián)在電路中時(shí)，由于電阻的作用，加在電表兩端的電壓絕大部分都被這個(gè)串聯(lián)的電阻分擔(dān)了，所以通過(guò)電表的電流實(shí)際上很小，所以就可以正常使用了。

直流電壓表的符號(hào)要在V下加一個(gè)"_"，交流電壓表的符號(hào)要再V下加一個(gè)波浪線"~"。

用于測(cè)量直流電壓、交流電壓的機(jī)械式指示電表。分為直流電壓表和交流電壓表。

主要采用磁電系電表和靜電系電表的測(cè)量機(jī)構(gòu)。磁電系電壓表由小量程的磁電系電流表與串聯(lián)電阻器(又稱(chēng)分壓器)組成，最低量程為十幾毫伏。為了擴(kuò)大電壓表量程，可以增大分壓器的電阻值。例如用50微安的電流表形成250伏的電壓表時(shí)，要使分壓器與測(cè)量機(jī)構(gòu)的總電阻值為250/[50×10^(-6)]=5×10^6歐=5兆歐，這相當(dāng)于電壓表的內(nèi)阻為20千歐/伏。為了避免電壓表的接入過(guò)多影響原工作狀態(tài)，要求電壓表有較高的內(nèi)阻。用幾個(gè)電阻組成的分壓器和測(cè)量機(jī)構(gòu)串聯(lián)，可形成多量程電壓表。靜電系電壓表的最低量程為幾十伏，擴(kuò)大量程是靠改變電表內(nèi)部結(jié)構(gòu)和極間距離來(lái)達(dá)到。此外，電磁系電表的測(cè)量機(jī)構(gòu)在理論上也可用于測(cè)量直流電壓。

主要采用整流式電表、電磁系電表、電動(dòng)系電表和靜電系電表的測(cè)量機(jī)構(gòu)。除靜電系電壓表外，其他系電壓表都是用小量程電流表與分壓器串聯(lián)而成。也可用幾個(gè)電阻組成的分壓器與測(cè)量機(jī)構(gòu)串聯(lián)而形成多量程電壓表。這些系的交流電壓表難于制成低量程的，最低量程在幾伏到幾十伏之間，而最高量程則約為1~2千伏。靜電系電壓表的最低量程約為30伏，而最高量程則可達(dá)很高。電力系統(tǒng)中用的高壓電壓表是由電壓額定量程為 100伏的電磁系電壓表，結(jié)合適當(dāng)電壓變比的電壓互感器組成。由于受測(cè)量機(jī)構(gòu)線圈電感的限制，電磁系電壓表、電動(dòng)系電壓表的使用頻率范圍較窄，上限頻率低于1~2千赫。電動(dòng)系略優(yōu)于電磁系。靜電系和熱電系電壓表的使用頻率范圍都較寬。整流式電壓表的上限使用頻率約幾千赫，但要注意，僅當(dāng)交流電壓為正弦波形時(shí)，整流式電表讀數(shù)才是正確的。各系電壓表的各系電壓表的量程，使用頻率范圍、內(nèi)阻以及能達(dá)到的最高準(zhǔn)確級(jí)見(jiàn)表。

數(shù)顯類(lèi)型

數(shù)顯電壓表是用模/數(shù)轉(zhuǎn)換器將測(cè)量電壓值轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式并以數(shù)字形式表示的儀表適合環(huán)境溫度0~50℃濕度85%以下使用，在因磁場(chǎng)或高頻儀器，高壓火花，閃電等原因引起電壓異常時(shí)，在外部請(qǐng)使用電源線濾波器或非線性電阻等干擾吸收電路。

測(cè)量范圍

1、交流電壓測(cè)量范圍:直接輸入:AC 500V、199.9V、19.99V、1.999V，使用電壓互感器輸入:X/100V(可根據(jù)用戶要求定制)

2、交流電流測(cè)量范圍:直接輸入:5A(1.999A、199.9mA，可根據(jù)要求定制)使用電流互感器輸入:(X∶5A) 10A、15A、20A、50A、100A、150A、200A、500A、1000A、1500A、2000A

3、直流電壓測(cè)量范圍:直接輸入:DC 600V、199.9V、19.99V、1.999V，(可根據(jù)用戶要求定制)

4、直流電流測(cè)量范圍 使用分流器輸入:(X∶75mV);

本文簡(jiǎn)述了電流表與電壓表的使用維護(hù)方法.

1.合理選擇電流表

(1)根據(jù)被測(cè)量準(zhǔn)確度要求，合理選擇電流表的準(zhǔn)確度。一般地講，0.1-0.2級(jí)的磁電系電流表適合用于標(biāo)準(zhǔn)表及精密測(cè)量中;0.5-1.5級(jí)磁電系電流表適合用于實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行測(cè)量;1.0-5.0級(jí)磁電系儀表適合用于工礦企業(yè)中作為電氣設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)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(guò)大會(huì)造成測(cè)量準(zhǔn)確度下降，量限過(guò)小會(huì)造成電流表?yè)p壞。為充分利用儀表的準(zhǔn)確度，應(yīng)當(dāng)按盡量使用標(biāo)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(duì)電流表要求其內(nèi)阻越小越好o

2.測(cè)量前的檢查

測(cè)量前，應(yīng)檢查電流表指針是否對(duì)準(zhǔn)"0"刻度線。如果沒(méi)對(duì)準(zhǔn)，應(yīng)調(diào)節(jié)"調(diào)零器"，使指針歸零。

3.電流表與被測(cè)電路的連接

(1)測(cè)量時(shí)，應(yīng)將電流表串接于被測(cè)電路的低電位一側(cè)。

(2)測(cè)量直流時(shí)，需要注意電流表端鈕的符號(hào)，對(duì)單量限電流表，被測(cè)量電流應(yīng)從標(biāo)有 "+"的端鈕流人電流表，從標(biāo)有"-"的端鈕流出電流表;對(duì)多量限電流表，標(biāo)有"*"的是公共端鈕，如果其他端鈕標(biāo)有"+"符號(hào).則應(yīng)使被測(cè)電流從"+"端鈕流入，從"*"端鈕流出;如果其他端鈕標(biāo)有"-"符號(hào)，則連接正好與上述情況相反。

4.正確讀數(shù)

讀數(shù)時(shí)，應(yīng)讓指針?lè)€(wěn)定后再進(jìn)行讀數(shù)，并盡旦保持視線與刻度盤(pán)垂直。如果刻度盤(pán)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(hù)方法

(1)由于磁電系電流表的過(guò)載能力很小，使用時(shí)一定要注意連接電路的極性和量限的選擇。

(2)若在測(cè)量中發(fā)現(xiàn)指針?lè)聪蚱D(zhuǎn)或正向偏轉(zhuǎn)超過(guò)標(biāo)度尺上滿刻度線，應(yīng)立即斷電停止測(cè)量，待連接正確或重新選擇更大量限的電流表后再進(jìn)行測(cè)量。

(3)當(dāng)測(cè)量工作完畢后，應(yīng)先斷電源，再?gòu)臏y(cè)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(duì)靈敏度、準(zhǔn)確度很高的微安表和毫安表，應(yīng)用導(dǎo)線將正、負(fù)端鈕連接起來(lái)，以保護(hù)儀表的測(cè)量機(jī)構(gòu)。

電壓表的使用維護(hù)方法與電流表的使用維護(hù)方法類(lèi)同，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

(1)測(cè)量時(shí)應(yīng)將電壓表并聯(lián)接入被測(cè)電路。

(2)由于電壓表與負(fù)載是并聯(lián)的，要求內(nèi)阻Rv遠(yuǎn)大于負(fù)載電阻RL。

(3)測(cè)量直流時(shí)，先把電壓表的"-"瑞鈕接入被測(cè)電路的低電位端，然后再把"+"端鈕接入被測(cè)電路的高電位端。

(4)對(duì)多量限電壓表，當(dāng)需要變換量限時(shí)，應(yīng)將電壓表與被測(cè)電路斷開(kāi)后，再改變量限。

電子電壓表分模擬型電壓表(簡(jiǎn)稱(chēng)電子電壓表)和數(shù)字型電壓表兩大類(lèi)。

由放大器、衰減器(分壓器)、檢波器、表頭指示器和電源組成。直流電壓表 (圖1a)是交流電壓表和萬(wàn)用表的基礎(chǔ)。衰減器的作用是改變量程和調(diào)節(jié)信號(hào)電平，使其適配于直流放大器工作電平。直流放大器的作用，是提高輸入阻抗、靈敏度和耐過(guò)載能力。直流放大器有直接耦合型和斬波器型。前者電路簡(jiǎn)單、成本低，但零點(diǎn)漂移嚴(yán)重，不適用于高靈敏電壓表;后者適用于高靈敏直流電壓表，但線路較復(fù)雜、成本高。常用的斬波器有光敏電阻型、機(jī)械繼電器型、場(chǎng)效應(yīng)管型和振動(dòng)器 型。表頭指示器采用張帶結(jié)構(gòu)動(dòng)圈式電流表后，精確度和抗沖擊能力有明顯改善。交流電壓是靠檢波器或熱電偶將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓后，再用直流電壓表測(cè)量的。在電壓計(jì)量中還可采用測(cè)熱電阻法或直流補(bǔ)償法(見(jiàn)電壓測(cè)量)。交流電壓表按電路結(jié)構(gòu)分檢波放大型和放大檢波型 (圖1b，c)。交流電壓表雖用有效值刻度，但結(jié)構(gòu)上大多采用峰值或平均值檢波器，按正弦波因子折算成有效值。因此，在測(cè)量非正弦波電壓時(shí)必然產(chǎn)生波形誤差，只有用熱偶轉(zhuǎn)換器才能得出真有效值。

現(xiàn)代電子電壓表廣泛采用深度負(fù)反饋技術(shù)，以改善刻度的線性度，并削弱電源起伏、環(huán)境溫度變化和元件參數(shù)參差對(duì)電壓表性能的影響。新線路技術(shù)改善了電壓表的性能并擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，如采樣和鎖相技術(shù)提高了靈敏度，擴(kuò)大了頻程和檢測(cè)相差(如矢量電壓表);又如用鎖定放大器、同步檢波器來(lái)測(cè)量微弱電壓等。 電子電壓表

數(shù)字電壓表和數(shù)字計(jì)數(shù)器是數(shù)字型測(cè)量?jī)x器的基礎(chǔ)和典型代表。數(shù)字電壓表的核心是模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器。模-數(shù)轉(zhuǎn)換電路分為積分型與非積分型兩類(lèi)。伺服連續(xù)比較型、逐次逼近比較型、斜波型和階梯波型屬非積分型;電壓-頻率變換型、雙斜率電壓-時(shí)間變換型和脈寬調(diào)制型都屬積分型。雙斜率電壓-時(shí)間變換器 (圖2a)性能較好，其精確度只取決于基準(zhǔn)電壓和精確度，而積分元件和振蕩器只要求頻率穩(wěn)定，而絕對(duì)值對(duì)變換器精確度并無(wú)影響，因而能大大簡(jiǎn)化生產(chǎn)和調(diào)試過(guò)程。它的工作原理是: 輸入信號(hào)ui在T1時(shí)間內(nèi)向C1充電,充電斜率正比于ui,圖中T1=100毫秒,由1兆赫振蕩器和五位計(jì)數(shù)器及邏輯控制電路來(lái)控制。控制電路將計(jì)數(shù)器置零后,S2斷開(kāi)，S1接通,ui向C1電,計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)。記滿 5位 (103×1微秒=100毫秒)時(shí)即送出一個(gè)進(jìn)位脈沖，通過(guò)邏輯控制電路使S1接通基準(zhǔn)電壓,計(jì)數(shù)器輸出進(jìn)位脈沖后自動(dòng)置零,開(kāi)始繼續(xù)計(jì)數(shù)。基準(zhǔn)電壓的幅度恒定不變且極性與ui相反,所以C1上的電荷以恒定斜率放電。當(dāng)C1上電荷放完為零時(shí)，運(yùn)算放大器的輸出電壓u0等于零，檢零器送出信號(hào)至邏輯控制器，關(guān)閉"與"門(mén)，計(jì)數(shù)器讀數(shù)正比于放電時(shí)間T2，即正比于輸入電壓ui。圖2b為雙斜率電壓-時(shí)間轉(zhuǎn)換器的電壓-時(shí)間關(guān)系圖。

1915年，R.A.海辛用真空管電路測(cè)量電壓，從而產(chǎn)生了電子管電壓表。此后，電子線路技術(shù)的進(jìn)步和電子器件的更新?lián)Q代使電子電壓表更趨完善，用途更為廣泛成為測(cè)量技術(shù)中最基本的儀器。用 電子電壓表測(cè)量電壓不必?cái)嚅_(kāi)電路，方法簡(jiǎn)單，還可通過(guò)歐姆定律用電壓法測(cè)量電路中的電流，形成以電壓表為基礎(chǔ)的多功能儀表(又稱(chēng)萬(wàn)用表)。50年代中期問(wèn)世的數(shù)字電壓表精確度和自動(dòng)化程度高，便于單機(jī)智能化，因而特別適用于自動(dòng)測(cè)試、監(jiān)控和生產(chǎn)系統(tǒng)。