指針式萬(wàn)用表的工作原理

§4-2指針式萬(wàn)用表的工作原理1．掌握指針式萬(wàn)用表測(cè)量直流電流的基本原理。2．掌握指針式萬(wàn)用表測(cè)量直流電壓的基本原理。3．掌握指針式萬(wàn)用表測(cè)量交流電壓的基本原理。4．掌握指針式萬(wàn)用表測(cè)量電阻的基本原理。指針式萬(wàn)用表原理圖指針式式萬(wàn)用表的工作原理是建立在歐姆定律和電阻串并聯(lián)的基礎(chǔ)之上的。一、直流電流測(cè)量電路實(shí)質(zhì)上是一個(gè)多量程直流電流表。通常采用閉路式分流電路。測(cè)量直流電流的原理圖閉路式分流電路的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)接觸不良不會(huì)影響準(zhǔn)確度，保證不會(huì)燒壞測(cè)量機(jī)構(gòu)。缺點(diǎn)：各個(gè)量程之間相互影響，計(jì)算分流電阻較復(fù)雜。直流電流測(cè)量電路是基礎(chǔ)擋直流電流測(cè)量電路直流電壓測(cè)量電路交流電壓測(cè)量電路電阻測(cè)量電路二、直流電壓測(cè)量電路

實(shí)質(zhì)上是一只多量程直流電壓表。萬(wàn)用表的直流電壓測(cè)量電路實(shí)際上是在直流電流測(cè)量電路的基礎(chǔ)上擴(kuò)展而成。測(cè)量直流電壓的原理圖三、交流電壓的測(cè)量原理交流電壓擋也是在直流電流擋的基礎(chǔ)上擴(kuò)展而成的。測(cè)量交流電壓的原理電路由磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu)和整流裝置組成的儀表稱為整流系儀表。萬(wàn)用表的交流電壓測(cè)量電路就是在整流系儀表的基礎(chǔ)上串聯(lián)分壓電阻而成的。二極管VD1叫做整流二極管，作用是將交流電整流后變成直流電流后再送到測(cè)量機(jī)構(gòu)進(jìn)行測(cè)量。二極管VD2則叫做保護(hù)二極管，作用是當(dāng)交流電負(fù)半周到來(lái)時(shí)，VD2將導(dǎo)通，導(dǎo)通后的二極管兩端電壓保持在0.7V（硅管），從而保護(hù)整流二極管VD1不被反向擊穿。萬(wàn)用表交流電壓的刻度都是直接以交流電有效值進(jìn)行標(biāo)度的。

量程的改變，可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，分別用不同的分壓電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)。四、電阻測(cè)量原理1．測(cè)量電阻基本原理上式中，RX為被測(cè)電阻，R0為表頭等效電阻，RP為歐姆調(diào)零電阻，E為電池電動(dòng)勢(shì)，RZ為歐姆表內(nèi)總電阻。電阻測(cè)量電路的原理可見(jiàn)，萬(wàn)用表測(cè)電阻的實(shí)質(zhì)是測(cè)電流。由于表頭電流與被測(cè)電阻之間成反比關(guān)系，因此它的標(biāo)尺刻度是不均勻的，而且是與電流表的刻度反向的。萬(wàn)用表的歐姆刻度尺2．歐姆量程的擴(kuò)大理論上講，上述歐姆表可以測(cè)量0～∞之間任意阻值的電阻。但實(shí)際上由于歐姆刻度很不均勻，所以它的有效使用范圍一般只在0.1～10倍歐姆中心值的刻度范圍內(nèi)，超出該范圍測(cè)量將會(huì)引起很大的誤差。

為了使歐姆表能在較大范圍內(nèi)對(duì)被測(cè)電阻進(jìn)行較準(zhǔn)確的測(cè)量，萬(wàn)用表歐姆擋都做成多量程的。同時(shí)為了能共用一條標(biāo)度尺，以便于讀數(shù)，一般都以R×l擋為基礎(chǔ)，按10的倍數(shù)來(lái)擴(kuò)大量程。這樣，各量程的歐姆中心值就應(yīng)是10的倍數(shù)。擴(kuò)大歐姆表量程的常用措施：（1）保持電池電壓不變，改變分流電阻值。一般萬(wàn)用表中R×1～R×1k擋都采用這種方法擴(kuò)大量程。（2）提高電池電壓。通常萬(wàn)用表中R×10k擋都采用這種方法來(lái)擴(kuò)大量程。改變分流電阻值

提高電池電壓

擴(kuò)大歐姆表量程的措施五、萬(wàn)用表常用保護(hù)措施1.為防止表頭的燒毀，有的萬(wàn)用表的表頭兩端并聯(lián)有正、反向硅二極管，保護(hù)表頭不致因電流過(guò)載而損壞。2.為防止萬(wàn)用表在瞬間被燒毀，有的萬(wàn)用表在表內(nèi)輸入端串聯(lián)一只0.5A的熔斷器。萬(wàn)用表電路中共有6個(gè)擋位，你能看出圖中的哪個(gè)擋是測(cè)量直流電流的？哪個(gè)擋是測(cè)量直流電壓的？哪個(gè)擋是測(cè)量電阻的？萬(wàn)用表基本電路本節(jié)小結(jié)

1．指針式萬(wàn)用表的工作原理是建立在電阻串并聯(lián)和歐姆定律的基礎(chǔ)之上的。2．萬(wàn)用表測(cè)量直流電流的電路實(shí)際上就是一個(gè)多量程的直流電流表，基本上都采用閉路式分流電路。3．萬(wàn)用表的直流電壓測(cè)量電路實(shí)際上是一個(gè)多量程直流電壓表，基本上采用共用式分壓電路。4．萬(wàn)用表測(cè)量電阻的實(shí)質(zhì)是測(cè)量電流。5．理論上講，歐姆表可以測(cè)量0～∞之間任意阻值的電阻。實(shí)際上它的有效使用范圍一般只在0.1～10倍歐姆中心值的刻度范圍內(nèi)