什么是電壓表
電壓表是測量電壓的一種儀器。由永磁體、線圈等構成。電壓表是個相當大的電阻器,理想的認為是斷路。初中階段實驗室常用的電壓表量程為0~3V和0~15V。
電壓表的結構
電壓表是個大的電阻器,理想的認為是斷路。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,如果在干路中沒有其他的用電器,可以認為測量電源電壓(因為并聯(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,那這個用電器就分享了部分電源電壓,那電壓表測的只能是部分電壓(連接在哪個用電器就是哪個用電器的電壓)。
要知道在電壓表內,有一個磁鐵和一個導線線圈,通過電流后,會使線圈產生磁場,這樣線圈通電后在磁鐵的作用下會旋轉,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?。?,為了能測量實際電路中的電壓,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加的那個大電阻上了,表頭上的電壓就會很小了。電壓表是一種內部電阻很大的儀器,一般應該大于幾千歐。表頭是跟據(jù)通電導體在磁場中受磁場力的作用而制成的。表內部有一永磁體,在極間產生磁場,在磁場中有一個線圈,線圈兩端各有一個游絲彈簧,彈簧各連接表的一個接線柱,在彈簧與線圈間由一個轉軸連接,在轉軸相對于電流表的前端,有一個指針。當有電流通過時,電流沿彈簧、轉軸通過磁場,電流切磁感線,所以受磁場力的作用,使線圈發(fā)生偏轉,帶動轉軸、指針偏轉。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程度來觀察電流的大小。
電壓表原理
傳統(tǒng)的指針式電壓表和電流表都是根據(jù)一個原理就是電流的磁效應。電流越大,所產生的磁力越大,表現(xiàn)出的就是電壓表上的指針的擺幅越大,電壓表內有一個磁鐵和一個導線線圈,通過電流后,會使線圈產生磁場,線圈通電后在磁鐵的作用下會發(fā)生偏轉,這就是電流表、電壓表的表頭部分。
由于電壓表要與被測電阻并聯(lián),所以如果直接用靈敏電流計當電壓表用,表中的電流過大,會燒壞電表,這時需要在電壓表的內部電路中串聯(lián)一個很大的電阻,這樣改造后,當電壓表再并聯(lián)在電路中時,由于電阻的作用,加在電表兩端的電壓絕大部分都被這個串聯(lián)的電阻分擔了,所以通過電表的電流實際上很小,所以就可以正常使用了。
直流電壓表的符號要在V下加一個“_”,交流電壓表的符號要再V下加一個波浪線“~”。
電壓表技術參數(shù)
頻響范圍10Hz—10MHz 基本精度±2%
輸入電阻,電容,過載電壓1mV—300mV:≥8MΩ≤40pF≤100V300mV—300V≥8MΩ≤20pF≤600V
直流輸出電壓-1V(逢10量程)
一般技術指標
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
示波器簡介
示波器是能在屏幕上以圖形方式顯示、觀測被測信號的瞬時值軌跡變化情況的儀器。它是一種最常用的電子測量/電工測量儀器。
示波器的組成
電子示波器由示波管、垂直偏轉系統(tǒng)、水平偏轉系統(tǒng)和主機等部分組成,基本框圖如下圖所示。
?。?)示波管
示波管是一種特殊的電子管,是示波器一個重要組成部分。示波管由電子槍、偏轉系統(tǒng)和熒光屏3個部分組成。
?。?)垂直偏轉系統(tǒng)
垂直偏轉系統(tǒng)包括垂直衰減器和垂直放大器。它將垂直輸人信號衰減或放大到一定幅度,輸出推挽信號,加到示波管的垂直偏轉板,使電子射線的垂直偏轉距離正比于被測信號的瞬時值。由于示波管的偏轉靈敏度甚低,所以一般的被測信號電壓都要先經過垂直放大電路的放大,再加到示波管的垂直偏轉板上,以得到垂直方向的適當大小的形。
?。?)水平偏轉系統(tǒng)
水平偏轉系統(tǒng)從外觸發(fā)輸人端經觸發(fā)電路、掃描電路、水平放大器到示波管的水平偏轉板。觸發(fā)電路將被測信號或外觸發(fā)輸人信號置換成觸發(fā)脈沖啟動掃描電路。由于示波管水平方向的偏轉靈敏度也很低,所以接入示波管水平偏轉板的電壓(鋸齒波電壓或其它電壓)也要先經過水平放大電路的放大以后,再加到示波管的水平偏轉板上,以得到水平方向適當大小的形。
?。?)電源供給電路
電源由高壓電源和低壓電源兩部分組成,供給示波管及各組成部分所需要的直流電壓和燈絲電壓。消隱與增輝電路用來傳送和放大增輝和消隱信號。
示波器的作用
1、可以測量直流信號、交流信號的電壓幅度
2、可以測量交流信號的周期,并以此換算出交流信號的頻率。
3、可顯示交流信號的波形。
4、可以用兩個通道分別進行信號測量。
5、可以在屏幕上同時顯示兩個信號的波形,即雙蹤測量功能。此功能能夠測量兩個信號之間的 相位差,和波形之間形狀的差別。
示波器與普通的電壓表相比有什么優(yōu)缺點
波器可以觀測電壓信號的瞬時波形,可以較全面的了解電壓信號的構成(精確、定量的了解信號構成,可采用頻譜分析儀)。
電壓表只能測量用于表征電壓信息的一個值,如:有效值、校準平均值等等。
電壓表可以有很高的準確度(取決于具體的電壓表),可用于精確測量或計量。示波器一般準確度較低,主要用于定性分析。
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