电工测量 教学课件 作者 陈惠群 第5～6学时0.pptVIP

第三节 直流电流表和电压表 （5～6节） 一、直流电流表 1、直流电流表的组成 分流电阻的计算 分 流 电 阻 分流电阻一般采用电阻率较大、电阻温度系数很小的锰铜制成。考虑到分流电阻的散热和安装尺寸，当被测电流小于30A时，分流电阻可以安装在电流表的内部，称为内附分流器；当被测电流超过30A时，分流电阻一般安装在电流表的外部，称为外附分流器。 图2-13 外附分流器及其接线 目前，国家标准规定外附分流器在通入额定电流时，对应的额定电压为30mV、45mV、75mV、100mV、150mV和300mV共六种规格。 例如，有一磁电系测量机构的电压量程为100mV，要将其改装成100A的电流表，只要选择额定电压为100mV、额定电流为100A的外附分流器与测量机构并联，就能组成100A的电流表，标度尺也按100A来刻度。 2.多量程直流电流表 闭路式分流电路的缺点是各个量程之间相互影响，计算分流电阻较复杂。但其转换开关的接触电阻处在被测电路中，而不在测量机构与分流电阻的电路里，因此对分流准确度没有影响。特别是当转换开关触头接触不良而导致被测电路断开时，保证不会烧坏测量机构。 目前绝大多数模拟式万用表的直流电流挡都采用了这种分流电路。 二、直流电压表 图2－15 直流电压表的组成 分压电阻的计算 设磁电系测量机构的额定电压为UC＝IcRc，串联适当分压电阻Rv后，可使电压量程扩大为U。此时，通过测量机构的电流仍为Ic，且Ic与被测电压U成正比。所以，可以用仪表指针偏转角的大小来反映被测电压的数值。 分流电阻的计算公式 根据串联电路的特点 若令为电压量程扩大倍数，则 整理得 上式说明，要使电压表量程扩大m倍，需要串联的分压电阻应是测量机构内阻Rc的（m－1）倍。 例2－2 一只内阻为500Ω、满刻度电流为100μA的磁电系测量机构，要改制成50V量程的直流电压表，应串联多大的分压电阻？该电压表的总内阻是多少？ 解 先求出测量机构的额定电压 UC＝IcRc＝100×10－6×500＝0.05 V 再求出电压量程扩大倍数 应串联的分压电阻为 Rv=（m－1)Rc＝（1 000－1）×500=499 500Ω 该电压表的总电阻为 R＝Rc+Rv＝500＋499 500＝500 000Ω＝500 kΩ 分压电阻 分压电阻一般应采用电阻率大、电阻温度系数小的锰铜丝绕制而成。分压电阻也分为内附式和外附式两种。通常量程低于600V时可采用内附式的，以便安装在表壳内部；量程高于600V时，应采用外附式的。外附式分压电阻是单独制造的，并且要与仪表配套使用。 2.多量程直流电压表 多量程直流电压表由磁电系测量机构与不同阻值的分压电阻串联组成。 通常采用共用式分压电路。这种电路的优点是高量程分压电阻共用了低量程的分压电阻，达到了节约材料的目的。缺点是一旦低量程分压电阻损坏，高量程电压挡就不能使用。 共用式分压电路 电压灵敏度 实际上，电压表的内阻应为测量机构的内阻与分压电阻之和。显然，电压表内阻的大小与电压量程有关。对同一块电压表来讲，其电压量程越高，则电压表内阻越大。但是，各量程内阻与相应电压量程的比值却为一常数，该常数是电压表的一个重要参数，通常在电压表面板的显著位置上标出，称为电压灵敏度，单位是“Ω／V”。 电压灵敏度的用途 1.表示电压表指针偏转至满刻度时取自被测电路的电流值； 2.能方便地计算出该电压表各量程的内阻。 例如，一直流电压表的电压灵敏度为20kΩ／V。它表示测量直流电压，当指针偏转至满刻度时，取自被测电路的电流为1V／20000Ω =50μA，在10V挡时电压表内阻为10×20000=200kΩ。 可见，电压灵敏度的意义是：电压灵敏度越高，相同量程下电压表的内阻越大，取用被测电路的电流越小，对被测电路的影响越小，测量准确度也越高。 小 结（一） 直流电流表通常都是由磁电系测量机构与分流电阻并联组成的。要使电流表量程扩大n倍，所并联的分流电阻RA应为测量机构内阻Rc的1／(n—1)。可见，对于同一测量机构，只要配上不同的分流电阻，就能制成不同量程的直流电流表。 分流电阻一般采用电阻率较大、电阻温度系数很小的锰铜制成。 多量程直流电流表一般采用并联不同阻值分流电阻的方法来扩大电流量程。按照分流电阻与测量机构连接方式划分，分为开路式和闭路式两种。最常用的是闭路式分流电路。 小结（二） 磁电系直流电压表是由磁电系测量机构与分压电阻串联组成的。要使电压