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一、指针式万用表的阻尼为什么减小
万用表表头指针的阻尼来自两方面:表头线圈铝质绕线框旋转时切割磁力线产生的涡流阻止线圈旋转;表头线圈旋转时切割磁力线产生电流(通过与线圈并连的分流电路)阻止线圈旋转。因此,阻尼减小的原因是:1.失磁,磁场强度降低;2.与线圈并连的电路开路,并连的电阻、二极管断路等。阻尼减小必定伴随着测量结果产生误差。
二、指针式万用表的表头是怎样转动的,表头线圈有电流流过吗
现在的指针万用表多是磁电式仪表,那么我就给你讲讲,磁电式指针万用表工作原理:
磁电式仪表根据磁路不同分为,内磁,外磁,内外磁,三种,外磁表头很容易引入外界电磁场干扰而引起测量不准,所以一般外磁表头的指针万用表后盖板上都会有一块金属屏蔽板,这个屏蔽板就是用来屏蔽外界电磁场干扰的,从而让外磁表头测量的更佳精准,内磁表头一般是不会设计的。
磁电式仪表是由:动圈,定圈,阻尼器,弹簧游丝,以及指针几部分组成,其中动圈和定圈的作用主要是通入电流产生磁场力,弹簧游丝的作用主要是产生反作用力矩,阻尼器的作用是当指针受到磁场力的作用而偏转时会产生一定惯性而阻尼器的作用就是吸收这部分惯性让指针可以尽快的停止在某点上以达到快速读数的目的。
以国产MF-47为例讲解万用表的工作原理:(指针万用表的工作原理都是相同的)
MF-47型指针万用表的表头是一个微安(μA)级的直流电流表,它的满偏转度为46.2微安,也就是说表头满篇电流为46.2微安,其工作原理:当有电流信号流过表头,表针会受到磁场力的作用而偏转因为有电流的地方就会产生磁场,根据磁场力大小不同,表针偏转的幅度也不同,也就是说流过表头电流越大,产生的磁场力越强,所以游丝带动指针偏转的幅度也就越大,说明被测信号很大,流过表头电流越小,产生的磁场力越若,所以游丝带动指针偏转的幅度也就越小,说明被测信号很小,通过这个原理来实现测量信号大小,其实指针万用表表头转动是跟直流电流表的原理是一样的,因为指针万用表的表头也是一个直流电流表,简单来讲:就是靠流过表头的电流产生的磁场力来带动游丝,游丝来带动指针偏转,我们知道游丝的作用是产生反作用力矩,而转动力矩主要是靠电流产生的磁场力,如果只有转动力矩也就是磁场力,没有游丝提供的反作用力矩的话,不管测量的信号有多大,指针始终要偏转到头,所以说游丝产生的反作用力矩相当于是产生一个与磁场力产生的转动力矩相反的力矩,当磁场力产生的转动力矩和游丝产生的反作用力矩相等时,指针停止。
测量原理:DC;直流,AC:交流
DCV直流电压挡测量原理:通过与表头串联电阻分压来扩大电压挡测量量程,改变直流电压挡中串联分压电阻的阻值就可以改变测量量程的范围。
DCmA直流电流挡测量原理:通过与表头并联电阻分流来扩大电流挡测量量程,改变直流电流挡中并联分流电阻的阻值就可以改变测量量程的范围。
ACV交流电压挡测量原理:通过与表头串联电阻分压来扩大交流电压挡测量量程,在走半波整流电路将被测量的交流信号整流变为直流信号流过表头来测量,因为指针万用表的表头是一个直流电流表,表头无法流过交流信号所以必须要在交流电压挡中加上一个半波整流电路做整流器将被测量的交流信号整流变为直流信号流过表头来测量,改变交流电压挡中串联分压电阻的阻值就可以改变测量量程的范围,交流电压挡其实是和直流电压挡的测量原理相同,都是靠与表头串联电阻分压来扩大电压挡量程,不过交流电压挡是在串联电阻分压来扩大电压挡量程的基础上加装整流器构成交流电压挡。
三、当有电流通过时电压表和电流表的指针为什么会偏转
电压表和电流表的表头结构示意图如上所示,线圈框的上下粘有两个游丝,通过调整游丝的平衡位置可以校准表头归零。游丝的作用是螺旋形弹簧,通电后产生的磁场与永久磁铁的磁场相互作用,使线圈发生偏转。线圈的偏转力与通过的电流大小成正比,当偏转力与游丝的弹力达到平衡状态时,指针就会指向某个相应的位置(角度)。配重块用于平衡表针的重量,确保表头在竖直放置时不会因为表针的重力而发生偏转。
表头的基本结构大同小异,日常使用的万用表表头量程通常为50微安,线圈的电阻大约在1000Ω左右(不同等级的表头会有所不同)。电流表的工作原理是在线圈上并联一个小电阻,这个小电阻的阻值越小,分流就越大,量程也就越大。相反,电压表则是在表头线圈上串联一个大电阻,这个大电阻的阻值越大,分压就越大,量程也就越大。
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