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指针式万用表的测量原理

   日期:2018-07-18     浏览:408    
电流、电压、电阻是电子测试中最基本的三个物理量,万用表的基本功能就是用来测量这三个物理量。
下面以测量直流电流为例来说明指针式万用表的测量原理。
测量直流电流时,首先通过选择开关的转换,使万用表内部构成电流表,如下图所示,表头PA与分流器R并联,被测电流I由A端进,B端出。


1、量程转换原理
I分为流过表头的电流Ip,和流过分流器的电流IR两部分,分配比例由表头内阻R0与分流器R的阻值比的倒数决定。表头PA按比例指示电流的大小。
在并联电路中,支路电流的大小与支路电阻的大小成反比。因此,改变Ip和IR两支路阻值的大小,即可改变电流分配比例,实现量程的转换。如下图所示。
当被测电流I1从A①端输入时,IP支路电阻为R0,IR支路电阻为R1+R2+R3。而当被测电流I3从A的3端输入时,Ip支路的电阻为R2+R1+R0,IR之路的电阻为R3。可见,当表头指示相同(IP相同)时,I3>I1,扩大了量程。


2、读数方法
电流表指示的读书方法是:满刻度值(刻度线最右边)等于所选量程档位数,根据表针指示位置折算出测量结果。
下图中,当测量选择开关位于“0.05mA”档时,指示值为35uA,当测量选择开关位于“5mA”档时,指示值为3.5mA,当测量选择开关位于“500mA”档时,指示值为350mA,以此类推。

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