什么是检流计?

[拼音]：jianliuji

[外文]：galvanometer

检测微弱电量用的高灵敏度的机械式指示电表，用于电桥、电位差计中作为指零仪表，也可用于测微弱电流、电压以及电荷等。主要有磁电系检流计、光电放大式检流计、冲击检流计、振动检流计和振子等。

其结构(图1)

和工作原理与磁电系电表基本相同。作为检流计，要求有较高的灵敏度，主要是电压灵敏度和电流灵敏度。为提高电流灵敏度，通常要增加转动力矩，例如加强磁场和增加动圈匝数。但限于气隙尺寸，须用很细的导线绕制动圈，因此电流灵敏度高的检流计的动圈电阻(内阻)较高。此外，要降低反抗力矩，可采用力矩很弱的拉丝（或悬丝）将动圈安置在永久磁铁的气隙中。为此，检流计使用时要保持水平位置。检流计动圈没有金属框架，阻尼力矩由动圈本身提供，动圈在气隙磁场中运动时，切割磁通而产生电动势，此电动势引起的流过动圈和外电路的电流，在检流计中又与磁场作用产生阻尼力矩。因此，外电路的结构要影响检流计阻尼的强弱。若使检流计指示迅速达到稳定，应令其工作在稍欠阻尼状态。磁电系检流计是很精细的电表，不使用时，须将两端短路，这时阻尼最强，可保护检流计可动部分少受损害。

检流计刻度盘上的刻度分格是均匀的，零点标在度盘中心。动圈左右偏转，都可读数。刻度上虽然标有数值，只是表示分格数；用于测电流、电压时，要另行标定刻度分格所代表的准确数值。

磁电系检流计的电流灵敏度以电流常数（电流灵敏度与电流常数互为倒数）表示，可达10-9安/分格或更高，内阻达几千欧。用检流计测微弱电压时，要求有较高的电压灵敏度。因检流计测量的基本量是电流，如要求在一定的被测电压下能有较大的电流通过检流计，则希望检流计有较低内阻，但此时电流的灵敏度降低。因此，电压灵敏度高的检流计，其电流灵敏度要低些（例如10-7安/分格）。

为使用方便，可将磁电系检流计做成便携式，动圈用张丝拉紧，并采用光线多次反射以提高灵敏度。

将光电放大器与两个磁电系检流计结合在一起即构成图2所示的光电放大式检流计。

初级检流计接在被测回路中，它的小镜将光线反射到差分光电池上。两光电池的输出电流之差流入次级检流计G2。如此可获得较强的信号。为使检流计工作稳定，通常采用负反馈线路。

测短暂脉冲电流所含电荷量的磁电系检流计。其可动部分具有较大惯量。为保证测量准确度，理论上要求在短暂脉冲电流通过检流计时，可动部分应静止不动；短暂脉冲消失后，可动部分或单方向，或以刻度零点为中心作衰减摆动。不论哪种情况，取最大偏转或摆动的第一次最大值αm来表示电荷量Q的大小，即αm=SqQ，Sq是冲击检流计的冲击灵敏度。可通过接入光电放大器来提高冲击检流计的Sq。普通磁电系检流计也可用以测电荷量，但其可动部分的惯量不够大，会产生测量误差。

可动部分的质量和惯量都很小的磁电系检流计测量机构。由张丝支承的可动部分装在圆柱形框架中，并罩以外套管，内充硅油，以实现阻尼作用。外套管上有一透镜窗口，光线通过它聚焦到可动部分的反射小镜上。振子能跟随快速变化量动作，可反映10000赫以下交变量的变化情况。主要用于光线示波器中。

一种动磁铁式检流计（图3）。

可动部分由小块永久磁铁和小镜构成，其上下被张丝拉紧。小磁铁处于用叠片组成的磁极间，磁极上绕有线圈，被检测电流i通入此线圈后，由于可动部分的质量和惯性都较小，因此，可动部分可跟随电流i引起的交变磁场的瞬时值的变化动作。小镜左右摆动，光线被小镜反射后，在标尺上形成光带。i为零时，小镜不动，光带缩成一条线。

为使振动检流计的灵敏度达到最高，其可动部分的机械振动频率应与外加电流频率产生谐振。为此设置了另一套为调谐用的永磁系统，它包括磁轭和一可旋动的永久磁铁。旋动永久磁铁可改变调谐系统磁轭的磁极强度，即可改变与可动部分小磁铁间的吸力。这等效于调整了可动部分中张丝的拉力，因此改变了可动部分的机械谐振频率。这种检流计主要用于工频，作指零仪表。