高二物理,多用电表的原理

高二物理,多用电表的原理,第1张

您好,个人感觉是2量程更大。根据安培定则 I=U/R,因此,电阻越小,电流越大,如果是1的话,只有一个电阻分流,没有多少电流,表就爆了;反之,2并联了两个电阻,分走更多的电流,因而就可以有更多的电流通过了

你好

以下是简化的多用电表电路图

万用表由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。

(1)表头:它是一只高灵敏度的磁电式直流电流表,万用表的主要性能指标基本上取决于表头的性能。表头的灵敏度是指表头指针满刻度偏转时流过表头的直流电流值,这个值越小,表头的灵敏度愈高。测电压时的内阻越大,其性能就越好。表头上有四条刻度线,它们的功能如下:第一条(从上到下)标有R或Ω,指示的是电阻值,转换开关在欧姆挡时,即读此条刻度线。第二条标有∽和VA,指示的是交、直流电压和直流电流值,当转换开关在交、直流电压或直流电流挡,量程在除交流10V以外的其它位置时,即读此条刻度线。第三条标有10V,指示的是10V的交流电压值,当转换开关在交、直流电压挡,量程在交流10V时,即读此条刻度线。第四条标有dB,指示的是音频电平。

(2)测量线路

测量线路是用来把各种被测量转换到适合表头测量的微小直流电流的电路,它由电阻、半导体元件及电池组成

它能将各种不同的被测量(如电流、电压、电阻等)、不同的量程,经过一系列的处理(如整流、分流、分压等)统一变成一定量限的微小直流电流送入表头进行测量。

(3)转换开关

其作用是用来选择各种不同的测量线路,以满足不同种类和不同量程的测量要求。转换开关一般有两个,分别标有不同的档位和量程。

2.符号含义

(1)∽ 表示交直流

(2) V-25KV 4000Ω/V 表示对于交流电压及25KV的直流电压挡,其灵敏度为4000Ω/V

(3)A-V-Ω 表示可测量电流、电压及电阻

(4)45-65-1000Hz 表示使用频率范围为1000 Hz以下,标准工频范围为45-65Hz

(5)2000Ω/V DC 表示直流挡的灵敏度为2000Ω/V

钳表和摇表盘上的符号与上述符号相似(其他因为符号格式不对不能全部写上『表示磁电系整流式有机械反作用力仪表 『表示三级防外磁场『表示水平放置)))

3.万用表的使用

(1)熟悉表盘上各符号的意义及各个旋钮和选择开关的主要作用。

(2)进行机械调零。

(3)根据被测量的种类及大小,选择转换开关的挡位及量程,找出对应的刻度线。

(4)选择表笔插孔的位置。

(5)测量电压:测量电压(或电流)时要选择好量程,如果用小量程去测量大电压,则会有烧表的危险;如果用大量程去测量小电压,那么指针偏转太小,无法读数。量程的选择应尽量使指针偏转到满刻度的2/3左右。如果事先不清楚被测电压的大小时,应先选择最高量程挡,然后逐渐减小到合适的量程。

a交流电压的测量:将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡,另一个转换开关置于交流电压的合适量程上,万用表两表笔和被测电路或负载并联即可。

b直流电压的测量:将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡,另一个转换开关置于直流电压的合适量程上,且“+”表笔(红表笔)接到高电位处,“-”表笔(黑表笔)接到低电位处,即让电流从“+”表笔流入,从“-”表笔流出。若表笔接反,表头指针会反方向偏转,容易撞弯指针。

(6)测电流:测量直流电流时,将万用表的一个转换开关置于直流电流挡,另一个转换开关置于50uA到500mA的合适量程上,电流的量程选择和读数方法与电压一样。测量时必须先断开电路,然后按照电流从“+”到“-”的方向,将万用表串联到被测电路中,即电流从红表笔流入,从黑表笔流出。如果误将万用表与负载并联,则因表头的内阻很小,会造成短路烧毁仪表。其读数方法如下:

实际值=指示值×量程/满偏

(7)测电阻:用万用表测量电阻时,应按下列方法作:

a选择合适的倍率挡。万用表欧姆挡的刻度线是不均匀的,所以倍率挡的选择应使指针停留在刻度线较稀的部分为宜,且指针越接近刻度尺的中间,读数越准确。一般情况下,应使指针指在刻度尺的1/3~2/3间。

b欧姆调零。测量电阻之前,应将2个表笔短接,同时调节“欧姆(电气)调零旋钮”,使指针刚好指在欧姆刻度线右边的零位。如果指针不能调到零位,说明电池电压不足或仪表内部有问题。并且每换一次倍率挡,都要再次进行欧姆调零,以保证测量准确。

c读数:表头的读数乘以倍率,就是所测电阻的电阻值。

(8)注意事项

a在测电流、电压时,不能带电换量程

b选择量程时,要先选大的,后选小的,尽量使被测值接近于量程

c测电阻时,不能带电测量。因为测量电阻时,万用表由内部电池供电,如果带电测量则相当于接入一个额外的电源,可能损坏表头。

d用毕,应使转换开关在交流电压最大挡位或空挡上。

4.数字万用表

现在,数字式测量仪表已成为主流,有取代模拟式仪表的趋势。与模拟式仪表相比,数字式仪表灵敏度高,准确度高,显示清晰,过载能力强,便于携带,使用更简单。下面以VC9802型数字万用表为例,简单介绍其使用方法和注意事项。

(1)使用方法

a使用前,应认真阅读有关的使用说明书,熟悉电源开关、量程开关、插孔、特殊插口的作用

b将电源开关置于ON位置。

c交直流电压的测量:根据需要将量程开关拨至DCV(直流)或ACV(交流)的合适量程,红表笔插入V/Ω孔,黑表笔插入COM孔,并将表笔与被测线路并联,读数即显示。

d交直流电流的测量:将量程开关拨至DCA(直流)或ACA(交流)的合适量程,红表笔插入mA孔(<200mA时)或10A孔(>200mA时),黑表笔插入COM孔,并将万用表串联在被测电路中即可。测量直流量时,数字万用表能自动显示极性。

e电阻的测量:将量程开关拨至Ω的合适量程,红表笔插入V/Ω孔,黑表笔插入COM孔。如果被测电阻值超出所选择量程的最大值,万用表将显示“1”,这时应选择更高的量程。测量电阻时,红表笔为正极,黑表笔为负极,这与指针式万用表正好相反。因此,测量晶体管、电解电容器等有极性的元器件时,必须注意表笔的极性。

(2)使用注意事项

a如果无法预先估计被测电压或电流的大小,则应先拨至最高量程挡测量一次,再视情况逐渐把量程减小到合适位置。测量完毕,应将量程开关拨到最高电压挡,并关闭电源。

b满量程时,仪表仅在最高位显示数字“1”,其它位均消失,这时应选择更高的量程。

c测量电压时,应将数字万用表与被测电路并联。测电流时应与被测电路串联,测直流量时不必考虑正、负极性。

d当误用交流电压挡去测量直流电压,或者误用直流电压挡去测量交流电压时,显示屏将显示“000”,或低位上的数字出现跳动。

e禁止在测量高电压(220V以上)或大电流(05A以上)时换量程,以防止产生电弧,烧毁开关触点。

f当显示“ ”、“BATT”或“LOW BAT” 时,表示电池电压低于工作电压。

二、摇表

摇表又称兆欧表,是用来测量被测设备的绝缘电阻和高值电阻的仪表,它由一个手摇发电机、表头和三个接线柱(即L:线路端、E:接地端、G:屏蔽端)组成。

1.摇表的选用原则

(1)额定电压等级的选择。一般情况下,额定电压在500V以下的设备,应选用500V或1000V的摇表;额定电压在500V以上的设备,选用1000V~2500V的摇表。

(2)电阻量程范围的选择。摇表的表盘刻度线上有两个小黑点,小黑点之间的区域为准确测量区域。所以在选表时应使被测设备的绝缘电阻值在准确测量区域内。

2.摇表的使用

(1)校表。测量前应将摇表进行一次开路和短路试验,检查摇表是否良好。将两连接线开路,摇动手柄,指针应指在“∞”处,再把两连接线短接一下,指针应指在“0”处,符合上述条件者即良好,否则不能使用。

(2)被测设备与线路断开,对于大电容设备还要进行放电。

(3)选用电压等级符合的摇表。

(4)测量绝缘电阻时,一般只用“L”和“E”端,但在测量电缆对地的绝缘电阻或被测设备的漏电流较严重时,就要使用“G”端,并将“G”端接屏蔽层或外壳。线路接好后,可按顺时针方向转动摇把,摇动的速度应由慢而快,当转速达到每分钟120转左右时(ZC-25型),保持匀速转动,1分钟后读数,并且要边摇边读数,不能停下来读数。

(5)拆线放电。读数完毕,一边慢摇,一边拆线,然后将被测设备放电。放电方法是将测量时使用的地线从摇表上取下来与被测设备短接一下即可(不是摇表放电)。

4.注意事项

(1)禁止在雷电时或高压设备附近测绝缘电阻,只能在设备不带电,也没有感应电的情况下测量。

(2)摇测过程中,被测设备上不能有人工作。

(3)摇表线不能绞在一起,要分开。

(4)摇表未停止转动之前或被测设备未放电之前,严禁用手触及。拆线时,也不要触及引线的金属部分。

(5)测量结束时,对于大电容设备要放电。

(6)要定期校验其准确度。

三、钳表

钳表是一种用于测量正在运行的电气线路的电流大小的仪表,可在不断电的情况下测量电流。

1.结构及原理

钳表实质上是由一只电流互感器、钳形扳手和一只整流式磁电系有反作用力仪表所组成。

2.使用方法

(1)测量前要机械调零

(2)选择合适的量程,先选大,后选小量程或看铭牌值估算。

(3)当使用最小量程测量,其读数还不明显时,可将被测导线绕几匝,匝数要以钳口中央的匝数为准,则读数=指示值×量程 / 满偏×匝数

(4)测量时,应使被测导线处在钳口的中央,并使钳口闭合紧密,以减少误差。

(5)测量完毕,要将转换开关放在最在量程处。

3.注意事项

(1)被测线路的电压要低于钳表的额定电压。

(2)测高压线路的电流时,要戴绝缘手套,穿绝缘鞋,站在绝缘垫上。

(3)钳口要闭合紧密不能带电换量程。

A、由图甲可知,选择开关接“1”时,表头与电阻R 1 并联,且并联电阻较小,因此选择开关接“1”时测电流,由于并联电阻小,电流表量程大,量程是250mA,故A正确;
B、功能选择开关s与“3”相接时,是用来测电阻的,是欧姆表,故B正确;
C、选择开关接“5”时,表头与电阻R 5 串联,此时多用电表测电压,故C错误;
D、功能选择开关s与“6”相接时,表头与电阻R 5 ,R 6 串联,串联电阻较大,此时多用电表测电压,量程较大,量程是250V,故D错误;
故选:AB.

工作原理是:当把电能表接入被测电路时,电流线圈和电压线圈中就有交变电流流过,这两个交变电流分别在它们的铁芯中产生交变的磁通;交变磁通穿过铝盘,在铝盘中感应出涡流知;涡流又在磁场中受到力的作用,从而使铝盘得到转矩(主动力矩)而转动。负道载消耗的功率越大,通过电流线圈的电流越大,铝盘中感应出的涡流也越大,使铝盘转动的力矩就越大。即转矩的大小跟负载消耗的功率成正比。功率越大,转矩也越大,铝盘转动也就越快。铝盘转动时,又受到永久磁铁产生的制动力矩的作用,制动力矩与主动力矩方向相反内;制动力矩的大小与铝盘的转速成正比,铝盘转动得越快,制动力容矩也越大。当主动力矩与制动力矩达到暂时平衡时,铝盘将匀速转动。负载所消耗的电能与铝盘的转数成正比。铝盘转动时,带动计数器,把所消耗的电能指示出来。这就是电能表工作的简单过程。民熔电气

基本常识
(1)“机械电度表基本原理”
传统电度表指感应式的机械电度表(简称感应表或机械表),它利用的是电磁感应原理,主要由电压线圈、电流线圈、铝盘、永久磁铁、计度器等器件构成。其工作原理为:根据电磁感应原理,电表通电时,在电流线圈和电压线圈产生电磁场,在铝盘上形成转动力矩,通过传动齿轮带动计度器计数,电流电压越大,转矩越大,计数越快,用电越多。铝盘的转动力矩与负载的有功功率成正比。电表常数,指计量每单位电能值(度或千瓦·小时)时对应铝盘转过的圈数,单位是转 /千瓦·小时。
(2)“电子电度表基本原理”
电子式电度表是利用电子电路/芯片来测量电能;用分压电阻或电压互感器将电压信号变成可用于电子测量的小信号,用分流器或电流互感器将电流信号变成可用于电子测量的小信号,利用专用的电能测量芯片将变换好的电压、电流信号进行模拟或数字乘法,并对电能进行累计,然后输出频率与电能成正比的脉冲信号;脉冲信号驱动步进马达带动机械计度器显示,或送微计算机处理后进行数码显示。
(3)“预付费电表原理和常识”
在电子式电度表还未推广时,大部分预付费电表为机电混合预付费电表,是在机械电度表中增加电子处理单元来构成。在电子电度表技术成熟后,机电混合预付费表基本已经淘汰。
常见预付费电表都是在电子式电度表基础上增加了微计算机处理单元和存储单元以及控制断电装置等构成的。必须先在电表中预存一定电量或金额才能合闸供电,用电时电表一边计量一边从剩余值中扣减已用的电量或金额,如果扣完则断电,为了保证正常用电必须在断电前再次预存并累加到电表的剩余值中。
预存电量或金额必须通过管理部门的售电系统向用户收取预购电费后,才能预存给用户。预存信息通过一定方式送入电表中才能使用。常见的预存方法有两种,一种为代码式,一种为写卡式。
代码式原理为,管理系统将用户信息和购电信息结合起来生成一组加密代码,并交给用户自己输入到电表中,电表经过正确解密后得到预存电量或金额并保存。
写卡式是将预购电量或金额写入专用电子卡(存储器)中,交给用户持电子卡到对应电表上进行通讯,预购值自动送入电表中。
电子卡或称IC卡,也称购电卡,都是由专用的IC芯片经过特殊封装后而成,常见购电卡按通讯方式分为接触式和非接触式,接触式的有:卡片卡、钥匙卡,非接触式的有:射频卡、遥控卡。
电表原理框图:
(4)“市场上常见预付费电表及其比较”
目前市面上基本上都是电子式预付费电度表,原理大致相同,功能也相似,但是由于厂家间的技术实力和经营模式不同,推出的产品在性能和价格方面有所不同。
现将市场常见预付费电表优缺点作简单阐述:(以下为个人讨论,不存在对其他厂家或产品的褒贬,只供有兴趣人士参考)
代码式预付费电表,预付式费以代码形提供给用户,因此在其电表上不需要和外部接口,密封性好,防止人为攻击,但是用户 *** 作比较麻烦;因为考虑到数据安全,代码必须足够长,因此用户在电表上输入代码时极容易出错,而且在装表环境光线不足、装表位置较高、或者是年老体弱者 *** 作时,更加不便。
接触型卡式预付费电表, *** 作上简单,用户购电后,只需将电卡插入电表上即可自动完成预存电累加,但是电表上有外部通讯接口,易受到潮湿和有害气体的侵蚀,使接触金属部分氧化,导致通讯失败甚至数据错误,同时接口还易受到人为干扰和攻击,为解决此问题,有的厂家装有接口防攻击电路,但是增加了成本和售价。
非接触卡式预付费电表,其通讯接口不需外露,解决上述电表的问题;射频卡通过电磁感应和电表通讯,在感应区10公分距离内即可,因此装表太高, *** 作也不方便;遥控卡和电表利用红外线进行通讯,通讯距离可达数米,遥控卡 *** 作非常简单,对着电表按一下“购电”按钮,所有数据交换工作自动完成,不用象前述电表一样需登高 *** 作,因此老少皆宜,方便可靠。不失为最理想预付费电表。
(5)“结合遥控预付费构成多用途的综合收费管理系统”
在实际使用中,结合管理部门的要求,基于遥控预付费电表的约束机制以及“一卡抄”预留的抄表功能,可以构成多用途的综合收费管理系统,通过控制用电来催收和代收各种管理费用。


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