电流表的工作原理是什么

电流表的原理：

根据通电导体在磁场中受磁场力的作用而制成。线圈在均匀幅向分布的磁场中受到磁力矩的作用，线圈转动使螺旋d簧被扭动，从而产生转动力矩。当d簧的转动力矩与磁力矩平衡时，线圈停止转动。

电流表的注意事项如下：

1、正确接线。测量电流的时候，电流表应该与被测电路串联;测量电压的时候，电压表应该与被测电路并联。测量直流电流和电压时，必须注意仪表的极性，应使仪表的极性与被测量的极性一致。

2、高电压、大电流的测量。测量高电压或者大电流时，必须采用电压互感器或电流互感器。电压表和电流表的量程应与互感器二次的额定值相符。一般电压为100V，电流为5A。

3、量程的扩大。当电路中的被测量超过仪表的量程时，可以采用外附分流器或分压器，但是应该注意其准确度等级应与仪表的准确度等级相符。

4、还要注意仪表的使用环境要符合要求，远离外磁场。

您好

举例说明

看这个图，左下角mA往上看就是量程分别为1mA、10mA、100mA的直流电压档，最下层是量程分别为25V、10V、50V、500V的直流电压档。有abc三个指针。a指的是量程为25V的直流电压档，为了读书方便我们在表盘上选择最下面的刻度，0-250的那个，读数为示数除以10，应该为12V

b指的是100mA量程直流电流，选刻度为0-50那个，读数乘以2，应该为48mA。

c就是欧姆档。

：

多用电表是一种可以同时测量电压、电流和电阻的电表。有多种挡位，使用时将两支表笔分别接触被测物体两端。测量电阻时需要先将欧姆挡调零，并且需要装电池。

1、用途：

测量交流/直流电压、交流/直流电流、电阻阻值、电容器容量、电感量、音频电平、频率、晶体管NPN或PNP电流放大倍数β值等。

2、多用表的原理

多用电表是一种多用仪表，一般可用来测量直流和交流电流，直流和交流电压以及电阻等，并且每种测量都有几个量程。

（1）测量直流电流、直流电压的原理和直流电流表、直流电压表的原理相同。

（2）测量电阻：内部电路原理如右图所示

下图所示的遗漏

，其原理是根据闭合回路的欧姆定律测量，即 i=E/(Rg+r+R+Rx)，式中均为定值电阻，不同的rx 对应不同的电流i（当然电流i和被测电阻rx不是正比的关系，所以电阻值的刻度是不均匀的）。如果在刻度盘直接标出与电流i对应的电阻rx值，可以从刻度盘上直接读出被测量电阻的阻值。

（3）“调零”原理：当两表笔接触时，rx=0，此时电流调到满偏值 （最大值），对应电阻值为零。

（4）中值电阻： 是多用表电阻档的内阻，当被测电阻rx=Rg+R+r 时，通过表头的电流 ，即通过表头的电流为满偏电流的一半，此时指针指在刻度盘的中央，所以一般叫电阻档的内阻称为中值电阻。

3、多用表的使用方法

（1）测量电流时，跟电流表一样，应把多用表串联在被测电路中，对于直流电，必须使电流从红表笔流进多用表从黑表笔流出来。

（2）测量电压时，跟电压表一样，应把多用表并联在在被测电路两端，对于直流电，必须用红表笔接电势较高的点，用黑表笔接电势较低的点。

（3）测量电阻时，在选择好档位后，要先把两支表笔相接触，调整电阻档的调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位置，然后再把支两表笔分别与待测电阻的两端相连。应当注意：换用欧姆档的另一个量程时，需要重新调整电阻档的调零旋钮，才能进行测量。 在测电阻前，必须将待测电阻与电源断开，否则相当于在欧姆档内又加了一个电源，这不仅会影响测量结果，还可能损坏表头。

（当多用电表为电压档或电流档的时候表量程最左端为零刻线，当为欧姆档的时候表量程最右端为零刻线。）

参考链接：多用电表相关资料

一、电表
（一）电表的结构与工作原理
实验室用的电表大部分是磁电式电表它们的内部构造可以简单地表示为如图2—2—1所示永久磁铁的两个极上连着带圆筒孔腔的极掌,极掌之间装有圆柱形软铁芯,它的作用是使极掌和铁芯间的空隙中磁场很强,并且磁力线是以圆柱的轴为中心呈均匀辐射状在圆柱形铁芯和极掌间空隙处放有长方形线圈,线圈上固定一根指针,当有电流流通时,线圈就
受电磁力矩而偏转,直到跟游丝的反扭力矩平衡线圈偏角的大小与所通入的电流成正比,电流方向不同,偏转方向也不同,这是磁电式电表的工作原理
磁电式电表串联或并联一个电阻后,就构成了一个电压表或电流表
（二）电表的维护
电表的维护参见电表的使用注意事项

图2—2—1
图2—2一2
图2—2一3

二、灵敏电流计
（一）灵敏电流计的结构与原理
1．灵敏电流计的基本结构
灵敏电流计的基本结构如图2—2一2所示,可以把它分为三个部分
（1） 磁场部分：永磁铁磁掌N、S极和圆柱形软铁心的间隙内,磁场呈均匀辐射状
（2）偏转部分：线圈在磁场内可自由转动线圈的上下端用称为张丝的金属丝张紧,张丝作为线圈的电流引线又作为线圈的转轴,代替了普通电表的转轴和轴承,可以避免机械摩擦提高了电流计的灵敏度
（3）读数部分：灵敏电流计的读数系统,如图2—2—3所示从光源发出的光照到固定在张丝上的小镜上,反射后形成带准线像的光标投射到读数标尺上
2．灵敏电流计的读数原理
当电流通过线圈时,线圈带动小镜转过α角,光标偏转角为2α光标在标尺上移动的距离为
d = 2αr
式中r是小镜与标尺之间的距离显然,这种读数系统采用了光杆原理提高了电流计的灵敏度
可以证明光标偏转量d与通过线圈的电流I成正比,即
I = Kd
式中K称为灵敏电流计的电流常数,单位是A/mm,即光标偏转1mm所对应的安培数K的倒数l／K＝S,称为电流计的灵敏度表示通过单位电流时引起的光标偏转量,S越大,电流计越灵敏
3．灵敏电流计的运动状态
了解电流计线圈的运动状态,便于根据需要选用适当状态进行测量,以达到缩短测量等待时间或者提高测量精度的目的
灵敏电流计工作时线圈转动切割磁场线,故线圈内产生感应电动势E由于灵敏电流计内阻Rg与外电路电阻R构成回路,因而有感生电流通过线圈感生电流
i =
感生电流i在磁场中也受到磁力作用所产生的力矩将阻碍线圈转动,该力矩称为电磁阻尼力矩,用M阻表示它的大小与R近似成反比,因而,控制R的大小可以控制M阻的大小,从而控制线圈的运动状态
当灵敏电流计工作时,光标的准线从零点偏转,最后稳定在α处运动过程可分为欠阻尼、过阻尼和临界阻尼三种运动状态
(1) 当R较大时,M阻较小,线圈作减幅振荡,线圈需较长时间才能停在α处,如图2—2一4的曲线Ⅰ所示,这种情况称为欠阻尼运动状态若外电路断开,则R ∞,M外 0,这时线圈只受到空气阻尼,其数值很小,常忽略不计,可称为无阻尼运动状态,振动一次的时间称为自由振动周期,用T表示
图2—2一4

(2)当R较小时,M外较大,线圈将缓慢地趋于α,而又不超过α,如图2—2—4曲线Ⅱ所示,这种情况称为过阻尼运动状态如果在灵敏电流计两端并联一个“阻尼开关”,要使光标尽快稳定下来,可按下“阻尼开关”,使R ＝ 0,M外最强,线圈停止偏转,可使光标停在平衡位置,缩短复零时间
(3) 当R = Rc时,线圈处于上述欠阻尼和过阻尼之间,M外恰好使线圈无振动地最快转到平衡位置α处,如图2—2—4曲线Ⅲ所示,这种情况称为临界阻尼运动状态,Rc称为灵敏电流计的外临界电阻在实验中,为了缩短等待读数的时间,应尽可能使灵敏电流计工作在临界阻尼或接近临界阻尼状态为此,应选用Rc接近R的灵敏电流计
（二）灵敏电流计的维护
1．灵敏电流计不可以剧烈震动,以免损坏转动部分
2．灵敏电流计是一种高灵敏度的仪表,一般只可以用来测量微弱电流（10-6~10-10A）或微小电压（10-3~10-6V）切不可测量超过该量程的电流或电压
3．灵敏电流计应该水平存放,避免太阳直射,要远离热源

电流表的工作原理：线圈在均匀幅向分布的磁场中受到磁力矩的作用，线圈转动使螺旋d簧被扭动，从而产生转动力矩当d簧的转动力矩与磁力矩平衡时，线圈停止转动

1电流表内部线圈处在均匀幅向分布磁场中，它同时受到安培力力矩和螺旋d簧的d力力矩当这两种力矩相平衡时，线圈停止转动

设线圈所在处磁场磁感应强度为B，线圈长为L1，线圈宽为L2，线圈匝数为N，则线圈所受的安培力力矩为：

MF＝2N·BL1I·L2＝NBIL1L2

由此可知，线圈中的通电电流强度越大，安培力力矩越大，线圈偏转角度越大，与线圈相固连在一起的指针偏转角度也越大

2若线圈处在匀强磁场中，且其转轴垂直于磁场方向，设磁场(B)方向与线圈平面间夹角为θ，线圈面积为S，则磁力矩为：M＝BIScosθ

当线圈平面与磁场平行时：θ＝0，M＝BIS；

当线圈平面与磁场垂直时：θ＝90°，M＝0

3磁电式仪表是磁场对通电线圈作用的应用实例

如图所示是测定电流强弱和方向的电学仪器，常称电流计其构造是一个很强的蹄形磁铁两极间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以绕轴转动的铝框，铝框上绕有线圈，铝框的转轴上装有两个螺旋d簧和一个指针线圈的两端分别接在这两个螺旋d簧上，被测电流经过这两个d簧流入线圈

---