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磁电系电流表和电压表的组成

在磁电系测量机构的基础上加装合适的测量线路,就构成磁电系的电流表和电压表。
(1)磁电系电流表的组成:
在磁电系测量机构中,由于可动线圈的导线很细,而且电流还要经过游丝,所以允许通过的电流很小,约几微安到几百微安。要测量较大的电流,必须加接分流电阻。因此,磁电系电流表实际上是由磁电系测量机构与分流电阻并联组成的,如图所示。由于磁电系电流表只能测量直流电流,故又称为直流电流表。
设磁电系测量机构的内阻为rc,分流电阻为ra,被测电流为ix,根据并联电路的分流公式,流过测量机构的分电流ic应为:
其中的n称为电流量程的扩大倍数。式中说明,要使电流表量程扩大n倍,所并联的分流电阻ra应为测量机构内阻rc的1(n-1)。可见,对于同一测量机构,只要配上不同的分流电阻,就能制成不同量程的电流表。这就是磁电系电流表的扩程依据。
一般情况下,ra比rc小得多,故被测电流ix的绝大部分要经分流电阻分流,实际通过测量机构的电流ic只是ix的很小一部分。同时,当rc与ra数值一定时,ix与ic之比也是一定的。因此,只要将电流表标度尺的刻度放大ix/ic倍,就能用仪表指针的偏转角来直接反映被测电流的数值。
(2)磁电系电压表的组成:
一只内阻为rc满刻度电流为ic的磁电系测量机构,本身就是一只量程为uc=icrc的直流电压表,只不过它的电压量程很小。如果需要测量更高的电压,就必须扩大其电压量程。根据串联电阻可分压的原理,我们给测量机构串联上分压电阻rv,就可扩展表的量程,如图说是,可见,磁电系直流电压表是有电磁系测量机构与分压电阻串联组成的。
设磁电系测量机构的额定电压为uc=icrc,串联适当分压电阻rv后,可使电压量程扩大为u, 此时,通过测量机构的电流仍为ic,且ic与被测电压u成正比,所以,可以用仪表指针偏转角的大小来反映被测电压的数值。
根据串联电路的特点:
若令为电压量程扩大倍数,则
式中说明,要使电压表量程扩大m倍,需要串联的分压电阻是测量机构内阻rc的(m-1)倍。
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