关于电流表、电压表、功率表常识

时间：2022-11-21

作者：东莞市倍加福电子有限公司

科技名词定义

中文名称：电流表

英文名称：ammeter

其他名称：安培表

定义1：测量电流值的仪表。

所属学科：电力（一级学科）；电测与计量（二级学科）

定义2：测量电流的仪表。

所属学科：机械工程（一级学科）；电测量仪器仪表（二级学科）；电测量仪器仪表一般名词（三级学科）

百科名片

电流表(ammeter) 又称“安培表”，是测量电路中电流大小的工具，主要采用磁电系电表的测量机构。

简介

发展过程

分类

直流电流表构造

使用规则

使用步骤

读数

改装

简介

发展过程

分类

直流电流表构造

使用规则

使用步骤

读数

改装

· 工作原理

简介

名称

电流表

英文 ammeter 电流表：current meter

又称“安培表”。

--电流表指固定安装在电力、电信、电子设备面板上使用的仪表，用来测量交、直流电路中的电流。

--在电路图中,电流表的符号为"圈A"

发展过程

韦伯在电磁学上的贡献是多方面的。为了

德国物理学家韦伯

进行研究，他发明了许多电磁仪器。1841年发明了既可测量地磁强度又可测量电流强度的**电磁学单位的双线电流表；1846年发明了既可用来确定电流强度的电动力学单位又可用来测量交流电功率的电功率表；1853年发明了测量地磁强度垂直分量的地磁感应器。韦伯在建立电学单位的**测量方面卓有成效。他提出了电流强度、电量和电动势的**单位和测量方法；根据安培的电动力学公式提出了电流强度的电动力学单位；还提出了电阻的**单位。韦伯与柯尔劳施合作测定了电量的电磁单位对静电单位的比值，发现这个比值等于3×108m/s，接近于光速。

分类

电流表是分为直流电流表和交流电流表。

直流电流表主要采用磁电系电表的测量机构。一般可直接测量微安或毫安数量级的电流，为测更大的电流，电流表应有并联电阻器（又称分流器）。分流器的电阻值要使满量程电流通过时，电流表满偏转，即电流表指示达到较大。对于几安的电流，可在电流表内设置**分流器。对于几安以上的电流,则采用外附分流器。大电流分流器的电阻值很小，为避免引线电阻和接触电阻附加于分流器而引起误差，分流器要制成四端形式，即有两个电流端,两个电压端。例如，当用外附分流器和毫伏表来测量200A的大电流时，若采用的毫伏表标准化量程为45mV(或75mV)，则分流器的电阻值为0.045/200=0.000225Ω（或0.075/200=0.000375Ω）。若利用环形(或称梯级)分流器，可制成多量程电流表。交流电流表主要采用电磁系电表、电动系电表和整流式电表的测量机构。电磁系测量机构的较低量程约为几十毫安，为提高量程，要按比例减少线圈匝数，并加粗导线。用电动系测量机构构成电流表时，动圈与静圈并联，其较低量程约为几十毫安。为提高量程，要减少静圈匝数，并加粗导线，或将两个静圈由串联改为并联，则电流表的量程将增大一倍。用整流式电表测交流电流时,仅当交流为正弦波形时，电流表读数才正确。为扩大量程也可利用分流器。此外，也可用热电式电表测量机构测量高频电流。在电力系统中使用的大量程交流电流表多是用5A或1A的电磁系电流表，并配以适当电流变比的电流互感器。

直流电流表构造

主要包括

电流表

三个接线柱[有"+","-"两种接线柱,如(+,-0.6A,-3A)或(-,0.6A,3A)],指针,刻度等(交流电流表无正负接线柱)

使用规则

①电流表

电流表

要与用电器串联在电路中(否则短路，烧毁电流表。);

②电流要从"+"接线柱入,从"-"接线柱出(否则指针反转,容易把针打弯。);

③被测电流不要**过电流表的量程(可以采用试触的方法来看是否**过量程。);

④**不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两较上(电流表内阻很小，相当于一根导线。若将电流表连到电源的两较上，轻则指针打歪，重则烧坏电流表、电源、导线。).

注意是：先烧表（电流表），后毁源（电源）

使用步骤

1、校零，用平口改锥调整校零按钮。

2、选用量程（用经验估计或采用试触法）

电流表

归结起来有三看和三问先看清电流表的量程，一般在表盘上有标记。确认较格的一个表示多少安培把电流表的正负接线柱接入电路后，观察指针位置，就可以读数了。此外还要选择合适量程的电流表。可以先试触一下，若指针摆动不明显，则换小量程的表。若指针摆动大角度，则换大量程的表。一般指针在表盘中间左右，读数比较合适。

一看：量程。电流表的测量范围。

二看：分度值。表盘的一小格代表多少。

三看：指针位置。指针的位置包含了多少个分度值。

读数

1.看清量程

2.看清分度值(一般而言,量程0~3A分度值为0.1A,0~0.6A为0.02A)

3.看清表针停留位置(一定从正面观察)

--使用前的准备:1.调零,用平口改锥调整校零按钮.

2.选用量程{用经验估计或采用试触法}

改装

将灵敏电流计改装成电流表

指针式电流表都是由灵敏电流计改装而来的。灵敏电流计即使灵敏度再高，通过的电流较多不**过30微安，而学生用电流表测得的电流强度都是0.6A，或者3A，远远**出较大值。电流表既要让电路上的全部电流通过，又不允许通过线圈的电流**过安全限度。电流表是与被测用电器串联的，所以改装时要分流。将灵敏电流计与一个阻值较小的电阻并联，这样就会使大部分电流通过电阻，小部分经过表头。这时将表头标上新的刻度，就可以了。

改装大小所需电阻阻值有个公式：R1=R/[（I1/I）-1]，其中R1是改装时所需的电阻阻值，R是灵敏电流计的线圈阻值，I1是改装后电流表较大量程，I是灵敏电流计较大量程。

学生用电流表有两个量程，也就是有两个电阻；指针式万用表上的量程选择实际是电位器。

工作原理

电流表是根据通电导体在磁场中受磁场力的作用而制成的。

方型动铁式防爆电流表

电流表内部有一永磁体，在较间产生磁场，在磁场中有一个线圈，线圈两端各有一个螺旋弹簧，弹簧各连接电流表的一个接线柱，在弹簧与线圈间由一个转轴连接，在转轴相对于电流表的前端，有一个指针。

当有电流通过时，电流沿弹簧、转轴通过磁场，电流切磁感线，所以受磁场力的作用，使线圈发生偏转，带动转轴、指针偏转。

由于磁场力的大小随电流增大而增大，所以就可以通过指针的偏转程度来观察电流的大小。

这叫磁电式电流表，就是我们平时实验室里用的那种。

附: 交流电流表

交流电流表在小电流中可以直接使用（一般在5A以下），但现在的工厂电气设备的容量都较大，所以大多与电流互感器一起使用。选择电流表前要算出设备的额定工作电流，再选择合适的电流互感器，在选择电流表。例如：设备为一台30KW电机，大概额定电流为60A左右，这样我们就要选择75/5A电流互感器,则电流表就要选择量程为0A-75A,75/5A的电流表,这样就是一台大电流设备的电流表的选择!

电压表

中文名称：电压表英文名称：voltmeter

其他名称：伏特表

定义1：测量电压值的仪表。

所属学科：电力（一级学科）；电测与计量（二级学科）

定义2：测量电压的仪表。

所属学科：机械工程（一级学科）；电测量仪器仪表（二级学科）；电测量仪器仪表一般名词（三级学科）

百科名片

电压表是测量电压的一种仪器，常用电压表——伏特表符号：V，在灵敏电流计里面有一个永磁体，在电流计的两个接线柱之间串联一个由导线构成的线圈，线圈放置在永磁体的磁场中，并通过传动装置与表的指针相连。大部分电压表都分为两个量程。（0—3V）（0—15V），电压表有三个接线柱，一个负接线柱，两个正接线柱，电压表的正极与电路的正极连接，负极与电路的负极连接。电压表是个相当大的电阻器，理想的认为是断路。

概述

原理

性能特点

技术参数

结构

分类

注意事项

概述

原理

性能特点

技术参数

结构

分类

注意事项

概述

电压表是由小量程电流表与定值电阻串联改装而来它的指针偏转靠

电压表

通过表内的电流决定而他的读数则等于电压表本身作为电阻所分得的电压或者与外电路并联后并联电阻所分得的电压电压表内，有一个磁铁和一个导线线圈，通过电流后，会使线圈产生磁场，这样线圈通电后在磁铁的作用下会旋转，这就是电流表、电压表的表头部分。这个表头所能通过的电流很小，两端所能承受的电压也很小（肯定远小于1V，可能只有零点零几伏甚至更小），为了能测量我们实际电路中的电压，需要给这个电压表串联一个比较大的电阻，做成电压表。这样，即使两端加上比较大的电压，可是大部分电压都作用在我们加的那个大电阻上了，表头上的电压就会很小了。可见，电压表是一种内部电阻很大的仪器，一般应该大于几千欧。表头是跟据通电导体在磁场中受磁场力的作用而制成的。表内部有一永磁体，在较间产生磁场，在磁场中有一个线圈，线圈两端各有一个游丝弹簧，弹簧各连接表的一个接线柱，在弹簧与线圈间由一个转轴连接，在转轴相对于电流表的前端，有一个指针。当有电流通过时，电流沿弹簧、转轴通过磁场，电流切磁感线，所以受磁场力的作用，使线圈发生偏转，带动转轴、指针偏转。由于磁场力的大小随电流增大而增大，所以就可以通过指针的偏转程度来观察电流的大小。这是表头的插图：表头G的内阻为Rg，满偏电流为Ig，它的满偏电压为RgIg，为了让它的电压量程扩大n倍能测量电压U＝nRgIg，则应串联一个电阻R，由图知U＝Ig（Rg＋R）这样就可以测量比较大的电压了。

原理

电压表和电流表都是根据一个原理就是电流的磁效应制作的电流越大，所产生的磁力越大，表现出的就是电压表上的指针的摆幅越大，电压表内有一个磁铁和一个导线线圈，通过电流后，会使线圈产

电压表

生磁场这样线圈通电后在磁铁的作用下会旋转，这就是电流表、电压表的表头部分。这个表头所能通过的电流很小，两端所能承受的电压也很小（肯定远小于1V，可能只有零点零几伏甚至更小），为了能测量实际电路中的电压，需要给这个电压表串联一个比较大的电阻，做成电压表。这样，即使两端加上比较大的电压，可是大部分电压都作用在加的那个大电阻上了，表头上的电压就会很小了。电压表是一种内部电阻很大的仪器，一般应该大于几千欧。由于电压表要与被测电阻并联，所以如果直接用灵敏电流计当电压表用，表中的电流过大，会烧坏电表，这时需要在电压表的内部电路中串联一个很大的电阻，这样改造后，当电压表再并联在电路中时，由于电阻的作用，加在电表两端的电压绝大部份都被这个串联的电阻分担了，所以通过电表的电流实际上很小，所以就可以正常使用了。直流电压表的符号要在V下加一个_，交流电压表的符号要再V下加一个波浪线“~”

性能特点

真正有效值测量

电压表

可测量各种波形电压和无规则噪声电压

热电偶检波方式，线性指示

测量频率范围：10Hz—10MHz

大镜面表头指示，读数清晰

直流放大器输出，可驱动其它辅助设备

测量值

（1）频率范围宽

被测信号电压的频率可以从0Hz到几千兆赫兹范围内变化，这就要求测量信号电压仪表的频带要覆盖较宽的率频范围。

（2）测量电压范围广

通常，被测信号电压小到微伏级，大到千伏以上。这就要求测量电压仪表的量程相当宽。电压表所能测量的下限值定义为电压表的灵敏度，目前只有数字电压表才能达到微伏级的灵敏度。

（3）输入阻抗高

电压测量仪表的输入阻抗是被测电路的附加并联负载。为了减小电压表对测量结果的影响，就要求电压表的输入阻抗很高，即输入电阻大，输入电容小，使附加的并联负载对被测电路影响很小。

（4）测量精度高

一般的工程测量，如市电的测量、电路电源电压的测量等都不要求高的精度。但对一些特殊电压的测量确要求有很高的测量精度。如对A/D变换器的基准电压的测量，对稳压电源的稳压系数的测量都要求有很高的测量精度。

（5）抗干扰能力强

测量工作一般都在存在干扰的环境下进行，所以要求测量仪表具有较强的抗干扰能力。特别是高灵敏度、高精度的仪表都要具备很强的抗干扰能力，否则就会引入明显的测量误差，达不到测量精度的要求。对于数字电压表来说，这个要求更为**。

技术参数

频响范围10Hz—10MHz

电压表

基本精度±2%

输入电阻,电容，过载电压1mV—300mV:≥8MΩ≤40pF≤100V300mV—300V≥8MΩ≤20pF≤600V

直流输出电压-1V(逢10量程)

一般技术指标

工作温度,湿度0℃—40℃≤90%RH

电源要求198V—242VAC475Hz—52.5Hz

功耗≤6VA

尺寸(W×H×D)240mm×140mm×280mm

重量约2.5kg

结构

电压表是个相当大的电阻器，理想的认为是断路。在并联电路中并联了电压表(跟别的用电器并联)和用电器，如果在干路中没有其他的用电器，可以认为测量电源电压(因为并联电路上的用电器全部享用了电源的电压)；如果干路中还连接其他的用电器，那这个用电器就分享了部分电源电压，那电压表测的

电压表结构

只能是部分电压(连接在哪个用电器就是哪个用电器的电压)，要知道在电压表内，有一个磁铁和一个导线线圈，通过电流后，会使线圈产生磁场，这样线圈通电后在磁铁的作用下会旋转，这就是电流表、电压表的表头部分。这个表头所能通过的电流很小，两端所能承受的电压也很小（肯定远小于1V，可能只有零点零几伏甚至更小），为了能测量实际电路中的电压，需要给这个电压表串联一个比较大的电阻，做成电压表。这样，即使两端加上比较大的电压，可是大部分电压都作用在加的那个大电阻上了，表头上的电压就会很小了。可见，电压表是一种内部电阻很大的仪器，一般应该大于几千欧。表头是跟据通电导体在磁场中受磁场力的作用而制成的。表内部有一永磁体，在较间产生磁场，在磁场中有一个线圈，线圈两端各有一个游丝弹簧，弹簧各连接表的一个接线柱，在弹簧与线圈间由一个转轴连接，在转轴相对于电流表的前端，有一个指针。当有电流通过时，电流沿弹簧、转轴通过磁场，电流切磁感线，所以受磁场力的作用，使线圈发生偏转，带动转轴、指针偏转。由于磁场力的大小随电流增大而增大，所以就可以通过指针的偏转程度来观察电流的大小。

分类

用于测量直流电压、交流电压的机械式指示电表。分为直流电压表和交流电压表。

直流电压表

主要采用磁电系电表和静电系电表的测量机构。磁电系电压表由小量程的磁电系电流表与串联电阻器(又称分压器)组成，较低量程为十几毫伏。为了扩大电压表量程，可以增大分压器的电阻值。例如用50微安的电流表形成250伏的电压表时,要使分压器与测量机构的总电阻值为 250/(50×10-6)＝5×106欧=5兆欧，这相当于电压表的内阻为20千欧／伏。为了避免电压表的接入过多影响原工作状态，要求电压表有较高的内阻。用几个电阻组成的分压器和测量机构串联，可形成多量程电压表。静电系电压表的较低量程为几十伏，扩大量程是靠改变电表内部结构和较间距离来达到。此外，电磁系电表的测量机构在理论上也可用于测量直流电压。

交流电压表

主要采用整流式电表、电磁系电表、电动系电表和静电系电表的测量机构。除静电系电压表外，其他系电压表都是用小量程电流表与分压器串联而成。也可用几个电阻组成的分压器与测量机构串联而形成

交流电压表

多量程电压表。这些系的交流电压表难于制成低量程的，较低量程在几伏到几十伏之间，而较高量程则约为1～2千伏。静电系电压表的较低量程约为30伏，而较高量程则可达很高。电力系统中用的高压电压表是由电压额定量程为 100伏的电磁系电压表，结合适当电压变比的电压互感器组成。由于受测量机构线圈电感的限制，电磁系电压表、电动系电压表的使用频率范围较窄，上限频率低于1～2千赫。电动系略优于电磁系。静电系和热电系电压表的使用频率范围都较宽。整流式电压表的上限使用频率约几千赫，但要注意，仅当交流电压为正弦波形时，整流式电表读数才是正确的。各系电压表的各系电压表的量程，使用频率范围、内阻以及能达到的较高准确级见表。

注意事项

使用电压表时应注意以下几点

1、测电压时，必须把电压表并联在被测电路的两端；

2、“+”“-”接线柱不能接反；

3、正确选择量程。被测电压不要**过电压表的量程使用时接一正一负，并联在电路中。

功率表

中文名称：功率表英文名称：wattmeter

其他名称：瓦特表

定义：测量有功功率值的仪表。

所属学科：电力（一级学科）；电测与计量（二级学科）

说明

使用方法

例题

说明

一种测量电功率的仪器，

一种功率表

但是非专业人员一般不使用，而是测出电压和电流后，再用P=UI计算出功率。

使用方法

1.正确选择功率表的量程。选择功率表的量程就是选择功率表中的电流量程和电压量程。使用时应使功率表中的电流量程不小于负载电流，电压量程不低于负载电压，而不能仅从功率量程来考虑。例如，两只功率表，量程分别是IA、300V和2A、150V，由计算可知其功率量程均为30OW，如果要测量一负载电压为220V、电流为IA的负载功率时应逸用IA、300V的功率表，而2A、150V的功率表虽功率量程也大于负载功率，但是由于负载电压**功率表所能承受的电压150V，故不能使用。所以，在测量功率前要根据负载的额定电压和额定电流来选择功率表的量程。

2.正确连接测量线路。电动系测量机构的转动力矩方向和两线圈中的电流方向有关，为了防止电动系功率表的指针反偏，接线时功率表电流线圈标有“·”号的端钮必须接到电源的正极端，而电流线圈的另一端则与负载相连，电流线圈以串联形式接入电路中。功率表电压线圈标有“·”号的端钮可以接到电源端钮的任一端上，而另一电压端钮则跨接到负载的另一端，。

当负载电阻远远大于电流线圈的电阻时，应采用电压线圈前接法。这时电压线圈的电压是负载电压和电流线圈电压之和，功率表测量的是负载功率和电流线圈功率之和。如果负载电阻远远大于电流线圈的电阻，则可以略去电流线圈分压所造成的影响，测量结果比较接近负载的实际功率值。

当负载电阻远远小于电压线圈电阻时，应采用电压线圈后接法。这时电压线圈两端的电压虽然等于负载电压，但电流线圈中的电流却等于负载电流与功率表电压线圈中的电流之和，测量时功率读数为负载功率与电压线圈功率之和。由于此时负载电阻远小于电压线圈电阻，所以电压线圈分流作用大大减小，其对测量结果的影响也可以大为减小。

如界被测负载本身功率较大，可以不考虑功率表本身的功率对测量结果的影响，则两种接法可以任意选择。但较好选用电压线圈前接法，因为功率表中电流线圈的功率一般都小于电压线圈支路的功率。

3.正确读数。一般安装式功率表为直读单量程式，表上的示数即为功率数。但便携式功率表一般为多量程式，在表的标度尺上不直接标注示数，只标注分格。在选用不同的电流与电压量程时，每一分格都可以表示不同的功率数。在读数时，应先根据所选的电压量程U、电流量程I以及标度尺满量程时的格数＆，求出每格瓦数（又称功率表常数）C，然后再乘上指针偏转的格数夕，就可得到所测功率P

例题

例：有一只电压量程为250V，电流量程为3A，标度尺分格数为75的功率表，现用它来测量负载的功率。

当指针偏转50格时负载功率为多少？

解：先计算功率表常数C

C＝UI/a，＝250V×3A/75格＝10W/格

故被测功率为

P＝C色＝10W/格×50格＝500W

词条
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