什么是電壓表？電壓表的用途及原理

什么是電壓表？

電壓表是測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間電壓的裝置。主要分為數(shù)字電壓表和模擬電壓表。數(shù)字電壓表使用 A/D 轉(zhuǎn)換器將輸入電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字值并以數(shù)字方式顯示，從而實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量。

另一方面，模擬電壓表是電流表和分壓器的組合，具有能夠從表指針的位置大致確定電壓值的特點(diǎn)。另外，交流電壓表通常使用整流電路將交流電轉(zhuǎn)換為直流電并測(cè)量和顯示所得電壓，但測(cè)量失真波的精度低于正弦波。

電壓表的用途

電壓表用途廣泛，包括調(diào)整和檢查生產(chǎn)線、監(jiān)控各種設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及與傳感器結(jié)合測(cè)量溫度和濕度。

每個(gè)電壓表型號(hào)的測(cè)量電壓范圍都有所決定，因此需要根據(jù)使用目的選擇合適的型號(hào)。另外，根據(jù)被測(cè)對(duì)象的不同，電壓表的輸入阻抗可能會(huì)影響電路工作并導(dǎo)致測(cè)量誤差，因此需要仔細(xì)考慮。

如果需要特別精確的測(cè)量，重要的是要明確電壓表所需的性能并選擇滿足性能要求的電壓表，例如選擇測(cè)量精度高一個(gè)數(shù)量級(jí)的電壓表。

電壓表原理

我們將解釋數(shù)字和模擬電壓表的工作原理。

1.數(shù)字電壓表

數(shù)字電壓表由輸入轉(zhuǎn)換部分、A/D轉(zhuǎn)換器和顯示部分組成。輸入轉(zhuǎn)換部分由放大器和分壓器組成，將兩點(diǎn)之間的測(cè)量電壓調(diào)整為A/D轉(zhuǎn)換器輸入電壓范圍內(nèi)的適當(dāng)電壓。

換句話說(shuō)，如果待測(cè)電壓較小，則通過(guò)放大器放大，如果待測(cè)電壓較高，則通過(guò)分壓器分壓，以便A/D轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。值具有高精度。另外，A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的數(shù)字值經(jīng)過(guò)放大器和分壓器的轉(zhuǎn)換后，在顯示器上顯示為電壓值。

另外，由于能夠?qū)⑤斎朕D(zhuǎn)換部的輸入阻抗設(shè)定得比較高，因此對(duì)電壓計(jì)所連接的電路的影響小，能夠進(jìn)行高精度的電壓測(cè)量。

2.模擬電壓表

模擬電壓表由電流表和分壓器組成。當(dāng)電壓表探頭連接到被測(cè)點(diǎn)的兩點(diǎn)時(shí)，電流流過(guò)電流表，該電流是兩點(diǎn)之間的電壓除以分壓器的電阻與電流表的內(nèi)阻之和。表針根據(jù)電流值擺動(dòng)，但表指針指示的是電流值乘以分壓器電阻值與電流表內(nèi)阻值之和得到的電壓值。

請(qǐng)注意，儀表指針只能在滿量程的 1% 左右目視讀取，測(cè)量精度明顯不如數(shù)字電壓表，數(shù)字電壓表的測(cè)量誤差可達(dá) 0.1% 或更小。此外，模擬電壓表中使用的電流表主要是使用永磁體的動(dòng)圈式儀表，但在某些應(yīng)用中也使用使用電磁體的動(dòng)鐵式儀表。可動(dòng)鐵片式的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需經(jīng)過(guò)整流電路即可測(cè)量交流電的有效值。

電壓表的使用方法

可以通過(guò)將電壓表并聯(lián)到被測(cè)電路來(lái)測(cè)量電壓。測(cè)量直流電壓時(shí)，將 Hi 端子探頭連接到高電位側(cè)，將 Lo 端子探頭連接到低電位側(cè)，則根據(jù) Lo 端子電位顯示 Hi 端子電壓。對(duì)于模擬直流電壓表，如果將低電位側(cè)連接到 Hi 端子，將高電位側(cè)連接到 Lo 端子，則儀表將以相反的方向驅(qū)動(dòng)，并且可能會(huì)損壞，因此請(qǐng)小心。

另一方面，在測(cè)量交流電壓時(shí)，數(shù)字電壓表和模擬電壓表都是通過(guò)整流電路轉(zhuǎn)換為直流電壓，因此無(wú)需注意Hi和Lo端子。模擬電壓表在測(cè)量高電壓時(shí)也需要小心。如果施加超過(guò)測(cè)量范圍的電壓，不僅表針會(huì)擺動(dòng)，而且儀表本身可能會(huì)因流過(guò)大電流而燒毀。

如果不知道被測(cè)電路的電壓值，請(qǐng)先在最大電壓量程內(nèi)測(cè)量，確定合適的測(cè)量量程，然后切換到該測(cè)量量程再次測(cè)量。數(shù)字電壓表有一個(gè)設(shè)計(jì)用于承受高電壓的輸入轉(zhuǎn)換器，并且配備了自動(dòng)量程功能，可以自動(dòng)設(shè)置合適的量程，因此只要被測(cè)量的電壓不超過(guò)電壓表的最大額定值，模擬電壓就有不需要像儀表這樣的確認(rèn)程序。