电压表的工作原理、技术参数及分类详解

电压表的工作原理、技术参数及分类详解

**电压表是电子测量中不可或缺的工具，用于测量电路中的电压大小。本文将详细介绍电压表的工作原理、技术参数、结构组成、分类以及使用维护方法，帮助读者全面了解这一重要测量仪器。

电压表技术参数

1. 频响范围：10Hz - 10MHz
2. 基本精度：±2%
3. 输入电阻、电容、过载电压：

• 1mV - 300mV：≥8MΩ，≤40pF，≤100V
• 300mV - 300V：≥8MΩ，≤20pF，≤600V

4. 直流输出电压：-1V（逢10量程）
5. 工作温度、湿度：0℃ - 40℃，≤90%RH
6. 电源要求：198V - 242VAC，47.5Hz - 52.5Hz
7. 功耗：≤6VA
8. 尺寸：240mm × 140mm × 280mm
9. 重量：约2.5kg

电压表结构

电压表本质上是一个大的电阻器，理想情况下可以认为是断路。在并联电路中，如果电压表与用电器并联，且干路中没有其他用电器，可以测量电源电压；如果有其他用电器，电压表则测量的是该用电器的电压。

电压表内部包含磁铁和线圈，当电流通过时，线圈会产生磁场，在磁铁的作用下发生旋转。为了测量实际电路中的电压，需要在表头串联一个大电阻，这样即使两端加上较大电压，大部分电压也会被这个大电阻分担，表头上的电压保持很小。

电压表的分类

1. 直流类型

主要采用磁电系和静电系测量机构。磁电系电压表通过串联分压器实现量程扩展，最低量程可达十几毫伏。静电系电压表最低量程为几十伏，通过改变内部结构和极间距离来扩大量程。

2. 交流类型

主要采用整流式、电磁系、电动系和静电系测量机构。除静电系外，其他类型都是通过小量程电流表与分压器串联而成。这些类型的最低量程在几伏到几十伏之间，最高量程可达1-2千伏。电力系统中常用的高压电压表结合了电压互感器。

3. 数显类型

数显电压表通过模/数转换器将测量电压值转换成数字形式显示。适合在环境温度0-50℃、湿度85%以下使用。在异常电压情况下，需要使用电源线滤波器或干扰吸收电路。

电压表工作原理

传统的指针式电压表基于电流的磁效应原理。电流越大，产生的磁力越大，表现为指针摆幅越大。电压表内有磁铁和线圈，电流通过后线圈产生磁场，在磁铁作用下发生偏转。

由于电压表需要与被测电阻并联，直接使用灵敏电流计会导致电流过大烧坏电表，因此需要在内部串联一个大电阻，以分担大部分电压，使通过电表的电流保持在安全范围内。

直流电压表符号在V下加"_"，交流电压表符号在V下加波浪线"~"。

电压表测量电压的原理

当电压表测量电源或电阻两端电压时，电流会流过电压表的偏转线圈。由于通电导体周围存在磁场，该磁场与电压表内部磁体相互作用产生偏转。电流越大，偏转越大，从而反映出电压的大小。

电压表的日常维护

1. 磁电系电流表过载能力小，使用时要注意极性和量限选择。
2. 若发现指针反向偏转或超过满刻度，应立即断电检查。
3. 测量完毕后，先断电源再取下电压表，存放在干燥通风处。高精度微安表和毫安表使用后应将正负端钮短接。

电压表的使用维护方法与电流表类似，还需注意以下几点：

1. 测量时应将电压表并联接入电路。
2. 电压表内阻应远大于负载电阻。
3. 测量直流时，先接负极再接正极。
4. 更换量限时，应先断开电路再调整。