電流表

SJKJ電流表和電壓表(10張)

電流表是根據通電導體在磁場中受磁場力的作用而製成的。電流表內部有一永磁體，在極間產生磁場，在磁場中有一個線圈，線圈兩端各有一個遊絲彈簧，彈簧各連接電流表的一個接線柱，在彈簧與線圈間由一個轉軸連接，在轉軸相對於電流表的前端，有一個指針。指針偏轉。由於磁場力的大小隨電流增大而增大，所以就可以通過指針的偏轉程度來觀察電流的大小。這叫磁電式電流表，就是我們平時實驗室裏用的那種。

一般可直接測量微安或毫安數量級的電流，為測更大的電流，電流表應有並聯電阻器（又稱分流器）。主要採用磁電系電錶的測量機構。分流器的電阻值要使滿量程電流通過時，電流表滿偏轉，即電流表指示達到最大。對於幾安的電流，可在電流表內設置專用分流器。對於幾安以上的電流，則採用外附分流器。大電流分流器的電阻值很小，為避免引線電阻和接觸電阻附加於分流器而引起誤差，分流器要製成四端形式，即有兩個電流端，兩個電壓端。例如，當用外附分流器和毫伏表來測量200A的大電流時，若採用的毫伏表標準化量程為45mV（或75mV），那麼分流器的電阻值為0.045/200=0.000225Ω（或0.075/200=0.000375Ω）。若利用環形（或稱梯級）分流器，可製成多量程電流表。

威廉·愛德華·韋伯在電磁學上的貢獻是多方面的。他為了

進行研究，他發明了許多電磁儀器。1841年發明了既可測量地磁強度又可測量電流強度的絕對電磁學單位的雙線電流表；1846年發明了既可用來確定電流強度的電動力學單位又可用來測量交流電功率的電功率表；1853年發明了測量地磁強度垂直分量的地磁感應器。韋伯在建立電學單位的絕對測量方面卓有成效。他提出了電流強度、電量和電動勢的絕對單位和測量方法；根據安培的電動力學公式提出了電流強度的電動力學單位；還提出了電阻的絕對單位。韋伯與柯爾勞施合作測定了電量的電磁單位對靜電單位的比值，發現這個比值等於3×10^8m/s，接近於光速。

(a)分流器;(b)兩靜圈串聯;(c)兩靜圈並聯

直流電流表主要採用磁電系或電動系測量機構(見機械式指示電錶測量機構)，這些測量機構的測量基本量是電流，可用來直接測小電流。對於大量值的直流電流，磁電系測量機構要使用分流器，也就是並聯電阻。它的作用是將大部分被測電流分流。對約10A以下的電流多采用內附分流器;對更大的電流值，則使用專用分流器。它採取四端結構(圖a)，具有兩個電流端，兩個電位端。其電阻值的選擇條件為：當標稱電流通過該分流器時，其電位端間的電壓為45mV或75mV;以量程為45mV或75mV的磁電系毫伏表測此電壓值，而錶盤上則以電流值刻度。對於電動系測量機構，擴大測量電流量程的方法是：①加粗靜圈的導線，同時減少匝數以保持安匝值不變;②將兩靜圈由串聯改為並聯[圖(b)、(c)]，可使量程擴大一倍。利用分流器和數字電壓表可構成直流數字電流表。 ^[1] 

交流電流表可採用電磁系或電動系測量機構。為使磁電系測量機構也能用於測量交流電流，可利用整流器或熱電偶等器件先將交流轉換為直流;由它們組合而成的電錶分別稱為整流式電流表(見整流式電錶)、熱電式電流表。為擴大量程以測量大電流，整流式電流表也採用分流器;電動系電流表的做法同前;電磁系電流表則是加粗線圈導線、減少匝數。對於更大的測量電流值需配合電流互感器使用。通常可利用分流器和交流數字電壓表構成交流數字電流表。 ^[1] 

各種電流表的量限、使用頻率範圍及可能達到的最高準確級見表。

波形非正弦對電磁系、電動系、熱電式電流表影響較小。整流式電流表限定用於正弦波形下，數字電流表也有類似限制。電力系統中為測非正弦電流可採用變換器式電流表。測大電流時須配合專用分流器使用。測大電流時須配合電流互感器使用。 ^[1] 

交流電流表主要採用電磁系電錶、電動系電錶和整流式電錶的測量機構。電磁系測量機構的最低量程約為幾十毫安，為提高量程，要按比例減少線圈匝數，並加粗導線。用電動系測量機構構成電流表時，動圈與靜圈並聯，其最低量程約為幾十毫安。為提高量程，要減少靜圈匝數，並加粗導線，或將兩個靜圈由串聯改為並聯，則電流表的量程將增大一倍。用整流式電錶測交流電流時，僅當交流為正弦波形時，電流表讀數才正確。為擴大量程也可利用分流器。此外，也可用熱電式電錶測量機構測量高頻電流。在電力系統中使用的大量程交流電流表多是用5A或1A的電磁系電流表，並配以適當電流變比的電流互感器。

顯電流表分為單相數顯電流表和三相數顯電流表，該表具有變送、LED（或LCD）顯示和數字接口等功能，通過對電網中各參量的交流採樣，以數字形式顯示測量結果。經CPU進行數據處理．將三相（或單相）電流、電壓、功率、功率因數、頻率等電參量由LED（或液晶）直接顯示，同時輸出0～5V、0—20mA或4—20mA相應的模擬電量，與遠動裝置RTU相連；並帶有RS--232或485接口。

電流表和電壓表的測量機構基本相同，但在測量線路中的連接有所不同。因此，在選擇和使用電流表和電壓表時應注意以下幾點。

⒈ 類型的選擇。當被測量是直流時，應選直流表，即磁電系測量機構的儀表。當被測量是交流時，應注意其波形與頻率。若為正弦波，只需測出有效值即可換算為其他值（如最大值、平均值等），採用任意一種交流表即可；若為非正弦波，則應區分需測量的是什麼值，有效值可選用磁系或鐵磁電動系測量機構的儀表，平均值則選用整流系測量機構的儀表。電動系測量機構的儀表常用於交流電流和電壓的精密測量。

⒉ 準確度的選擇。因儀表的準確度越高，價格越貴，維修也較困難。而且，若其他條件配合不當，再高準確度等級的儀表，也未必能得到準確的測量結果。因此，在選用準確準確度較低的儀表可滿足測量要求的情況下，就不要選用高準確度的儀表。通常0.1級和0.2級儀表作為標準表選用；0.5級和1.0級儀表作為實驗室測量使用；1.5級以下的儀表一般作為工程測量選用。

⒊ 量程的選擇。要充分發揮儀表準確度的作用，還必須根據被測量的大小，合理選用儀表量限，如選擇不當，其測量誤差將會很大。一般使儀表對被測量的指示大於儀表最大量程的1/2~2/3以上，而不能超過其最大量程。

⒋ 內阻的選擇。選擇儀表時，還應根據被測阻抗的大小來選擇儀表的內阻，否則會帶來較大的測量誤差。因內阻的大小反映儀表本身功率的消耗，所以，測量電流時，應選用內阻儘可能小的電流表；測量電壓時，應選用內阻儘可能大的電壓表。

⒈ 正確接線。測量電流時，電流表應與被測電路串聯；測量電壓時，電壓表應與被測電路並聯。測量直流電流和電壓時，必須注意儀表的極性，應使儀表的極性與被測量的極性一致。

⒉ 高電壓、大電流的測量。測量高電壓或大電流時，必須採用電壓互感器或電流互感器。電壓表和電流表的量程應與互感器二次的額定值相符。一般電壓為100V，電流為5A。

⒊ 量程的擴大。當電路中的被測量超過儀表的量程時，可採用外附分流器或分壓器，但應注意其準確度等級應與儀表的準確度等級相符。

⒋另外，還應注意儀表的使用環境要符合要求，要遠離外磁場。

電流表(2張)

主要包括

三個接線柱[有"+","-"兩種接線柱，如（+,-0.6A,-3A）或（-,0.6A,3A)]，指針，刻度等（交流電流表無正負接線柱）

①電流表要與用電器串聯在電路中（不能接在電池兩端否則短路，就會燒壞電流表。）；

②電流要從"+"接線柱入，從"-"接線柱出（否則指針反轉，容易把針打彎。）；

③被測電流不要超過電流表的量程（可以採用試觸的方法來看是否超過量程。）；

④絕對不允許不經過用電器而把電流表連到電源的兩極上（電流表內阻很小，相當於一根導線。若將電流表連到電源的兩極上，輕則指針打歪，重則燒壞電流表、電源、導線。）.

注意是：先燒表（電流表），後毀源（電源）

⒈校零，用平口改錐調整校零按鈕。

⒉選用量程（用經驗估計或採用試觸法）

歸結起來有三看和三問先看清電流表的量程，一般在錶盤上有標記。確認最格的一個表示多少安培把電流表的正負接線柱接入電路後，觀察指針位置，就可以讀數了。此外還要選擇合適量程的電流表。可以先試觸一下，若指針擺動不明顯，則換小量程的表。若指針擺動大角度，則換大量程的表。一般指針在錶盤中間左右，讀數比較合適。

一看：量程。電流表的測量範圍。

二看：分度值。錶盤的一小格代表多少。

三看：指針位置。指針的位置包含了多少個分度值。

⒈看清量程

⒉看清分度值（一般而言，量程0~3A分度值為0.1A,0~0.6A為0.02A)

⒊看清錶針停留位置（一定從正面觀察）

⒋選用量程{用經驗估計或採用試觸法}

電流表(2張)

將靈敏電流計改裝成電流表

指針式電流表都是由靈敏電流計改裝而來的。靈敏電流計即使靈敏度再高，通過的電流最多不超過30微安，而學生用電流表測得的電流強度都是0.6A，或者3A，遠遠超出最大值。電流表既要讓電路上的全部電流通過，又不允許通過線圈的電流超過安全限度。電流表是與被測用電器串聯的，所以改裝時要分流。將靈敏電流計與一個阻值較小的電阻並聯，這樣就會使大部分電流通過電阻，小部分經過表頭。這時將表頭標上新的刻度，就可以了。

改裝大小所需電阻阻值有個公式：R1=R/[（I1/I）-1]，其中R1是改裝時所需的電阻阻值，R是靈敏電流計的線圈阻值，I1是改裝後電流表最大量程，I是靈敏電流計最大量程。

學生用電流表有兩個量程，也就是有兩個電阻；指針式萬用表上的量程選擇實際是電位器。