直流電流測量原理

指針式萬用表的表頭自己就是一只直流電流表，但測量范圍不能大于表頭的滿刻度電流。測量較大電流的安培表，必要將測量機(jī)構(gòu)（表頭）與電阻器并聯(lián)進(jìn)行分流，就可以擴(kuò)展電流量程。如許，被測電流的一部分或大部分將通過分流電阻，而小部分電流通過測量機(jī)構(gòu)（表頭）。分流電流的大小與分流電阻值的大小成反比，因此改變分流電阻值的大小，就能改變儀表的測量范圍。這個分流電阻通常叫做分流器。

指針式萬用表的工作原理

分流器可以分為內(nèi)附分流器和外附分流器兩種。分流器可以是單量程的，也可以是多量程的。zui常用的多量程分流器是閉路式分流器，如圖3.2（b）所示。閉路式分流器是指在轉(zhuǎn)換過程中，基天職流器賡續(xù)開表頭的電路，各分擋電阻器與表頭內(nèi)阻器串聯(lián)，形成閉合電路。圖中，R0為表頭內(nèi)阻，R1、R2、和R3為分流器。

直流電壓測量原理

萬用表中，電壓測量電路的基礎(chǔ)仍然是電流測量電路。表頭有肯定的內(nèi)阻，直流電流流過表頭內(nèi)阻產(chǎn)生肯定的電壓降，因此一只表頭也相稱于一只電壓表。但電壓表量程有限，只有幾毫伏至幾十毫伏，因此必要擴(kuò)大量程。擴(kuò)大電壓表的測量范圍，通常采用表頭串聯(lián)電阻的方法，這種串入的附加電阻，叫做倍壓器（或稱倍率器、倍增器）。

電壓表的連接電路(擴(kuò)大量程)通常有多種型式，如圖3.3(b)所示的是一種多量程電壓表電路，圖中大量程行使了小量程的電阻，或者說，高電壓擋倍率電阻建立在低電壓擋上。量程越大，倍率電阻也就越大，因此，大量程擋內(nèi)阻高于小量程擋內(nèi)阻。

交流電流、電壓測量原理

磁電式儀表只能測量直流電流或電壓，如需測量交流參數(shù)，則必須采用一個交直流變換裝配，將交流電流經(jīng)整流器變化成直流電流再測量。萬用表中常用的整流電路有半波式和全波式，如圖3.4所標(biāo)。對于圖3.4 (a)中半波式整流電路: 6=0.45/;對于圖3.4(b)中全波式整流電路: lo=0.9/。儀表在進(jìn)行儀表畫刻度時，是按上述關(guān)系進(jìn)行折算的。

多量程的交流電流測量，必須對被測電流進(jìn)行分流。萬用表中常采用先分流后整流的體例，如許流過整流元件的電流較小，對整奈元件的要求可以降低

多量程的交流電壓測量，其工作原理與直流電壓表相似，不同點(diǎn)是必要先將交流電流整流后進(jìn)行測量。

電阻測量原理

電阻的測量是基于歐姆定律來進(jìn)行的。測量電阻的體例每每由量程來決定，為了使歐姆表在各量程能共用一個電阻刻度線，一樣平常電阻測量電路都按十進(jìn)制分擋，即都以標(biāo)準(zhǔn)擋R為基礎(chǔ)，采用10的整倍數(shù)來擴(kuò)大量程，如R×1、R×10、R×100、R×1000等。當(dāng)在R×10擋時，綜合內(nèi)阻擴(kuò)大10倍；當(dāng)在R×100擋時，綜合內(nèi)阻擴(kuò)大100倍。

圖3.5所示為擴(kuò)大量程的歐姆表電路，在表頭上并聯(lián)和串聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娮杵?，同時串聯(lián)一節(jié)電池，使電流通過被測電阻器。根據(jù)電流的大小,就可測量出電阻值。

歐姆表的中間值，是指儀表指示1/2刻度點(diǎn)時的數(shù)值。由理論計(jì)算可知，歐姆刻度的中間值就等于歐姆表在該量程上的綜合內(nèi)阻。因此，歐姆量程的設(shè)計(jì)都以中心刻度為標(biāo)準(zhǔn)，然后分別求出相稱于各個被測電阻的刻度值。

根據(jù)理論計(jì)算可知，改變E (電源電動勢）同樣也可擴(kuò)大量程，所以，多數(shù)指針式萬用表內(nèi)附兩塊電池，高阻擋通常采用高電壓電池。

電池電壓的改變，會使歐姆表的中間值也發(fā)生轉(zhuǎn)變，從而造成測量偏差。也就是說，統(tǒng)一個電路，當(dāng)電池為全新時，中間值會增大，當(dāng)電池壽命快閉幕時，中間值會減小。一樣平常電池全新時每節(jié)電壓為1.5V，當(dāng)電池電壓降落至1.2V以下時應(yīng)即時替換。為了把因?yàn)镋的轉(zhuǎn)變造成的測量偏差減至zui小，每每在電壓支路中串聯(lián)一個可變電阻，作為歐姆調(diào)零，如圖3.5中的電阻R6。如許用改變歐姆表支路中的分流比來抵消電源電壓E的轉(zhuǎn)變對精度的影響，從而保證了電阻的測量精度。

指針式萬用表除了可對上述幾個基本參量進(jìn)行測量外，有些萬用表還附加有其他功能。例如，對電平的測量、電容器電容量的測量、電感線圈電感量的測量及晶體管重要直流參數(shù)的測量等。