电压表概述

电压表是测量电压的一种仪器，常用电压表--伏特表的符号为"V"。

传统的指针式电压表包括一个灵敏电流计，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。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。

传统的指针式电压表和电流表都是根据一个原理就是电流的磁效应。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，会使线圈产生磁场，线圈通电后在磁铁的作用下会发生偏转，这就是电流表、电压表的表头部分。

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分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"~"。

频响范围10Hz-10MHz 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

电压表是个大的电阻器，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。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，在极间产生磁场，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。

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。

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，最低量程为十几毫伏。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)]=5×10^6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。静电系电压表的最低量程为几十伏，扩大量程是靠改变电表内部结构和极间距离来达到。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。

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多量程电压表。这些系的交流电压表难于制成低量程的，最低量程在几伏到几十伏之间，而最高量程则约为1~2千伏。静电系电压表的最低量程约为30伏，而最高量程则可达很高。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、内阻以及能达到的最高准确级见表。

数显类型

数显电压表是用模/数转换器将测量电压值转换成数字形式并以数字形式表示的仪表适合环境温度0~50℃湿度85%以下使用，在因磁场或高频仪器，高压火花，闪电等原因引起电压异常时，在外部请使用电源线滤波器或非线性电阻等干扰吸收电路。

测量范围

1、交流电压测量范围:直接输入:AC 500V、199.9V、19.99V、1.999V，使用电压互感器输入:X/100V(可根据用户要求定制)

2、交流电流测量范围:直接输入:5A(1.999A、199.9mA，可根据要求定制)使用电流互感器输入:(X∶5A) 10A、15A、20A、50A、100A、150A、200A、500A、1000A、1500A、2000A

3、直流电压测量范围:直接输入:DC 600V、199.9V、19.99V、1.999V，(可根据用户要求定制)

4、直流电流测量范围 使用分流器输入:(X∶75mV);

本文简述了电流表与电压表的使用维护方法.

1.合理选择电流表

(1)根据被测量准确度要求，合理选择电流表的准确度。一般地讲，0.1-0.2级的磁电系电流表适合用于标准表及精密测量中;0.5-1.5级磁电系电流表适合用于实验室中进行测量;1.0-5.0级磁电系仪表适合用于工矿企业中作为电气设备运行监测和电气设备检修使用。

(2)根据被侧电流大小选择相应量限的电流表。量限过大会造成测量准确度下降，量限过小会造成电流表损坏。为充分利用仪表的准确度，应当按尽量使用标尺度的后1/4段的原则选择仪表的量程。

(3)合理选择电流表内阻。对电流表要求其内阻越小越好o

2.测量前的检查

测量前，应检查电流表指针是否对准"0"刻度线。如果没对准，应调节"调零器"，使指针归零。

3.电流表与被测电路的连接

(1)测量时，应将电流表串接于被测电路的低电位一侧。

(2)测量直流时，需要注意电流表端钮的符号，对单量限电流表，被测量电流应从标有 "+"的端钮流人电流表，从标有"-"的端钮流出电流表;对多量限电流表，标有"*"的是公共端钮，如果其他端钮标有"+"符号.则应使被测电流从"+"端钮流入，从"*"端钮流出;如果其他端钮标有"-"符号，则连接正好与上述情况相反。

4.正确读数

读数时，应让指针稳定后再进行读数，并尽旦保持视线与刻度盘垂直。如果刻度盘有反射镜，应使指针和指针在镜中的影保重合，以减小误差。

5.维护方法

(1)由于磁电系电流表的过载能力很小，使用时一定要注意连接电路的极性和量限的选择。

(2)若在测量中发现指针反向偏转或正向偏转超过标度尺上满刻度线，应立即断电停止测量，待连接正确或重新选择更大量限的电流表后再进行测量。

(3)当测量工作完毕后，应先断电源，再从测量电路中取下电流表，将其放置在干燥、通风和阴凉的环境中。对灵敏度、准确度很高的微安表和毫安表，应用导线将正、负端钮连接起来，以保护仪表的测量机构。

电压表的使用维护方法与电流表的使用维护方法类同，还应注意以下几点:

(1)测量时应将电压表并联接入被测电路。

(2)由于电压表与负载是并联的，要求内阻Rv远大于负载电阻RL。

(3)测量直流时，先把电压表的"-"瑞钮接入被测电路的低电位端，然后再把"+"端钮接入被测电路的高电位端。

(4)对多量限电压表，当需要变换量限时，应将电压表与被测电路断开后，再改变量限。

电子电压表分模拟型电压表(简称电子电压表)和数字型电压表两大类。

由放大器、衰减器(分压器)、检波器、表头指示器和电源组成。直流电压表 (图1a)是交流电压表和万用表的基础。衰减器的作用是改变量程和调节信号电平，使其适配于直流放大器工作电平。直流放大器的作用，是提高输入阻抗、灵敏度和耐过载能力。直流放大器有直接耦合型和斩波器型。前者电路简单、成本低，但零点漂移严重，不适用于高灵敏电压表;后者适用于高灵敏直流电压表，但线路较复杂、成本高。常用的斩波器有光敏电阻型、机械继电器型、场效应管型和振动器 型。表头指示器采用张带结构动圈式电流表后，精确度和抗冲击能力有明显改善。交流电压是靠检波器或热电偶将交流电压转换为直流电压后，再用直流电压表测量的。在电压计量中还可采用测热电阻法或直流补偿法(见电压测量)。交流电压表按电路结构分检波放大型和放大检波型 (图1b，c)。交流电压表虽用有效值刻度，但结构上大多采用峰值或平均值检波器，按正弦波因子折算成有效值。因此，在测量非正弦波电压时必然产生波形误差，只有用热偶转换器才能得出真有效值。

现代电子电压表广泛采用深度负反馈技术，以改善刻度的线性度，并削弱电源起伏、环境温度变化和元件参数参差对电压表性能的影响。新线路技术改善了电压表的性能并扩大了应用范围，如采样和锁相技术提高了灵敏度，扩大了频程和检测相差(如矢量电压表);又如用锁定放大器、同步检波器来测量微弱电压等。 电子电压表

数字电压表和数字计数器是数字型测量仪器的基础和典型代表。数字电压表的核心是模拟-数字转换器。模-数转换电路分为积分型与非积分型两类。伺服连续比较型、逐次逼近比较型、斜波型和阶梯波型属非积分型;电压-频率变换型、双斜率电压-时间变换型和脉宽调制型都属积分型。双斜率电压-时间变换器 (图2a)性能较好，其精确度只取决于基准电压和精确度，而积分元件和振荡器只要求频率稳定，而绝对值对变换器精确度并无影响，因而能大大简化生产和调试过程。它的工作原理是: 输入信号ui在T1时间内向C1充电,充电斜率正比于ui,图中T1=100毫秒,由1兆赫振荡器和五位计数器及逻辑控制电路来控制。控制电路将计数器置零后,S2断开，S1接通,ui向C1电,计数器开始计数。记满 5位 (103×1微秒=100毫秒)时即送出一个进位脉冲，通过逻辑控制电路使S1接通基准电压,计数器输出进位脉冲后自动置零,开始继续计数。基准电压的幅度恒定不变且极性与ui相反,所以C1上的电荷以恒定斜率放电。当C1上电荷放完为零时，运算放大器的输出电压u0等于零，检零器送出信号至逻辑控制器，关闭"与"门，计数器读数正比于放电时间T2，即正比于输入电压ui。图2b为双斜率电压-时间转换器的电压-时间关系图。

1915年，R.A.海辛用真空管电路测量电压，从而产生了电子管电压表。此后，电子线路技术的进步和电子器件的更新换代使电子电压表更趋完善，用途更为广泛成为测量技术中最基本的仪器。用 电子电压表测量电压不必断开电路，方法简单，还可通过欧姆定律用电压法测量电路中的电流，形成以电压表为基础的多功能仪表(又称万用表)。50年代中期问世的数字电压表精确度和自动化程度高，便于单机智能化，因而特别适用于自动测试、监控和生产系统。