电压表内部原理-电压表内部工作原理
说人话的第一反应可能就是看了一脸懵,毕竟电压表平时都挂在墙上的插座要么实验室里,大家大约都当作它是那种专门用来测高压的仪器。
实际上不然,你手里拿的那个小家伙,根本就是咱们日常用的万用表,只是它的量程被故意拉得特别长,专门为了应付家里的插座电压要么你改下点电压表接错害得的悬触电。 把电压表拆开来想,本质上就是个超级灵敏的“小灯泡”和个超级灵敏的“电流表”合体。它的核心就是一个小灯泡,这个灯泡实际上是一串电阻连在一起。电阻有大有小,大的电阻并联进去,小电阻串联进去,这样整个电路就相当于一根粗管子,让电流能稳稳地流过。
最关键的是有个保护电阻,要是电流忒大,电路上的某个地方短路,电流就会顺着这个保护电阻走,把灯泡烧坏,但人不会触电。
故此,不管电压表接的是 12V 还是 220V,只要电流不过分,灯泡都能亮着,亮得越亮说明电流越大。 而那个能让人认定它“挺贵”的电流表,实际上就是用到了磁电式原理。好办来说,就是一个小线圈在磁场里转圈,转得越了得,线圈里的电流就越大。
这种电流表有个特征,它测出来的电流跟流过它的电流成正比。
要是你在电压表上测高电压,实际上是在测大电流,电流表转得快,指针就指得高;测低电压,就是测小电流,指针指得低。
故此,只要电流表不烧了,电压表测出来的电压值就准了。 这就好比你本来想测个 12 伏的电,结局你接了个 220 伏的,电压表会疯狂工作,出于电流表转得飞快,指针指到了最高刻度,这时候电压表内部的小灯泡也得跟着转得飞快,出于灯泡亮得越亮表示电流越大。
这时候电压表就确实高了,指针指到那,你再看那个电流表,指针早就转停了,出于电流被限制住了。
故此,电压表测高电压,实际上就是在测大电流。
只要电流表不烧,电压表就能测出准的电压数值。 不过,电压表测东西有个贼关键的点,那就是“不消耗电流”。
你想想,电流表测东西的时候,只要它不烧,它测出来的数值就是真的。
可是电压表就不一样了,它上面那串电阻里实际上混着个小电流表,那个小电流表本身就是个测量仪器。
要是电压表一测,小电流表就启动工作,那它测的就不是电压表本身要测的电压了,而是电压表本身要消耗的那点电流。
这点对电压表来说忒关键了,要是电压表测了两根并联的线,小电流表测的是两根线之间的总电流,那电压表测出来的就不对了。 故此,电压表内部有个“减法”操作。它把两根线之间的电流减掉,只留下通过电压表本身的那局部电流。剩下的电流再乘以灯泡的阻值,算出电压就是你了。具体的逻辑是这样的:两根线之间的电流是 I(电流表),电压表内部有两根线之间的电流是 I2(小电流表)。
那么,电压表实际测的是 I 减去 I2,也就是 I - I2。
然后把这个差值乘以灯泡的阻值,算出 V。
这个 V 就是电压表测出来的电压值。 拿个例子来说明。假设你要测一个 12 伏的电压,可是电压表接错了,变成了并联在 220 伏的电源上。
这时候,小电流表测的是 220 伏的电压,指针指到了 220 的位置。而电流表测的是 220 伏形成的大电流,指针指到最高刻度。电流表指针不动了,电压表指针却指到了 12 的高位。出于这个电流表转不动了,故此电压表测出来的就是 12 伏的数值。
这就是为啥电压表测高电压时,指针会指到那,电流表转得飞快,电压表测出来的数值就高得离谱。 再举个好办的例子。
比如你要测一个 3.3 伏的电压,可是接成了串联,变成了 220 伏的电源。
这时候,小电流表测的是 220 伏的电压,指针指到了 220 的位置。电流表测的是 220 伏形成的电流,指针指到了最高刻度。电流表指针不动了,电压表指针却指到了 3.3 的高位。 实际上,电压表测电压这根原理,就是其他电学测量,比如测电流、测电阻、测电容,统统都能用的原理。
只要那个灯泡不烧,那个电流表能转,电压表就能测出准的电压数值。
故此,电压表内部原理到底是啥,实际上就好办得挺:就是一个超级灵敏的电流表串了一个灯泡,专门用来测大电流和电压,测高电压时指针指得高,测低电压时指针指得低,只要电流表不烧,电压表就能测出准的电压数值。
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