- 電工技術基礎與技能
- 強生澤 阮喻 楊貴恒 王申濤 詹景君編著
- 813字
- 2020-05-19 16:03:09
3.2.3 電壓表
測量某一段電路的電壓時,應將電壓表并聯在被測電壓的兩端,電壓表的端電壓才等于被測電壓,如圖3-22所示。電壓表并入電路必然會分流掉原來支路的部分電流,影響電路的測量結果。為了盡量減小測量誤差,不影響電路的正常工作狀態,電壓表的內阻應遠大于被測支路的電阻。但是電壓表測量機構本身的電阻并不大,所以在電壓表的測量機構中都串聯有一個阻值很大的電阻。

圖3-22 電壓測量電路
(1)直流電壓的測量
測量直流電壓通常采用磁電式電壓表。由于直流電壓表有正、負極性,測量時,必須將電壓表的正端鈕接被測電路的高電位端,負端鈕接被測電路的低電位端,如圖3-22所示。如果被測電壓高于電壓表允許范圍,則要采取措施擴大量程,常用的方法是在電壓表外串聯分壓電阻,此分壓電阻也稱為倍壓器,如圖3-23所示。此時,測量機構上所測電壓為被測電壓的一部分,即

圖3-23 帶倍壓器的電壓測量電路
由上式可得分壓電阻:
由上式可以看出,電壓表要擴大的量程越大,所串聯的倍壓器的阻值應越大。多量程的電壓表內部具有多個分壓電阻,不同的量程串接不同的分壓電阻。此方法對磁電式、電磁式、電動式儀表均適用。
【例3-2】 一磁電式電壓表,量程為50V,內阻2000Ω。現將其量程改為200V, 問應串聯多大的電阻?
解:應串聯的電阻為
RV=[(U/U0)-1]R0=[(200/50)-1]×2000=6000(Ω)

圖3-24 利用電壓互感器擴大交流電壓表量程
(2)交流電壓的測量
測量交流電壓通常采用電磁式電壓表,精密測量則采用電動式電壓表。由于交流電壓表的接線端沒有極性之分,測量時,只要在測量量程范圍內將電壓表直接并入被測電路即可。當需要測量較高電壓時,必須擴大交流電壓表的量程。電氣工程上常用電壓互感器來擴大交流電壓表的量程,如圖3-24所示,不論磁電式、電磁式、電動式儀表均適用。按測量電壓等級不同,互感器有不同的標準電壓比率,如3000/100V、6000/100V等,配用互感器的電壓表量程一般為100V。使用時,需要根據被測電路電壓等級和電壓表量程進行選擇。顯然,電壓表的內阻越大,所產生的誤差越小,測量準確度越高。