模拟式测量仪器的应用及工作原理

图8-3所示的模拟式测量仪器由以下几部分组成：

1）带指针的转动机构。

2）刻度盘。

3）固定式线圈和永磁铁。

运动件对于电压等的测量值的指示偏转应容易。为了把轴承摩擦力降到尽可能的小，则针式轴承多为图8-4所示的尖顶型或轴颈型。

图8-3 指针显示测量仪器结构图

图8-4 针式轴承

由于惯性，如动圈的摆动，指针绕测量值的正确显示值会来回摆动，经过几次摆动后才停在静止位置（图8-5）。用阻尼来阻止指针的摆动。当转动机构转动时，这种阻尼仍然有效。电动式测量装置（图8-15）或动铁式测量装置（图8-14）均有一个阻尼空气腔（图8-5）。在阻尼空气腔中，金属叶片把空气从空腔中挤出。对于动圈式测量机构（图8-12）则使用涡流阻尼。动圈绕在一个铝框上，当指针摆动时，铝框便产生涡流，因此便对指针的摆动产生了阻尼。

图8-5 有无阻尼的指针摆动

刻度盘（刻线刻度盘）上有以规定间隔并标有数字的刻度（表8-2）。刻度盘应一目了然，读数容易。

表8-2 刻度盘的形式

有不同形式的刻度盘，见表8-2。分度线的间距是“刻度划分”。测量值大小的变化是由指针绕“刻度划分”的移动来显示的。此“刻度划分”称为刻度盘常数。(www.xing528.com)

刻度盘应有以下重要标志（表8-3）：

表8-3 刻度上示意图的符号（选择）

1）测量值的单位。

2）测量装置示意图。

3）电流类型标志。

4）工作位置。

5）测试电压标志。

电气测量装置的指针应转动灵活，因此转动机构的转动应尽可能的无阻力，所以大多由铝合金制成。调整指针的配重，使其重心正好在转轴上。因为指针与刻度盘不在一个平面上，而是一个在上、一个在下的布置，所以使测量仪器的显示倾向一侧，形成了一个视觉误差。通过刻度后面的镜面（图8-6）便可消除视觉误差。指针盖住其在镜面的映像时指针的读数便是准确的读数。

图8-6 模拟式万用表

模拟式万用表。指针式万用表不仅适用于交直流电压和电流的测量，还可以进行电阻的测量。为了不损坏测量仪器或防止保护装置失效，在开始测量前，特别应注意的是要把测量电参数调到最大量程。

在测量未知的测量值时，出于安全上的原因，首先应把相应测量参数调到最大量程，然后再以适当的量程进行测量，并使指针处在离刻度盘最终刻度的1/3处。

测量交流电数值、直流电数值和电阻值往往都有自己的刻度盘。装上动圈装置，就可以使直流值在刻度盘的整个范围上呈线性分配。交流电数值首先应进行整流。由于这种原因，用于交流电数值的刻度盘在下面区域由于整流二极管的导通电压而为非线性的。

用于交流的模拟式万用表大多含有带整流器的动圈测量装置，以此把正弦交流量校准在有效值，因此，只有在正弦量时显示才是正确。