指針式機(jī)械萬(wàn)用表,從它的結(jié)構(gòu)上講表頭都是一塊高靈敏度的磁電式微安級(jí)直流電流表頭。常用的磁電式微安表頭是根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用原理制成的,其結(jié)構(gòu)如下圖所示。
圓形磁鋼里面嵌入一套由圓柱形鐵芯支撐,圓柱形外面是一個(gè)可以活動(dòng)鋁框,鋁框里繞有細(xì)漆包線制成的線圈,線圈兩頭有尖針頭,游絲及可以調(diào)零桿,它的靈活性決定表頭的靈敏度,就像手表的擺針一樣活動(dòng)。線圈兩頭為一個(gè)正極頭和另外一個(gè)負(fù)極頭,用紅色線表示正極+和黑色線表示負(fù)極一 。它是個(gè)可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁框上,鋁框的轉(zhuǎn)軸上裝有兩個(gè)扁平的螺旋彈簧和一個(gè)指針。線圈的兩端分別接在這兩個(gè)螺旋彈簧上,被測(cè)電流就是經(jīng)過(guò)彈簧進(jìn)入線圈的。馬蹄形磁鐵的兩極上各有一個(gè)內(nèi)壁為圓柱面的極靴,在鋁框內(nèi)有一個(gè)固定的圓柱形鐵芯,極靴和鐵芯的作用就是使它們之間的磁感線都沿半徑方向,并且沿圓周均勻分布。
當(dāng)線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),無(wú)論轉(zhuǎn)到什么位置,它的平面都跟磁感線平行。當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí),線圈上跟軸線平行的兩邊都受到磁場(chǎng)力的作用,這兩個(gè)力的作用是使線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。變表頭線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),螺旋彈簧被扭動(dòng),產(chǎn)生一個(gè)阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的作用力,它的轉(zhuǎn)矩作用力隨線圈轉(zhuǎn)動(dòng)角度的增大而增大。當(dāng)這種阻礙作用增大到與磁場(chǎng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)作用相抵消時(shí),線圈停止轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)磁場(chǎng)的特性為同性相斥,異性相吸原則,一旦微安級(jí)的線圈磁場(chǎng)接反,它產(chǎn)生的磁場(chǎng)就會(huì)變成相反磁場(chǎng)相互之間作用而反向偏轉(zhuǎn)。再者,通過(guò)線圈的電流作用力與電流成正比,因而線圈中的電流越大,磁場(chǎng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)作用也越大,線圈和指針偏轉(zhuǎn)的角度也越大,因此根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)角度的大小,可以知道被測(cè)電流的強(qiáng)弱,當(dāng)線圈中的電流方向改變時(shí),磁場(chǎng)力的方向也會(huì)隨著改變,指針的偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變。所以,根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向,可以知道被測(cè)電流的方向。
交流電壓測(cè)量不存在反偏,而直流電壓的測(cè)量:將萬(wàn)用表的一個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于合適量程的直流電壓擋v,且+表筆(紅表筆)接到高電位處,,“-表筆(黑表筆)接到低電位處,即讓電流從“+表筆流入,從“-表筆流出。若表筆接反,表頭指針會(huì)反方向偏轉(zhuǎn),容易撞彎指針。
測(cè)量直流電流時(shí),將萬(wàn)用表的一個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于置于50ua到500ma的合適量程上,電流的量程選擇和讀數(shù)方法與電壓一樣。測(cè)量時(shí)必須先斷開(kāi)電路,然后按照電流從“+到“-的方向,將萬(wàn)用表串送到被測(cè)電路中,即電流從紅表筆流入,從黑表筆流出。如果誤將萬(wàn)用表與負(fù)載并聯(lián),則因表頭的內(nèi)阻很小,會(huì)造成短路燒毀儀表。其讀數(shù)方法如下:實(shí)際值=指示值×量程/滿偏。