工作原理

· 磁電式電壓表：與磁電式電流表原理相似，主要由永久磁鐵、線圈、轉(zhuǎn)軸、指針、游絲等組成。當電壓表接入電路時，被測電壓在電壓表的線圈中產(chǎn)生電流，線圈在磁場中受到安培力作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角度與通過線圈的電流成正比。由于電壓表內(nèi)阻固定，根據(jù)歐姆定律\(U = IR\)，電流與被測電壓成正比，所以指針偏轉(zhuǎn)角度能反映被測電壓的大小。游絲產(chǎn)生的彈力與線圈偏轉(zhuǎn)方向相反，使指針穩(wěn)定在相應(yīng)位置指示出電壓值。

· 靜電式電壓表：利用兩個帶電導(dǎo)體之間的靜電作用力來測量電壓。當被測電壓施加到兩個電極上時，電極之間產(chǎn)生靜電場，使可動電極受到靜電作用力而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角度與被測電壓的平方成正比。通過適當?shù)男屎涂潭?，可以直接讀出電壓值。這種電壓表適用于測量高電壓，尤其是直流高電壓。

結(jié)構(gòu)特點

· 電壓表主要由表頭和分壓電阻組成。表頭是電壓表的核心部分，通常是一個磁電式微安表，它能夠測量微小的電流。分壓電阻與表頭串聯(lián)，用于將被測高電壓按一定比例降低，使表頭能夠承受并準確測量。通過選擇不同阻值的分壓電阻，可以實現(xiàn)電壓表不同量程的切換。此外，電壓表還包括外殼、刻度盤、指針等部分，刻度盤上標有電壓刻度值，以便直接讀取測量結(jié)果。

分類

· 按測量范圍分類：有毫伏表（測量范圍通常在幾毫伏到幾百毫伏之間）、伏特表（測量范圍一般在幾伏到幾百伏之間）和千伏表（測量范圍從幾千伏到更高電壓）。不同測量范圍的電壓表，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和分壓電阻的阻值不同，以適應(yīng)不同大小電壓的測量。

· 按精度等級分類：常見的精度等級有 0.1 級、0.2 級、0.5 級、1.0 級、1.5 級、2.5 級等。精度等級越高，測量誤差越小，例如 0.1 級電壓表的測量誤差不超過滿量程的 ±0.1%。高精度的電壓表常用于科學(xué)研究、精密測量和計量校準等領(lǐng)域，而一般工業(yè)測量和普通電氣設(shè)備中則根據(jù)實際需求選擇相應(yīng)精度等級的電壓表。

· 按測量電壓類型分類：可分為直流電壓表和交流電壓表。直流電壓表用于測量直流電路中的電壓，其表頭通常采用磁電式結(jié)構(gòu)，并且在電路中需要保證電流從正接線柱流入，從負接線柱流出。交流電壓表用于測量交流電路中的電壓，其表頭一般采用電磁式或電動式結(jié)構(gòu)，能夠測量交流電壓的有效值。交流電壓表的刻度盤通常按正弦交流電的有效值進行刻度，以便直接讀取交流電壓的有效值。

性能指標

· 量程：指電壓表能夠測量的最大電壓值。選擇電壓表時，要根據(jù)被測電路的電壓大小來選擇合適量程的電壓表，使被測電壓在電壓表量程的 1/3 - 2/3 范圍內(nèi)，以保證測量精度。如果被測電壓超過電壓表的量程，可能會損壞電壓表。

· 精度：反映電壓表測量結(jié)果與實際電壓值的接近程度。精度高的電壓表能夠更準確地測量電壓，減少測量誤差。在進行高精度測量時，需要選擇精度等級較高的電壓表，并按照正確的使用方法進行操作。

· 內(nèi)阻：電壓表的內(nèi)阻是一個重要參數(shù)。理想情況下，電壓表的內(nèi)阻應(yīng)該為無窮大，這樣接入電路時不會對原電路的電壓產(chǎn)生影響。但實際的電壓表都有一定的內(nèi)阻，內(nèi)阻越大，對被測電路的影響就越小。在測量高電阻電路或微小電壓時，電壓表內(nèi)阻的影響可能會比較明顯，需要進行適當?shù)男拚蜻x擇內(nèi)阻更大的電壓表。

應(yīng)用

· 在電力系統(tǒng)中：用于測量發(fā)電機、變壓器、輸電線路和配電柜等設(shè)備的端電壓，幫助操作人員了解設(shè)備的運行狀態(tài)，確保電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)。例如，在變電站中，通過電壓表監(jiān)測母線電壓，及時調(diào)整變壓器的分接頭，以保證供電電壓的質(zhì)量。

· 在工業(yè)生產(chǎn)中：廣泛應(yīng)用于各種電氣設(shè)備的監(jiān)測和控制。例如，在電動機的控制電路中，電壓表用于測量電動機的輸入電壓，確保電動機在額定電壓下運行，防止因電壓過高或過低而損壞電動機。在電子設(shè)備的生產(chǎn)過程中，電壓表用于測試電路板上各個元件的工作電壓，幫助技術(shù)人員判斷電路是否正常工作，進行故障排除和調(diào)試。

· 在實驗室中：是進行電學(xué)實驗和研究的重要儀器之一?？茖W(xué)家和工程師利用電壓表測量各種電路中的電壓，驗證電學(xué)理論，研究電路特性，設(shè)計和優(yōu)化電子電路。例如，在研究半導(dǎo)體器件的伏安特性時，需要使用高精度的電壓表來測量器件兩端的電壓，以便準確分析器件的性能。