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电压表是由小量程电流表与定值电阻串联改装而来的，它的指针偏转靠通过表内的电流决定，而它的读数则等于电压表本身作为电阻所分得的电压，或者与外电路并联后并联电阻所分得的电压。电压表内，有一个磁铁和一个导线线圈，通过电流后，会使线圈产生磁场这样线圈通电后在磁铁的作用下会旋转，这就是电流表、电压表的表头部分。这个表头所能通过的电流小，两端所能承受的电压也很小(肯定远小于1V，可能只有零点零几伏甚至更小)，为了能测量我们实际电路中的电压，需要给这个电压表串联一个比较大的电阻，做成电压表。这样，即使两端加上比较大的电压，可是大部分电压都作用在我们加的那个大电阻上了，表头上的电压就会很小了。可见，电压表是一种内部电阻很大的仪器，一般应该大于几千欧。表头是跟据通电导体在磁场中受磁场力的作用而制成的。表内部有一永磁体，在极间产生磁场，在磁场中有一个线圈，线圈两端各有一个游丝弹簧，弹簧各连接表的一个接线柱，在弹簧与线圈间由一个转轴连接，在转轴相对于电流表的前端，有一个指针。当有电流通过时，电流沿弹簧、转轴通过磁场，电流切磁感线，所以受磁场力的作用，使线圈发生偏转，带动转轴、指针偏转。由于磁场力的大小随电流增大而增大，所以就可以通过指针的偏转程度来观察电流的大小。
电压表的原理 在电压表内，有一个磁铁和一个导线线圈，通过电流后，会使线圈产生磁场，这样线圈通电后在磁铁的作用下会旋转，这就是电流表、电压表的表头部分。 这个表头所能通过的电流很小，两端所能承受的电压也很小(肯定远小于1V，可能只有零点零几伏甚至更小)，为了能测量我们实际电路中的电压，我们需要给这个电压表串联一个比较大的电阻，做成电压表。这样，即使两端加上比较大的电压，可是大部分电压都作用在我们加的那个大电阻上了，表头上的电压就会很小了。 可见，电压表是一种内部电阻很大的仪器，一般应该大于几千欧。
电子电压表的分类 电压表按其工作原理和读数方式分为模拟式电压表和数字式电压表两大类。 (1)模拟式电压表 模拟式电压表又叫指针式电压表，一般都采用磁电式直流电流表头作为被测电压的指示器。测量直流电压时，可直接或经放大或经衰减后变成一定量的直流电流驱动直流表头的指针偏转指示。测量交流电压时，必需经过交流-直流变换器即检波器，将被测交流电压先转换成与之成比例的直流电压后，再进行直流电压的测量。模拟式电压表按不同得方式又分为如下几种类型： ①按工作频率分类：分为超低频(1kHz以下)、低频(1MHz以下)、视频(30MHz以下)、高频或射频(300MHz以下)、超高频(300MHz以上)电压表。 ②按测量电压量级分类：分为电压表(基本量程为V量级)和毫伏表(基本量程为mV量级)。 ③按检波方式分类：分为均值电压表、有效值电压表和峰值电压表。 ④按电路组成形式分类：分为检波-放大式电压表、放大-检波式电压表、外差式电压表。
数显电压表的特点 电压测量主要是采用电子电压表对正弦电压的稳态值及其它典型的周期性非正弦电压参数进行测量。 1、频率范围宽 被测信号电压的频率可以从0Hz到几千兆赫兹范围内变化，这就要求测量信号电压仪表的频带要覆盖较宽的率频范围。 2、测量电压范围广 通常，被测信号电压小到微伏级，大到千伏以上。这就要求测量电压仪表的量程相当宽。电压表所能测量的下限值定义为电压表的灵敏度，目前只有数字电压表才能达到微伏级的灵敏度。 3、输入阻抗高 电压测量仪表的输入阻抗是被测电路的附加并联负载。为了减小电压表对测量结果的影响，就要求电压表的输入阻抗很高，即输入电阻大，输入电容小，使附加的并联负载对被测电路影响很小。 4、测量精度高 一般的工程测量，如市电的测量、电路电源电压的测量等都不要求高的精度。但对一些特殊电压的测量确要求有很高的测量精度。如对A/D变换器的基准电压的测量，对稳压电源的稳压系数的测量都要求有很高的测量精度。 5、抗干扰能力强 测量工作一般都在存在干扰的环境下进行，所以要求测量仪表具有较强的抗干扰能力。特别是高灵敏度、高精度的仪表都要具备很强的抗干扰能力，否则就会引入明显的测量误差，达不到测量精度的要求。对于数字电压表来说，这个要求更为突出。
电压表与电流表的维护方法 (1)由于磁电系电流表的过载能力很小，使用时一定要注意连接电路的极性和量限的选择。 (2)若在测量中发现指针反向偏转或正向偏转超过标度尺上满刻度线，应立即断电停止测量，待连接正确或重新选择更大量限的电流表后再进行测量。 (3)当测量工作完毕后，应先断电源，再从测量电路中取下电流表，将其放置在干燥、通风和阴凉的环境中。对灵敏度、准确度很高的微安表和毫安表，应用导线将正、负端钮连接起来，以保护仪表的测量机构。 电压表的使用维护方法与电流表的使用维护方法类同，还应注意以下几点： (1)测量时应将电压表并联接入被测电路。 (2)由于电压表与负载是并联的，要求内阻Rv远大于负载电阻RL。 (3)测量直流时，先把电压表的“—”瑞钮接入被测电路的低电位端，然后再把“+”端钮接入被测电路的高电位端。 (4)对多量限电压表，当需要变换量限时，应将电压表与被测电路断开后，再改变量限。
电压表和电流表比较 电流表和电压表都是重要的电学仪器。它们在结构和使用上都既有相同点，又有不同点。下面具体地介绍一下。 1. 电流表，又叫安培表。用来测电路中电流的大小。 2. 电流表有三个接线柱，两个量程;两个量程共用一个“+”或“-”接线柱，标着“0.6”、“3”的为正或负接线柱。 3. 电流表的刻度盘上标有符号A和表示电流值的刻度，电流表的“0”点通常在左端，被测电路中的电流为零时，指针指在0点。有电流时，指针偏转，指针稳定后所指的刻度，就是被测电路中的电流值。当使用“+”或“-”和“0.6”时，量程是0-0.6A，每个大格0.2A，每个小格是0.02A;若使用“+”或“-”和“3”时，量程是0-3A，每个大格1A，每个小格是0.1A。 4. 电流表要串联在电路中使用。电流表本身内阻非常小，所以**不允许不通过任何用电器而直接把电流表接在电源两极，这样，会使通过电流表的电流过大，烧毁电流表。 5. 电压表，又叫伏特表。用来测电路中电压的大小，电压表也有三个接线柱，一个负接线柱，两个正接线柱。学生用电压表一般正接线柱有3V，15V两个，测量时根据电压大小选择量程为“15V”时,刻度盘上的每个大格表示5Ⅴ，每个小格表示0.5V(即*小分度值是0.5Ⅴ);量程为“3Ⅴ”时,刻度盘上的每个大格表示lV，每个小格表示0.lV(即*小分度值是0.lⅤ)。 6. 电压表要并联在电路中使用，和哪个用电器并联，就测哪个用电器两端电压;和电流表不同的是，电压表可以不通过任何用电器直接接在电源两极上，这时，测量的是电源电压。 电流表和电压表的使用步骤基本相同，都分为调、选、连、读四步： 1. 调——使用前先将表的指针调到“零刻度”的位置。 2. 选——根据电路的实际情况选用合适的量程。在不知实际电流或电压的情况下，可采用“试触”的方法判断是否超过量程，注意，试触时要接在大量程的接线柱上，并且试触时动作迅速。 3. 连——按照电流表和电压表的各自连接方法将表正确连入电路，同时注意表的正、负接线柱与电流流向的关系，必须保证，电流从表的正接线柱流入，从负接线柱流出。 4. 读——正确读出表指针所示的数值，读数时一定要注意选用的量程及其对应的*小刻度值.
电压表原理图
电压表PCB
电压表3D图
电压表程序
- #include "reg52.h" //此文件中定义了单片机的一些特殊功能寄存器
- #include"XPT2046.h"
- typedef unsigned int u16; //对数据类型进行声明定义
- typedef unsigned char u8;
- sbit LSA=P2^2;
- sbit LSB=P2^3;
- sbit LSC=P2^4;
- u8 disp[4];
- u8 code smgduan[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
- /*******************************************************************************
- * 函 数 名 : delay
- * 函数功能 : 延时函数，i=1时，大约延时10us
- *******************************************************************************/
- void delay(u16 i)
- {
- while(i--);
- }
- /*******************************************************************************
- * 函数名 :datapros()
- * 函数功能 :数据处理函数
- * 输入 : 无
- * 输出 : 无
- *******************************************************************************/
- void datapros()
- {
- u16 temp;
- static u8 i;
- if(i==50)
- {
- i=0;
- temp = Read_AD_Data(0x94); // AIN0 电位器
- }
- i++;
- disp[0]=smgduan[temp/1000];//千位
- disp[1]=smgduan[temp%1000/100];//百位
- disp[2]=smgduan[temp%1000%100/10];//个位
- disp[3]=smgduan[temp%1000%100%10];
- }
- /*******************************************************************************
- * 函数名 :DigDisplay()
- * 函数功能 :数码管显示函数
- * 输入 : 无
- * 输出 : 无
- *******************************************************************************/
- void DigDisplay()
- {
- u8 i;
- for(i=0;i<4;i++)
- {
- switch(i) //位选，选择点亮的数码管，
- {
- case(0):
- LSA=0;LSB=0;LSC=0; break;//显示第0位
- case(1):
- LSA=1;LSB=0;LSC=0; break;//显示第1位
- case(2):
- LSA=0;LSB=1;LSC=0; break;//显示第2位
- case(3):
- LSA=1;LSB=1;LSC=0; break;//显示第3位
- }
- P0=disp[i];//发送数据
- delay(100); //间隔一段时间扫描
- P0=0x00;//消隐
- }
- }
- /*******************************************************************************
- * 函 数 名 : main
- * 函数功能 : 主函数
- * 输 入 : 无
- * 输 出 : 无
- *******************************************************************************/
- void main()
- {
- while(1)
- {
- datapros(); //数据处理函数
- DigDisplay();//数码管显示函数
- }
- }
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