电压表与电流表有何不同?电流电压表有哪些型号?
电压表是个大的电阻器,理想的认为是断路。在并联电路中并联了电压表(跟别的用电器并联)和用电器。
电压表和电流表是测量电路中两个基本物理量的不同仪表,它们在原理、用途和连接方式上有根本区别:
电压表与电流表的不同:
-
测量对象:
- 电压表: 测量电路中两点之间的电势差(电压)。
- 电流表: 测量流过电路中某一点的电流强度。
-
内部结构(核心区别):
- 电压表: 内阻非常大(通常在几千欧姆到兆欧姆级别)。这是为了在并联连接时尽量不导通电流,从而最大限度地减少对被测电路原有电压分布的影响(分流效应极小)。
- 电流表: 内阻非常小(通常在零点几欧姆到几欧姆左右,甚至更低)。这是为了在串联连接时尽量不产生额外的电压降,从而最大限度地减少对被测电路原有电流大小的影响(分压效应极小)。
-
连接方式(至关重要!):
- 电压表: 必须并联在要测量电压的两点之间。想象成它是“跨接”在器件或电路两端。
- 电流表: 必须串联在要测量电流的支路中。想象成它是在电流流过的路径上插入的一个“关卡”。
- ⚠️ 重要警告: 如果将电流表错误地并联在电路两端(即像电压表那样连接),会因为其内阻极小而形成接近短路的大电流,导致电流表本身烧毁,甚至损坏电源或电路!必须确保连接方式正确无误。
-
理想特性:
- 理想电压表: 内阻为无穷大(∞ Ω)。接入后对被测电路无任何影响。
- 理想电流表: 内阻为零(0 Ω)。接入后对被测电路无任何影响。
电流电压表有哪些型号?
“电流电压表”通常不是指单一功能的仪表,而是指能够同时或分别测量电流和电压的多功能仪表。最常见的就是万用表和钳形表。
常用的多功能(电流/电压)仪表型号和类型包括:
-
指针式万用表:
- 型号举例: MF47(国产经典型号之一)、MF500、Sanwa YX-360TR。不同厂家有不同的型号编号。
- 特点: 使用指针和刻度盘读数。通过手动旋转旋钮选择测量功能和量程。优点是比较直观,反应速度快(无数字延迟),无需电池即可测量交流电压/电流(部分型号)。缺点是内阻不如数字表高(影响交流电压测量精度),读取精度较差(视差误差),易损坏(冲击或超量程)。
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数字万用表:
- 型号举例: FLUKE 15B+/17B+/18B+ (基础实用型), FLUKE 87V (工业高精度型), UNI-T UT61E (高性价比), Keysight U1240C, Brymen BM867。品牌众多,型号差异极大。
- 分类:
- 基础型: 常用功能(交直流电压/电流、电阻、通断、二极管测试),手动选择量程(如FLUKE 15B+, UT33)。精度适中,性价比高。
- 多功能型: 基础功能 + 电容、频率、温度、占空比、导通蜂鸣等(如FLUKE 17B+, UT61B)。更广泛的日常使用。
- 自动量程型: 无需手动切换量程,仪表自动识别最佳量程(如FLUKE 18B+, UT61E)。使用更方便快捷。
- 高精度型: 更高的精度(通常4位半以上),如FLUKE 87V。
- 工业安全型/CAT等级高: 具有更高的安全防护等级(CAT III 600V, CAT IV),适合在工业配电环境中安全使用(如FLUKE 87V, Fluke 28II)。安全性至关重要。
- 真有效值型: 能准确测量非正弦交流信号的有效值(如电机驱动、变频器输出),非真有效值表可能读数偏低(如FLUKE 117/87V)。
- 特点: 数字显示,读数直观精确;自动量程型号操作简单;输入阻抗非常高(通常在10MΩ以上,测量电压时对电路影响极小);功能强大,集成多种测量;有过载保护。是目前最主流的选择。
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钳形表:
- 型号举例: FLUKE 323/324/376FC, UNI-T UT210E (小电流型), Hioki CM3286。
- 特点: 最大的优点是测量交流电流(AC)时不需要断开电路!通过卡住单根导线,利用电流互感器原理测量。许多现代钳形表(如Fluke 376FC)也具备直流电流(DC)测量能力(使用霍尔效应传感器)。大部分也集成了数字万用表的基础功能(电压、电阻、通断等),成为“钳形万用表”。非常适合现场维护、电机电流、配电盘测量等场合。
总结与选择:
- 电压表: 并联,测电压,内阻极大。
- 电流表: 串联,测电流,内阻极小。
- “电流电压表”: 通常指多功能仪表(万用表或钳形万用表)。
- 如何选型号?
- 万用表: 是实验室、维修、研发的首选,精度高,功能全。根据预算和安全需求选择从基础手动量程型号到高精度自动量程安全型号。
- 钳形表(万用表): 是电工、现场维护、电力测量的首选,无需断线测电流是其核心优势。选择时关注其电流测量范围(特别是最小电流精度,如UT210E适合测mA级小电流)和是否需要直流钳功能。
- 指针表: 在特定场景(如观察波动)或有情结时使用。
在选择具体型号时,考虑因素包括:预算、需要测量的精度、需要测量的物理量(电压、电流类型 - AC/DC?量程?)、安全等级(CAT等级)、便携性、是否需要无需断线测电流(钳表)、是否常用等。主流品牌如福禄克、是德科技、优利德、福禄克、日置等都有丰富的型号可供选择。
电流表和电压表的区别
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