▲ 檢流計

 

檢流計只能大體反映出是否存在電流，但無(wú)法給出電流大小的精確數值。而采用活動(dòng)線(xiàn)圈機構(D''Arsonval/Weston傳動(dòng)機構)的電流表則可以顯示電流的大小。

 

使用精細漆包線(xiàn)繞制的空心線(xiàn)圈懸掛在永磁鐵磁極內，在通過(guò)直流電流后可以產(chǎn)生旋轉力矩從而帶動(dòng)指針轉動(dòng)。被設計成圓環(huán)狀的磁場(chǎng)使得通有電流線(xiàn)圈所受到的安培力與角度無(wú)關(guān)，配上一根孱細的金屬彈簧絲產(chǎn)生回復力矩，這使得指針轉動(dòng)的角度與線(xiàn)圈通過(guò)的電流之間成正比。這種裝置被稱(chēng)為 D''Arsonval 傳動(dòng)機構，現在仍然被廣泛使用在各類(lèi)指針式模擬電子表頭中。

 

▲ D''Arsonal 傳動(dòng)機構

 

基于活動(dòng)線(xiàn)圈機構的電流表不再需要惠斯通電橋便可輕易便捷測量電流大小。在此基礎上，通過(guò)增加分流電阻、串聯(lián)電阻以及穩定的直流電源，便可以測量不同檔位范圍的電壓、電流、電阻了。

 

在19世紀二十年代，隨著(zhù)電子管設備越來(lái)越被廣泛使用，萬(wàn)用表就孕育而生了。據說(shuō)第一個(gè)現代意義上的萬(wàn)用表是英國郵電局的工程師，Donald Macadie在1920年發(fā)明的。

 

在他的工作中，為了維修通訊設施中，需要不斷測量電路中的電壓、電流、電阻等。他實(shí)在受不了需要同時(shí)攜帶多種電表的麻煩，于是就研制出可以測量電壓、電流和電阻的萬(wàn)用表，當時(shí)被稱(chēng)為安伏歐萬(wàn)用表(Avometer）。

 

▲ Donald Macadie的萬(wàn)用表

 

安伏歐萬(wàn)用表采用活動(dòng)線(xiàn)圈機構指針電流表，外配精密分壓電阻和分流電阻，使用檔位開(kāi)關(guān)和插座來(lái)選擇測量類(lèi)別和流程范圍。

 

Macadie將他設計的Avometer轉讓給自動(dòng)繞線(xiàn)和電氣設備公司(ACWEEC，建于1923年），當年就變成商品銷(xiāo)售了。Avometer，在改進(jìn)型8 之前還只能測量直流電壓、電流信號。

 

在當時(shí)還流行一種懷表式的電壓表，外殼是金屬的，比Avometer要便宜許多。它的外殼通常連接表頭的負極。這個(gè)簡(jiǎn)化雖然方便了操作，但也使得當時(shí)很多粗心大意的電子工程師吃了很多被電擊的苦頭。

 

這種表通常也比較簡(jiǎn)陋，比如說(shuō)明書(shū)上只是標明33Ω/V，刻度盤(pán)往往不是均勻的，沒(méi)有指針調零螺絲等。

 

▲ 懷表式電壓表

 

指針式的萬(wàn)用表通常需要從被測量電路吸收一定的電流驅動(dòng)旋轉線(xiàn)圈，比如一個(gè)滿(mǎn)量程50微安的表頭，常用到的高靈敏度表頭。在測量時(shí)，指針如果滿(mǎn)偏，則需要從被測電路中續收50微安電流，這會(huì )影響一些高阻抗電路的測量結果，使得讀出的數值低于正常值。

 

使用真空電子管來(lái)提高萬(wàn)用表的輸入阻抗是非常必要的，它們被稱(chēng)為真空管萬(wàn)用表(VTVM ,VVM）。這種電子真空管萬(wàn)用表通常具有1MΩ以上的輸入阻抗，它利用了真空管陰極跟隨輸出（電壓串聯(lián)負反饋）電路來(lái)提高輸入阻抗，這樣便使得萬(wàn)用表在測量時(shí)對被測電路不會(huì )產(chǎn)生顯著(zhù)的 影響。

 

▲ 真空管萬(wàn)用表

 

在數字（集成）萬(wàn)用表發(fā)明前，高阻抗模擬晶體管電路，或者場(chǎng)效應三極管（FETs）被用于替代真空電子管用于萬(wàn)用表設備?，F代的數字萬(wàn)用表使用高阻抗的集成電路，輸入阻抗可以達到或者超過(guò)原來(lái)真空電子管萬(wàn)用表。

 

▲ 現代數字萬(wàn)用表

 

現在的萬(wàn)用表又增添了 很多附加的功能，比如測量功率的分貝表，測量電容，三極管增益，頻率，占空比，顯示保持等。萬(wàn)用表上的蜂鳴器可以在測量電路通斷時(shí)發(fā)出聲響，給出迅捷的測量反饋。配合一些特殊的傳感器，萬(wàn)用表還可以測量溫度、光度等，并帶有計算機的接口。有的還可以進(jìn)行語(yǔ)言讀出測量值的功能。

 

 

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