基本介紹
- 中文名：電流計
- 外文名：galvanometer
- 別名：檢流計
- 領域：物理學
- 特點：常見
簡介,分類,圈轉電流計,衝擊電流計,光電放大式電流計,靈敏度,運動特性,
簡介
根據可動線圈的偏轉量來測量微弱電流或電流函式的儀器。最普通的電流計包括一個小線圈，懸掛在永磁鐵兩極之間的金屬帶上。電流通過線圈產生磁場，與永磁鐵的磁場相互作用而產生轉矩或扭力。線圈上連著一根指針或一面反射鏡。線圈在轉矩作用下旋轉，旋轉一定角度後與支撐部分的扭力相平衡。此角度即可用來度量線圈內通過的電流。角度用指針的轉動或鏡面反射光線的偏轉來測定。
電流計
電流計分類
圈轉電流計
利用永久磁鐵的磁場對載流線圈作用的原理製成的一種電流計。它的主要結構有固定的永久磁鐵和活動的線圈。在圖1中，動圈由懸絲（或帶）懸掛，懸絲除了提供微小的恢復力矩外，還用作通入動圈電流的引線，動圈的另一引線是下螺旋，在動圈的上端裝有反射小鏡，利用它對光線的反射來指示活動部分的偏轉。在距小鏡一定距離處安裝一標尺，由小燈產生的狹窄光束投向小鏡，經小鏡反射到標尺上，形成明晰的游標，以指示活動部分的偏轉角。這種電流計的靈敏度很高,但極易受外界振動的影響,使用時應將它固定安裝在穩固位置或堅實牆壁上，所以又稱為牆式電流計。常用作靈敏電橋和電位計的平衡指示器。一般電橋上裝的電流計，實質上是一個下標量值的圈轉微安計。
衝擊電流計
它的結構原理與圈轉電流計相同，可用來測量微小短暫脈衝電流所遷移的電荷量。它被廣泛套用於磁測量中，也可用於測量電容和高電阻等。衝擊電流計可動部分的轉動慣量較大，其自由振盪周期較長，而脈衝電流通過的時間比電流計的振盪周期短得多，可以認為脈衝電流全部流過電流計後，電流計才開始偏轉。結果通過的脈衝電荷量正比於第一次最大的擺角。衝擊電流計的技術特性一般用電荷量靈敏度（或電荷量常數，它等於電荷量靈敏度的倒數）和振盪周期來說明。電荷量常數可達10-9庫/分度，振盪周期可達20～30秒。
光電放大式電流計
圈轉電流計本身的結構特點和空氣中布朗運動的影響，限制了靈敏度的提高。採用光電放大原理製成的光電放大式電流計可以使電流靈敏度進一步提高。其電流計常數達10-11安/分度，而且具有穩定可靠、使用方便等優點，目前在精密電測技術中已廣泛套用。
靈敏度
電流靈敏度通常是以在標準鏡尺距下單位被測電流給出的偏轉格數來確定的，它說明圈轉電流計的技術特性，它的大小與活動線圈所在處的磁場強弱和線圈面積、匝數及懸絲的彈性有關。電流靈敏度的倒數叫做電流計常數。電壓靈敏度是指電流靈敏度和全臨界電阻的比值。
運動特性
電流計的活動部分本身具有一定的慣性，在測量過程中它由運動狀態到達最後的穩定位置需要有一個過程，這個過程統稱為阻尼運動。在不同的阻尼情況下電流計的活動部分有不同的運動特性,其特性曲線在阻尼很小時，它將圍繞最後穩定位置作減幅擺動,經過相當長的時間才逐漸靜止在最後穩定位置,稱為欠阻尼運動；在阻尼很大時，則電流計活動部分將不擺動而緩慢到達最後穩定位置，這種狀態是過阻尼運動；如果阻尼由小增大到某一數值時，活動部分以最短時間趨於終點而不越過終點位置，這種狀態稱為臨界阻尼運動。電流計阻尼作用的強弱是和外接電路的電阻大小有關的，因為動圈在磁場中運動時由於切割磁感應線會產生感應電動勢，引起與外接電阻大小有關的電流，它和永久磁鐵的磁場相互作用產生阻尼力矩，使電流計正好工作在臨界阻尼運動情況下的外接電阻的值，稱為外臨界電阻。電流計應該運用在臨界阻尼或微欠阻尼情況下，否則應接入分流器或附加電阻以相匹配，但靈敏度會有所下降。
電流計
電流計