[科普中国]-电子仪表

电子仪表是由电子管、晶体管、集成电路等电子元器件构成的，用于观测和计量各种电量或非电量。近年来庞大复杂的电子工程系统日渐增加。如弹道测最系统，巨型相控阵雷达，卫星通讯系统，大型电子计算机系统等。为了在运转中能随时监视其运行性能和迅速寻找出故障，出现了大量专用监视检测系统，如大规模自动化测试系统、综合数据处理系统、自动网络分析系统等。随着电子技术在各个不同领域的应用，出现了工业电视、微型计算机系统、红外成像、电子显微镜、原子吸收分光光度计、色谱仪、质谱仪、极谱仪、应力测定仪，以及各种物理量、化学量等专用精密测试电子仪表仪器。1

简介电子仪表主要指在电子科学技术中运用电子学手段测量电量和磁量的仪表。

电子仪表按用途分，大致可分为三类：一是测量基本电量（即表征电信号各种特征的量，如电压、电流、频率、时间、波形等等）的仪表；再就是测量各种电子元器件及系统电磁参数（如电阻、电容、电感、各种晶体管特性）的仪表；另外，测试过程中各种模拟信号源也是常用的一种电子仪表。

电子仪表的技术条件在仪表的技术文件中都有规定。技术文件中一般都规定了仪表的用途、工作特性、工作条件以及运输、贮存条件等内容。

仪表的用途说明了使用仪表的目的，它决定了仪表的功能。

工作特性是用数值表示仪表的性能，习惯称之为技术指标。它主要分为电气工作特性和一般工作特性两部分。以电子毫伏表为例，其电气工作特性包括量程、误差、工作频率范围、输入特性等；它的一般工作特性包括电源、尺寸、重量等。2

分类电子仪表的种类繁多，分类方法也各不相同。

按结构和用途1、指示仪表：积算仪表用以测量与实践有关的量，即在某段测量实践内，仪表对被测量进行累计。如电度表就是用来测量电能的一种积算仪表。

2、较量仪表：较量仪表是用比较法来进行测量的仪器。它又分为直流仪器和交流仪器两种类型。电桥和电位差计时较量仪器中最为常用的仪器。

3、记录仪表和示波表：记录仪表是把被测量与另一变量的函数变化关系连续记录下来的仪表。如x-y记录仪等。

4、数字仪表：数字仪表是采用逻辑电路，用数码显示被测量大小的仪表。由于它具有灵敏度高、测量速度快、显示清晰直观、操作方便、抗干扰能力强等优点，数字仪表的发展很快，种类也越来越多。常见的有数字电压表、数字频率表、数字万用表等。

5、扩大量程装置：扩大量程装置是用来扩大电子仪表测量范围的装置，包括分流器、附加电阻、测量用互感器等。

6、校验装置：按一定的测量方法和电路，将一些标准仪表、度量器和附属设备组合而成的整体成为校验装置。它用以对常用电子仪表等的校验，主要有指示仪表校验装置、电度表校验装置等。

按工作原理电子仪表按工作原理可以分为以下几种：磁电系电子仪表、电磁系电子仪表、电动系电子仪表、感应系电子仪表、静电系电子仪表、电子系电子仪表和整理系电子仪表等。

按测量对象电子仪表根据测量对象的不同可分为电压表、电流表、功率表、频率表等。

按工作电流电子仪表按工作电流的种类可分为直流仪表、交流仪表和交直流两用仪表。

按准确度等级根据我国国家标准GB776—76《电测量指示仪表通用技术条件》规定，准确度等级分为七级，即0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0级。我国旧标准中准确度的最后一级为4.0级，所以现有仪表产品中5.0和4.0级都有。

按使用方式电子仪表按使用方式可分为安装式仪表和可携式仪表。安装式仪表通常是固定安装在开关板或电气装置屏（柜）的面板上，其准确度等级较低，但一般过载能力较强，造价较低。可携式仪表便于携带，使用方便，一般可在室内、室外多种场合使用，其准确度较高，但过载能力较差，造价较高。

按使用条件和使用环境电子仪表按使用条件和使用环境可分为A、A1、B、B1、C五组。

按防护外界磁场或电场的性能电子仪表按防护外界磁场或电场的性能分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个等级。Ⅰ级仪表在外磁场或外电场的影响下，允许其指示值与实际值偏差不超过±0.5%；Ⅱ级仪表允许偏差±1.0%；Ⅲ级仪表允许偏差±2.5%；Ⅳ级仪表允许偏差±5.0%。

按外壳防护性能电子仪表按外壳的防护性能可分为普通式、防尘式、防溅式、防水式、水密式、隔爆七种。其中，普通式外壳结构应能保护仪表和附件的测量机构或工作部分不受赃物与昆虫等的侵害并防止机械损伤，外壳上允许有散热气孔；防尘式外壳应能防止灰尘进入外壳；防溅式外壳应能防止雨水溅入壳内；隔爆式外壳应能防止内部产生火花扩展到外壳外的空间去。

选用原则①根据被测量的性质进行选择。如根据被测量频率的高低，选用先检波后放大的模拟式电压表去测直流、高频或超高频信号；选用先放大后检波的模拟式电压表去测频率在20Hz~1MHz的信号。根据被测量的不同波形，可选用一般模拟式电子电压表去测失真很小的正弦波电压信号；选用模拟式电子峰值电压表去测量各种非正弦波或正弦波峰值。根据被测量值，可选择微伏表、毫伏表或伏特表等。

②对电子仪表输入阻抗的选择。在测量直流或低频交流电压时，模拟式电子电压表的输入阻抗可不必考虑，但当测量高频和超高频电压或谐振回路时，输入阻抗对被测电路的影响不容忽视。

③根据使用的具体条件选用。如需经常移动测量不同地点的电压时，或无交流电源的场合，应选用干电池供电的晶体管模拟式电子电压表。如欲测交流电压时，可选用先放大后检波式；如欲测交直流电压和电阻时，可选用先检波后放大的模拟式电子繁用表。

使用注意事项①正确调节零位。接通电源之前进行机械调零，通电10分钟后进行电气调零。

②正确选择测量功能和测量范围（量程）。 “测量选择”开关应投至被测量性质档；所选量程应大于被测量值，如不知被测量值的大致范围，则应将选择开关投至最大量程档。被测量值不能大于仪表的最大量程。

③严禁在接入被测量时随意转动选择开关，如欲改换测量功能或量程，应在断开被测量后才转动选择开关。

④正确选用电源电压。注意是淡用110V还是220V，电压波动应