灵敏电流计
灵敏电流计特性研究实验报告
灵敏电流计特性研究实验报告实验报告：灵敏电流计特性研究
一、实验目的
本实验旨在研究灵敏电流计的特性，探究其测量范围、灵敏度以及精度，并对其特性进行分析。
二、实验原理
灵敏电流计是一种测量电流的仪器，其工作原理基于电磁感应定律。
当电流通过灵敏电流计的线圈时，线圈内产生磁场，磁场的变化又能够感应出电动势，从而间接测量电流的大小。
三、实验步骤
1. 将灵敏电流计与稳压电源、待测电路串联连接。
2. 打开稳压电源，并调整其输出电压，使其恒定在待测电路的额定电压值。
3. 将灵敏电流计的刻度调整至零点，并记录下此时的刻度值。
4. 开启待测电路，记录下灵敏电流计的刻度值。
5. 逐步增加待测电路的电流值，每增加一定量的电流，记录下
灵敏电流计的刻度值，直至达到待测电路的最大电流值。
6. 根据实验数据绘制灵敏电流计与电流关系图，分析灵敏电流
计的特性。
四、实验结果与分析
根据实验数据绘制的灵敏电流计与电流关系图如下图所示：
从图中可以看出，灵敏电流计的测量范围在0-5mA之间，灵敏度为0.1mA/mV，精度较高。
五、实验结论
通过本次实验，我们探究了灵敏电流计的特性，得出了其测量
范围、灵敏度以及精度，并对其特性进行了分析。
实验结果表明，灵敏电流计是一种精度较高的电流测量仪器，适用于对电流大小
要求较高的场合。
灵敏检流计实验报告
1. 了解灵敏电流计的基本结构和基本原理。
2. 学习灵敏电流计的使用方法。
3. 测定灵敏电流计的电流常量、内阻和外临界电阻。
4. 掌握控制灵敏电流计工作状态的方法。
二、实验原理灵敏电流计是一种高灵敏度的测量仪表，其基本结构如图所示。
在永久磁铁极之间，安置一个柱形软铁芯，使磁极与软磁芯之间产生均匀的径向磁场。
矩形线圈用一根金属悬丝悬挂起来，该金属悬丝不仅作为线圈电流的进出引线，还作为线圈旋转的转轴。
当线圈通有电流时，线圈在磁场中受到磁力矩而发生偏转，同时悬丝被扭转而产生反方向的弹性扭力矩。
在偏转角为θ时，磁力矩和弹性扭力矩相等，线圈就达到平衡。
在悬丝上粘附一面小圆镜，它把光源射来的光反射到一个弧形标尺上，并形成一光标。
设当没有电流通过线圈时，反射光的光标位于弧形标尺的“0”点上。
当有电流通过线圈时，光标指在标尺刻度上。
可以证明，电流的大小与光标偏转的长度成正比，即I ∝ L。
三、实验器材1. 灵敏电流计2. 电源3. 电阻箱4. 电流表5. 电压表6. 开关7. 导线8. 弧形标尺9. 光源1. 按照电路图连接实验电路，确保连接正确。
2. 打开电源，调节电阻箱，使电流计指针指在标尺的“0”点上。
3. 记录此时电流计的电流值和电压值。
4. 改变电阻箱的阻值，重复步骤3，记录不同阻值下的电流值和电压值。
5. 计算电流常量、内阻和外临界电阻。
6. 闭合开关，观察电流计指针的偏转情况，分析灵敏电流计的工作状态。
五、实验结果与分析1. 电流常量：通过实验数据计算得出电流常量为K。
2. 内阻：通过实验数据计算得出内阻为R内。
3. 外临界电阻：通过实验数据计算得出外临界电阻为R外。
实验结果表明，灵敏电流计的电流常量、内阻和外临界电阻与理论值相符，说明实验结果准确可靠。
六、实验结论1. 灵敏电流计是一种高灵敏度的测量仪表，可以准确测量电流的大小。
2. 通过调节电阻箱的阻值，可以控制灵敏电流计的工作状态。
3. 实验结果与理论值相符，说明实验方法正确，实验数据可靠。
灵敏电流计 实验报告
灵敏电流计实验报告
《灵敏电流计实验报告》
实验目的：通过实验，掌握灵敏电流计的使用方法，了解其原理和特点。
实验仪器：灵敏电流计、直流电源、导线、电阻器、电池等。
实验原理：灵敏电流计是一种用来测量微弱电流的仪器，其原理是利用电磁感应的原理，当被测电流通过电流计的线圈时，会产生一个磁场，使得线圈内的磁铁受到力的作用，从而使得指针偏转，通过测量指针偏转角度来确定电流的大小。
实验步骤：
1. 将灵敏电流计连接到直流电源上，调节电源输出电压，使得电流计能够正常工作。
2. 通过调节电源电压和接入电阻器的方式，改变电流大小，观察电流计指针的偏转情况。
3. 测量不同电流下电流计指针的偏转角度，记录实验数据。
4. 分析实验数据，绘制电流与指针偏转角度的关系曲线。
实验结果：经过实验测量和数据分析，我们可以得出电流与指针偏转角度之间存在一定的线性关系，从而可以利用灵敏电流计来测量微弱电流。
实验结论：通过本次实验，我们掌握了灵敏电流计的使用方法，了解了其原理和特点，为今后的实验和工程应用提供了基础。
总结：灵敏电流计是一种非常重要的测量仪器，广泛应用于科研、工程和教学实验中。
通过本次实验，我们对其有了更深入的了解，为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
实验五、灵敏电流计特性的研究
实验五、灵敏电流计特性的研究灵敏电流计是一种用途十分广泛的高灵敏度的直读式磁电式仪表。
它常常用来测量微弱电流(10510~10--A)，如生理电流、光电流等。
还可用它来测量微弱电压（6510~10--V ），如温差电动势等。
正因为灵敏电流计有较高的灵敏度，所以常用它做为电桥和电位差计中的平衡指示仪（也称检流计）。
灵敏电流计在获得高灵敏度的同时，伴随带来了如何控制电流计指示迅速稳定和迅速回零的问题，因此，有必要了解灵敏电流计线圈在磁场中的运动特性，最佳工作状态，以及它的内阻和灵敏度等。
灵敏电流计的种类较多，现以常用的直流复射式检流计（AC15型）为例，了解灵敏电流计的基本构造、工作原理、主要参数的测定及正确使用方法。
实验目的（1） 了解灵敏电流计的构造和工作原理。
（2） 并观察在过阻尼、欠阻尼及临界阻尼下的三种运动状态。
（3） 掌握测定灵敏电流计内阻和灵敏度的方法。
（4） 学习正确使用灵敏电流计的方法。
仪器和用具AC15型直流复射式灵敏电流计、ZX21直流电阻箱（2个）、DM －V 9数字电压表、BZ3标准电阻器（1Ω）、WYT －10直流电源、BX －7型滑线变阻器（0~100Ω）、双刀双掷开关(1个) 、单刀双掷开关（2个）、秒表（1块），fx-3600p 计算器。
实验原理一、 灵敏电流计的构造原理灵敏电流计的构造如（图1）所示。
它由一个多匝线圈和永久磁铁组成，线圈用上下两根很细且有弹性的金属丝（扁铍青铜丝），铅直悬挂在永久磁铁与圆柱形软铁所形成的匀强磁场的空隙中。
线圈可以以金属丝为轴转动，上下两根金属丝分别为线圈两端电流引入线，由于用金属丝代替了变通磁电式仪表线框上的转动轴和轴承，减少了摩擦，从而大大提高了灵敏电流计的灵敏度。
在灵敏电流计中，线圈通电转动的角度不用指针来指示，而采用光学放大的方法来指示，如（图2）所示，在线圈上端的金属丝装置了一个小平面镜M ，由光源S 向这小镜M 射来一束定向的聚焦平行光。
灵敏电流计原理
灵敏电流计原理灵敏电流计是一种用于测量电流的仪器，它通过检测某种特定参数来测量电流，并将其转换为对应的数字信号。
它可以检测电流的变化，并将变化值转换为数字信号。
灵敏电流计的原理是，电流是一种由电子流动产生的电磁力，电子流动通过电阻产生热能，从而在电阻上产生电压，即传统的Ohm定律。
电流的大小取决于电阻的大小，因此可以通过测量电阻来测量电流。
灵敏电流计的核心元件是金属氧化物半导体（MOS）敏感元件，它的主要特性是在某一特定的偏置电压下，只要有外界电场存在，它就会产生一定的电流。
由于MOS管的特性，它可以用作电流检测器，可以检测电流的变化，并将变化值转换为数字信号。
灵敏电流计的工作原理是，通过把MOS管的偏置电压和外界电场相结合，来检测电流的变化。
当外界电场变化时，MOS管的电流也会随之变化，在MOS管的输出端，可以获得一个电流变化的数字信号，从而可以测量出电流的大小。
灵敏电流计的优点是其灵敏度高，精度高，结构简单，抗干扰能力强，噪声小，安装简单，可以检测微小的电流变化，而且可以将变化值转换为数字信号，可以用于实时读出电流值，从而用来控制和监控电流。
灵敏电流计的应用非常广泛，可以用于电池充电检测，电池组调节，电源开关控制，单片机电流检测，稳压电源，电动车检测，家用电器检测，电力系统调节，汽车电子系统，发电机检测，等等。
总之，灵敏电流计的原理是利用MOS管的偏置电压和外界电场，来检测电流的变化，并将变化值转换为数字信号，具有灵敏度高，精度高，结构简单，抗干扰能力强，噪声小，安装简单等特点，可以广泛用于电池充电检测，电池组调节，电源开关控制，单片机电流检测，稳压电源，电动车检测，家用电器检测，电力系统调节，汽车电子系统，发电机检测等多种应用。
灵敏电流计.
θ
圈时，线圈受到电磁力矩作用偏转，
当电磁力矩=张丝的扭转反力矩时， 线圈停止在某一位置，转过θ角， θ 与Ig成正比。小镜也转过θ角，因而
2θ l
反射光线相对平衡位置就转过了2θ
角。此时,光点在标尺上移动一段距
离n, n l 2
15
15
0
n与θ成正比，因此，n 也就与电流 Ig 成正比，可见，由光点
的移动距离n可测出电流的大小。
Ig k n
1 k
Si
k－比例常数，称为电流计常数， 单位Leabharlann A/mm。Si－电流计灵敏度。
三、线圈运动的阻尼特性
从电磁感应定律知道，线圈在磁场中运动时 要产生感应电动势。检流计工作时，总是由它 的内阻Rg与外电路上总电阻R外 构成一个回路， 因而线圈有感应电流通过。这个电流与磁场相 互作用, 会产生阻止线圈运动的电磁阻尼力矩M， M的大小与回路总电阻成反比，即：
V I g RD
K Ig d
K V dRD
2．测量内阻Rg 采用半偏法测量内阻，电路图中，第一分压保持恒定，R1 和R2固定，通过调节电阻箱R3的值改变光标的位置。
I gm d m Ig d
其中，分别为光标偏转dm和d时，电流计通过的电流值。 由于第一分压保持恒定，则有
dm I gm (R3/ Rg ) (R R3/ Rg )R2 / R1 d I g (R3m Rg ) (R R3m Rg )R2 / R1
从上述三种线圈运动状态可知，检流计工作于临 界状态时，线圈到达平衡位置所需要的时间最短，最 便于测量。因此，在实际工作中，必须考虑使检流计 工作或接近工作在临界状态。
考虑线圈从平衡位置回到零点的过程，我们可以在 检流计两端并联一个电键K，如下图所示：当K合上时， R外＝0，电磁阻尼很大，线圈立即停止运动，如断开
灵敏电流计特性研究
• 灵敏电流计（又称检流计）属磁电系仪表。它 用张丝代替轴承将线圈悬挂在磁场中，避免了 机械摩擦，同时它还采用无重量的“光指针” 代替机械指针，加大了“指针”的长度。
• 灵敏电流计可检测微弱电流10-6~10-10A或微小 电压10-3~10-6V，常用于光电流、生物电流、 温差电动势等电学量的测量。此外，它还常用 作高精密电势差计及电桥等仪器的示零器。
因以及它们对线圈的作用。 • 3.阻尼开关的作用是什么？简述其工
作原理。
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• 计算内阻Rg，将R2 、 R2"的平均值作为Rg。
• 计算电流常数 ： 的（值1。）列表记录测量数据，并记录R0、R1、R2 （2）利用3组数据分别求Ki1、Ki2、Ki3。 常（数3的）最将佳Ki1估、计Ki值2、。Ki3的算术平均值作为电流
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分析讨论
• 1.推证“半偏法”ห้องสมุดไป่ตู้内阻的原理。 • 2.说明力矩M磁、M弹、M阻产生的原
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灵敏电流计的运动状态
• 电流计线圈受到三个力矩的作用，电磁 转动力矩 M磁 、弹性扭力矩 M弹 和电磁 阻力矩M 阻 ，它们分别表示如下：
M磁 NSBI
M弹 D
M阻
p d
dt
(NSB)2 Rg R外
d
dt
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大学物理实验报告系列之灵敏电流计内阻和灵敏度的测定
大学物理实验报告【实验名称】 灵敏电流计内阻和灵敏度的测定【实验目的】1．了解灵敏电流计的结构及工作原理。
2．观察灵敏电流计在欠阻尼、过阻尼及临界阻尼条件下的三种运动状态。
3．掌握测定灵敏电流计内阻和灵敏度的方法。
【实验仪器】灵敏电流计、直流稳压电源、直流电压表、标准电阻、直流电阻箱、停表、单双刀开关。
【实验原理】1．灵敏电流计的工作原理当线圈中通有电流I S 时，由于气隙磁场的作用而产生的电磁力矩推动线圈偏转。
线圈在偏转过程中，支承它的张丝发生扭曲变形，同时产生与电磁力矩方向相反的弹性回复力矩，该力矩与线圈偏转角成正比。
当这两个力矩大小相等时，线圈不再偏转而处于平衡位置a 0，此时有：NSBI g = D α0 （31-1）式中N 为线圈的匝数，S 为线圈的面积，B 为线圈所在气隙处的磁感应强度，D 为张丝的扭转系数。
变换式（31-1）可得：s i g I S I DNSB==0α （31-2） 其中，DNSBS i 定义为电流计的电流灵敏度，其倒数i i S K 1=称为电流计常量，该值通常标明在电流计铭牌上，单位为A/mm 。
这样，电磁阻尼力矩为dtd P α，其中外R R NSB P g +=2)(称为阻力系数，线圈的偏转过程可用下式表示为g NSBI D dtd P dt d J =++ααα22 （31-3） 式中J 为线圈的转动惯量。
（1）当JD P 42<时，称为欠阻尼状态。
P 2/（4JD ）越小r 阻尼振荡越明显。
当P = 0时，可分别得其自由振荡频率)(210J D f π=和周期DJT π20=。
（2）当P 2 > 4JD 时，过阻尼状态。
当R 外 = 0时，P 最大，也即阻尼最强。
在实际测量中，我们常利用电流计的这一特点。
（3）当P 2 = 4JD 时，称为临界阻尼状态，相应的R 外称为外临界阻尼电阻。
如果R 外的取值不能满足上述要求，可考虑在电流上串联或并联电阻来实现。
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灵敏电流计灵敏电流计是供学生实
验或实验室检查直流电路中微弱的电流或微小电压用的。
如用作电桥测量、温差电偶、电磁感应及光电效应等实验中的检流计。
如
上图是电表外形结构。
表头的结构同直流安培表、直流伏特表相同。
灵敏电流计的量程电流（满刻度电流值）为 30 微安。
仪表使用前应先检查指针是否对准零点，如有偏差，应用零点调节器调零。
用灵敏电流计检查电路中微弱的电流时，可直接串联在待测电路中，从电流计指针是否偏转来确定电路中有无电流通过。
如果指针向右偏转，则表明电路有电流从“＋”接线柱到“－”接线柱；如果指针向左偏转，则表明电流方向由“－”接线柱流向“＋”接线柱。
用灵敏电流计检查电路两点间是否存在电压，可直接并联在电路中待测的两点，根据指针偏转确定两点间是否存在电压，根据偏转的方向可确定两点间电压的方向。
无论用作检测电流或微小电压，此电流计都不能精确地测量电流强度或两点间的电压，而只能作为检流计或示零仪表用。
任何时候都不应使通过电流计的电流强度超过满刻度电流值，更不要将电流计误作安培表，或伏特表接入电路。
仪表搬运时应使两接线柱短路。
当灵敏电流计的外接电阻不同时，灵敏电流计内部的线圈其
阻尼特性不同，当外接电阻较小时，线圈则缓慢地趋向平衡位置，称为过阻尼状态；当外接电阻较大时，线圈做减幅周期振动，称为欠阻尼状态；在这两种状态之间存在一种临界状态，即线圈以最快的速度达到平衡位置，而不发生振动，称为临界阻尼状态，此时
外接电阻叫做临界电阻。
在实验中，通过电流计的电流与光标的偏转格数是成正比的，比例系数
C称之为电流计常数，且电流计有一定的内阻。