微小电流测量仪器
指针式直流微安表
指针式直流微安表指针式直流微安表，是一种用于测量直流电流的仪器。
它通过指针指示器来显示电流数值，具有测量范围广、精度高的特点，广泛应用于电子、通信、仪器仪表等领域。
指针式直流微安表的工作原理是基于电磁感应定理。
当直流电流通过测量电路时，会在电流线圈产生感应磁场，进而使指针偏转。
通过测量指针的偏转角度，可以确定电流的大小。
该仪器的测量范围通常在微安级别，即电流的量级为微安（10^-6安）级别。
为了提高测量的精度，指针式直流微安表通常具有多档量程，用户可以根据被测电流的大小选择合适的量程档位进行测量。
同时，该仪器还具有零位调节和灵敏度调节等功能，以保证测量的准确性。
指针式直流微安表的使用方法相对简单，只需要将被测电流引入仪器的输入端，调节量程档位和灵敏度，并观察指针的偏转角度即可得到电流数值。
为了避免对被测电路产生影响，该仪器通常具有高输入阻抗和低负载特性。
在实际应用中，指针式直流微安表主要用于测量微小电流或对电流进行监测。
例如，在电子电路中，可以使用该仪器来测量电路中的电流消耗，判断电路的工作状态。
在通信领域，可以使用该仪器来测量传输线路中的电流，判断线路的连接情况。
在仪器仪表领域，该仪器可以用于校准其他电流测量设备。
虽然指针式直流微安表在测量精度和显示方式上存在一定的局限性，但它仍然是一种简单实用的电流测量工具。
在一些特定领域，如电子实验、电路调试等，指针式直流微安表仍然具有不可替代的作用。
指针式直流微安表是一种用于测量直流电流的仪器，具有多档量程、高精度和简单易用的特点。
它在电子、通信、仪器仪表等领域有着广泛的应用。
通过使用指针指示器来显示电流数值，该仪器可以帮助工程师和技术人员进行电流测量和电路分析，从而提高工作效率和质量。
皮安表原理
皮安表原理皮安表（Picoammeter）是一种用于测量极小电流的电子仪器，它在电学领域具有广泛的应用。
皮安表原理基于电磁感应和运算放大器的设计，可以实现对微小电流的精确测量。
以下是皮安表原理的详细介绍。
一、皮安表的工作原理皮安表主要由以下几部分组成：输入端、运算放大器、反馈电阻网络和显示系统。
在工作过程中，皮安表通过运算放大器将输入的微小电流信号放大，然后通过反馈电阻网络将放大后的电流信号转换为电压信号，最后由显示系统将电压信号显示出来。
二、运算放大器的应用运算放大器在皮安表中起到关键作用，它具有很高的放大倍数和输入阻抗。
由于皮安表需要测量微小电流，因此运算放大器的放大倍数必须足够大，以使测量结果具有足够的精度。
同时，运算放大器的输入阻抗要高，以降低对被测电流的影响。
三、反馈电阻网络的设计反馈电阻网络是将放大后的电流信号转换为电压信号的关键部分。
反馈电阻网络的设计要使电压与电流之间呈线性关系，以便皮安表能够准确地测量电流。
此外，反馈电阻网络中的电阻值要选择得当，以保证在测量范围内，皮安表具有较高的灵敏度和稳定性。
四、皮安表的优缺点皮安表具有以下优点：1.测量范围广泛：皮安表可以测量从皮安级到毫安级的电流，适用于各种电流测量需求。
2.测量精度高：皮安表采用运算放大器和反馈电阻网络，可以实现对微小电流的高精度测量。
3.可靠性好：皮安表采用固体元件设计，具有较高的稳定性和可靠性。
然而，皮安表也存在一定的局限性：1.输入阻抗较低：皮安表的输入阻抗相对较低，可能会对被测电路产生影响。
2.测量速度受限：皮安表的响应速度受到运算放大器和反馈电阻网络的限制，可能无法满足高速变化的电流测量需求。
总之，皮安表作为一种精密电流测量仪器，在电学领域具有广泛的应用价值。
了解其工作原理和性能特点，有助于我们更好地应用皮安表进行电流测量，为科学研究和工程实践提供准确的数据支持。
万用表知识百科全解
万用表知识百科全解万用表是电子爱好者最常用的测量仪器之一,是一种集成多种常用电学测量功能的仪器。
如今不少万用表都向智能化方向发展,市面上的万用表种类、功能都较多,如何选择一款适合自己的万用表?万用表如何使用?你所关心的万用表知识,下面详细介绍。
1、什么是万用表万用表又称为复用表、多用表、三用表、繁用表等,是电力电子等部门不可缺少的测量仪表,一般以测量电压、电流和电阻为主要目的。
万用表按显示方式分为指针万用表和数字万用表。
是一种多功能、多量程的测量仪表,一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电流、交流电压、电阻和音频电平等,有的还可以测交流电流、电容量、电感量及半导体的一些参数。
2、万用表的作用基础功能:电压、电流、电阻三大基础测试项目扩充空能:测量电容、电感、频率、占空比、温度、三极管放大倍数3、万用表的分类与原理万用表的分类常见的万用表有指针式万用表和数字式万用表。
指针式多用表是一表头为核心部件的多功能测量仪表,测量值由表头指针指示读取。
数字式万用表的测量值由液晶显示屏直接以数字的形式显示,读取方便,有些还带有语音提示功能。
万用表是公用一个表头,集电压表、电流表和欧姆表于一体的仪表。
万用表原理万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表(微安表)做表头。
当微小电流通过表头,就会有电流指示。
但表头不能通过大电流,所以,必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压,从而测出电路中的电流、电压和电阻。
4、万用表选购技巧1.万用表的显示位数和精度显示位数和精度是万用表最基本也最重要的指标。
一般来讲万用表显示位数越高精度也越高,反之相反。
2.万用表的测量方法和交流频响万用表的测量方法主要对交流信号测量而言,伴随交流信号频率的改变,出现各种频率响应,影响万用表的测量。
万用表对交流信号的测量,一般有二种方法:平均值和真有效值测量。
3.功能和测量范围不同的万用表,其生产厂家将会设计不同的功能测量范围。
普通的万用表都能测试交直流电压、电流、电阻、通断等,但是有的万用表为了降低成本不设置电流功能。
实验仪器的分类
实验仪器的分类实验仪器是科学研究和实验操作中常用的工具。
根据其功能和用途不同，实验仪器可以分为多个分类。
本文将围绕实验仪器的分类展开，介绍不同类别的仪器及其特点。
一、基本仪器1.量具仪器：量具仪器主要用于测量和校准，包括卷尺、螺旋测微器、量规等。
这些仪器具有精确测量的特点，广泛应用于工程测量和物理实验等领域。
2.温度仪器：温度仪器用于测量物体的温度，包括温度计、热电偶、红外测温仪等。
不同的温度仪器适用于不同的测量范围和环境条件，可满足各种实验需求。
3.时间仪器：时间仪器用于测量时间和计时，包括钟表、定时器、计时器等。
这些仪器精确可靠，广泛应用于实验室、工厂和日常生活中。
二、分析仪器1.光谱仪器：光谱仪器用于分析物质的光谱特性，包括紫外可见光谱仪、红外光谱仪、质谱仪等。
这些仪器能够通过分析样品的光谱信息，得到物质的组成和性质。
2.色谱仪器：色谱仪器用于分离和分析混合物中的成分，包括气相色谱仪、液相色谱仪等。
色谱仪器广泛应用于化学分析、环境监测和食品安全等领域。
3.电化学仪器：电化学仪器用于研究和测量物质的电化学性质，包括电位计、电解槽、电流计等。
这些仪器可用于电化学反应的研究、电化学分析和电池性能测试等。
三、光学仪器1.显微镜：显微镜是一种用于观察微小物体的仪器，包括光学显微镜、电子显微镜等。
显微镜广泛应用于生物学、医学、材料科学等领域，可以观察到微观世界中的细胞和微粒。
2.望远镜：望远镜是一种用于观察远处物体的仪器，包括光学望远镜、天文望远镜等。
望远镜可以放大远处物体的图像，使人们能够观察到宇宙中的星体和行星。
3.激光仪器：激光仪器利用激光器产生的激光进行各种测量和加工，包括激光测距仪、激光切割机等。
激光仪器具有高度的定位精度和可控性，被广泛应用于光学通信、制造业等领域。
四、电子仪器1.示波器：示波器用于观察和测量电信号的形态和变化，是电子实验室中常见的仪器之一。
示波器能够显示电压随时间的变化曲线，帮助工程师分析和调试电路。
高中物理实验仪器清单
高中物理实验仪器清单在高中物理实验教学中，合适的实验仪器是成功进行实验的关键。
以下是一份高中物理实验仪器清单，涵盖了进行各种物理实验所需的设备。
1、测量仪器尺子：用于测量长度、宽度、高度等。
温度计：用于测量温度。
计时器：用于测量时间。
天平：用于测量质量。
2、力学实验仪器斜面和小车：用于研究牛顿第二定律。
弹簧测力计：用于测量力的大小。
打点计时器：用于研究物体运动规律。
3、电学实验仪器电源：提供电能。
电阻箱：改变电阻，研究电流和电压的关系。
电表：测量电流和电压。
电灯泡：消耗电能，发出光和热。
4、光学实验仪器光源：提供光线。
光屏：显示光线的路径和反射、折射现象。
透镜：改变光线的传播路径。
望远镜：用于观察远处的物体。
显微镜：用于观察微小的物体。
5、声学实验仪器音叉：发出固定频率的声音。
话筒：接收声音并转换为电信号。
扬声器：将电信号转换为声音。
声波演示器：展示声波的传播。
6、磁场实验仪器磁铁：产生磁场。
导线线圈：在磁场中产生感应电流。
洛伦兹力演示器：展示带电粒子在磁场中的运动。
以上是高中物理实验中常用的一些仪器，熟悉并掌握这些仪器的使用方法，可以帮助我们更好地进行物理实验，理解物理现象和规律。
也需要注意，对于任何实验仪器，都要按照规定的操作方法进行使用和保养，以延长其使用寿命和提高实验的准确性。
高中物理教学仪器配备清单一、前言高中物理教学仪器的配备是提升物理教学质量的重要一环。
通过合理的仪器配备，学生可以更直观地理解物理原理，提高实践操作能力和科学探究的兴趣。
本文将详细列出高中物理教学仪器的配备清单，以供参考。
二、高中物理教学仪器配备清单1、力学仪器（1）基础力学仪器：如金属尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秤砣等。
（2）运动学仪器：如计时器、秒表、光电门、频闪照相设备等。
（3）动力学仪器：如斜面、滑轮、绳索、摩擦力演示器等。
2、热学仪器（1）温度测量仪器：如温度计、热电偶温度计等。
（2）热机演示仪器：如蒸汽机模型、内燃机模型等。
灵敏电流计原理
灵敏电流计原理灵敏电流计是一种用来测量微弱电流的仪器，它在科学实验、工程技术和医学诊断等领域都有着广泛的应用。
它的原理是基于磁效应和电磁感应的物理现象，通过精密的电路设计和灵敏的测量元件，可以实现对微弱电流的准确测量。
在灵敏电流计中，最常用的测量原理是磁效应。
当电流通过导体时，会产生一个环绕导体的磁场，根据安培定律，电流与其产生的磁场成正比。
利用这一原理，可以通过测量磁场的强度来确定电流的大小。
灵敏电流计通常采用磁场感应原理，利用电流通过导线时产生的磁场对磁铁或线圈产生的力或感应电动势进行测量，从而间接测量电流的大小。
除了磁效应外，灵敏电流计也可以采用电磁感应原理。
根据法拉第电磁感应定律，当导体在磁场中运动时，会在导体两端产生感应电动势。
利用这一原理，可以通过测量感应电动势的大小来确定电流的大小。
灵敏电流计通常采用线圈和磁铁的组合，当电流通过线圈时，会在磁铁上产生力，通过测量这个力的大小来确定电流的大小。
在实际应用中，灵敏电流计通常需要经过校准和调试，以确保测量结果的准确性和稳定性。
校准过程中需要考虑环境温度、湿度、磁场等因素对测量结果的影响，通过合理的校准方法和仪器校准来提高测量的准确性。
调试过程中需要注意保护测量元件，避免受到外界干扰和损坏，同时需要调整灵敏度和零点，以确保测量结果的稳定和可靠。
总之，灵敏电流计是一种用来测量微弱电流的重要仪器，它的原理基于磁效应和电磁感应的物理现象，通过精密的电路设计和灵敏的测量元件，可以实现对微弱电流的准确测量。
在实际应用中，需要经过校准和调试，以确保测量结果的准确性和稳定性。
希望本文对灵敏电流计的原理有所帮助，谢谢阅读。
计量仪器的分类
计量仪器的分类一、引言计量仪器是进行物理量测量和实验的工具，广泛应用于各个领域。
不同的计量任务需要选择不同类型的仪器，而计量仪器的分类则是根据其测量原理、测量范围、测量精度等特征进行的。
二、分类依据根据不同的分类依据，计量仪器可以分为以下几类。
2.1 按测量原理分类按照测量原理的不同，计量仪器可以分为以下几种类型：2.1.1 电学仪器电学仪器是基于电学原理测量电压、电流、电阻、电感、电容等物理量的仪器。
常见的电学仪器有万用表、示波器、电压表、电流表等。
2.1.2 光学仪器光学仪器是利用光学原理进行测量的仪器，常见的光学仪器有显微镜、光谱仪、激光测量仪等。
2.1.3 机械仪器机械仪器是通过机械原理进行测量的仪器，如刻度尺、千分尺、卡尺等。
2.1.4 热学仪器热学仪器是利用热学原理进行测量的仪器，如温度计、热流计等。
2.2 按测量范围分类按照测量范围的不同，计量仪器可以分为以下几种类型：2.2.1 大范围测量仪器大范围测量仪器适用于测量范围较广的物理量，如万用表、数据采集仪等。
2.2.2 中范围测量仪器中范围测量仪器适用于测量范围一般的物理量，如示波器、信号发生器等。
2.2.3 小范围测量仪器小范围测量仪器适用于测量范围较窄的物理量，如示波器、示值表等。
2.3 按测量精度分类按照测量精度的不同，计量仪器可以分为以下几种类型：2.3.1 高精度测量仪器高精度测量仪器用于要求较高测量精度的物理量测量，如频谱分析仪、干涉仪等。
2.3.2 中精度测量仪器中精度测量仪器用于要求中等测量精度的物理量测量，如数字万用表、逻辑分析仪等。
2.3.3 低精度测量仪器低精度测量仪器用于要求较低测量精度的物理量测量，如电流表、电压表等。
三、实例分析3.1 电压表（大范围、中精度、电学原理）电压表是一种用于测量电压的仪器，可根据测量需求选择大范围、中精度的型号。
它基于电学原理，通过将待测电压与一个内部参比电压进行比较，得出电压值。
九年级的物理电压表知识点
九年级的物理电压表知识点电压表是物理学中常用的实验仪器，用于测量电路中的电压大小。
在九年级的物理学习中，我们需要了解电压表的工作原理、使用方法以及一些注意事项。
本文将详细介绍这些内容，帮助同学们更好地掌握电压表的知识。
一、电压表的工作原理电压表是利用电流的作用原理测量电压的仪器。
在电压表内部，会有一块微小的电流计，通常称为量程，它可以通过与待测电路中的电阻相连，实现对电路中电压的测量。
当电压表连接在电路中时，电压表的电源提供了一个与电路中电压成比例的电流，电流计通过对这个电流的测量来确定电路中的电压。
二、电压表的使用方法使用电压表测量电路中的电压需要注意以下几个步骤：1. 将电压表的量程选择器旋转到与待测电压相匹配的选项上。
电压表通常有不同的量程，选择合适的量程可以确保测量结果的准确性。
2. 确保电压表与电路正确连接。
一般来说，电压表的正极连接电路的正极，负极连接电路的负极。
这个连接方式可以确保电流按照正确的方向流过电压表。
3. 打开电源开关，使电流通过电路。
这时，电压表会显示电路中的电压数值。
如果电压表的数值较大，可能需要调整量程选择器。
三、电压表的注意事项在使用电压表的过程中，需要注意以下几个方面：1. 选择合适的量程。
量程选择不当会导致电压表读数不精确，或者直接损坏电压表。
2. 避免短路。
短路会导致电流过大，可能引起电压表损坏或者电池过热等危险情况。
因此，在连接电压表时，要确保正负极正确、电压表与电路无短路情况。
3. 避免过压。
过压意味着电压超出了电压表的量程范围，这样会导致电压表的指示数值不准确甚至损坏。
因此，在选择量程时，要根据待测电路的电压范围合理选择。
四、电压表的应用场景电压表在实际应用中有广泛的用途，例如：1. 实验室中的电路实验，电压表被用来测量电路中的电压变化。
2. 家用电器维修，电压表可以帮助检测电器设备是否正常工作以及电压是否稳定。
3. 新能源领域，电压表被用来测量太阳能电池板产生的电压大小。
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课程设计(论文)
题目名称设计一微小电流测量仪
课程名称电气测量课程设计
学生姓名
学号
系、专业
指导教师
2012年12月27日
邵阳学院课程设计（论文）任务书
注：1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；
2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。
指导教师（签名）：学生（签名）：
邵阳学院课程设计（论文）评阅表
学生姓名学号
系电气工程系专业班级
题目名称设计一微小电流测量仪课程名称电气测量课程设计
一、学生自我总结
二、指导教师评定
注：1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；
2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。
摘要
对于测量微小脉动电流,例如测量石英电子钟整机功耗这样的微安级电流,不能简单地将电流表串入电路中去测量,而需要一套将被测信号转换成可以直接测量并用数字直观地显示出来的电路。
本文结合设计型实验介绍了测量微小脉动电流方法及有关电路。
本论文设计一种电流测量仪。
通过已学的数电、模电及单片机知识，将较小电流以数字的方式直观、准确的显示出来。
设计中用LF398采样保持，得到的模拟数据用ADC0808进行啊A/D转换，转换后的数据送单片机驱动LED显示。
关键词：LF398、A/D转换、单片机
目录
绪论 (1)
1 设计要求 (1)
2 设计分析 (1)
3 方案论证与设计 (2)
3.1 采样保持电路 (2)
3.2 LF398采样保持器 (3)
3.3 采样保持电路的典型连接图 (4)
3.4 隔离电路 (4)
3.5 显示电路 (5)
3.6 积分电路 (5)
3.7 模拟开关 (6)
总结 (7)
附录 (9)
绪论
1 设计要求
设计一微小电流测量仪，可将较小电流以数字的方式直观、准确的显示出来。
被测信号是石英钟平均功耗电流，是一微小的不规则的电流。
测量范围：0 - 200μA。
2 设计分析
测量一个电路的电流，通常可以用直流或交流电流表直接测量。
但是对于测量石英钟脉动的电流，例如测量石英电子钟整机功耗这样的微安级电流，就不能简单地将电流表串入电路中去测量，而需要一套将被测信号转换成可以直接测量并用数字直观地显示出来的电路。
微小电流测量电路系统包括三个部分：
(1)数据采集转换电路；
(2)功能控制系统；
(3)显示电路。
整个系统框图如图2.1所示：
图2.1 整个系统框图
3 方案论证与设计
3.1微小电流测量仪电路的原理框图
3.1采样保持电路
取样电路是将被测的电流信号转换成电压信号，并对微小信号进行放大。
该电路应有调零和调增益的功能，以取出的信号不失真为最好。
方案：采用采样保持器LF398。
图3.2 采样保持电路
3.2LF398采样保持器
LF398采样保持器,由双极性绝缘栅场效应管组成,它具有采样速度快、保持下降速度慢、精度高等特点,采样时间小于6μs时精度可达0.01%;采用双极性输入状态可获得低偏置电压和宽频带;抗干扰能力强,不易受温度影响;芯片上的逻辑输入端均为具有低输入电流的差动输入,允许直接与TTL、PMOS和CMOS相连,差动门限为1.4V,电源电压可在±5V和±18V之间变化,引脚排列如图3.3所示。
图3.3 LF398元件图
引脚介绍：
INPUT和OUTPUT分别为模拟量输入和输出;
OFFSETVOLTAGE为偏置调整脚;
CH为外界保持电容引脚,V+和V—为电路电源;
LOGIC和LOGICREFER2ENCE分别为逻辑电平和逻辑参考电平,用于控制其工作方式;当LOGIC为低电平时,开关K闭合,电路工作在采样状态,反之,K断开,电路工作在保持状态。
3.3采样保持电路的典型连接图
LF398采样保持电路典型的电路连接如图2所示[1]。
第8引脚与单片机的P1.3引脚相连,用来控制电路的工作状态。
第2引脚可以连接成直流调零电路,也可以连接成交流调零电路,图2所示为直流调零电路,调节电位器,使通过其电流约为0.6mA左右,并使Vin=0。
电阻R50、电位器R52和外界保持电容C36的典型值的大小如图3.4所示
图3.4 采样保持电路的典型连接图
3.4隔离电路
隔离电路将前、后级的电路隔开，提高电路带负载能力，使后一级的输入信号不影响前一级的输出。
采用电压跟随器电路电压跟随器的输入阻抗高、输出阻抗低特点，可以极端一点去理解，当输入阻抗很高时，就相当于对前级电路开路；当输出阻抗很低时，对后级电路就相当于一个恒压源，即输出电压不受后级电路阻抗影响。
一个对前级电路相当于开路，输出电压又不受后级阻抗影响的电路当然具备隔离作用，即使前、后级电路之间互不影响。
3.5显示电路
A/D转换器选用AD0808。
显示器件用LED，将A/D转换器输出的信号输入用单片机，通过驱动LED来显。
图3.5 显示电路图
3.6积分电路
积分电路其作用是取2秒内被测信号的平均值，要求有调零功能，输出信号电压应小于2V。
方案：可以采用集成运放的积分电路。
该电路和反相比例放大电路的不同之处在于用电容代替反馈电阻，利用“虚地”概念，可知输出信号与输入信号成积分
关系。
理想积分器表达式为：
01
U Uidt RC =-
⎰积分之后，应保持一定时间，以供A/D
转换只用，然后再将积分器上的电压放掉，以备下一次测量之用。
图3.6 积分电路
3.7 模拟开关
电子模拟开关相当于一扇门。
开门时，数据通过；关门时，数据不能通过。
开、关门的控制信号由数据选择端控制。
由取样控制电路提供开门时间，采用芯片CMOS 4051
图3.7 模拟开关电路
总结
本次设计了一个微小电流测量仪，可将较小电流以数字的方式直观、准确的显示出来本次本设计体现出了“用软件实现硬件”的思想。
利用单片机的强大功能配以多种外围电路实现了测量的目的。
在实际应用中应该有很大的市场，比较适合测量微小电流测量范围：0 ~ 200μA 通过此次课设，我们明白了很多，理论指导实践，但是理论也需要实践给予证明，不能盲目的相信书本，凡事都要通过自己的思考推敲，否则自己不会取的大的进步。
而且在平时的学习生活中应该多和周围的同学相互学习，交流经验，遇到不会的东西时，切忌焦躁，首先要经过自己的独立思考，有了一定想法后，可以去查找相关的资料书刊或者找同学讨论，如果实在解释不了，再去找辅导老师，在这个遇到问题解决问题的过程中，不断加强自我的动脑能力，进而去指导动手能力，也只有这样，在思路清晰，条理顺畅的时候，再去进行软件编写和硬件操作工作，才有可能起到事半功倍的效果。
参考文献
[1] 高吉祥. 电子技术基础实验与课程设计. 北京: 电子工业出版社, 2002.
[2] 康华光. 电子技术基础(模拟部分, 第4版). 北京: 高等教育出版社, 1999.
[3] 康华光. 电子技术基础(数字部分, 第4版). 北京: 高等教育出版社, 1999.
[4] 张国雄. 测控电路. 北京: 机械工业出版社, 2000.
[5] 常用电子元器件简明手册.
附录。