精密电压表量程设计：从灵敏机芯到满量程读数

大多数电表机芯灵敏度极高。例如某些达松伐机芯满量程电流低至 50 µA，内阻不足 1 kΩ，直接满量程电压仅 50 mV（50 µA × 1 kΩ）。要制造实用的高压电压表，必须分压输入，使仅安全分量到达机芯。

达松伐机芯示例

假设某达松伐机芯满量程 1 mA，线圈电阻 500 Ω。按欧姆定律，驱动其满量程的电压为：

E = I R
E = (1 mA)(500 Ω) = 0.5 V

裸机芯仅能读 0.5 V。为扩展量程，需串联倍压电阻，构成分压器。总电压分配在倍压电阻与机芯上，确保仅适当分量加到线圈两端。

欲使该 1 mA、500 Ω 机芯在 10 V 时满量程。建立两串联元件的 E/I/R 表：

机芯满量程（1 mA），总施加电压 10 V，表如下：

求倍压电阻有两种常用方法：

两法均确认需 9.5 kΩ 倍压电阻。施加 10 V 时，回路流过 1 mA，机芯两端恰 0.5 V，指针指向满量程。表盘重标为 0–10 V，用户直接读得正确 10 V 读数，无需知晓内部分压。

因此，精密电阻网络“欺骗”灵敏机芯显示更高电压。电流表用并联分流电阻分流电流，原理同理。

为给单机芯提供多量程，多刀选择开关接触不同倍压电阻。基于 1 mA、500 Ω 机芯的典型四量程电压表（1 V、10 V、100 V、1 kV）所用电阻值：

这些值往往难直接采购。设计师常采用阶梯法，选用标准电阻串联凑足总值。1 kV 量程下，选择开关接入 900 kΩ、90 kΩ、9 kΩ、500 Ω 串联堆栈：

相加得精确 999.5 kΩ：

R_total = R4 + R3 + R2 + R1 = 900 kΩ + 90 kΩ + 9 kΩ + 500 Ω = 999.5 kΩ

用户视角下，各量程行为一致，仅刻度标签不同。