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DC電圧計
DC電圧計は、電気回路の2点間のDC電圧を測定するために使用される測定器です。 永久磁石移動コイル（PMMC）検流計と直列に抵抗を配置すると、組み合わせ全体が一緒に* DC電圧計*として機能します。
DC電圧計で使用される直列抵抗は、直列乗算抵抗または単に乗算器とも呼ばれます。 基本的に、メータ電流がフルスケールのたわみ値を超えないようにするために、検流計に流れる電流量を制限します。 DC電圧計の*回路図*を下図に示します。
このDC電圧計を、DC電圧を測定する電気回路の2点に配置する必要があります。
上記の回路のループの周りに KVL を適用します。
$ V-I _ \ {m} R _ \ {se} -I _ \ {m} R _ \ {m} = 0 $（式1）
\ Rightarrow V-I _ \ {m} R _ \ {m} = I _ \ {m} R _ \ {se}
\ Rightarrow R _ \ {se} = \ frac \ {V-I _ \ {m} R _ \ {m}} \ {I _ \ {m}}
$ \ Rightarrow R _ \ {se} = \ frac \ {V} \ {I _ \ {m}}-R _ \ {m} $（式2）
どこで、
$ R _ \ {se} $は直列乗算抵抗器です。
$ V $は、測定するフルレンジDC電圧です
$ I _ \ {m} $はフルスケールの偏向電流です
$ R _ \ {m} $は検流計の内部抵抗です
測定するフルレンジDC電圧$ V $と検流計でのDC電圧降下$ V _ \ {m} $の比率は、乗算係数、mとして知られています。 数学的には、次のように表すことができます
$ m = \ frac \ {V} \ {V _ \ {m}} $（式3）
式1から、測定する*フルレンジDC電圧*の次の式、$ V $を取得します。
$ V = I _ \ {m} R _ \ {se} + I _ \ {m} R _ \ {m} $（式4）
検流計での* DC電圧降下*、$ V _ \ {m} $は、フルスケールの偏向電流$ I _ \ {m} $と検流計の内部抵抗$ R _ \ {m} $の積です。 数学的には、次のように書くことができます
$ V _ \ {m} = I _ \ {m} R _ \ {m} $（式5）
代替、式3の式4および式5。
m = \ frac \ {I _ \ {m} R _ \ {se} + I _ \ {m} R _ \ {m}} \ {I _ \ {m} R _ \ {m}}
$ \ Rightarrow m = \ frac \ {R _ \ {se}} \ {R _ \ {m}} + 1 $
$ \ Rightarrow m-1 = \ frac \ {R _ \ {se}} \ {R _ \ {m}} $
$ R _ \ {se} = R _ \ {m} \ left（m-1 \ right）$（式6）
利用可能なデータに基づいて式2または式6のいずれかを使用して、*直列乗算器の抵抗値*を見つけることができます。
マルチレンジDC電圧計
前のセクションでは、PMMC検流計と直列に乗算抵抗器を配置することで得られるDC電圧計について説明しました。 このDC電圧計は、DC電圧の*特定の範囲*を測定するために使用できます。
- 複数の範囲*のDC電圧を測定するためにDC電圧計を使用する場合、単一の増倍抵抗器の代わりに複数の並列増倍抵抗器を使用する必要があり、この抵抗器の組み合わせ全体がPMMC検流計と直列になっています。 マルチレンジDC電圧計の*回路図*を下図に示します。
電気回路の2点にこの*マルチレンジDC電圧計*を配置し、必要な範囲のDC電圧を測定する必要があります。 スイッチsをそれぞれの乗算抵抗器に接続することにより、希望する電圧範囲を選択できます。
フルレンジDC電圧が次のように測定されると考える場合、$ m _ \ {1}、m _ \ {2}、m _ \ {2} $および$ m _ \ {4} $はDC電圧計の*乗算係数*です、$ V _ \ {1}、V _ \ {2}、V _ \ {3} $および$ V _ \ {4} $。 以下は、各倍率に対応する式です。
m _ \ {1} = \ frac \ {V _ \ {1}} \ {V _ \ {m}}
m _ \ {2} = \ frac \ {V _ \ {2}} \ {V _ \ {m}}
m _ \ {3} = \ frac \ {V _ \ {3}} \ {V _ \ {m}}
m _ \ {4} = \ frac \ {V _ \ {4}} \ {V _ \ {m}}
上記の回路には、4つの*直列乗算抵抗器*、$ R _ \ {se1}、R _ \ {se2}、R _ \ {se3} $および$ R _ \ {se4} $があります。 以下は、これら4つの抵抗に対応する式です。
R _ \ {se1} = R _ \ {m} \ left（m _ \ {1} -1 \ right）
R _ \ {se2} = R _ \ {m} \ left（m _ \ {2} -1 \ right）
R _ \ {se3} = R _ \ {m} \ left（m _ \ {3} -1 \ right）
R _ \ {se4} = R _ \ {m} \ left（m _ \ {4} -1 \ right）
したがって、上記の式を使用して、各直列乗算抵抗器の抵抗値を見つけることができます。
