在北京苏联展览馆里展出过各式精密的电气测试仪器,其中有几种是没有指针的电表,在群众的眼里很出色,过去见也没有见过,更没有用过,到底是什么原理、怎样用法,实在是一个谜。大家心里纳闷:没有指针怎样能指度数呢?
说起来道理很简单。原来一般电表,必须靠指针指出读数,普通指针都是铝制的,这是一种很轻的金属原料,又很坚固,它的尖端有些是刀形,有些是矛形的。指针通常是粘牢在一个靠电磁作用而转动的线圈的转轴上,指针愈重愈长,转动愈困难,需要通过比较大的电流。如果其他的构造完全相同,线圈上没有带着指针的电表,应当最灵敏,也就是转动同样的角度所需要的电流最小。这个能动部分有用线圈的,如电流表,见图1。但也有一种静电式伏特计,它用的是一种双扇形铝片,如图2。在它们的上面如果不装指针也必须装上足以表示它们运动的物体,我们看图1和图2,代替指针的是一面小镜子。这样的用法确实是很新鲜有趣的,难道一面小镜子比起一个指针来还要轻吗?


按重量说,小镜子并不一定比一个指针轻,甚至还要重些,但为了把指针固定在转轴上和保持平衡所需要的附加物件没有了,同时空气对小镜子运动的阻力小,而对指针运动的反作用力矩大。很小的空气阻力加在指针的尖端所产生的力矩,相当于可动部分很大的原动力所产生的力矩,所以结果还是带小镜子的比装指针的可动部分容易转动。它的惰性很小,需要的电流或电压(静电式伏特计)比较少,所以说无指针电表比较灵敏,事实上它的灵敏度比普通带有指针的电表可以高100到1000倍。

这种电表倒底用什么方法来表现可动部分的转动情形呢?原来在测量的时候会出现一个“影像指针”。在电表的黑壳子里还藏着一套发光指示器,图3表示这种内部结构。从灯а发来的光线经过光的系统б和光栅в,受到小镜子ι的反射,会落到标尺а上,使标尺上有一个光斑,在光斑的背景里清楚的显出固定在光栅孔里的矛形针或一根细线的影像,能动部分的移转引起“影像指针”沿标尺的对应移动。这种指针像变戏法似的,用的时候接上电源,灯а一亮,它就显示出来,而平常是看不见的,指针的影像就落在刻度上,无论你怎样看(从上下左右方面)都只有一个读数,所以没有视差。(本刊编写)