教学上常用的大型演示电表灵敏度低，缺少低电压、小电流挡。在需要精确测定低电压、小电流的物理实验中，由于存在较大误差，难以达到令人满意的实验效果。笔者使用运放集成电路制作的“高灵敏度演示电表”弥补了上述不足。该教具具有较高的灵敏度，即使与使用广泛的500型万用电表比较，电压灵敏度也是其100倍，而作电流表时，内阻不到同档位的1／100，增加了微电流放大功能，输入端没有过压、过流保护，适用于一切直流低压和小电流测量及微电流放大。
一、主要技术规格
1．测量范围：（1）直流电压：0～lmV～10mV～100mV～0.5V～2.5V～10V；（2）直流电流：0～0.5μA～10μA～100μA～O.5mA～2.5mA～10mA。
2.微电流放大倍数：1000，输出幅度连续可调。
3.灵敏度：2MΩ／V。
4．工作电压：DC6～9V。
二、仪器结构与原理
电原理国如附图所示。图中A1、A2为集成运算放大器LM324。由A1及电阻R1、R2、R3和R4构成差动放大电路，RP1为A1的调零电位器，R5为A1输出端限流电阻，PA为电表表头。VD1、VD2为输入端过压保护二极管，FU为保险管，C为防自微电容。R6、R7将电源电压分压后送入电压跟随器A2，为PA提供一个基准电压。依据图中参数，由差动放大电路原理可知，当R1=R2=2kΩ，R3=R4=2MΩ时，放大器输入电阻Ri=2R1=4kΩ，电压放大倍数A=-R3／R1＝－1000倍。当放大器输入端加上lmV电压时，适当调节R5的阻值使表头PA满偏，则差动放大器连同R5及PA就等效为一个内阻为4kΩ,满偏电压lmV，亦即电流灵敏度为0.25μA的表头。该等效表头当与电流挡分流电阻R13～R18并联后，得到一个灵敏度为2MΩ／V的测量头。R8～R12为电压挡分压电阻（量程设计不再赘述）。RP2为带开关电位器，当放大器作微电流放大使用时，用于输出幅度调节。
三、元器件选取、制作与调试
运放集成电路LM324宜选用正品。表头PA选用灵敏度为50μA～500μA的演示电表表头均可，内阻不限，那些使用时间较长，因磁钢退磁等原因引起的灵敏度差，但线性度较好的废旧演示电表表头也可使用（笔者所选正是如此）。电阻功率不限，最好都用电桥测试，使其误差在1％以内，特别是R1、R2、R3和R4应有较高精度，并尽可能选用阻值稳定的金属膜电阻。小阻值电阻R16～R18可用康铜丝自绕。RP1采用小型半可变电位器。S2为单刀旋转开关，要求触点接触良好。元件参数均标在图中，其中R5待调试后确定。
LM324及相关电阻、电容和二极管等安装在同一块印制电路板上，其中包括FU及RP1，设计时应使输入端尽量远离输出端。RS～R18焊接在旋转开关S2的接线片上，印制电路板也固定在S2的支架上，连线尽可能短。S2固定在原演示电表盒体面板中央，作为量程选择开关。S1、RP2及输入接线柱也固定在面板的适当位置。电表刻度盘最好自制，也可借用原相关表盘使用。
调试时，先进行电表调零。调节电表机械调零旋钮，使指针位于左边零位置。断开RP2的开关（反时外旋到底），将电阻R5用10kΩ可调电阻代替。闭合S1，用螺丝刀缓慢调节RP1，使电表指针仍停在本位置。必要时可多次闭合、断开S1，看指针是否偏转，以检查调零是否准确。再校准刻度。把量程选择开关S2拨至某挡（如2.5V挡），再从输入端输入该挡满度标准电压，调节R5阻值，使指针满偏（如指至2.5V）。撤去标准电压，调试工作即告结束。标准电压的调测，最好使用数字万用电表。电阻R5可用一个阻值相同的固定电阻代替。所有元件（除表头外），最好用一金属盒屏蔽，以减少外界电磁干扰。
四、使用及注意事项
1.直流电压、电流测量
（1）把RP2开关断开（反时针旋到底）,闭合电源开关S1。
（2）根据不同的测量信号及大小，拨动量程选择开关S2至相应挡位，并从输入端输入该信号，此时指针指示数为被测值。
2．微电流放大
（1）根据需要，利用电表机械调零旋钮使指针位于左边零位置或中央位置。量程选择开关S2置于G挡，闭合S1。
（2）从输入端输入微电流信号，指针偏转一角度。若嫌偏转幅度太小，可顺时针旋转微电流放大输出幅度调节电位器（闭合RP2），直到指针偏幅满意为止。
3.每次使用完毕，及时断开电源开关S1，并将RP2反时针族到底。
4．若使用中指针不动，应检查保险管FU是否烧断或电源电压是否过低。
5.本高灵敏度演示电表应用于以下实验，更能显示出它的特有优势：（1）闭合电路的欧姆定律；（2）晶体三极管的电流分配和放大作用；（3）金属导线的电阻与导线长度、横截面积及材料的关系；（4）路端电压与外电路的电阻的关系；（5）电池的串联和并联；（6）伏安法测电阻；（7）用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻；（8）研究电源的输出功率；（9）草根导线切割磁力线产生感生电流。(肖体成)