Wprowadzenie woltomierza

Przegląd

Woltomierz to przyrząd do pomiaru napięcia, powszechnie używany woltomierz – woltomierz.Symbol: V, w czułym galwanometrze znajduje się magnes trwały, cewka złożona z przewodów jest połączona szeregowo między dwoma zaciskami galwanometru, cewka umieszczona jest w polu magnetycznym magnesu trwałego i połączona ze wskazówką zegarka za pośrednictwem urządzenia transmisyjnego.Większość woltomierzy jest podzielona na dwa zakresy.Woltomierz ma trzy zaciski, jeden ujemny i dwa dodatnie.Dodatni zacisk woltomierza jest podłączony do dodatniego zacisku obwodu, a ujemny zacisk jest podłączony do ujemnego zacisku obwodu.Woltomierz musi być podłączony równolegle do testowanego urządzenia elektrycznego.Woltomierz to dość duży rezystor, najlepiej uważany za obwód otwarty.Powszechnie używane zakresy woltomierzy w laboratoriach gimnazjalnych to 0~3V i 0~15V.

Wzasada orkowa

Tradycyjne woltomierze i amperomierze wskazówkowe działają na zasadzie magnetycznego efektu prądu.Im większy prąd, tym większa generowana siła magnetyczna, która pokazuje większe wychylenie wskazówki na woltomierzu.W woltomierzu znajduje się magnes i cewka z drutu.Po przejściu prądu cewka wytworzy pole magnetyczne.Po zasileniu cewki ugięcie nastąpi pod wpływem magnesu, który jest głowicą amperomierza i woltomierza.

Ponieważ woltomierz musi być podłączony równolegle do mierzonej rezystancji, jeśli czuły amperomierz jest bezpośrednio używany jako woltomierz, prąd w mierniku będzie zbyt duży i miernik się przepali.W tym czasie duży opór musi być połączony szeregowo z wewnętrznym obwodem woltomierza., Po tej transformacji, gdy woltomierz jest połączony równolegle w obwodzie, większość napięcia przyłożonego do obu końców miernika jest dzielona przez tę rezystancję szeregową ze względu na funkcję rezystancji, więc prąd przepływający przez miernik jest w rzeczywistości bardzo mały, więc może być używany normalnie.

Symbol woltomierza DC powinien dodać „_” pod V, a symbol woltomierza AC powinien dodać falistą linię „~” pod V.

Aaplikacja

Służy do pomiaru wartości napięcia w obwodzie lub urządzeniu elektrycznym.

Klasyfikacja

Mechaniczny miernik wskazujący do pomiaru napięcia stałego i przemiennego.Dzieli się na woltomierz prądu stałego i woltomierz prądu przemiennego.

Typ prądu stałego przyjmuje głównie mechanizm pomiarowy miernika magnetoelektryczności i miernika elektrostatycznego.

Typ AC przyjmuje głównie mechanizm pomiarowy licznika energii elektrycznej typu prostownika, licznika energii elektrycznej typu elektromagnetycznego, licznika energii elektrycznej typu elektrycznego i licznika energii elektrycznej typu elektrostatycznego.

Woltomierz cyfrowy to przyrząd, który przetwarza zmierzoną wartość napięcia na postać cyfrową za pomocą przetwornika analogowo-cyfrowego i wyraża ją w postaci cyfrowej.Jeśli napięcie jest nieprawidłowe z powodów takich jak wyładowania atmosferyczne, użyj zewnętrznego obwodu pochłaniającego zakłócenia, takiego jak filtr sieciowy lub nieliniowy rezystor.

Przewodnik wyboru

Mechanizm pomiarowy amperomierza i woltomierza jest zasadniczo taki sam, ale połączenie w obwodzie pomiarowym jest inne.Dlatego przy wyborze i używaniu amperomierzy i woltomierzy należy zwrócić uwagę na następujące punkty.

⒈ Wybór typu.Gdy zmierzony jest prąd stały, należy wybrać miernik prądu stałego, to znaczy miernik mechanizmu pomiarowego układu magnetoelektrycznego.Podczas mierzonego prądu przemiennego należy zwrócić uwagę na jego przebieg i częstotliwość.Jeśli jest to fala sinusoidalna, można ją przeliczyć na inne wartości (takie jak wartość maksymalna, wartość średnia itp.) tylko poprzez pomiar wartości skutecznej i można zastosować dowolny miernik AC;jeśli jest to fala niesinusoidalna, powinien rozróżnić, co należy zmierzyć. Dla wartości skutecznej można wybrać przyrząd układu magnetycznego lub ferromagnetycznego układu elektrycznego, a wartość średnią przyrządu układu prostownika można wybrany.Przyrząd mechanizmu pomiarowego układu elektrycznego jest często używany do precyzyjnego pomiaru prądu przemiennego i napięcia.

⒉ Wybór dokładności.Im wyższa dokładność przyrządu, tym droższa cena i trudniejsza konserwacja.Ponadto, jeśli inne warunki nie zostaną odpowiednio dopasowane, przyrząd o wysokim poziomie dokładności może nie być w stanie uzyskać dokładnych wyników pomiarów.Dlatego w przypadku wyboru instrumentu o niskiej dokładności, aby spełnić wymagania pomiarowe, nie wybieraj instrumentu o wysokiej dokładności.Zwykle jako mierniki standardowe stosuje się 0,1 i 0,2 metra;Do pomiaru laboratoryjnego stosuje się mierniki 0,5 i 1,0;przyrządy poniżej 1,5 są zwykle używane do pomiarów inżynierskich.

⒊ Wybór zakresu.Aby w pełni wykorzystać rolę dokładności przyrządu, konieczne jest również rozsądne dobranie limitu przyrządu w zależności od wielkości mierzonej wartości.W przypadku niewłaściwego doboru błąd pomiaru będzie bardzo duży.Generalnie wskazanie mierzonego przyrządu jest większe niż 1/2~2/3 maksymalnego zakresu przyrządu, ale nie może przekroczyć jego maksymalnego zakresu.

⒋ Wybór rezystancji wewnętrznej.Przy wyborze miernika rezystancja wewnętrzna miernika powinna być również dobrana zgodnie z wielkością mierzonej impedancji, w przeciwnym razie spowoduje to duży błąd pomiaru.Ponieważ wielkość rezystancji wewnętrznej odzwierciedla pobór mocy samego miernika, do pomiaru prądu należy użyć amperomierza o najmniejszej rezystancji wewnętrznej;do pomiaru napięcia należy użyć woltomierza o największej rezystancji wewnętrznej.

Mutrzymanie

1. Ściśle przestrzegaj wymagań instrukcji, przechowuj i używaj w dopuszczalnym zakresie temperatury, wilgotności, kurzu, wibracji, pola elektromagnetycznego i innych warunków.

2. Instrument, który był przechowywany przez długi czas, powinien być regularnie sprawdzany i usuwany z wilgoci.

3. Przyrządy długotrwale użytkowane należy poddać niezbędnym przeglądom i korektom zgodnie z wymogami pomiarów elektrycznych.

4. Nie demontuj i nie debuguj instrumentu do woli, w przeciwnym razie wpłynie to na jego czułość i dokładność.

5. W przypadku przyrządów z bateriami zainstalowanymi w mierniku, zwróć uwagę na sprawdzenie rozładowania baterii i wymień je na czas, aby uniknąć przelania elektrolitu z baterii i korozji części.W przypadku miernika, który nie będzie używany przez dłuższy czas, należy wyjąć baterię z miernika.

Sprawy wymagające uwagi

(1) Podczas pomiaru woltomierz powinien być podłączony równolegle do badanego obwodu.

(2) Ponieważ woltomierz jest podłączony równolegle do obciążenia, rezystancja wewnętrzna Rv musi być znacznie większa niż rezystancja obciążenia RL.

(3) Podczas pomiaru prądu stałego najpierw podłącz przycisk „-” woltomierza do końca testowanego obwodu o niskim potencjale, a następnie podłącz przycisk końca „+” do końca testowanego obwodu o wysokim potencjale.

(4) W przypadku woltomierza wielomiarowego, gdy konieczna jest zmiana ograniczenia ilościowego, przed zmianą ograniczenia ilościowego należy odłączyć woltomierz od badanego obwodu.

Trozwiązywanie problemów

Zasada działania woltomierza cyfrowego jest bardziej skomplikowana i ma wiele typów, ale powszechnie stosowane woltomierze cyfrowe (w tym multimetry cyfrowe) można zasadniczo podzielić na kodowane czasowo cyfrowe woltomierze DC z rampowymi przetwornikami A/D i kolejnymi porównaniami.Istnieją dwa rodzaje woltomierzy cyfrowych DC z kodowaniem sprzężenia zwrotnego dla przetworników A/D.Ogólnie rzecz biorąc, istnieją następujące procedury konserwacji.

1. Test jakościowy przed rewizją

Dzieje się tak głównie dzięki „regulacji zera” i „kalibracji napięcia” maszyny po podgrzaniu rozruchu w celu ustalenia, czy funkcja logiczna woltomierza cyfrowego jest normalna.

Jeśli polaryzacja „+” i „-” może zostać zmieniona podczas „zerowania” lub podczas kalibracji napięć „+” i „-”, tylko wyświetlane liczby będą niedokładne, a nawet wartości napięć wyświetlane przez z dwóch są poprawne., co wskazuje, że ogólna funkcja logiczna woltomierza cyfrowego jest normalna.

I odwrotnie, jeśli regulacja zera jest niemożliwa lub nie ma cyfrowego wyświetlacza napięcia, oznacza to, że funkcja logiczna całej maszyny jest nieprawidłowa.

2. Zmierzyć napięcie zasilania

Niedokładne lub niestabilne napięcie wyjściowe różnych regulowanych zasilaczy prądu stałego wewnątrz woltomierza cyfrowego i diod Zenera (2DW7B, 2DW7C itp.), które są używane jako źródło „napięcia odniesienia”, nie mają regulowanego wyjścia, co prowadzi do funkcji logicznej woltomierza cyfrowego.Jedna z głównych przyczyn zaburzeń.Dlatego rozpoczynając naprawę usterki, należy najpierw sprawdzić, czy różne wyjścia stabilizowane napięciem stałym i źródła napięcia odniesienia wewnątrz woltomierza cyfrowego są dokładne i stabilne.Jeśli problem zostanie znaleziony i naprawiony, usterkę często można wyeliminować, a funkcja logiczna woltomierza cyfrowego może zostać przywrócona do normy.

3. Zmienne regulowane urządzenie

Urządzenia półzmienne w obwodach wewnętrznych woltomierzy cyfrowych, takie jak reostaty dostrajające źródła „napięcia odniesienia”, reostaty dostrajające punkt pracy wzmacniacza różnicowego i potencjometry regulujące napięcie zasilacza regulowanego tranzystorem itp., ponieważ przesuwne zaciski tych pół- regulowane urządzenia mają słaby styk lub jego rezystancja uzwojenia drutu jest spleśniała, a wyświetlana wartość woltomierza cyfrowego jest często niedokładna, niestabilna i nie może być zmierzona.Czasami niewielka zmiana w powiązanym urządzeniu półregulowanym może często wyeliminować problem słabego kontaktu i przywrócić normalny woltomierz cyfrowy.

Należy zaznaczyć, że ze względu na pasożytnicze oscylacje samego zasilacza regulowanego tranzystorowo, często powoduje to, że woltomierz cyfrowy wykazuje zjawisko niestabilnej awarii.Dlatego pod warunkiem, że nie ma to wpływu na funkcję logiczną całej maszyny, potencjometr regulacji napięcia można również nieznacznie zmienić, aby wyeliminować oscylacje pasożytnicze.

4. Obserwuj przebieg roboczy

W przypadku uszkodzonego woltomierza cyfrowego należy użyć odpowiedniego oscyloskopu elektronicznego, aby obserwować przebieg sygnału wyjściowego z integratora, przebieg sygnału wyjściowego z generatora impulsów zegarowych, przebieg roboczy obwodu wyzwalania skokowego pierścienia i przebieg napięcia tętnienia zasilacza regulowanego , itp. Jest to bardzo pomocne w znalezieniu lokalizacji usterki i analizie przyczyny usterki.

5. Zasada obwodu badawczego

Jeśli powyższe procedury konserwacji nie wykryją problemu, konieczne jest dalsze przestudiowanie zasady obwodu woltomierza cyfrowego, to znaczy zrozumienie zasady działania i logicznego związku każdego obwodu składowego, aby przeanalizować części obwodu, które mogą powodować usterki i planować inspekcje Plan testów dla przyczyny awarii.

6. Opracuj plan testów

Woltomierz cyfrowy to precyzyjny elektroniczny przyrząd pomiarowy o złożonej strukturze obwodów i funkcjach logicznych.Dlatego na podstawie dogłębnej analizy zasady działania całej maszyny można sporządzić plan testów zgodnie ze wstępną analizą możliwych przyczyn awarii, aby skutecznie określić lokalizację usterki i znaleźć uszkodzoną i zmienną wartość urządzeń, tak aby osiągnąć cel naprawy instrumentu.

7. Przetestuj i zaktualizuj urządzenie

Istnieje wiele urządzeń stosowanych w obwodzie woltomierza cyfrowego, wśród których Zener jako źródło napięcia odniesienia, czyli standardowa dioda Zenera, taka jak 2DW7B, 2DW7C itp., wzmacniacz odniesienia i zintegrowany wzmacniacz operacyjny w obwód integratora, wyzwalacz skokowy pierścienia Diody przełączające w obwodzie, a także bloki scalone lub tranzystory przełączające w rejestrowanym obwodzie bistabilnym często ulegają uszkodzeniu i zmianie wartości.Dlatego urządzenie, o którym mowa, musi zostać przetestowane, a urządzenie, którego nie można przetestować lub które zostało przetestowane, ale nadal ma problemy, musi zostać zaktualizowane, aby można było szybko usunąć usterkę.