Visió general
El voltímetre és un instrument per mesurar la tensió, d'ús comú voltímetre - voltímetre.Símbol: V, hi ha un imant permanent al galvanòmetre sensible, una bobina composta per cables es connecta en sèrie entre els dos terminals del galvanòmetre, la bobina es col·loca al camp magnètic de l'imant permanent i es connecta al punter del rellotge a través del dispositiu de transmissió.La majoria dels voltímetres es divideixen en dos rangs.El voltímetre té tres terminals, un terminal negatiu i dos terminals positius.El terminal positiu del voltímetre està connectat al terminal positiu del circuit i el terminal negatiu està connectat al terminal negatiu del circuit.El voltímetre s'ha de connectar en paral·lel amb l'aparell elèctric que s'està provant.Un voltímetre és una resistència bastant gran, idealment considerat un circuit obert.Els rangs de voltímetres utilitzats habitualment als laboratoris de secundària són 0~3V i 0~15V.
Wprincipi de funcionament
Els voltímetres i amperímetres tradicionals es basen en un principi que és l'efecte magnètic del corrent.Com més gran sigui el corrent, més gran serà la força magnètica generada, la qual cosa mostra com més gran és l'oscil·lació del punter del voltímetre.Hi ha un imant i una bobina de filferro al voltímetre.Després de passar el corrent, la bobina generarà un camp magnètic.Després d'activar la bobina, la deflexió es produirà sota l'acció de l'imant, que és la part principal de l'amperímetre i el voltímetre.
Com que el voltímetre s'ha de connectar en paral·lel amb la resistència mesurada, si l'amperímetre sensible s'utilitza directament com a voltímetre, el corrent al comptador serà massa gran i el comptador es cremarà.En aquest moment, cal connectar una gran resistència en sèrie amb el circuit intern del voltímetre.Després d'aquesta transformació, quan el voltímetre està connectat en paral·lel al circuit, la major part de la tensió aplicada als dos extrems del comptador és compartida per aquesta resistència en sèrie a causa de la funció de la resistència, de manera que el corrent que passa pel mesurador és en realitat molt petit, de manera que es pot utilitzar normalment.
El símbol del voltímetre de CC hauria d'afegir un "_" sota V, i el símbol del voltímetre de CA hauria d'afegir una línia ondulada "~" sota de V.
Aaplicació
S'utilitza per mesurar el valor de la tensió a través del circuit o aparell elèctric.
Classificació
Un indicador mecànic per mesurar la tensió DC i la tensió AC.Dividit en voltímetre DC i voltímetre AC.
El tipus DC adopta principalment el mecanisme de mesura del mesurador d'electricitat magnetoelectrònica i el mesurador electrostàtic.
El tipus AC adopta principalment el mecanisme de mesura del mesurador d'electricitat de tipus rectificador, comptador d'electricitat de tipus electromagnètic, comptador d'electricitat de tipus elèctric i comptador d'electricitat de tipus electrostàtic.
El voltímetre digital és un instrument que converteix el valor de tensió mesurat en una forma digital amb un convertidor analògic a digital i s'expressa en forma digital.Si la tensió és anormal per motius com ara un llamp, utilitzeu un circuit extern d'absorció de soroll, com ara un filtre de línia elèctrica o una resistència no lineal.
Guia de selecció
El mecanisme de mesura de l'amperímetre i el voltímetre és bàsicament el mateix, però la connexió al circuit de mesura és diferent.Per tant, cal tenir en compte els punts següents en seleccionar i utilitzar amperímetres i voltímetres.
⒈ Selecció de tipus.Quan el mesurat és DC, s'ha de seleccionar el mesurador de CC, és a dir, el mesurador del mecanisme de mesura del sistema magnetoelèctric.Quan es mesura la CA, s'ha de prestar atenció a la seva forma d'ona i freqüència.Si es tracta d'una ona sinusoïdal, es pot convertir a altres valors (com ara valor màxim, valor mitjà, etc.) només mesurant el valor efectiu, i es pot utilitzar qualsevol tipus de mesurador de CA;si es tracta d'una ona no sinusoïdal, s'ha de distingir el que s'ha de mesurar. Per al valor rms, es pot seleccionar l'instrument del sistema magnètic o el sistema elèctric ferromagnètic i es pot seleccionar el valor mitjà de l'instrument del sistema rectificador. seleccionat.L'instrument del mecanisme de mesura del sistema elèctric s'utilitza sovint per a la mesura precisa del corrent altern i la tensió.
⒉ L'elecció de la precisió.Com més alta sigui la precisió de l'instrument, més car serà el preu i més difícil serà el manteniment.A més, si les altres condicions no s'ajusten correctament, és possible que l'instrument amb un alt nivell de precisió no pugui obtenir resultats de mesura precisos.Per tant, en el cas de seleccionar un instrument de baixa precisió per complir els requisits de mesura, no trieu un instrument d'alta precisió.Normalment s'utilitzen 0,1 i 0,2 metres com a comptadors estàndard;0,5 i 1,0 metres s'utilitzen per a la mesura de laboratori;Els instruments per sota d'1,5 s'utilitzen generalment per a la mesura d'enginyeria.
⒊ Selecció de rang.Per tal de jugar plenament el paper de la precisió de l'instrument, també cal seleccionar raonablement el límit de l'instrument segons la mida del valor mesurat.Si la selecció és incorrecta, l'error de mesura serà molt gran.En general, la indicació de l'instrument a mesurar és superior a 1/2~2/3 del rang màxim de l'instrument, però no pot superar el seu rang màxim.
⒋ L'elecció de la resistència interna.En seleccionar un mesurador, la resistència interna del mesurador també s'ha de seleccionar segons la mida de la impedància mesurada, en cas contrari, provocarà un gran error de mesura.Com que la mida de la resistència interna reflecteix el consum d'energia del mateix mesurador, quan es mesura el corrent, s'ha d'utilitzar un amperímetre amb la resistència interna més petita;quan es mesura la tensió, s'ha d'utilitzar un voltímetre amb la major resistència interna.
Matenció
1. Seguiu estrictament els requisits del manual i emmagatzemeu-lo i utilitzeu-lo dins del rang admissible de temperatura, humitat, pols, vibració, camp electromagnètic i altres condicions.
2. L'instrument que s'ha emmagatzemat durant molt de temps s'ha de revisar regularment i eliminar la humitat.
3. Els instruments que s'han utilitzat durant molt de temps han de ser sotmesos a la inspecció i correcció necessàries segons els requisits de mesura elèctrica.
4. No desmunteu i depureu l'instrument a voluntat, en cas contrari la seva sensibilitat i precisió es veuran afectades.
5. Per als instruments amb bateries instal·lades al comptador, presteu atenció a comprovar la descàrrega de la bateria i substituïu-les a temps per evitar el desbordament de l'electròlit de la bateria i la corrosió de les peces.Per al mesurador que no s'utilitzarà durant molt de temps, s'ha de treure la bateria del mesurador.
Assumptes que necessiten atenció
(1) Quan es mesura, el voltímetre s'ha de connectar en paral·lel al circuit a prova.
(2) Com que el voltímetre està connectat en paral·lel amb la càrrega, la resistència interna Rv ha de ser molt més gran que la resistència de càrrega RL.
(3) Quan mesureu la CC, connecteu primer el botó "-" del voltímetre a l'extrem de baix potencial del circuit a prova i, a continuació, connecteu el botó final "+" a l'extrem d'alt potencial del circuit que s'està provant.
(4) Per a un voltímetre de diverses quantitats, quan cal canviar el límit de quantitat, el voltímetre s'ha de desconnectar del circuit a prova abans de canviar el límit de quantitat.
Tresolució de problemes
El principi de funcionament del voltímetre digital és més complicat i té molts tipus, però els voltímetres digitals d'ús habitual (inclosos els multímetres digitals) bàsicament es poden dividir en voltímetres digitals de CC codificats en temps de convertidors A/D de rampa i comparacions successives.Hi ha dos tipus de voltímetres digitals de CC codificats per retroalimentació per a convertidors A/D.En general, hi ha els següents procediments de manteniment.
1. Prova qualitativa abans de la revisió
Això es fa principalment mitjançant el "ajust de zero" i el "calibratge de tensió" de la màquina després de l'engegada per determinar si la funció lògica del voltímetre digital és normal.
Si la polaritat de "+" i "-" es pot canviar durant l'"ajust de zero", o quan es calibren les tensions de "+" i "-", només els números que es mostren són inexactes, i fins i tot els números de tensió mostrats per qualsevol de les dues. dels dos són correctes., que indica que la funció lògica general del voltímetre digital és normal.
Per contra, si l'ajust del zero és impossible o no hi ha cap pantalla digital de tensió, indica que la funció lògica de tota la màquina és anormal.
2. Mesureu la tensió d'alimentació
La tensió de sortida inexacte o inestable de diverses fonts d'alimentació regulades de corrent continu dins del voltímetre digital i els díodes zener (2DW7B, 2DW7C, etc.) que s'utilitzen com a font de "tensió de referència" no tenen sortida regulada, cosa que condueix a la funció lògica. del voltímetre digital.Una de les principals causes del trastorn.Per tant, quan comenceu a reparar l'error, primer heu de comprovar si les diferents sortides estabilitzades de tensió de CC i les fonts de tensió de referència dins del voltímetre digital són precises i estables.Si el problema es troba i es repara, sovint es pot eliminar la falla i la funció lògica del voltímetre digital es pot restablir a la normalitat.
3. Dispositiu ajustable variable
Dispositius semivariables en els circuits interns dels voltímetres digitals, com ara reòstats de tall de font de "tensió de referència", reòstats de retallament del punt de funcionament de l'amplificador diferencial i potenciòmetres de regulació de voltatge d'alimentació regulada per transistor, etc., perquè els terminals lliscants d'aquests semi- els dispositius ajustables tenen un contacte deficient, o la seva resistència al filferro està florida i el valor de visualització del voltímetre digital sovint és imprecís, inestable i no es pot mesurar.De vegades, un lleuger canvi en el dispositiu semiajustable relacionat sovint pot eliminar el problema del mal contacte i restablir el voltímetre digital a la normalitat.
Cal assenyalar que, a causa de l'oscil·lació parasitària de la pròpia font d'alimentació regulada per transistor, sovint fa que el voltímetre digital mostri un fenomen de fallada inestable.Per tant, amb la condició de no afectar la funció lògica de tota la màquina, el potenciòmetre regulador de tensió també es pot canviar lleugerament per eliminar l'oscil·lació paràsit.
4. Observa la forma d'ona de treball
Per al voltímetre digital defectuós, utilitzeu un oscil·loscopi electrònic adequat per observar la forma d'ona de senyal de sortida de l'integrador, la forma d'ona de senyal que surt del generador de polsos de rellotge, la forma d'ona de treball del circuit d'activació del pas d'anell i la forma d'ona de tensió ondulada de la font d'alimentació regulada. , etc. És molt útil per trobar la localització de la falla i analitzar la causa de la falla.
5. Principi de circuit d'estudi
Si no es troba cap problema amb els procediments de manteniment anteriors, cal estudiar més el principi del circuit del voltímetre digital, és a dir, per entendre el principi de funcionament i la relació lògica de cada circuit component, per analitzar les parts del circuit que poden causar avaries i planificar inspeccions Un pla de prova per a la causa de la fallada.
6. Elaborar un pla de proves
Un voltímetre digital és un instrument de mesura electrònic de precisió amb una estructura de circuit complexa i funcions lògiques.Per tant, sobre la base d'un estudi en profunditat del seu principi de funcionament de tota la màquina, es pot elaborar un pla de proves d'acord amb l'anàlisi preliminar de les possibles causes de fallada per determinar eficaçment la ubicació de la falla i esbrinar el valor danyat i variable. dispositius, per tal d'aconseguir el propòsit de reparar l'instrument.
7. Proveu i actualitzeu el dispositiu
Hi ha molts dispositius utilitzats en el circuit del voltímetre digital, entre els quals el Zener com a font de tensió de referència, és a dir, el díode Zener estàndard, com ara 2DW7B, 2DW7C, etc., l'amplificador de referència i l'amplificador operacional integrat en el circuit. circuit integrador, el disparador de pas d'anell Els díodes de commutació del circuit, així com els blocs integrats o els transistors de commutació del circuit biestable registrat, sovint es fan malbé i canvien de valor.Per tant, s'ha de provar el dispositiu en qüestió, i actualitzar el dispositiu que no es pot provar o que s'hagi provat però encara té problemes perquè l'avaria s'elimini ràpidament.
Hora de publicació: 26-nov-2022