Introduzione del voltmetro

Panoramica

Il voltmetro è uno strumento per misurare la tensione, comunemente usato voltmetro – voltmetro.Simbolo: V, c'è un magnete permanente nel galvanometro sensibile, una bobina composta da fili è collegata in serie tra i due terminali del galvanometro, la bobina è posta nel campo magnetico del magnete permanente, ed è collegata all'indice dell'orologio attraverso il dispositivo di trasmissione.La maggior parte dei voltmetri è divisa in due gamme.Il voltmetro ha tre terminali, un terminale negativo e due terminali positivi.Il terminale positivo del voltmetro è collegato al terminale positivo del circuito e il terminale negativo è collegato al terminale negativo del circuito.Il voltmetro deve essere collegato in parallelo all'apparecchio elettrico in prova.Un voltmetro è un resistore abbastanza grande, idealmente considerato un circuito aperto.Gli intervalli di voltmetro comunemente usati nei laboratori delle scuole medie sono 0~3V e 0~15V.

Wprincipio di funzionamento

I tradizionali voltmetri e amperometri a puntatore si basano su un principio che è l'effetto magnetico della corrente.Maggiore è la corrente, maggiore è la forza magnetica generata, che mostra maggiore è l'oscillazione del puntatore sul voltmetro.C'è un magnete e una bobina di filo nel voltmetro.Dopo aver passato la corrente, la bobina genererà un campo magnetico.Dopo che la bobina è stata eccitata, la deflessione si verificherà sotto l'azione del magnete, che è la parte superiore dell'amperometro e del voltmetro.

Poiché il voltmetro deve essere collegato in parallelo con la resistenza misurata, se l'amperometro sensibile viene utilizzato direttamente come voltmetro, la corrente nel misuratore sarà troppo grande e il misuratore si brucerà.A questo punto, è necessario collegare una grande resistenza in serie con il circuito interno del voltmetro., Dopo questa trasformazione, quando il voltmetro è collegato in parallelo nel circuito, la maggior parte della tensione applicata a entrambe le estremità del misuratore è condivisa da questa resistenza in serie a causa della funzione della resistenza, quindi la corrente che passa attraverso il misuratore è effettivamente molto piccolo, quindi può essere usato normalmente.

Il simbolo del voltmetro CC dovrebbe aggiungere un "_" sotto V, e il simbolo del voltmetro CA dovrebbe aggiungere una linea ondulata "~" sotto V.

Aapplicazione

Utilizzato per misurare il valore della tensione attraverso il circuito o l'apparecchio elettrico.

Classificazione

Un misuratore di indicazione meccanico per misurare la tensione CC e la tensione CA.Diviso in voltmetro CC e voltmetro CA.

Il tipo DC adotta principalmente il meccanismo di misurazione del misuratore di magnetoelettricità e del misuratore elettrostatico.

Il tipo AC adotta principalmente il meccanismo di misurazione del contatore elettrico di tipo raddrizzatore, contatore elettrico di tipo elettromagnetico, contatore elettrico di tipo elettrico e contatore elettrico di tipo elettrostatico.

Il voltmetro digitale è uno strumento che converte il valore di tensione misurato in forma digitale con un convertitore analogico-digitale ed è espresso in forma digitale.Se la tensione è anormale a causa di fulmini, utilizzare un circuito di assorbimento del rumore esterno come un filtro della linea di alimentazione o un resistore non lineare.

Guida alla selezione

Il meccanismo di misurazione dell'amperometro e del voltmetro è fondamentalmente lo stesso, ma la connessione nel circuito di misurazione è diversa.Pertanto, quando si selezionano e si utilizzano amperometri e voltmetri, è necessario tenere presente i seguenti punti.

⒈ Selezione del tipo.Quando il misurato è DC, è necessario selezionare il misuratore DC, ovvero il misuratore del meccanismo di misurazione del sistema magnetoelettrico.Quando l'AC misurato, dovrebbe prestare attenzione alla sua forma d'onda e frequenza.Se si tratta di un'onda sinusoidale, può essere convertita in altri valori (come valore massimo, valore medio, ecc.) solo misurando il valore effettivo e può essere utilizzato qualsiasi tipo di contatore AC;se si tratta di un'onda non sinusoidale, dovrebbe distinguere ciò che deve essere misurato Per il valore rms, è possibile selezionare lo strumento del sistema magnetico o il sistema elettrico ferromagnetico e può essere il valore medio dello strumento del sistema raddrizzatore selezionato.Lo strumento del meccanismo di misurazione del sistema elettrico viene spesso utilizzato per la misurazione precisa della corrente alternata e della tensione.

⒉ La scelta dell'accuratezza.Maggiore è la precisione dello strumento, più costoso è il prezzo e più difficile è la manutenzione.Inoltre, se le altre condizioni non corrispondono correttamente, lo strumento con un livello di precisione elevato potrebbe non essere in grado di ottenere risultati di misurazione accurati.Pertanto, nel caso di selezione di uno strumento a bassa precisione per soddisfare i requisiti di misurazione, non scegliere uno strumento ad alta precisione.Di solito vengono utilizzati 0,1 e 0,2 metri come metri standard;0,5 e 1,0 metri vengono utilizzati per le misurazioni di laboratorio;gli strumenti inferiori a 1,5 sono generalmente utilizzati per misurazioni ingegneristiche.

⒊ Selezione dell'intervallo.Per dare pieno gioco al ruolo dell'accuratezza dello strumento, è anche necessario selezionare ragionevolmente il limite dello strumento in base alla dimensione del valore misurato.Se la selezione non è corretta, l'errore di misurazione sarà molto elevato.Generalmente, l'indicazione dello strumento da misurare è maggiore di 1/2~2/3 della portata massima dello strumento, ma non può superare la sua portata massima.

⒋ La scelta della resistenza interna.Quando si seleziona un misuratore, anche la resistenza interna del misuratore deve essere selezionata in base alla dimensione dell'impedenza misurata, altrimenti si verificherà un grande errore di misurazione.Poiché la dimensione della resistenza interna riflette il consumo energetico del misuratore stesso, quando si misura la corrente, è necessario utilizzare un amperometro con la resistenza interna più piccola;quando si misura la tensione, è necessario utilizzare un voltmetro con la massima resistenza interna.

Mmanutenzione

1. Seguire rigorosamente i requisiti del manuale e conservarlo e utilizzarlo entro l'intervallo consentito di temperatura, umidità, polvere, vibrazioni, campo elettromagnetico e altre condizioni.

2. Lo strumento che è stato immagazzinato per lungo tempo dovrebbe essere controllato regolarmente e l'umidità dovrebbe essere rimossa.

3. Gli strumenti che sono stati utilizzati per lungo tempo dovrebbero essere soggetti alle necessarie ispezioni e correzioni in base ai requisiti di misurazione elettrica.

4. Non smontare ed eseguire il debug dello strumento a piacimento, altrimenti la sua sensibilità e precisione ne risentiranno.

5. Per gli strumenti con batterie installate nello strumento, prestare attenzione a controllare lo scaricamento della batteria e sostituirle in tempo per evitare il trabocco dell'elettrolito della batteria e la corrosione delle parti.Per il misuratore che non verrà utilizzato per lungo tempo, la batteria nel misuratore deve essere rimossa.

Questioni che richiedono attenzione

(1) Durante la misurazione, il voltmetro deve essere collegato in parallelo al circuito in prova.

(2) Poiché il voltmetro è collegato in parallelo al carico, è necessario che la resistenza interna Rv sia molto maggiore della resistenza di carico RL.

(3) Quando si misura la corrente continua, collegare prima il pulsante "-" del voltmetro all'estremità a basso potenziale del circuito sottoposto a test, quindi collegare il pulsante "+" all'estremità ad alto potenziale del circuito sottoposto a test.

(4) Per un voltmetro multi-quantità, quando è necessario modificare il limite di quantità, il voltmetro deve essere scollegato dal circuito sottoposto a test prima di modificare il limite di quantità.

Trisoluzione dei problemi

Il principio di funzionamento del voltmetro digitale è più complicato e ha molti tipi, ma i voltmetri digitali comunemente usati (inclusi i multimetri digitali) possono sostanzialmente essere suddivisi in voltmetri digitali CC con codice temporale di convertitori A/D a rampa e successivi confronti.Esistono due tipi di voltmetri digitali CC codificati in retroazione per convertitori A/D.In generale, ci sono le seguenti procedure di manutenzione.

1. Test qualitativo prima della revisione

Ciò avviene principalmente attraverso la "regolazione zero" e la "calibrazione della tensione" della macchina dopo che l'avvio è stato preriscaldato per determinare se la funzione logica del voltmetro digitale è normale.

Se la polarità di "+" e "-" può essere modificata durante la "regolazione zero" o quando le tensioni di "+" e "-" sono calibrate, solo i numeri visualizzati sono imprecisi e anche i numeri di tensione visualizzati da entrambi dei due sono corretti., che indica che la funzione logica complessiva del voltmetro digitale è normale.

Al contrario, se la regolazione dello zero è impossibile o non è presente un display digitale di tensione, indica che la funzione logica dell'intera macchina è anormale.

2. Misurare la tensione di alimentazione

La tensione di uscita imprecisa o instabile di vari alimentatori regolati CC all'interno del voltmetro digitale e i diodi zener (2DW7B, 2DW7C, ecc.) utilizzati come sorgente di "tensione di riferimento" non hanno un'uscita regolata, il che porta alla funzione logica del voltmetro digitale.Una delle principali cause di disordine.Pertanto, quando si inizia a riparare il guasto, è necessario innanzitutto verificare se le varie uscite stabilizzate di tensione CC e le sorgenti di tensione di riferimento all'interno del voltmetro digitale sono accurate e stabili.Se il problema viene individuato e riparato, spesso è possibile eliminare il guasto e ripristinare la normale funzione logica del voltmetro digitale.

3. Dispositivo regolabile variabile

Dispositivi semi-variabili nei circuiti interni dei voltmetri digitali, come reostati di trimming della sorgente della "tensione di riferimento", reostati di trimming del punto operativo dell'amplificatore differenziale e potenziometri di regolazione della tensione di alimentazione regolati da transistor, ecc., poiché i terminali scorrevoli di questi semi- i dispositivi regolabili hanno uno scarso contatto o la resistenza del suo filo avvolto è ammuffita e il valore di visualizzazione del voltmetro digitale è spesso impreciso, instabile e non può essere misurato.A volte un leggero cambiamento nel relativo dispositivo semi-regolabile può spesso eliminare il problema dello scarso contatto e riportare il voltmetro digitale alla normalità.

Va sottolineato che, a causa dell'oscillazione parassita dell'alimentatore regolato a transistor stesso, spesso fa sì che il voltmetro digitale visualizzi un fenomeno di guasto instabile.Pertanto, a condizione di non influenzare la funzione logica dell'intera macchina, il potenziometro di regolazione della tensione può anche essere leggermente modificato per eliminare l'oscillazione parassita.

4. Osservare la forma d'onda di lavoro

Per il voltmetro digitale difettoso, utilizzare un oscilloscopio elettronico adatto per osservare la forma d'onda del segnale emessa dall'integratore, la forma d'onda del segnale emessa dal generatore di impulsi di clock, la forma d'onda di lavoro del circuito di trigger del gradino dell'anello e la forma d'onda della tensione di ripple dell'alimentatore regolato , ecc. È molto utile per trovare la posizione del guasto e analizzare la causa del guasto.

5. Principio del circuito di studio

Se non viene riscontrato alcun problema attraverso le suddette procedure di manutenzione, è necessario studiare ulteriormente il principio del circuito del voltmetro digitale, ovvero comprendere il principio di funzionamento e la relazione logica di ciascun circuito componente, in modo da analizzare le parti del circuito che potrebbero causare guasti e pianificare le ispezioni Un piano di test per la causa del guasto.

6. Sviluppare un piano di test

Un voltmetro digitale è uno strumento di misura elettronico di precisione con struttura circuitale complessa e funzioni logiche.Pertanto, sulla base di uno studio approfondito del suo principio di funzionamento dell'intera macchina, è possibile elaborare un piano di prova in base all'analisi preliminare delle possibili cause di guasto per determinare efficacemente la posizione del guasto e scoprire il valore danneggiato e variabile dispositivi, in modo da raggiungere lo scopo di riparare lo strumento.

7. Testare e aggiornare il dispositivo

Numerosi sono i dispositivi utilizzati nel circuito del voltmetro digitale, tra cui lo Zener come sorgente di tensione di riferimento, cioè il diodo Zener standard, come 2DW7B, 2DW7C, ecc., l'amplificatore di riferimento e l'amplificatore operazionale integrato nel circuito integratore, trigger a gradino ad anello I diodi di commutazione nel circuito, così come i blocchi integrati oi transistor di commutazione nel circuito bistabile registrato, sono spesso danneggiati e modificati di valore.Pertanto, il dispositivo in questione deve essere testato e il dispositivo che non può essere testato o che è stato testato ma presenta ancora problemi deve essere aggiornato in modo da eliminare rapidamente il guasto.