電壓表的選型指南及常見故障排除

分類：技術(shù)中心 1848人瀏覽 2019-06-21

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傳統(tǒng)的指針式電壓表和電流表都是根據(jù)一個原理就是電流的磁效應。電流越大，所產(chǎn)生的磁力越大，表現(xiàn)出的就是電壓表上的指針的擺幅越大，電壓表內(nèi)有一個磁鐵和一個導線線圈，通過電流后，會使線圈產(chǎn)生磁場，線圈通電后在磁鐵的作用下會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這就是電流表、電壓表的表頭部分。

由于電壓表要與被測電阻并聯(lián)，所以如果直接用靈敏電流計當電壓表用，表中的電流過大，會燒壞電表，這時需要在電壓表的內(nèi)部電路中串聯(lián)一個很大的電阻，這樣改造后，當電壓表再并聯(lián)在電路中時，由于電阻的作用，加在電表兩端的電壓絕大部分都被這個串聯(lián)的電阻分擔了，所以通過電表的電流實際上很小，所以就可以正常使用了。

直流電壓表的符號要在V下加一個“_”，交流電壓表的符號要再V下加一個波浪線“~”。

選型指南
電流表和電壓表的測量機構(gòu)基本相同，但在測量線路中的連接有所不同。因此，在選擇和使用電流表和電壓表時應注意以下幾點。

⒈ 類型的選擇。當被測量是直流時，應選直流表，即磁電系測量機構(gòu)的儀表。當被測量是交流時，應注意其波形與頻率。若為正弦波，只需測出有效值即可換算為其他值（如最大值、平均值等），采用任意一種交流表即可；若為非正弦波，則應區(qū)分需測量的是什么值，有效值可選用磁系或鐵磁電動系測量機構(gòu)的儀表，平均值則選用整流系測量機構(gòu)的儀表。電動系測量機構(gòu)的儀表常用于交流電流和電壓的精密測量。

⒉ 準確度的選擇。因儀表的準確度越高，價格越貴，維修也較困難。而且，若其他條件配合不當，再高準確度等級的儀表，也未必能得到準確的測量結(jié)果。因此，在選用準確準確度較低的儀表可滿足測量要求的情況下，就不要選用高準確度的儀表。通常0.1級和0.2級儀表作為標準表選用；0.5級和1.0級儀表作為實驗室測量使用；1.5級以下的儀表一般作為工程測量選用。

⒊ 量程的選擇。要充分發(fā)揮儀表準確度的作用，還必須根據(jù)被測量的大小，合理選用儀表量限，如選擇不當，其測量誤差將會很大。一般使儀表對被測量的指示大于儀表最大量程的1/2~2/3以上，而不能超過其最大量程。

⒋ 內(nèi)阻的選擇。選擇儀表時，還應根據(jù)被測阻抗的大小來選擇儀表的內(nèi)阻，否則會帶來較大的測量誤差。因內(nèi)阻的大小反映儀表本身功率的消耗，所以，測量電流時，應選用內(nèi)阻盡可能小的電流表；測量電壓時，應選用內(nèi)阻盡可能大的電壓表。

故障排除
數(shù)字電壓表的工作原理比較復雜，它的類型也比較多，但常用的數(shù)字電壓表（包括數(shù)字萬用表），基本上可分為斜坡式Ａ／Ｄ變換器的時間編碼直流數(shù)字電壓表及逐次比較式Ａ／Ｄ變換器的反饋編碼直流數(shù)字電壓表兩種，一般有如下的檢修程序。

1.修前定性測試

這主要是通過開機預熱后，進行“調(diào)零”和本機“電壓校準”，以確定數(shù)字電壓表的整機邏輯功能是否正常。

如果“調(diào)零”時能出現(xiàn)“＋”、“－”極性轉(zhuǎn)換，或者“＋”、“－”電壓校準時，僅是顯示數(shù)字不準確，甚至兩者之一顯示的電壓數(shù)字是正確的，這都表明數(shù)字電壓表的整機邏輯功能是正常的。

反之，無法調(diào)零或者無電壓數(shù)字顯示，則表明整機邏輯功能不正常。

2.測量電源電壓

數(shù)字電壓表內(nèi)部各種直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓不準確或者不穩(wěn)定，以及作為“基準電壓”源的齊納二極管（２ＤＷ７Ｂ、２ＤＷ７Ｃ等）無穩(wěn)壓輸出，是導致數(shù)字電壓表整機邏輯功能紊亂失常的主要原因之一。因此，在著手檢修故障時，應先檢測數(shù)字電壓表內(nèi)部的各種直流穩(wěn)壓輸出及基準電壓源是否準確、穩(wěn)定。如果發(fā)現(xiàn)問題加以修復，往往就能排除故障，使數(shù)字電壓表的整機邏輯功能恢復正常。

3.變動可調(diào)器件

數(shù)字電壓表內(nèi)部電路的半可變器件，諸如“基準電壓”源微調(diào)變阻器、差分放大器工作點微調(diào)變阻器及晶體管穩(wěn)壓電源調(diào)壓電位器等，因為這些半可調(diào)器件的滑動端接觸不良，或者它的線繞電阻霉斷，經(jīng)常會出現(xiàn)數(shù)字電壓表的顯示數(shù)值不準確、不穩(wěn)定和不能測壓等故障現(xiàn)象。有時略微變動有關(guān)的半可調(diào)器件，往往就能消除接觸不良的問題，使數(shù)字電壓表恢復正常。

必須指出，由于晶體管穩(wěn)壓電源本身產(chǎn)生寄生振蕩，往往會導致數(shù)字電壓表顯示不穩(wěn)定的故障現(xiàn)象。因此，在不影響整機邏輯功能的條件下，也可以稍為變動調(diào)壓電位器以消除寄生振蕩。

4.觀測工作波形

對于有故障的數(shù)字電壓表，借助適當?shù)碾娮邮静ㄆ鱽碛^測積分器輸出的信號波形、時鐘脈沖發(fā)生器輸出的信號波形，環(huán)形步進觸發(fā)電路的工作波形及穩(wěn)壓電源的紋波電壓波形等，對于發(fā)現(xiàn)故障部位和分析故障原因，都有很大的幫助。

5.研究電路原理

如果通過以上的檢修程序均未能發(fā)現(xiàn)問題，必須進一步研究有關(guān)數(shù)字電壓表的電路原理，即搞懂各組成電路部分的工作原理及其邏輯關(guān)系，以便分析可能產(chǎn)生故障的電路部位，以及擬定檢查故障原因的測試方案。

6.擬定測試方案

數(shù)字電壓表是一種電路結(jié)構(gòu)和邏輯功能都比較復雜的精密電子測量儀器。因此，在深入研究它的整機工作原理的基礎(chǔ)上，根據(jù)初步分析的可能故障原因來擬定測試方案才能有效地確定故障的部位和查出損壞、變值的器件，以達到修復儀表的目的。

7.測試、更新器件

數(shù)字電壓表的電路中使用的器件很多，其中以作為基準電壓源的齊納管，即標準穩(wěn)壓二極管，如２ＤＷ７Ｂ、２ＤＷ７Ｃ等，基準放大器和積分器電路中的集成運算放大器、環(huán)形步進觸發(fā)電路中的開關(guān)二極管，以及寄存雙穩(wěn)電路中的集成塊或開關(guān)三極管等，經(jīng)常發(fā)生損壞、變值的情況。因此，對于有疑問的器件必須進行測試，無法測試的或者雖經(jīng)測試但仍存在問題的，必須更新器件，這樣才能迅速排除故障。

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