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电压表使用的基本概念和测试设备

来源:上海自动化仪表有限公司作者:发表时间:2018-01-25 10:48:24

  零件和材料

  万用表,数字或模拟
  被分类的电池
  一个发光二极管(Radio Shack目录#276-026或等同物)
  小型“爱好”电机,永磁型(Radio Shack目录#273-223或同类产品)
  带有“鳄鱼夹”的两根跳线(Radio Shack目录#278-1156,278-1157或同等产品)
  万用表是一种能够测量电压,电流和电阻的电子仪器。数字万用表具有数字显示器,如数字时钟,用于指示电压,电流或电阻的数量。模拟万用表通过印刷刻度上的移动指针来指示这些数量。
  模拟万用表往往比数字万用表便宜,作为初次学习电力的学习工具更为有利。我强烈建议在购买数字万用表之前先购买一个模拟万用表,但最终都要在工具包中进行这些实验。
  交叉引用
  电路课程,第1卷,第1章:“电力的基本概念”
  电路课程,第1卷,第8章:“直流电计量电路”
  学习目标
  如何测量电压
  电压特性:存在于两点之间
  选择适当的仪表范围
  插图
  说明
图1.jpg
图2.jpg
 
 
 
  在上海自动化仪表的所有实验中,您将使用某种测试设备来测量您不能直接看到,感觉,听到,味道或嗅觉的电力方面。电力 - 至少是小而安全的数量 - 是我们的人体所无法理解的。在电力和电子领域,你最基本的“眼睛”将是一个被称为万用表的设备。万用表指示电性能(如电压,电流和电阻)的存在并测量其数量。在这个实验中,你会熟悉电压的测量。
  电压是准备激励电子穿过导体的电“推”的量度。从科学的角度来说,它是单位电荷比能量,数学上定义为每库仑焦耳。它类似于流体系统中的压力:使流体流过管道的力,并以伏特(V)为单位进行测量。
  您的万用表应该附带一些基本的说明。仔细阅读!如果您的万用表是数字式的,它将需要一个小电池来操作。如果是模拟的,则不需要电池来测量电压。
  一些数字万用表是自动量程的。自动调整量程表只有少数选择开关(拨盘)的位置。手动量程仪对于每个基本量有几个不同的选择器位置:几个电压,几个电流和几个电阻。自动调节量程通常只在较昂贵的数字仪表上找到,而手动调节则是自动变速器在汽车中的手动变速器。自动调整量程仪自动换档,找到最佳测量范围,显示被测量的特定量。
  将万用表的选择开关置于可用的最高值“直流电压”位置。自动调整量程的万用表可能只有一个直流电压的位置,在这种情况下,您需要将开关设置到该位置。将红色测试探头接触电池的正极(+),将黑色测试探头接触同一电池的负极( - )。仪表现在应该为您提供某种指示。如果仪表的指示是负的,则将测试探针连接反向连接到电池(在模拟仪表上,指针向左偏移而不是右偏)。
  如果您的仪表是手动量程型,并且选择开关已经设置到高量程位置,则显示将很小。将选择开关移到下一个较低的直流电压范围设置,然后重新连接到电池。现在的指示应该更强,如模拟仪表指针(指针)的较大偏转或数字仪表显示屏上的更多有效数字所示。为了获得最佳效果,请将选择开关移动到不超量程的最低范围设置。据说超量程模拟仪表是“固定的”,因为针将一直强制到刻度的右侧,超过全量程刻度值。超出范围的数字仪表有时会显示字母“OL”或一系列虚线。该指示是制造商特定的。
  如果只将一个测试探头接触电池的一端会发生什么?仪表如何连接电池以提供指示?这告诉我们关于电压表的使用和电压的性质是什么?电压是否在“单点”?
  请务必测量多个电池的大小,并了解如何选择万用表上的最佳电压范围,以便在不超出范围的情况下为您提供最大的指示。
  现在将万用表切换到可用的最低直流电压范围,然后将仪表的测试探头接触发光二极管(LED)的端子(引线)。 LED被设计成当用少量电力供电时产生光,但是LED也暴露在光下产生DC电压,有点像太阳能电池。将万用表连接到指示灯,指向明亮的光源,并记下仪表指示:
 
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  电池通过化学反应产生电压。当电池“死亡”时,它已经耗尽了原来的化学“燃料”储存。然而,LED不依靠内部的“燃料”来产生电压。而是将光能转换成电能。只要有光线照亮LED,就会产生电压。
  另一个电压源是通过能量转换发生器。 “零件和材料”列表中指定的小型电动机,如果其轴由机械力转动,则可用作发电机。将电压表(您的万用表,设置为“伏特”功能)连接到电机的端子,就像连接到LED端子一样,然后用手指旋转轴。仪表应通过针偏转(模拟)或数字读数(数字)指示电压。
  如果发现难以将两个测试探针与电机端子连接在一起,同时用手指旋转轴,则可以使用如下的鳄鱼夹“跳线”:
图4.jpg
 
  确定电压和发电机转速之间的关系?反转发生器的旋转方向并记下仪表指示的变化。当你反转轴旋转时,你改变了发电机产生的电压的极性。电压表通过针方向(模拟)或数字显示(数字)的符号显示极性。当红色表笔正极(+),黑色表笔负极( - )时,仪表将正常注册电压。如果施加的电压极性相反(红色为负值,黑色为正值),仪表将显示“向后”。