电路中的电压测量
测量的第一步是要选择好仪表。下面以常用的电参数基本量“”为例,阐述其测量过程。
一、根据被测“电压”的性质选择测量仪表
电压是电气参数的一个重要的基本量,能够完成“电压”测量的仪表统称为“电压表”。根据电压的属性一般分为“直流、交流.非正弦波的脉冲直流”。最基本最常用的测量仪表根据其测量原理可分为磁电式仪表、电磁式仪表、电动式仪表、整流式仪表、数字式仪表。
磁电式仪表的灵敏度高、体积小、能耗小、测量精度高,但只能完成直流量的测量。
电磁式仪表的功耗较大但过载能力强,常做成板式结构,用在开关柜上作为交流电的监测。电动式仪表具有高的精度,能够实现交直流的测量,但因其成本太高,仅用于实验室使用。
整流式仪表是通过半导体的整流,将交流电变为直流电后通过磁电式仪表来实现交流量的测量。
数字式仪表是通过其内部的转换器将被测的“电压”信号转换成数字信号显示出来.具有示数直观、灵敏度高、测量精度高、功耗小、体积小的等优点,是一种近年常见测量系统,代表着电气参数测量的未来方向。
综上所述,若被测量为直流和脉冲直流,一般选择磁电式仪表和数字式仪表,若被测量为正弦交流电时,可选择电磁式仪表和整流式仪表,现在很多开关柜上所用的板式交流电压表也由电磁式仪表转向整流式仪表。
二、根据被测“电压”的精度选择仪表的精确度
我国电气测量仪表分为七级,O.l、0.2级用作标准表.0.5.1.O级为实验室用仪表,1.5、2.5、5.O级为现场安装及测量用仪表。仪表的精确度等级越高,其测量的误差越小,但其仪袭的价格就越高。所以在保证满足其测量精度的条件下,适度选择仪表的准确度是降低成本的主要途径。教学过程中要指导学生以够用为主,不要盲目地选择高精度的仪表。例如:一般实际测量中,2.5级够用,就不要去追求1.5级的仪表。3又1/2位数字能满足测量需求,就不用选择4又1/2的数字仪表。
三、正确选择仪表的灵敏度
电压表在测量过程中需要从被测中索取来驱动指示,欲减少测量仪表对被测量电路的影响,要求电压表的内阻越大越好,但高灵敏度的仪表其成本也高,同时抗干扰能力减少,所以选择要适当。一般电子维修用仪表的灵敏度应不小于20k/v,普通电工测量仪表的灵敏度4k/v就可以了。例如:用MF30和MF50型,在三极管放大电路输入端静态基级电压的测量中,测量仪表对被测电路的影响表现不同,MF50型首先是测量数值的不正确,更重要的是由于测量仪表的并入,严重影响到三极管的正常工作状态,容易产生误判断.特别是在测量输入端电压时表现更为突出.MF30型万用表要好一点。在实用中数字万用表由于内阻很高,测量时对被测电路的影响很小,可以忽略不计,在此选择数字仪表就更为合适。
四、正确的测量方法是减少测量误差的保证
测量是人通过仪表对被测量进行操作的过程。在整个过程中,测量方法对测量误差的影响很大,例如:用VA法测量时,当较小时,电压表内接其误差就小,当很大时,电压表外接才能保证其测量精度。
用指针式万用表进行电压测量时,合理地选择量程开关,使指针在大于1/2小于2/3段内读数误差最小。用数字万用表进行电压测量时,合理地选择量程使示值位数最多为最好。
例如:18.51V、18,5V、18V,其测量误差依次相差10倍。
在使用万用表进行电压测量时,正确选择好量程后,还要保证电压表必须并联在被测电路上,才能获得正确的测量结果。直流电压的测量要注意表笔的极性,以免指针反转损坏仪表。数字万用表这方面有特点,极性错误能够显示“-”而不影响测量和损坏仪表。值得注意的是数字测量仪表的迅猛发展给“电气测量”带来了很大的变化。对于非正弦的脉冲直流电的测量,数字万用表(非真)往往会给出误差很大的不正确的测量结果,造成误判断,而指针式万用表往往会好一点,测量的误差相对较小。
由于电压测量是利用电压表直接并联在被测量线路或并联在被测量器件两端进行的测量,所以测量最为方便,应用最为广泛。在测量中选择好测量仪表,掌握正确的测量方法是获得准确的“电压值”的保证,是电气线路、电子线路安装、调试、维修的前提,是职业电气工作者的必备技能要求。
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