Introdução do voltímetro

Visão geral

Voltímetro é um instrumento para medir tensão, voltímetro comumente usado - voltímetro.Símbolo: V, há um ímã permanente no galvanômetro sensível, uma bobina composta de fios é conectada em série entre os dois terminais do galvanômetro, a bobina é colocada no campo magnético do ímã permanente e é conectada ao ponteiro do relógio através do dispositivo de transmissão.A maioria dos voltímetros é dividida em duas faixas.O voltímetro tem três terminais, um terminal negativo e dois terminais positivos.O terminal positivo do voltímetro é conectado ao terminal positivo do circuito e o terminal negativo é conectado ao terminal negativo do circuito.O voltímetro deve ser conectado em paralelo com o aparelho elétrico sob teste.Um voltímetro é um resistor bastante grande, idealmente considerado um circuito aberto.As faixas de voltímetro comumente usadas em laboratórios de escolas secundárias são 0~3V e 0~15V.

Wprincípio de funcionamento

Os voltímetros e amperímetros de ponteiro tradicionais são baseados em um princípio que é o efeito magnético da corrente.Quanto maior a corrente, maior a força magnética gerada, o que mostra maior a oscilação do ponteiro no voltímetro.Há um ímã e uma bobina de fio no voltímetro.Depois de passar a corrente, a bobina irá gerar um campo magnético.Depois que a bobina é energizada, a deflexão ocorrerá sob a ação do ímã, que é a parte da cabeça do amperímetro e do voltímetro.

Como o voltímetro precisa ser conectado em paralelo com a resistência medida, se o amperímetro sensível for usado diretamente como voltímetro, a corrente no medidor será muito grande e o medidor queimará.Neste momento, uma grande resistência precisa ser conectada em série com o circuito interno do voltímetro., Após essa transformação, quando o voltímetro é conectado em paralelo no circuito, a maior parte da tensão aplicada nas duas extremidades do medidor é compartilhada por essa resistência em série devido à função da resistência, portanto, a corrente que passa pelo medidor é realmente muito pequeno, então o It pode ser usado normalmente.

O símbolo do voltímetro DC deve adicionar um “_” abaixo de V, e o símbolo do voltímetro AC deve adicionar uma linha ondulada “~” abaixo de V.

Aaplicação

Usado para medir o valor de tensão em todo o circuito ou aparelho elétrico.

Classificação

Um medidor de indicação mecânica para medir tensão DC e tensão AC.Dividido em voltímetro DC e voltímetro AC.

O tipo DC adota principalmente o mecanismo de medição do medidor de magnetoeletricidade e o medidor eletrostático.

O tipo AC adota principalmente o mecanismo de medição do medidor de eletricidade do tipo retificador, medidor de eletricidade do tipo eletromagnético, medidor de eletricidade do tipo elétrico e medidor de eletricidade do tipo eletrostático.

O voltímetro digital é um instrumento que converte o valor de tensão medido em um formato digital com um conversor analógico-digital e é expresso em formato digital.Se a tensão for anormal devido a motivos como raios, use um circuito de absorção de ruído externo, como um filtro de linha de energia ou um resistor não linear.

Guia de seleção

O mecanismo de medição do amperímetro e do voltímetro é basicamente o mesmo, mas a conexão no circuito de medição é diferente.Portanto, os seguintes pontos devem ser observados ao selecionar e usar amperímetros e voltímetros.

⒈ Seleção de tipo.Quando a medida for DC, deve-se selecionar o medidor DC, ou seja, o medidor do mecanismo de medição do sistema magnetoelétrico.Quando o AC medido, deve-se prestar atenção à sua forma de onda e frequência.Se for uma onda senoidal, ela pode ser convertida para outros valores (como valor máximo, valor médio, etc.) apenas medindo o valor efetivo, e qualquer tipo de medidor AC pode ser usado;se for uma onda não senoidal, deve distinguir o que precisa ser medido Para o valor rms, o instrumento do sistema magnético ou o sistema elétrico ferromagnético pode ser selecionado e o valor médio do instrumento do sistema retificador pode ser selecionado.O instrumento do mecanismo de medição do sistema elétrico é freqüentemente usado para a medição precisa de corrente e tensão alternadas.

⒉ A escolha da precisão.Quanto maior a precisão do instrumento, mais caro é o preço e mais difícil a manutenção.Além disso, se as outras condições não forem correspondidas adequadamente, o instrumento com alto nível de precisão pode não ser capaz de obter resultados de medição precisos.Portanto, no caso de selecionar um instrumento de baixa precisão para atender aos requisitos de medição, não escolha um instrumento de alta precisão.Normalmente, 0,1 e 0,2 metros são usados ​​como metros padrão;0,5 e 1,0 metros são usados ​​para medição de laboratório;instrumentos abaixo de 1,5 são geralmente usados ​​para medição de engenharia.

⒊ Seleção de intervalo.Para desempenhar plenamente o papel da precisão do instrumento, também é necessário selecionar razoavelmente o limite do instrumento de acordo com o tamanho do valor medido.Se a seleção for inadequada, o erro de medição será muito grande.Geralmente, a indicação do instrumento a ser medido é maior que 1/2~2/3 do alcance máximo do instrumento, mas não pode exceder seu alcance máximo.

⒋ A escolha da resistência interna.Ao selecionar um medidor, a resistência interna do medidor também deve ser selecionada de acordo com o tamanho da impedância medida, caso contrário, haverá um grande erro de medição.Como o tamanho da resistência interna reflete o consumo de energia do próprio medidor, ao medir a corrente, deve-se usar um amperímetro com a menor resistência interna;ao medir a tensão, um voltímetro com a maior resistência interna deve ser usado.

Mmanutenção

1. Siga rigorosamente os requisitos do manual e armazene e use-o dentro da faixa permitida de temperatura, umidade, poeira, vibração, campo eletromagnético e outras condições.

2. O instrumento que foi armazenado por muito tempo deve ser verificado regularmente e a umidade deve ser removida.

3. Instrumentos usados ​​por muito tempo devem ser submetidos à inspeção e correção necessárias de acordo com os requisitos de medição elétrica.

4. Não desmonte e depure o instrumento à vontade, caso contrário, sua sensibilidade e precisão serão afetadas.

5. Para instrumentos com baterias instaladas no medidor, preste atenção para verificar a descarga da bateria e substitua-as a tempo de evitar o transbordamento do eletrólito da bateria e a corrosão das peças.Para o medidor que não será usado por muito tempo, a bateria do medidor deve ser removida.

Assuntos que precisam de atenção

(1) Ao medir, o voltímetro deve ser conectado em paralelo ao circuito sob teste.

(2) Como o voltímetro está conectado em paralelo com a carga, a resistência interna Rv deve ser muito maior que a resistência da carga RL.

(3) Ao medir CC, primeiro conecte o botão “-” do voltímetro à extremidade de baixo potencial do circuito em teste e, em seguida, conecte o botão final “+” à extremidade de alto potencial do circuito em teste.

(4) Para um voltímetro multiquantidade, quando o limite de quantidade precisar ser alterado, o voltímetro deve ser desconectado do circuito em teste antes de alterar o limite de quantidade.

Tsolução de problemas

O princípio de funcionamento do voltímetro digital é mais complicado e tem muitos tipos, mas os voltímetros digitais comumente usados ​​(incluindo multímetros digitais) podem ser basicamente divididos em voltímetros digitais DC codificados por tempo de conversores A/D de rampa e comparações sucessivas.Existem dois tipos de voltímetros digitais CC codificados por realimentação para conversores A/D.Geralmente, existem os seguintes procedimentos de manutenção.

1. Teste qualitativo antes da revisão

Isso ocorre principalmente por meio do “ajuste de zero” e da “calibração de tensão” da máquina após a inicialização ser pré-aquecida para determinar se a função lógica do voltímetro digital está normal.

Se a polaridade de “+” e “-” puder ser alterada durante o “ajuste de zero” ou quando as tensões de “+” e “-” forem calibradas, apenas os números exibidos serão imprecisos e até mesmo os números de tensão exibidos por qualquer um dos das duas estão corretas., o que indica que a função lógica geral do voltímetro digital é normal.

Por outro lado, se o ajuste de zero for impossível ou não houver exibição digital de tensão, isso indica que a função lógica de toda a máquina está anormal.

2. Meça a tensão de alimentação

A tensão de saída imprecisa ou instável de várias fontes de alimentação CC reguladas dentro do voltímetro digital e os diodos zener (2DW7B, 2DW7C, etc.) que são usados ​​como a fonte de “tensão de referência” não têm saída regulada, o que leva à função lógica do voltímetro digital.Uma das principais causas de desordem.Portanto, ao começar a reparar a falha, você deve primeiro verificar se as várias saídas de tensão CC estabilizadas e as fontes de tensão de referência dentro do voltímetro digital são precisas e estáveis.Se o problema for encontrado e reparado, a falha geralmente pode ser eliminada e a função lógica do voltímetro digital pode ser restaurada ao normal.

3. Dispositivo ajustável variável

Dispositivos semi-variáveis ​​nos circuitos internos de voltímetros digitais, como reostatos de corte de fonte de “tensão de referência”, reostatos de corte de ponto de operação de amplificador diferencial e potenciômetros reguladores de tensão de fonte de alimentação regulados por transistor, etc., porque os terminais deslizantes desses semi- os dispositivos ajustáveis ​​têm contato ruim ou a resistência do fio enrolado está mofada e o valor de exibição do voltímetro digital geralmente é impreciso, instável e não pode ser medido.Às vezes, uma ligeira alteração no dispositivo semi-ajustável relacionado pode eliminar o problema de mau contato e restaurar o voltímetro digital ao normal.

Deve-se ressaltar que, devido à oscilação parasita da própria fonte de alimentação regulada por transistor, muitas vezes faz com que o voltímetro digital exiba um fenômeno de falha instável.Portanto, sob a condição de não afetar a função lógica de toda a máquina, o potenciômetro regulador de tensão também pode ser ligeiramente alterado para eliminar a oscilação parasita.

4. Observe a forma de onda de trabalho

Para o voltímetro digital defeituoso, use um osciloscópio eletrônico adequado para observar a saída da forma de onda do sinal pelo integrador, a saída da forma de onda do sinal pelo gerador de pulsos do relógio, a forma de onda de trabalho do circuito de disparo do passo do anel e a forma de onda da tensão de ondulação da fonte de alimentação regulada , etc. É muito útil para encontrar a localização da falha e analisar a causa da falha.

5. Estude o princípio do circuito

Se nenhum problema for encontrado através dos procedimentos de manutenção acima, é necessário estudar mais o princípio do circuito do voltímetro digital, ou seja, entender o princípio de funcionamento e a relação lógica de cada circuito componente, para assim analisar as partes do circuito que podem causar falhas e planejar inspeções Um plano de teste para a causa da falha.

6. Desenvolva um plano de teste

Um voltímetro digital é um instrumento de medição eletrônico de precisão com estrutura de circuito complexa e funções lógicas.Portanto, com base no estudo aprofundado de seu princípio de funcionamento de toda a máquina, um plano de teste pode ser elaborado de acordo com a análise preliminar das possíveis causas de falha para determinar efetivamente a localização da falha e descobrir o valor variável e danificado dispositivos, de modo a atingir o objetivo de reparar o instrumento.

7. Teste e atualize o dispositivo

Existem muitos dispositivos utilizados no circuito do voltímetro digital, dentre os quais o Zener como fonte de tensão de referência, ou seja, o diodo Zener padrão, como 2DW7B, 2DW7C, etc., o amplificador de referência e o amplificador operacional integrado no circuito integrador, o gatilho de passo de anel Os diodos de comutação no circuito, bem como os blocos integrados ou transistores de comutação no circuito biestável registrado, são frequentemente danificados e alterados em valor.Portanto, o dispositivo em questão deve ser testado, e o dispositivo que não pode ser testado ou que foi testado, mas ainda apresenta problemas, deve ser atualizado para que a falha seja rapidamente eliminada.