Introducción de voltímetro

Descripción general

El voltímetro es un instrumento para medir voltaje, voltímetro de uso común - voltímetro.Símbolo: V, hay un imán permanente en el galvanómetro sensible, una bobina compuesta de cables se conecta en serie entre los dos terminales del galvanómetro, la bobina se coloca en el campo magnético del imán permanente y se conecta a la aguja del reloj a través del dispositivo de transmisión.La mayoría de los voltímetros se dividen en dos rangos.El voltímetro tiene tres terminales, una terminal negativa y dos terminales positivas.El terminal positivo del voltímetro está conectado al terminal positivo del circuito y el terminal negativo está conectado al terminal negativo del circuito.El voltímetro debe estar conectado en paralelo con el aparato eléctrico bajo prueba.Un voltímetro es una resistencia bastante grande, idealmente considerada como un circuito abierto.Los rangos de voltímetro comúnmente utilizados en los laboratorios de secundaria son 0~3V y 0~15V.

Wprincipio de funcionamiento

Los voltímetros y amperímetros de puntero tradicionales se basan en un principio que es el efecto magnético de la corriente.Cuanto mayor es la corriente, mayor es la fuerza magnética generada, lo que muestra que mayor es la oscilación de la aguja del voltímetro.Hay un imán y una bobina de alambre en el voltímetro.Después de pasar la corriente, la bobina generará un campo magnético.Después de energizar la bobina, se producirá una desviación bajo la acción del imán, que es la parte principal del amperímetro y el voltímetro.

Dado que el voltímetro debe conectarse en paralelo con la resistencia medida, si el amperímetro sensible se usa directamente como voltímetro, la corriente en el medidor será demasiado grande y el medidor se quemará.En este momento, se necesita conectar una gran resistencia en serie con el circuito interno del voltímetro.Después de esta transformación, cuando el voltímetro está conectado en paralelo en el circuito, la mayor parte del voltaje aplicado a ambos extremos del medidor es compartido por esta resistencia en serie debido a la función de la resistencia, por lo que la corriente que pasa por el medidor es en realidad muy pequeño, por lo que se puede utilizar normalmente.

El símbolo del voltímetro de CC debe agregar un "_" debajo de V, y el símbolo del voltímetro de CA debe agregar una línea ondulada "~" debajo de V.

Aaplicación

Se utiliza para medir el valor de voltaje a través del circuito o aparato eléctrico.

Clasificación

Un medidor indicador mecánico para medir voltaje de CC y voltaje de CA.Dividido en voltímetro de CC y voltímetro de CA.

El tipo DC adopta principalmente el mecanismo de medición del medidor de magnetoelectricidad y el medidor electrostático.

El tipo AC adopta principalmente el mecanismo de medición de medidor de electricidad tipo rectificador, medidor de electricidad tipo electromagnético, medidor de electricidad tipo eléctrico y medidor de electricidad tipo electrostático.

El voltímetro digital es un instrumento que convierte el valor de voltaje medido en forma digital con un convertidor de analógico a digital y se expresa en forma digital.Si el voltaje es anormal debido a razones como rayos, use un circuito de absorción de ruido externo, como un filtro de línea de alimentación o una resistencia no lineal.

Guía de selección

El mecanismo de medición del amperímetro y el voltímetro es básicamente el mismo, pero la conexión en el circuito de medición es diferente.Por lo tanto, se deben tener en cuenta los siguientes puntos al seleccionar y usar amperímetros y voltímetros.

⒈ Selección de tipo.Cuando el medido es CC, se debe seleccionar el medidor de CC, es decir, el medidor del mecanismo de medición del sistema magnetoeléctrico.Cuando la CA medida, debe prestar atención a su forma de onda y frecuencia.Si es una onda sinusoidal, se puede convertir a otros valores (como valor máximo, valor promedio, etc.) solo midiendo el valor efectivo, y se puede usar cualquier tipo de medidor de CA;si es una onda no sinusoidal, debe distinguir lo que se necesita medir Para el valor rms, se puede seleccionar el instrumento del sistema magnético o el sistema eléctrico ferromagnético, y se puede seleccionar el valor promedio del instrumento del sistema rectificador seleccionado.El instrumento del mecanismo de medición del sistema eléctrico se usa a menudo para la medición precisa de corriente alterna y voltaje.

⒉ La elección de la precisión.Cuanto mayor sea la precisión del instrumento, más caro será el precio y más difícil el mantenimiento.Además, si las otras condiciones no coinciden correctamente, es posible que el instrumento con un alto nivel de precisión no pueda obtener resultados de medición precisos.Por lo tanto, en el caso de seleccionar un instrumento de baja precisión para cumplir con los requisitos de medición, no elija un instrumento de alta precisión.Por lo general, se utilizan 0,1 y 0,2 metros como medidores estándar;0,5 y 1,0 metros se utilizan para mediciones de laboratorio;los instrumentos por debajo de 1,5 se utilizan generalmente para la medición de ingeniería.

⒊ Selección de rango.Para aprovechar al máximo el papel de la precisión del instrumento, también es necesario seleccionar razonablemente el límite del instrumento de acuerdo con el tamaño del valor medido.Si la selección es incorrecta, el error de medición será muy grande.Generalmente, la indicación del instrumento a medir es mayor que 1/2~2/3 del rango máximo del instrumento, pero no puede exceder su rango máximo.

⒋ La elección de la resistencia interna.Al seleccionar un medidor, la resistencia interna del medidor también debe seleccionarse de acuerdo con el tamaño de la impedancia medida, de lo contrario, se producirá un gran error de medición.Debido a que el tamaño de la resistencia interna refleja el consumo de energía del propio medidor, al medir la corriente, se debe usar un amperímetro con la resistencia interna más pequeña;al medir el voltaje, se debe usar un voltímetro con la mayor resistencia interna.

Mmantenimiento

1. Siga estrictamente los requisitos del manual y guárdelo y utilícelo dentro del rango permitido de temperatura, humedad, polvo, vibración, campo electromagnético y otras condiciones.

2. El instrumento que se ha almacenado durante mucho tiempo debe revisarse regularmente y debe eliminarse la humedad.

3. Los instrumentos que se han utilizado durante mucho tiempo deben estar sujetos a la inspección y corrección necesarias de acuerdo con los requisitos de medición eléctrica.

4. No desmonte ni depure el instrumento a voluntad, de lo contrario, su sensibilidad y precisión se verán afectadas.

5. Para instrumentos con baterías instaladas en el medidor, preste atención para verificar la descarga de la batería y reemplácelas a tiempo para evitar el desbordamiento del electrolito de la batería y la corrosión de las piezas.Para el medidor que no se utilizará durante mucho tiempo, se debe quitar la batería del medidor.

Asuntos que requieren atención

(1) Al medir, el voltímetro debe estar conectado en paralelo al circuito bajo prueba.

(2) Dado que el voltímetro está conectado en paralelo con la carga, se requiere que la resistencia interna Rv sea mucho mayor que la resistencia de carga RL.

(3) Al medir CC, primero conecte el botón "-" del voltímetro al extremo de bajo potencial del circuito bajo prueba, y luego conecte el botón del extremo "+" al extremo de alto potencial del circuito bajo prueba.

(4) Para un voltímetro de cantidad múltiple, cuando se necesita cambiar el límite de cantidad, el voltímetro debe desconectarse del circuito bajo prueba antes de cambiar el límite de cantidad.

Tresolución de problemas

El principio de funcionamiento del voltímetro digital es más complicado y tiene muchos tipos, pero los voltímetros digitales de uso común (incluidos los multímetros digitales) se pueden dividir básicamente en voltímetros digitales de CC con código de tiempo de convertidores A/D de rampa y comparaciones sucesivas.Hay dos tipos de voltímetros digitales de CC con codificación de retroalimentación para convertidores A/D.En general, existen los siguientes procedimientos de mantenimiento.

1. Prueba cualitativa antes de la revisión

Esto es principalmente a través del "ajuste a cero" y la "calibración de voltaje" de la máquina después de que se precalienta el arranque para determinar si la función lógica del voltímetro digital es normal.

Si la polaridad de "+" y "-" se puede cambiar durante el "ajuste a cero", o cuando se calibran los voltajes de "+" y "-", solo los números mostrados son inexactos, e incluso los números de voltaje mostrados por cualquiera de los dos son correctos., lo que indica que la función lógica general del voltímetro digital es normal.

Por el contrario, si el ajuste a cero es imposible o no hay una pantalla digital de voltaje, indica que la función lógica de toda la máquina es anormal.

2. Mida la tensión de alimentación

El voltaje de salida impreciso o inestable de varias fuentes de alimentación reguladas de CC dentro del voltímetro digital, y los diodos zener (2DW7B, 2DW7C, etc.) que se utilizan como fuente de "voltaje de referencia" no tienen salida regulada, lo que conduce a la función lógica del voltímetro digital.Una de las principales causas del desorden.Por lo tanto, cuando comience a reparar la falla, primero debe verificar si las diversas salidas estabilizadas de voltaje de CC y las fuentes de voltaje de referencia dentro del voltímetro digital son precisas y estables.Si se encuentra y repara el problema, la falla a menudo se puede eliminar y la función lógica del voltímetro digital se puede restaurar a la normalidad.

3. Dispositivo ajustable variable

Los dispositivos semivariables en los circuitos internos de los voltímetros digitales, como los reóstatos de ajuste de la fuente de "voltaje de referencia", los reóstatos de ajuste del punto de operación del amplificador diferencial y los potenciómetros de regulación del voltaje de la fuente de alimentación regulada por transistores, etc., debido a que los terminales deslizantes de estos los dispositivos ajustables tienen mal contacto, o la resistencia del devanado del cable está mohosa, y el valor de visualización del voltímetro digital suele ser inexacto, inestable y no se puede medir.A veces, un ligero cambio en el dispositivo semiajustable relacionado puede eliminar el problema del mal contacto y restaurar el voltímetro digital a la normalidad.

Debe señalarse que debido a la oscilación parásita de la propia fuente de alimentación regulada por transistor, a menudo hace que el voltímetro digital muestre un fenómeno de falla inestable.Por lo tanto, bajo la condición de no afectar la función lógica de toda la máquina, el potenciómetro regulador de voltaje también se puede cambiar ligeramente para eliminar la oscilación parásita.

4. Observa la forma de onda de trabajo

Para el voltímetro digital defectuoso, use un osciloscopio electrónico adecuado para observar la forma de onda de la señal emitida por el integrador, la forma de onda de la señal emitida por el generador de pulsos de reloj, la forma de onda de trabajo del circuito de disparo de paso de anillo y la forma de onda de voltaje de ondulación de la fuente de alimentación regulada , etc. Es muy útil para encontrar la ubicación de la falla y analizar la causa de la falla.

5. Principio del circuito de estudio

Si no se encuentra ningún problema a través de los procedimientos de mantenimiento anteriores, es necesario seguir estudiando el principio del circuito del voltímetro digital, es decir, comprender el principio de funcionamiento y la relación lógica de cada componente del circuito, a fin de analizar las partes del circuito que pueden causar fallas y planificar inspecciones Un plan de prueba para la causa de la falla.

6. Desarrollar un plan de prueba

Un voltímetro digital es un instrumento de medición electrónico de precisión con una estructura de circuito compleja y funciones lógicas.Por lo tanto, sobre la base de un estudio en profundidad de su principio de funcionamiento de toda la máquina, se puede elaborar un plan de prueba de acuerdo con el análisis preliminar de las posibles causas de falla para determinar efectivamente la ubicación de la falla y descubrir el valor dañado y variable. Dispositivos, para lograr el propósito de reparar el instrumento.

7. Prueba y actualiza el dispositivo

Son muchos los dispositivos que se utilizan en el circuito del voltímetro digital, entre los que destacan el Zener como fuente de tensión de referencia, es decir, el diodo Zener estándar, como 2DW7B, 2DW7C, etc., el amplificador de referencia y el amplificador operacional integrado en el circuito integrador, el disparador de paso de anillo Los diodos de conmutación en el circuito, así como los bloques integrados o los transistores de conmutación en el circuito biestable registrado, a menudo se dañan y cambian de valor.Por lo tanto, el dispositivo en cuestión debe probarse, y el dispositivo que no puede probarse o que ha sido probado pero aún tiene problemas debe actualizarse para que la falla pueda eliminarse rápidamente.