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數(shù)字萬(wàn)用表的特殊使用技巧
2013-02-23
一、數(shù)字萬(wàn)用表的結(jié)構(gòu)
數(shù)字萬(wàn)用表是由數(shù)字電壓表配上相應(yīng)的功能轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成的，它可對(duì)交、直流電壓交、直流電流、電阻、電容以及頻率等多種參數(shù)進(jìn)行直接測(cè)量。數(shù)字電壓表通常使用一塊集成電路芯片,它將A/D 轉(zhuǎn)換器與能夠直接驅(qū)動(dòng)顯示器的顯示邏輯控制器集成在一起，在其周?chē)渖舷嚓P(guān)的電阻器、電容器和顯示器,組成數(shù)字萬(wàn)用表表頭。它只測(cè)量直流電壓，其它參數(shù)必須轉(zhuǎn)換成和其自身大小成一定比例關(guān)系的直流電壓后才能被測(cè)量。數(shù)字萬(wàn)用表的整體性能主要由這一數(shù)字表頭的性能決定。數(shù)字電壓表是數(shù)字萬(wàn)用表的核心，A/D 轉(zhuǎn)換器是數(shù)字電壓表的核心，不同的A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成不同原理的數(shù)字萬(wàn)用表。功能轉(zhuǎn)換電路是數(shù)字萬(wàn)用表實(shí)現(xiàn)多參數(shù)測(cè)量的必備電路。電壓、電流的測(cè)量電路一般由無(wú)源的分壓、分流電阻網(wǎng)絡(luò)組成；交、直流轉(zhuǎn)換電路與電阻、電容等電參數(shù)測(cè)量的轉(zhuǎn)換電路，一般采用有源器件組成的網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)。功能選擇可通過(guò)機(jī)械式開(kāi)關(guān)的切換來(lái)實(shí)現(xiàn)，量程選擇可通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)切換，也可以通過(guò)自動(dòng)量程切換電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。
二、用二極管檔和200MΩ檔判別三極管
1．將萬(wàn)用表開(kāi)關(guān)置于二極管檔，因數(shù)字萬(wàn)用表的二極管檔有2.7V左右的電壓輸出，利用PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕袛郻極及判斷NPN、PNP型三極管。
（1）假設(shè)三極管的某一極為b極，將紅表筆接在假設(shè)的b極上，將黑表筆分別接另外兩個(gè)極測(cè)其電阻，如果兩次測(cè)得電阻均為低阻且大致相等，此時(shí)再對(duì)換表筆測(cè)其電阻是否均為高阻且相等，則紅筆接的就是要找的b極，并判斷是NPN型管。
?。?）如果紅表筆接假設(shè)的b極，照上述方法測(cè)量，結(jié)果均為高阻值且相等，對(duì)換表筆測(cè)其電阻均為低阻且相等，則黑表筆所接為b極，并且為PNP管。
（3）如果上述方法測(cè)得結(jié)果一個(gè)為低阻值，一個(gè)為高阻值，則原假設(shè)的b極是錯(cuò)的，必須假設(shè)另一腳為b極，直到滿足要求。當(dāng)三次測(cè)得的結(jié)果沒(méi)有相等的阻值，則三極管是壞管。
2．將萬(wàn)用表開(kāi)關(guān)置于電阻200MΩ檔，對(duì)于NPN型管，先假設(shè)其一極為c極，把紅表筆接在假設(shè)的c極上，黑表筆接e極，或用手捏住b極和c極，但不能相碰。這樣是為了在bc間接入偏置電阻給三極管的基極加上一正向電流，使三極管導(dǎo)通。記下此時(shí)的阻值，然后將紅、黑表筆對(duì)換重測(cè)，也記下其阻值，比較兩次阻值的大小，哪次阻值小，說(shuō)明哪次假設(shè)是正確的，則該次紅表筆所接是c極。反之，對(duì)于PNP型管，黑表筆所接是c極。
注意：數(shù)字萬(wàn)用表與機(jī)械萬(wàn)用表的紅、黑表筆相反。
數(shù)字萬(wàn)用表蜂鳴器的改裝圖
1．測(cè)量交流通路。交流通路中直流是無(wú)法通過(guò)的，因此, 使用萬(wàn)用表較難直接測(cè)量和判斷交流通路是否損壞，而使用改動(dòng)后的萬(wàn)用表測(cè)量則簡(jiǎn)單多了，只須將A、B表筆接在交流通路的始端和末端，如果蜂鳴器鳴響則表示交流通暢，反之則說(shuō)明電路中有斷路。使用以上方法測(cè)量都須將萬(wàn)用表的“ +”、“—”插孔短接，使用A、B 插孔測(cè)量。如需測(cè)量直流通路, 可將短路線插在A、B 插孔處，按照一般的萬(wàn)用表測(cè)量方法測(cè)量即可。
2．作為信號(hào)發(fā)生器使用，可以用于檢測(cè)多級(jí)放大電路故障。方法為：（1）將待測(cè)電路接通電源，使其處于工作狀態(tài)；（2）將A、B 表筆任一根接地，另一根接在放大電路最后一級(jí)放大的輸入端；（3）用示波器測(cè)量或揚(yáng)聲器看末級(jí)是否有1kHz的輸出信號(hào)，如果有被放大的信號(hào)輸出，則說(shuō)明故障在上一級(jí)放大電路中，否則可判定故障就在本級(jí)。
七、用數(shù)字萬(wàn)用表作測(cè)溫儀
許多萬(wàn)用表都沒(méi)有測(cè)溫檔，而每次實(shí)驗(yàn)課都需要記錄溫度，在PCB制板時(shí)需要對(duì)溫度進(jìn)行控制，而用水銀溫度計(jì)又容易損壞。筆者通過(guò)外接簡(jiǎn)單的測(cè)溫電路就可以測(cè)量溫度。測(cè)量電路包含溫度—電壓變換電路，高精度基準(zhǔn)電壓源。其中溫度電壓變換電路由集成溫度傳感器,集成運(yùn)算放大器,電阻等組成。高精度基準(zhǔn)電壓源由集成穩(wěn)壓器，電容和電阻器等組成。作用是補(bǔ)償273.2K與0℃差異，實(shí)現(xiàn)量綱轉(zhuǎn)換。通過(guò)調(diào)試使測(cè)量電路的電壓靈敏度為1mv/℃。然后，將數(shù)字萬(wàn)用表轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于電壓200mV檔，用數(shù)字萬(wàn)用表直接顯示所測(cè)量的溫度值即可。
八、結(jié)語(yǔ)
近年來(lái)，研究高深技術(shù)及軟件開(kāi)發(fā)的人越來(lái)越多，與此相反，能鉆研設(shè)備使用技巧的人卻比以前減少了。俗語(yǔ)說(shuō):熟能生巧，筆者將對(duì)數(shù)字萬(wàn)用表生產(chǎn)與實(shí)踐制作經(jīng)驗(yàn)及體會(huì)介紹給工作在生產(chǎn)一線的各位讀者及實(shí)驗(yàn)室教師，希望與大家共同學(xué)習(xí)，相互交流，以便掌握更多儀器設(shè)備的使用技巧，達(dá)到事半功倍的效果。
數(shù)字萬(wàn)用表是由數(shù)字電壓表配上相應(yīng)的功能轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成的，它可對(duì)交、直流電壓交、直流電流、電阻、電容以及頻率等多種參數(shù)進(jìn)行直接測(cè)量。數(shù)字電壓表通常使用一塊集成電路芯片,它將A/D 轉(zhuǎn)換器與能夠直接驅(qū)動(dòng)顯示器的顯示邏輯控制器集成在一起，在其周?chē)渖舷嚓P(guān)的電阻器、電容器和顯示器,組成數(shù)字萬(wàn)用表表頭。它只測(cè)量直流電壓，其它參數(shù)必須轉(zhuǎn)換成和其自身大小成一定比例關(guān)系的直流電壓后才能被測(cè)量。數(shù)字萬(wàn)用表的整體性能主要由這一數(shù)字表頭的性能決定。數(shù)字電壓表是數(shù)字萬(wàn)用表的核心，A/D 轉(zhuǎn)換器是數(shù)字電壓表的核心，不同的A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成不同原理的數(shù)字萬(wàn)用表。功能轉(zhuǎn)換電路是數(shù)字萬(wàn)用表實(shí)現(xiàn)多參數(shù)測(cè)量的必備電路。電壓、電流的測(cè)量電路一般由無(wú)源的分壓、分流電阻網(wǎng)絡(luò)組成；交、直流轉(zhuǎn)換電路與電阻、電容等電參數(shù)測(cè)量的轉(zhuǎn)換電路，一般采用有源器件組成的網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)。功能選擇可通過(guò)機(jī)械式開(kāi)關(guān)的切換來(lái)實(shí)現(xiàn)，量程選擇可通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)切換，也可以通過(guò)自動(dòng)量程切換電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。
二、用二極管檔和200MΩ檔判別三極管
1．將萬(wàn)用表開(kāi)關(guān)置于二極管檔，因數(shù)字萬(wàn)用表的二極管檔有2.7V左右的電壓輸出，利用PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕袛郻極及判斷NPN、PNP型三極管。
（1）假設(shè)三極管的某一極為b極，將紅表筆接在假設(shè)的b極上，將黑表筆分別接另外兩個(gè)極測(cè)其電阻，如果兩次測(cè)得電阻均為低阻且大致相等，此時(shí)再對(duì)換表筆測(cè)其電阻是否均為高阻且相等，則紅筆接的就是要找的b極，并判斷是NPN型管。
?。?）如果紅表筆接假設(shè)的b極，照上述方法測(cè)量，結(jié)果均為高阻值且相等，對(duì)換表筆測(cè)其電阻均為低阻且相等，則黑表筆所接為b極，并且為PNP管。
（3）如果上述方法測(cè)得結(jié)果一個(gè)為低阻值，一個(gè)為高阻值，則原假設(shè)的b極是錯(cuò)的，必須假設(shè)另一腳為b極，直到滿足要求。當(dāng)三次測(cè)得的結(jié)果沒(méi)有相等的阻值，則三極管是壞管。
2．將萬(wàn)用表開(kāi)關(guān)置于電阻200MΩ檔，對(duì)于NPN型管，先假設(shè)其一極為c極，把紅表筆接在假設(shè)的c極上，黑表筆接e極，或用手捏住b極和c極，但不能相碰。這樣是為了在bc間接入偏置電阻給三極管的基極加上一正向電流，使三極管導(dǎo)通。記下此時(shí)的阻值，然后將紅、黑表筆對(duì)換重測(cè)，也記下其阻值，比較兩次阻值的大小，哪次阻值小，說(shuō)明哪次假設(shè)是正確的，則該次紅表筆所接是c極。反之，對(duì)于PNP型管，黑表筆所接是c極。
注意：數(shù)字萬(wàn)用表與機(jī)械萬(wàn)用表的紅、黑表筆相反。
數(shù)字萬(wàn)用表蜂鳴器的改裝圖
1．測(cè)量交流通路。交流通路中直流是無(wú)法通過(guò)的，因此, 使用萬(wàn)用表較難直接測(cè)量和判斷交流通路是否損壞，而使用改動(dòng)后的萬(wàn)用表測(cè)量則簡(jiǎn)單多了，只須將A、B表筆接在交流通路的始端和末端，如果蜂鳴器鳴響則表示交流通暢，反之則說(shuō)明電路中有斷路。使用以上方法測(cè)量都須將萬(wàn)用表的“ +”、“—”插孔短接，使用A、B 插孔測(cè)量。如需測(cè)量直流通路, 可將短路線插在A、B 插孔處，按照一般的萬(wàn)用表測(cè)量方法測(cè)量即可。
2．作為信號(hào)發(fā)生器使用，可以用于檢測(cè)多級(jí)放大電路故障。方法為：（1）將待測(cè)電路接通電源，使其處于工作狀態(tài)；（2）將A、B 表筆任一根接地，另一根接在放大電路最后一級(jí)放大的輸入端；（3）用示波器測(cè)量或揚(yáng)聲器看末級(jí)是否有1kHz的輸出信號(hào)，如果有被放大的信號(hào)輸出，則說(shuō)明故障在上一級(jí)放大電路中，否則可判定故障就在本級(jí)。
七、用數(shù)字萬(wàn)用表作測(cè)溫儀
許多萬(wàn)用表都沒(méi)有測(cè)溫檔，而每次實(shí)驗(yàn)課都需要記錄溫度，在PCB制板時(shí)需要對(duì)溫度進(jìn)行控制，而用水銀溫度計(jì)又容易損壞。筆者通過(guò)外接簡(jiǎn)單的測(cè)溫電路就可以測(cè)量溫度。測(cè)量電路包含溫度—電壓變換電路，高精度基準(zhǔn)電壓源。其中溫度電壓變換電路由集成溫度傳感器,集成運(yùn)算放大器,電阻等組成。高精度基準(zhǔn)電壓源由集成穩(wěn)壓器，電容和電阻器等組成。作用是補(bǔ)償273.2K與0℃差異，實(shí)現(xiàn)量綱轉(zhuǎn)換。通過(guò)調(diào)試使測(cè)量電路的電壓靈敏度為1mv/℃。然后，將數(shù)字萬(wàn)用表轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于電壓200mV檔，用數(shù)字萬(wàn)用表直接顯示所測(cè)量的溫度值即可。
八、結(jié)語(yǔ)
近年來(lái)，研究高深技術(shù)及軟件開(kāi)發(fā)的人越來(lái)越多，與此相反，能鉆研設(shè)備使用技巧的人卻比以前減少了。俗語(yǔ)說(shuō):熟能生巧，筆者將對(duì)數(shù)字萬(wàn)用表生產(chǎn)與實(shí)踐制作經(jīng)驗(yàn)及體會(huì)介紹給工作在生產(chǎn)一線的各位讀者及實(shí)驗(yàn)室教師，希望與大家共同學(xué)習(xí)，相互交流，以便掌握更多儀器設(shè)備的使用技巧，達(dá)到事半功倍的效果。
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