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電壓表使用的基本概念和測試設備

來源：上海自動化儀表有限公司作者：發表時間：2018-01-25 10:48:24【小中大】

  零件和材料

  萬用表，數字或模擬
  被分類的電池
  一個發光二極管（Radio Shack目錄＃276-026或等同物）
  小型“愛好”電機，永磁型（Radio Shack目錄＃273-223或同類產品）
  帶有“鱷魚夾”的兩根跳線（Radio Shack目錄＃278-1156,278-1157或同等產品）
  萬用表是一種能夠測量電壓，電流和電阻的電子儀器。數字萬用表具有數字顯示器，如數字時鐘，用于指示電壓，電流或電阻的數量。模擬萬用表通過印刷刻度上的移動指針來指示這些數量。
  模擬萬用表往往比數字萬用表便宜，作為初次學習電力的學習工具更為有利。我強烈建議在購買數字萬用表之前先購買一個模擬萬用表，但最終都要在工具包中進行這些實驗。
  交叉引用
  電路課程，第1卷，第1章：“電力的基本概念”
  電路課程，第1卷，第8章：“直流電計量電路”
  學習目標
  如何測量電壓
  電壓特性：存在于兩點之間
  選擇適當的儀表范圍
  插圖
  說明
圖1.jpg
圖2.jpg
 
 
 
  在上海自動化儀表的所有實驗中，您將使用某種測試設備來測量您不能直接看到，感覺，聽到，味道或嗅覺的電力方面。電力 - 至少是小而安全的數量 - 是我們的人體所無法理解的。在電力和電子領域，你最基本的“眼睛”將是一個被稱為萬用表的設備。萬用表指示電性能（如電壓，電流和電阻）的存在并測量其數量。在這個實驗中，你會熟悉電壓的測量。
  電壓是準備激勵電子穿過導體的電“推”的量度。從科學的角度來說，它是單位電荷比能量，數學上定義為每庫侖焦耳。它類似于流體系統中的壓力：使流體流過管道的力，并以伏特（V）為單位進行測量。
  您的萬用表應該附帶一些基本的說明。仔細閱讀！如果您的萬用表是數字式的，它將需要一個小電池來操作。如果是模擬的，則不需要電池來測量電壓。
  一些數字萬用表是自動量程的。自動調整量程表只有少數選擇開關（撥盤）的位置。手動量程儀對于每個基本量有幾個不同的選擇器位置：幾個電壓，幾個電流和幾個電阻。自動調節量程通常只在較昂貴的數字儀表上找到，而手動調節則是自動變速器在汽車中的手動變速器。自動調整量程儀自動換檔，找到最佳測量范圍，顯示被測量的特定量。
  將萬用表的選擇開關置于可用的最高值“直流電壓”位置。自動調整量程的萬用表可能只有一個直流電壓的位置，在這種情況下，您需要將開關設置到該位置。將紅色測試探頭接觸電池的正極（+），將黑色測試探頭接觸同一電池的負極（ - ）。儀表現在應該為您提供某種指示。如果儀表的指示是負的，則將測試探針連接反向連接到電池（在模擬儀表上，指針向左偏移而不是右偏）。
  如果您的儀表是手動量程型，并且選擇開關已經設置到高量程位置，則顯示將很小。將選擇開關移到下一個較低的直流電壓范圍設置，然后重新連接到電池?，F在的指示應該更強，如模擬儀表指針（指針）的較大偏轉或數字儀表顯示屏上的更多有效數字所示。為了獲得最佳效果，請將選擇開關移動到不超量程的最低范圍設置。據說超量程模擬儀表是“固定的”，因為針將一直強制到刻度的右側，超過全量程刻度值。超出范圍的數字儀表有時會顯示字母“OL”或一系列虛線。該指示是制造商特定的。
  如果只將一個測試探頭接觸電池的一端會發生什么？儀表如何連接電池以提供指示？這告訴我們關于電壓表的使用和電壓的性質是什么？電壓是否在“單點”？
  請務必測量多個電池的大小，并了解如何選擇萬用表上的最佳電壓范圍，以便在不超出范圍的情況下為您提供最大的指示。
  現在將萬用表切換到可用的最低直流電壓范圍，然后將儀表的測試探頭接觸發光二極管（LED）的端子（引線）。 LED被設計成當用少量電力供電時產生光，但是LED也暴露在光下產生DC電壓，有點像太陽能電池。將萬用表連接到指示燈，指向明亮的光源，并記下儀表指示：
 
圖3.jpg
 
  電池通過化學反應產生電壓。當電池“死亡”時，它已經耗盡了原來的化學“燃料”儲存。然而，LED不依靠內部的“燃料”來產生電壓。而是將光能轉換成電能。只要有光線照亮LED，就會產生電壓。
  另一個電壓源是通過能量轉換發生器。 “零件和材料”列表中指定的小型電動機，如果其軸由機械力轉動，則可用作發電機。將電壓表（您的萬用表，設置為“伏特”功能）連接到電機的端子，就像連接到LED端子一樣，然后用手指旋轉軸。儀表應通過針偏轉（模擬）或數字讀數（數字）指示電壓。
  如果發現難以將兩個測試探針與電機端子連接在一起，同時用手指旋轉軸，則可以使用如下的鱷魚夾“跳線”：
圖4.jpg
 
  確定電壓和發電機轉速之間的關系？反轉發生器的旋轉方向并記下儀表指示的變化。當你反轉軸旋轉時，你改變了發電機產生的電壓的極性。電壓表通過針方向（模擬）或數字顯示（數字）的符號顯示極性。當紅色表筆正極（+），黑色表筆負極（ - ）時，儀表將正常注冊電壓。如果施加的電壓極性相反（紅色為負值，黑色為正值），儀表將顯示“向后”。
 
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