基本电力技术

电气测量仪器(欧姆表,电流表,电压表)

对于每个业余爱好者,电力,电子学或相关领域的学生来说,梦想是拥有自己的测量仪器。 在某些情况下,受训人员会获得质量很差的仪器,而不是帮助他们学习,使失败复杂化或显示错误的测量结果。  

在其他情况下,学徒会获得非常高质量的仪器,但是由于没有经验,他们建立了错误的连接,从而导致仪器不匹配或出现故障。 在整篇文章中,我们将展示其正确使用,应用以及其校准的验证。

测量工具
图1测量仪器(https://citeia.com)

什么是电气测量仪器?

为了进行电信号的研究,我们必须对其进行测量,当然还要进行记录。 对于任何想要分析这些现象的人来说,拥有可靠的电气测量仪器都是非常重要的。
根据电气参数,根据其属性(例如压力,流量,力或温度)进行测量。 在本文中,我们将致力于研究最常见的基本参数的测量仪器,例如:

  • 欧姆表。
  • 电流表。
  • 电压表。

什么是欧姆表?

它是一种用于测量电阻的仪器。 使用 关系 由欧姆定律得出的电位差(电压)和电流强度(安培)之间的关系。

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模拟欧姆表:

使用电流计即电流计。 它就像换能器一样工作,以恒定电压接收电流,从而导致指针发生变化,该指针通过以下公式计算的关系来指示测量值: 欧姆定律。 (参见欧姆定律文章)。 手表 图2

模拟欧姆表
图2模拟欧姆表(https://citeia.com)

数字欧姆表:

在这种情况下,请勿使用振镜,而应使用 关系 带有一个分压器(取决于比例)和一个信号采集(模拟/数字),通过 欧姆定律关系。 见图3

数字欧姆表
图3数字欧姆表(https://citeia.com)

欧姆表连接:

欧姆表与负载并联(参见图4),建议仪器的尖端处于最佳状态(针尖过长或脏污会导致测量错误). 重要的是要注意,电位差的供应是由仪器的内部电池进行的。

欧姆表连接
图4欧姆表连接(https://citeia.com)

用电子测量仪器执行正确测量的步骤:

我们建议您执行以下步骤以获得更好的测量结果:

校准和测试导线检查:

在模拟仪器中,有义务进行校准和尖端检查, 但是在理论上是自动的数字仪器中,有一些因素可以使校准而不是自动化(如果一切都不正确)会导致测量结果出现偏差或误差。 我们建议您在每次需要测量时执行以下操作,验证仪器的校准:

提示检查:

此步骤是非常基本的步骤,但对于获得具有较低误差范围的读数来说是基本步骤(我们建议您经常这样做),它们仅包括连接仪器的尖端以强制进行+/- 0Ω的测量,如图5所示

欧姆表测试线检查
图5欧姆表测试线检查(https://citeia.com)

应该强调的是,在这种情况下获得的结果 0Ω校准非常理想,必须记住,测量头使用铜电缆(理论上是优良的导体),但实际上所有导体都有一定的电阻,就像测量头(它们通常由不锈钢制成,专业的导体由铜和银制成)一样浴),但是它们不能证明结果大于0.2Ω+/-仪器读数精度的百分比(%)。
为了获得高价值,我们建议: 清洁吸头,检查仪器的校准以及最关键的点,仪器电池的状态。

仪器校准检查:

对于此测试,我们建议使用一个标准电阻,例如一个100Ω电阻,其公差不大于+/- 1%,换句话说:
R最大= 100Ω+(100Ωx 0.01)= 101Ω
R min = 100Ω-(100Ωx 0.01)= 99Ω

现在,如果此时我们加上仪器读数误差(取决于欧姆表的品牌和质量),通常在自动量程范围(117-0 MΩ)上的Fluke 6型数字仪器为+/- 0.9%[ 2],因此我们可以采取以下措施:
R最大= 101Ω+(101Ωx 0.009)= 101,9Ω
R min = 99Ω-(99Ωx 0.009)= 98,1Ω

当然,这个结果是相对的,因为没有考虑环境条件(对于用标准品校准的非常重要的一点)和零误差,但是尽管有所有这些因素,我们必须对标准品有一个近似值。
如果您不使用自动量程工具,建议将其放置在最接近标准的测量范围内。

在图6中,我们看到了2个万用表(这是一个多合一的仪器),在这种情况下,福禄克117是自动量程的,而UNI-T UT38C必须选择最接近模式的刻度。 例如,建议对此检查使用的万用表品牌UNI-T型号UT-39c [3]为200Ω

万用表自动量程和手动刻度
图6万用表的自动量程和手动刻度(https://citeia.com)

使用欧姆表作为电气测量仪器时的注意事项:

为了正确使用此测量仪器,我们建议您注意以下几点:

  1. 要使用欧姆表进行测量,必须断开电源。
  2. 如前所述,在测量之前必须对测试导线进行检查并进行校准检查。
  3. 为了获得正确的测量,建议断开电阻或组件的至少一个端子,从而避免并联任何阻抗。

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什么是电流表?

电流表用于测量电路分支或节点中的电流强度。

模拟电流表:

电流表具有一个称为分流器(RS)的内部电阻,通常其精度低于1欧姆,其目的是降低并联连接到检流计的节点的电流强度。 参见图7。

模拟电流表
图7模拟电流表(https://citeia.com)

数字电流表:

与并联电流表类似,它使用与比例成比例的分流电阻,但是代替使用检流计,而是执行信号采集(模拟/数字),它通常使用低通滤波器来避免噪声。

数字电流表电气测量仪器
图8数字电流表(https://citeia.com)

使用电流表作为电气测量仪器进行正确测量的步骤:

  • 电流表与跳线串联(通过跳线),如图9所示。
电流表测量电气测量仪器
图9用电流表进行测量(https://citeia.com)
  • 建议通过将电流表放在“最大”刻度上并降低刻度直到达到推荐的刻度来关闭电源。
  • 始终建议在采取任何措施之前检查电池和保险丝的状态。

使用电流表作为电气测量仪器时的注意事项:

  • 重要的是要记住,电流表取决于并联的分流电阻,换句话说,内部阻抗理论上倾向于为0Ω(实际上,它取决于量程),但通常小于1Ω,因此 永远不要在PARALLEL中连接它。
  • 检查保护保险丝并且切勿将其设置为高于推荐值,这一点非常重要。

什么是电压表?

El 电压表 它是一种用于测量电路中两点之间电势差的仪器。

模拟电压表:

它由一个带串联电阻的检流计组成,其值将取决于所选的标尺,请参见图10

模拟电压表电气测量仪器
图10模拟电压表(https://citeia.com)

数字电压表:

数字电压表具有与模拟电压表相同的原理,不同之处在于检流计被电阻替代,从而使分压器电路具有比例关系。

数字电压表电气测量仪器
图11数字电压表(https://citeia.com)

电压表连接:

电压表在理论上具有高阻抗,在实践中它们往往是无限的,它们的平均电阻为1MΩ(当然,它会根据比例而变化),它们的连接如图12所示是并联的

电压表连接电气测量仪器
图12电压表连接(https://citeia.com)

使用电压表作为电气测量仪器执行正确测量的步骤:

A.始终将电压表置于最高刻度(用于保护),并逐渐降低至比测量值高的最近刻度。
B.始终检查仪器电池的状态(如果电池电量耗尽,则会产生测量错误)。
C.检查测试线的极性,建议注意测试线的颜色(+红色)(-黑色)。
D.如果是负极,建议将其固定到(-)或电路接地,并改变测试导线(+)。
E.验证所需的电压测量是DC(直流)还是AC(交流)。

将电压表用作电气测量工具时的注意事项:

电压表通常具有相对较高的标度(600V-1000V),始终以此标度(AC / DC)开始读取。
我们记得测量是并行的(串联会导致开路) 请参阅欧姆定律主题。

电气测量仪器的最终建议

对于电子,电气领域的任何狂热者,学生或技术人员,了解如何使用测量仪器都是必不可少的,它们的校准对于进行诊断和技术评估是必不可少的。 如果使用万用表 照常检查欧姆表校准,因为在这些仪器中(全部合为一体),所有参数都以某种方式相互关联(例如,用于测量电阻变量的电池,尖端,电流表和电压表)。

电气测量仪器的欧姆表,电流表和电压表的测试图必须经常使用,这是由于我们不这样做的经验,不幸的是,仪器未经校准会给我们错误的错误信号或读取错误的信号。

我们希望本主题的介绍性文章对您有所帮助,我们等待您的评论和疑问。

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