本文介绍的DA 一16型晶体管毫伏表是一种常用的低频电子电压表。它的电压测量范围为100μV ~300V ,共分11档量程.各档量程上并列有分贝数(dB),可用于电平测量,被测电压的频率范围为20Hz ~1MHz .输入阻抗大于1M Ω。
图1是DA 一16型晶体管毫伏表的外形图.它与普通万用表有些相似,由表头、刻度面板和量程转换开关等组成,不同的是它的输入线不用万用表那样的两支表笔,而用同轴屏蔽电缆,电缆的外层是接地线,其目的是为了减小外来感应电压的影响,电缆端接有两个鳄鱼夹子,用来作输入接线端。毫伏表的背面连着220V 的工作电源线。使用220V 交流电降压整流后供毫伏表作工作电源。
图2为毫伏表的刻度面板,共有三条刻度线,第一、二条刻度是用来观察电压值指示数,与量程转换开关对应起来时,标有0~10的第一条刻度适用于0.1、1、10量程档位,标有0~3的第二条刘度适用于0.3、3、30、300量程档位,例如量程开关指在0.1档位时,
用第一条制度读数,满度10读作0.1V ,其余刻度均按比例缩小,若指针指在刻度6处,即读作0.06V(60mV),如量程开关指在0.3V 档位时,用第二条刻度读数,满度3读作0.3V ,其余刻度也均按比例缩小,毫伏表的第三条刻度线用来表示测量电平的分贝值,它的读数与上述电压读数不同,是以表针指示的分贝读数与量程开关所指的分贝数的代数和来表示读数的,例如,量程开关置于+10dB(3V),表针指在一2dB 处,则被测电平值为+10dB+(一2dB) =8dB 。
毫伏表使用前应垂直放置,因为测量精度以表面垂直放置为准。在未接通电源的情况下先进行机械调零。方法是用螺丝刀调节表头上的机械零位螺丝,使表针指准零位。再将两个输入接线端(鳄鱼夹) 短路连接后,接通220V 工作电源.预热数分钟,使仪表达到稳定工作状态。然后进行电气凋零,即将量程转换开关置于所需测量的范围,调节靠左面中间的“调零”旋钮,使表针指向零位.这时,可将两个输入接线端断开,接入被测电路,便可进行测量。在使用中,每当变换量程后应重新进行电气调零。在测量时,选择适当的量程很重要。特别是使用较高灵敏度档位(mV档) 。不注意的话,容易使表头指针打坏。如果被测电压不知道所在量程范围时,则应选择最大量程(300V)进行试测,再逐渐下降到适合的量程档,测量的读数刻度一般使表针偏转至满刻度的2/3为较好。接线时,先接上地线夹子,再接另一个夹子。测量完毕拆线时要相反,先拆另一个夹子,再拆地线夹子。这样可避免当人手触及不接地的另一夹子时,交流电通过仪表与人体构成回路,形成数十伏的感应电压,打坏表针。
下面我们来看几个应用实例,
1.稳压电源纹波系数的测量
整流的目的是要得到平稳的直流电。要求输出的直流电中的交流成分愈小愈好,衡量整流电源的好坏,可用纹披系数r 来表示。
r=交流分量/直流分量
r越小越好。如12英寸黑白电视机稳压电源输出直流分量为12V 。要求其交流分量小于10mV(一般为lmV ~3mV) 。测量方法如图3.在稳压电源输出端按上一只10欧姆25瓦的假负载电阻RL 。用晶体管毫伏表的两接线端按在假负载的两端,测得电压即为交流分量。将交流分量除以直流量12V ,即得纹披系敷r 。
2.低频放大器电压增益K 的测量
在放大器的输入端加上一个交流信号Usr ,在其输出端就可以得到一个经放大后的输出信号Usc 。我们把输出信号电压Usc 与输入信号电压Usr 之比争就称为放大器的电压放大倍数K ,或称电压增益:K =Usc /Usr ,它是反映放大器放大能力强弱的一个参数.测量方法如图4.在放大器输入端接一低频信号发生器.放大器输出端接至示波器的Y 轴输入端。适当调节信号发生器,输出一电压Usr ,示波器就显示出经放大的输出电压。如果波形失真,可减小Usr 幅度或调整放大器工作点。直至波形不失真时,就用毫伏表分别测放大器输入电压Usr 和输出电压Usc 。例如:Usr 为0.2mV ,Usc 为50rnV ,则K =50/0.2=250(倍) 。上述测量也可用毫伏表上的分贝来读数。如果输入电压增益为一72dB ,输出电压增益为一24dB ,则放大器电压增益K =一24cib 一(一72dB) =48dB 。查分贝表即250倍。 3.毫伏表在收音机调试时的应用
超外差式收音机的灵敏度和选择性与中频变压器的调试有很大的关系,而业余爱好者通常不具备调中频变压器的专用仪器即中频图示仪。往往借用于简易高频信号源,凭耳朵听音频调制声来调“中频变压器”。事实上,人耳对声音强弱的分辨能力较迟钝.如果在收音机扬声器两端跨接一只毫伏表,当各级中频变压器都调谐在465kHz 时,收音机除声音最响外,毫伏表指示也将最大。耳听再加眼观,则效果更佳。调频率覆整及三点跟踪同样也可用毫伏表来监视。连接方法见图5。
毫伏表使用注意事项:
1.由于毫伏表的灵敏度很高,因此接地点必须良好。毫伏表的地线应与被测电路的地线接在一起,以免引入干扰电压,影响测量精度。
2.所测交流电压中的直流分量不得不大于300V 。
3.测220V 市电时,相线接输入端,零线接地线端,不得接反。
4. 晶体管毫伏表具有较高的输入阻抗,容易受到外界电磁干扰的影响。特别在低电压量程下,当输入端悬空,可能造成指针大幅度的摆动,甚至指针持续满偏。这样很容易造成指针损坏。因此,在长期不使用晶体管毫伏表时,应将电源关闭,在短期不使用时,应将量程置于较高电压档。
5. 只有在保证被测信号是标准正弦波时,才不需要示波器并联检测。否则,一定要用示波器监视被测波形,以保证其是正弦波。这样,测量的结果才有意义。
使用晶体管毫伏表的常见问题
1.毫伏表的量程开关置于底量程档时,当输入线(红、黑测试夹)处于开路状态,然而毫伏表有读数,这种现象正常吗?是毫伏表坏了吗?
出现这种现象是正常的,也不是毫伏表坏了。由于输入线的红、黑测试夹本身就是两个导体,空间有电磁场,电磁场切割这两个导体,便产生了感应电动势,由于毫伏表的输入灵敏度很高,毫伏表的指针就有反应了。
2. 测量过程中有时毫伏表会出现指针不停的摆动现象,为什么?
一种情况是测量信号上叠加有较大的干扰信号,另外是测量信号自身的幅值在振荡;其次是测量信号的频率太低(小于20HZ )。一般通过示波器观察被测量信号,就会发现问题所在了。
3. 晶体管毫伏表能用来测量直流电压吗?
不能。只能测量正弦交流电压的有效值。
本文介绍的DA 一16型晶体管毫伏表是一种常用的低频电子电压表。它的电压测量范围为100μV ~300V ,共分11档量程.各档量程上并列有分贝数(dB),可用于电平测量,被测电压的频率范围为20Hz ~1MHz .输入阻抗大于1M Ω。
图1是DA 一16型晶体管毫伏表的外形图.它与普通万用表有些相似,由表头、刻度面板和量程转换开关等组成,不同的是它的输入线不用万用表那样的两支表笔,而用同轴屏蔽电缆,电缆的外层是接地线,其目的是为了减小外来感应电压的影响,电缆端接有两个鳄鱼夹子,用来作输入接线端。毫伏表的背面连着220V 的工作电源线。使用220V 交流电降压整流后供毫伏表作工作电源。
图2为毫伏表的刻度面板,共有三条刻度线,第一、二条刻度是用来观察电压值指示数,与量程转换开关对应起来时,标有0~10的第一条刻度适用于0.1、1、10量程档位,标有0~3的第二条刘度适用于0.3、3、30、300量程档位,例如量程开关指在0.1档位时,
用第一条制度读数,满度10读作0.1V ,其余刻度均按比例缩小,若指针指在刻度6处,即读作0.06V(60mV),如量程开关指在0.3V 档位时,用第二条刻度读数,满度3读作0.3V ,其余刻度也均按比例缩小,毫伏表的第三条刻度线用来表示测量电平的分贝值,它的读数与上述电压读数不同,是以表针指示的分贝读数与量程开关所指的分贝数的代数和来表示读数的,例如,量程开关置于+10dB(3V),表针指在一2dB 处,则被测电平值为+10dB+(一2dB) =8dB 。
毫伏表使用前应垂直放置,因为测量精度以表面垂直放置为准。在未接通电源的情况下先进行机械调零。方法是用螺丝刀调节表头上的机械零位螺丝,使表针指准零位。再将两个输入接线端(鳄鱼夹) 短路连接后,接通220V 工作电源.预热数分钟,使仪表达到稳定工作状态。然后进行电气凋零,即将量程转换开关置于所需测量的范围,调节靠左面中间的“调零”旋钮,使表针指向零位.这时,可将两个输入接线端断开,接入被测电路,便可进行测量。在使用中,每当变换量程后应重新进行电气调零。在测量时,选择适当的量程很重要。特别是使用较高灵敏度档位(mV档) 。不注意的话,容易使表头指针打坏。如果被测电压不知道所在量程范围时,则应选择最大量程(300V)进行试测,再逐渐下降到适合的量程档,测量的读数刻度一般使表针偏转至满刻度的2/3为较好。接线时,先接上地线夹子,再接另一个夹子。测量完毕拆线时要相反,先拆另一个夹子,再拆地线夹子。这样可避免当人手触及不接地的另一夹子时,交流电通过仪表与人体构成回路,形成数十伏的感应电压,打坏表针。
下面我们来看几个应用实例,
1.稳压电源纹波系数的测量
整流的目的是要得到平稳的直流电。要求输出的直流电中的交流成分愈小愈好,衡量整流电源的好坏,可用纹披系数r 来表示。
r=交流分量/直流分量
r越小越好。如12英寸黑白电视机稳压电源输出直流分量为12V 。要求其交流分量小于10mV(一般为lmV ~3mV) 。测量方法如图3.在稳压电源输出端按上一只10欧姆25瓦的假负载电阻RL 。用晶体管毫伏表的两接线端按在假负载的两端,测得电压即为交流分量。将交流分量除以直流量12V ,即得纹披系敷r 。
2.低频放大器电压增益K 的测量
在放大器的输入端加上一个交流信号Usr ,在其输出端就可以得到一个经放大后的输出信号Usc 。我们把输出信号电压Usc 与输入信号电压Usr 之比争就称为放大器的电压放大倍数K ,或称电压增益:K =Usc /Usr ,它是反映放大器放大能力强弱的一个参数.测量方法如图4.在放大器输入端接一低频信号发生器.放大器输出端接至示波器的Y 轴输入端。适当调节信号发生器,输出一电压Usr ,示波器就显示出经放大的输出电压。如果波形失真,可减小Usr 幅度或调整放大器工作点。直至波形不失真时,就用毫伏表分别测放大器输入电压Usr 和输出电压Usc 。例如:Usr 为0.2mV ,Usc 为50rnV ,则K =50/0.2=250(倍) 。上述测量也可用毫伏表上的分贝来读数。如果输入电压增益为一72dB ,输出电压增益为一24dB ,则放大器电压增益K =一24cib 一(一72dB) =48dB 。查分贝表即250倍。 3.毫伏表在收音机调试时的应用
超外差式收音机的灵敏度和选择性与中频变压器的调试有很大的关系,而业余爱好者通常不具备调中频变压器的专用仪器即中频图示仪。往往借用于简易高频信号源,凭耳朵听音频调制声来调“中频变压器”。事实上,人耳对声音强弱的分辨能力较迟钝.如果在收音机扬声器两端跨接一只毫伏表,当各级中频变压器都调谐在465kHz 时,收音机除声音最响外,毫伏表指示也将最大。耳听再加眼观,则效果更佳。调频率覆整及三点跟踪同样也可用毫伏表来监视。连接方法见图5。
毫伏表使用注意事项:
1.由于毫伏表的灵敏度很高,因此接地点必须良好。毫伏表的地线应与被测电路的地线接在一起,以免引入干扰电压,影响测量精度。
2.所测交流电压中的直流分量不得不大于300V 。
3.测220V 市电时,相线接输入端,零线接地线端,不得接反。
4. 晶体管毫伏表具有较高的输入阻抗,容易受到外界电磁干扰的影响。特别在低电压量程下,当输入端悬空,可能造成指针大幅度的摆动,甚至指针持续满偏。这样很容易造成指针损坏。因此,在长期不使用晶体管毫伏表时,应将电源关闭,在短期不使用时,应将量程置于较高电压档。
5. 只有在保证被测信号是标准正弦波时,才不需要示波器并联检测。否则,一定要用示波器监视被测波形,以保证其是正弦波。这样,测量的结果才有意义。
使用晶体管毫伏表的常见问题
1.毫伏表的量程开关置于底量程档时,当输入线(红、黑测试夹)处于开路状态,然而毫伏表有读数,这种现象正常吗?是毫伏表坏了吗?
出现这种现象是正常的,也不是毫伏表坏了。由于输入线的红、黑测试夹本身就是两个导体,空间有电磁场,电磁场切割这两个导体,便产生了感应电动势,由于毫伏表的输入灵敏度很高,毫伏表的指针就有反应了。
2. 测量过程中有时毫伏表会出现指针不停的摆动现象,为什么?
一种情况是测量信号上叠加有较大的干扰信号,另外是测量信号自身的幅值在振荡;其次是测量信号的频率太低(小于20HZ )。一般通过示波器观察被测量信号,就会发现问题所在了。
3. 晶体管毫伏表能用来测量直流电压吗?
不能。只能测量正弦交流电压的有效值。