萬用表，數(shù)字或模擬

  被分類的電池

  一個發(fā)光二極管（Radio Shack目錄＃276-026或等同物）

  小型“愛好”電機(jī)，永磁型（Radio Shack目錄＃273-223或同類產(chǎn)品）

  帶有“鱷魚夾”的兩根跳線（Radio Shack目錄＃278-1156,278-1157或同等產(chǎn)品）

  萬用表是一種能夠測量電壓，電流和電阻的電子儀器。數(shù)字萬用表具有數(shù)字顯示器，如數(shù)字時鐘，用于指示電壓，電流或電阻的數(shù)量。模擬萬用表通過印刷刻度上的移動指針來指示這些數(shù)量。

  模擬萬用表往往比數(shù)字萬用表便宜，作為初次學(xué)習(xí)電力的學(xué)習(xí)工具更為有利。我強(qiáng)烈建議在購買數(shù)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(jìn)行這些實(shí)驗(yàn)。

  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(xué)習(xí)目標(biāo)

  如何測量電壓

  電壓特性：存在于兩點(diǎn)之間

  選擇適當(dāng)?shù)膬x表范圍

  插圖

  說明

 

 

 

  在上海自動化儀表股份有限公司的所有實(shí)驗(yàn)中，您將使用某種測試設(shè)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(shù)量 - 是我們的人體所無法理解的。在電力和電子領(lǐng)域，你最基本的“眼睛”將是一個被稱為萬用表的設(shè)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(shù)量。在這個實(shí)驗(yàn)中，你會熟悉電壓的測量。

  電壓是準(zhǔn)備激勵電子穿過導(dǎo)體的電“推”的量度。從科學(xué)的角度來說，它是單位電荷比能量，數(shù)學(xué)上定義為每庫侖焦耳。它類似于流體系統(tǒng)中的壓力：使流體流過管道的力，并以伏特（V）為單位進(jìn)行測量。

  您的萬用表應(yīng)該附帶一些基本的說明。仔細(xì)閱讀！如果您的萬用表是數(shù)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(shù)字萬用表是自動量程的。自動調(diào)整量程表只有少數(shù)選擇開關(guān)（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(diào)節(jié)量程通常只在較昂貴的數(shù)字儀表上找到，而手動調(diào)節(jié)則是自動變速器在汽車中的手動變速器。自動調(diào)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(guān)置于可用的最高值“直流電壓”位置。自動調(diào)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(guān)設(shè)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(fù)極（ - ）。儀表現(xiàn)在應(yīng)該為您提供某種指示。如果儀表的指示是負(fù)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(guān)已經(jīng)設(shè)置到高量程位置，則顯示將很小。將選擇開關(guān)移到下一個較低的直流電壓范圍設(shè)置，然后重新連接到電池?，F(xiàn)在的指示應(yīng)該更強(qiáng)，如模擬儀表指針（指針）的較大偏轉(zhuǎn)或數(shù)字儀表顯示屏上的更多有效數(shù)字所示。為了獲得最佳效果，請將選擇開關(guān)移動到不超量程的最低范圍設(shè)置。據(jù)說超量程模擬儀表是“固定的”，因?yàn)獒槍⒁恢睆?qiáng)制到刻度的右側(cè)，超過全量程刻度值。超出范圍的數(shù)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(fā)生什么？儀表如何連接電池以提供指示？這告訴我們關(guān)于電壓表的使用和電壓的性質(zhì)是什么？電壓是否在“單點(diǎn)”？

  請務(wù)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(xiàn)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(fā)光二極管（LED）的端子（引線）。 LED被設(shè)計成當(dāng)用少量電力供電時產(chǎn)生光，但是LED也暴露在光下產(chǎn)生DC電壓，有點(diǎn)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：

 

 

  電池通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電壓。當(dāng)電池“死亡”時，它已經(jīng)耗盡了原來的化學(xué)“燃料”儲存。然而，LED不依靠內(nèi)部的“燃料”來產(chǎn)生電壓。而是將光能轉(zhuǎn)換成電能。只要有光線照亮LED，就會產(chǎn)生電壓。

  另一個電壓源是通過能量轉(zhuǎn)換發(fā)生器。 “零件和材料”列表中指定的小型電動機(jī)，如果其軸由機(jī)械力轉(zhuǎn)動，則可用作發(fā)電機(jī)。將電壓表（您的萬用表，設(shè)置為“伏特”功能）連接到電機(jī)的端子，就像連接到LED端子一樣，然后用手指旋轉(zhuǎn)軸。儀表應(yīng)通過針偏轉(zhuǎn)（模擬）或數(shù)字讀數(shù)（數(shù)字）指示電壓。

  如果發(fā)現(xiàn)難以將兩個測試探針與電機(jī)端子連接在一起，同時用手指旋轉(zhuǎn)軸，則可以使用如下的鱷魚夾“跳線”：

 

  確定電壓和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系？反轉(zhuǎn)發(fā)生器的旋轉(zhuǎn)方向并記下儀表指示的變化。當(dāng)你反轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，你改變了發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓的極性。電壓表通過針方向（模擬）或數(shù)字顯示（數(shù)字）的符號顯示極性。當(dāng)紅色表筆正極（+），黑色表筆負(fù)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(fù)值，黑色為正值），儀表將顯示“向后”。