分享原创:指针式万用表的网孔计算(以MF368为例)
本帖最后由 老郑小烧 于 2023-8-1 00:10 编辑网孔,此处指分流网络中2个支路闭合形成的环。指针表均由1个或多个网孔扩展而成。现以MF368为例,从复核和检修的角度说明网孔计算的基本过程,下图中,红字为分流电阻、蓝字为串阻,为简化起见省略了其它DCA档。
关键参数:
2.5mA*240Ω=600mV ... ... 网孔的极限压降
(若由各档推测出来的不一致,则可判定该电路有问题)
600mV/40.4uA=14851.485Ω ... ... 网孔的总电阻
标称测试电流:
对于同一档位,电压灵敏度与电流灵敏度互为倒数
正弦电半波平均值是全波有效值的0.45倍(理论最大值),假设整流效率为98%,则ACV满度电流为49uA。
分流电阻(测试电流的注入位置):
600mV/111.111uA=5400Ω ... ... DCV1(0.15V、0.5V、2.5V、10V、50V、250V)的分流电阻
600mV/60uA=10000Ω ... ... DCV2(500V、1500V)的分流电阻
600mV/50uA=12000Ω ... ... Ω的分流电阻
600mV/49uA=12244.9Ω ... ... ACV的分流电阻
网孔的构成(即串阻):
相邻两抽头的分流电阻之差即串阻。欧姆表为了适应电池电压变化而设置W2,交流电压表为了适应整流管差异而设置W3。
5400Ω-240Ω=5160Ω ... ... DCV1的串阻
根据设定的电池工作范围,W2取3.3K、串阻取2.98KΩ,则
4600Ω-2980Ω=1620Ω... ... W2的分流侧电阻
3300Ω-1620Ω=1680Ω... ... W2的表头侧电阻
12000Ω-10000Ω-1680Ω=320Ω ... ... DCV2的串阻
(考虑到W2误差较大,应据实调整320Ω,将二者之和补偿到 3620Ω,或将 2980+3300+320 控制在 12000-5400=6600Ω)
12244.9Ω-12000Ω=244.9Ω ... ... ACV的串阻
整流效率为100%时ACV满度电流为50uA,与DCV2相同,因此ACV的串阻最小为0,即W3分流侧的电阻为244.9Ω。若W3为470Ω,则
470Ω-244.9Ω=225.1Ω... ... W3表头侧的电阻
表头电阻:
14851.485Ω-12244.9Ω-225.1Ω=2381.485Ω ... ... 表头的电阻
若表头灵敏度略有偏差,则网孔总电阻会随之改变,此变化量由W1调节。调整W1会通过网孔内阻影响档位压降,对此电流档无所谓,电压档中 "0.15V&50uA" 档最为敏感,好在该档仅用于指示电流,因此MF368对于表头灵敏度的要求并不太高。经典MF47的DCV无分流支路、0.25V档又兼顾50uA,因此要同时校准50uA和5KΩ内阻。
150mV/0.05mA=3000Ω ... ... 50uA档的内阻
10000Ω//(14851.485Ω-10000Ω)=2304Ω ... ... DCV2的网孔内阻
3000Ω-2304Ω=696Ω ... ... 50uA档的串阻(即DCV2的公串电阻),厂家电路图多为698Ω(对应150.1mV)
经典电路:
补充内容 (2023-8-6 11:17):
总电路图有笔误,90KΩ/V 应为 9KΩ/V。
补充内容 (2023-9-5 15:49):
更正:
600mV/60uA=10000Ω ... ... Ω的分流电阻
600mV/50uA=12000Ω ... ... DCV2(500V、1500V)的分流电阻
补充内容 (2023-9-5 22:00):
电路图少画了根线,更正于35楼。 什么是网孔?我从1964年在部队开始使用和接触万用表之今,今天第一次听到网孔一词? 电路图少画了根线,更正如下。
老郑小烧 发表于 2024-10-3 19:45
我猜15V的(图6)应该是最早的,就像铆钉版的MF47。
我看到现在卧式色环的,元件排列较为整齐。 本帖最后由 老郑小烧 于 2023-7-31 23:49 编辑
MF386 网孔复核计算表
本帖最后由 老郑小烧 于 2023-7-31 23:25 编辑
MF368全档复核计算表
本帖最后由 老郑小烧 于 2023-8-1 00:18 编辑
有坛友私下说他的MF368不准,他绘制的电路图和网孔核算表如下。
-700说明DCV2的电流注入点与欧姆表冲突——落在了W2内。
从极限压降看,DCV2和ACV明显大于600mV,因此测量值不准可被感觉到。
(个别电位器表里不一,如某MF47应使用3.3K电位器,壳子丝印4.7K,实测约3.3K,但此表应该不是)
补充内容 (2023-8-3 10:36):
计算有误,将DCV2的分流电阻校准为12K即可,也就是2600应该是1900。 跟着楼主学习了! 图文并茂 很费力气 共享矿坛 点赞学习 老郑辛苦了, quexing 发表于 2023-8-1 08:43
老郑辛苦了,
我记得说过,表头周边研究明白了指针表就没什么了。现在看,这个周边的核心就是“极限压降”,它是从分流公式推导出来的,简单的变形。 电位器的位置和大小计算起来比较麻烦,也不必太精确,我想后期的表,应该是结合经验,并通过实验确定的。 本帖最后由 老郑小烧 于 2023-8-1 10:07 编辑
DCA档无分压电阻,因此网孔极限压降即档位压降,这是2005年上海国光MF368的说明书,参数很详细。600mV即网孔的极限压降,但应该是小于,不是小于等于。
进来学习一下,:time: 自从发现表盘的分格(主要是电阻刻度)以及中值有问题,以及表头线性不均匀。就没有那么着紧一些数据的,因为数据怎样准确也不能解决的。 感谢郑老哥,学习了。 本帖最后由 老郑小烧 于 2023-8-2 11:05 编辑
quexing 发表于 2023-8-1 17:18
自从发现表盘的分格(主要是电阻刻度)以及中值有问题,以及表头线性不均匀。就没有那么着紧一些数据的,因 ...
现在我也是这么想的,指针表要精准,就得同时满足3个正确: “电路正确、表头正确、方法正确” ,并且这3个正确是相乘关系,表头靠运气、方法是经验、电路是底线。 奥德赛 发表于 2023-8-1 17:15
进来学习一下,
才弄明白,这个小钟表是打卡的意思:lol