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本帖最后由 bluesky2016 于 2017-8-22 18:54 编辑
电气工程中一个普遍的困难是,我们每天与之打交道的电子是抓不到、摸不着也感觉不到的东西。实际上有一个量,就是电压是你肯定可以感觉得到的!我们是基于这些量对物体的影响来推断其存在的。你看不到电流在灯泡中流动,但你看到了流经灯泡的电流产生的热和光。因此,在电子电气工程中,能够对各种电气属性进行测量的工具具有不可估量的价值。
万用表,这可是你在电气工程中摸爬滚打时用得最多的工具。如今最常见的类型是DMM(数字万用表)。
使用万用表的第一条经验法则就是,要清楚自己在找什么(这条法则通常也适用于你所使用的其他工具)。例如,如果你想读取一个AC信号,那么千万不要把万用表设置在DC档。这看似简单,但我相信设置不好工具是很多工程师常犯的错误。从这条法则出发,你还可以推演出一些解决其他误读问题的法则。因此我有了第二条法则和一个例子。
第二条法则:不要相信隐含的自动设置。
例子:我们曾经想测一个电机的电压,该电压是一个PWM信号,峰值是140V。我们试图用Fluke87万用表来读取电机上的平均电压,但读数不合理(注意法则一的应用)。我们发现,当该万用表处于自动范围模式的时候,万用表的“脑袋”被PWM输入给搞糊涂了。在手动设置其到正确的位置之后,我们得到了精确、稳定的结果。
采用万用表测得最多的两个信号是电压和电流。
在设置万用表读取电压时,请注意应将探针与要测试的信号并联。
在读取电流时,万用表必须串联在电路中。记住电流是一种流动的量。
几乎所有的万用表测量电压时和测量电流时使用的是不同的面板插孔。因为在测量电流时,信号要被引入到内部的一个并联电阻,然后测出上面的电压,并按比例表示成电流。
在万用表中通常有一个熔丝以防止并联电阻过载。在有些万用表中,不同的电流范围采用不同的并联电阻。
无论是在电流模式还是在电压模式,所用的万用表都会对其所接入的电路产生影响。此时你应该问的问题是:“这个影响有多大?”典型的数字万用表的电压测量回路有1-10M欧姆的输入阻抗。
当你将其接到电路上时,你可以认为这是在被测电路的相应位置接了一个电阻。
【戴维南定理:戴维南定理(又译为戴维宁定理)又称等效电压源定律,是由法国科学家L•C•戴维南于1883年提出的一个电学定理。由于早在1853年,亥姆霍兹也提出过本定理,所以又称亥姆霍兹-戴维南定理。其内容是:一个含有独立电压源、独立电流源及电阻的线性网络的两端,就其外部型态而言,在电性上可以用一个独立电压源V和一个松弛二端网络的串联电阻组合来等效。在单频交流系统中,此定理不仅只适用于电阻,也适用于广义的阻抗。
注意事项
(1)戴维南定理只对外电路等效,对内电路不等效。也就是说,不可应用该定理求出等效电源电动势和内阻之后,又返回来求原电路(即有源二端网络内部电路)的电流和功率。
(2)应用戴维南定理进行分析和计算时,如果待求支路后的有源二端网络仍为复杂电路,可再次运用戴维南定理,直至成为简单电路。
(2)戴维南定理只适用于线性的有源二端网络。如果有源二端网络中含有非线性元件时,则不能应用戴维南定理求解。
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