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楼主: 彭金生

早期万用表选用大电阻的原因

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发表于 2011-6-27 15:58:22 | 显示全部楼层
昨天将一块MF10(上四有限公司10年10月新版,直流1A档四只0.5W2欧色环电阻并联作0.5欧分流),另一块MF10B(上四00年产,有直流5A档,1A档是体积较大的线绕0.5欧分流电阻),两表串联再串入一台式数字表,同测一台直流稳压电源输出的恒流1A值,数字表及电源电流表显示1A时两指针表均基本满偏压线,持续约10分钟,目测没见到两表指针与开始测量时有变化。
    测试约10分钟后保持测试状态均将两表竖立打开后盖,手摸MF10的四只2欧色环电阻(并排安装的)及MF10B的一只线绕0.5欧分流电阻,手感温热程度相似。
    看来几倍的功率余量在正常测量状态下是满足要求的(且一般测试不会这样长时间连续的)。若考虑误用过载(如在这1A档误入市电等),估计体积大些的线绕电阻也不会幸免,即使分流电阻还安在高灵敏的表头就可能命丧黄泉了。(新版MF10加有1A快速熔断保护)
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发表于 2011-6-27 23:16:13 | 显示全部楼层
本帖最后由 radiance 于 2011-6-27 23:25 编辑

觉得吧,电阻还是稍用大一点的好些,小日的表精度好,全是小电阻,打错档,点下就冒烟,开盖,,一看,哇,,,电阻费了,找了好久,弄个了国产一样的装上,,精度差了不知道有多远。。测个200欧千分之一的电阻,200变成了220。。。晕死哦。/
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发表于 2011-6-28 11:16:06 | 显示全部楼层
电阻的大小,是由于生产工艺的进步而改变,
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发表于 2011-6-28 12:45:11 | 显示全部楼层
本帖最后由 longshort 于 2011-6-28 12:54 编辑

呵,这个话题看来也是永恒的。

其实用大电阻,主要还是因为早年的器件温度系数比较大,一旦加上一定的功率,器件就会有温升,这就进一步造成电阻值的变化。我们可以定量算一下。

假设电阻器是1/4W,工作中施加的功率会达到0.1W。
电阻器的温度系数是200ppm,即每摄氏度发生万分之二的变化。
早年的电阻器的标准不甚严格,按今天的国标来说,1/4W的电阻器从70摄氏度开始降额,到125摄氏度停止消耗功率,这其间的降额因子为250mW/(125-70)=4.55mW/C,它的倒数就是温升因子,即1/4.55=0.22度/mW。
回到假设。电阻器上施加的功率是0.1W=100mW,按温升因子算,电阻器在环境温度的基础上将上升22摄氏度。
由于该电阻器温度系数是每度万分之二=0.02%,于是电阻器的值将变为0.0002R*22+R=1.0044R,变化为0.44%。到目前为止,尚未超出1.5级表的容差范围。
可是使用的环境温度是会变化的,冬天和夏天的气温就分别大致上比春天和秋天要低10度和高10度。于是将温升因子乘以变化的度数,就分别得到-4.4%和+4.4%。
将上述变化加到这个电阻因施加功率而变化了的值上,就得到冬天:1.0044R-0.044R=0.9604R,夏天:1.0044R+0.044R=1.0484R。
显然,超出1.5级很多了。

再考虑将功率降低到10mW,这时候的电阻温升就只有2.2度了,引起的阻值变化为0.044%,在冬夏分别为-0.44%和+0.44%,总的阻值变化范围为0.99604R和1.00484R,完全在容差范围内。

实际操作时,施加功率是不太可能减小的,只有增大电阻器的功率才行。这就是早年万用表使用大电阻的原因。其实,现代精密测量设备中也有很多大电阻,但它们承担的功率远在标称功率的百分之五以下,就是出于这个因素。

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发表于 2011-6-28 14:54:59 | 显示全部楼层
顶一顶,挣一分
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发表于 2011-6-28 18:54:41 | 显示全部楼层
其实老万用表除去收藏价值以外,几乎在现如今“弱电”一统天下的环境中已经没有了用武之地(各位大师恕我这么讲,因为这就是现实)
    老万用表除了几款灵敏度较高的以外,多数灵敏度都不高,有的甚至只有1千欧/伏,这些表用于现代设备(例如PLC及工控机的检修;电脑电路的检测)不仅测量误差极大,而且容易出现某些师傅所说的那样,表没事,设备毁了
      新制造的万用表,只要是正规厂家的产品,质量是有保证的。我有一块别人转送给我的DT890D,深圳胜利的,已经快5年了现在依旧好用,也没见其耐用程度比那些老表低到哪里。
    有些人买新万用表只图价钱便宜,加之现在国内厂家确有不法之徒以次充好,所以有些人以讹传讹人云亦云说些“新表不如老表好”那是当然,你拿伪劣产品跟过去的合格产品当然是无法相比较~
       还有些人买万用表(不论是公家花钱还是自掏腰包)都恨不得买的表越高级越好,价位越高越好,这其实也是一种病态的心理,这是一种变相炫富(就好像时下人一旦有了汽车立即变得好像与众不同一般),与郭美美之流属一丘之貉
       实际上,万用表只要适合自己就好,不一定非要多高档(比如我是装配电工,业余给同事修点家用电器什么的,我在单位用的就是那种60多块钱的指针表,已经3年了,仅不慎拨错档烧过一个电阻,换上就OK)
选择时要根据自己测量的项目合理选择。目前指针、数字万用表制造工艺已相当成熟,价格差额主要是因为品牌和测量范围,还有准确度所限,只要是购买正规厂家的产品,质量都是有保证的,同价位同档次的万用表,品牌只是参考的一个因素而已,没必要刻意追求。
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发表于 2011-6-28 19:20:08 | 显示全部楼层
首先排除的是第四个选项,理由很充分,那个时候有小电阻,首选第一个选项,无可争议,在同等条件下,大电阻的功率较大,过载能力肯定强,一个两瓦的跟一个八分之一瓦的比,当然是过载能力强了。其次选第二个选项,从稳定性上来说,同样的材质,我选大的稳定性更好。
    关于争论,如果不在同一层面,或者不在同一种条件下,没意义。
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发表于 2011-6-28 19:32:37 | 显示全部楼层
关于精度的问题,我想绝不会是如我们想象的那种修正,电阻的生产都有一定的误差范围,电阻生产厂可以根据仪表厂的要去生产符合标准的电阻,生产大的电阻和生产小的电阻不同么?是大的比小的好生产么?我觉得是一样的,没什么不同。
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发表于 2011-6-28 22:27:36 | 显示全部楼层
基于当时技术条件,大电阻更容易修正精度。
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发表于 2011-6-28 22:39:10 | 显示全部楼层
我修东西三年了,还没烧过表,看来以后还得小心,嘿嘿
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发表于 2011-6-29 00:45:26 | 显示全部楼层
还是怀恋以前的老精艺47。
89年的老精艺47用到99年,被个SB电工借去装电线,没断电用电阻档测线通不通,结果烧了个电阻档,当时他还以为是没接好还是咋的,又换了个电阻档再测,啪的叫了下,彻底挂了。
总的来说,老表的机构做工相当不错,用料足。不会象现在的用不了多久就档位接触不良什么的。大的电阻毕竟比小的电阻耐冲击性要好点。稍微错次把没什么问题。
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发表于 2011-6-29 09:28:59 | 显示全部楼层
本帖最后由 wbxms 于 2011-6-30 10:28 编辑

说老表使用大电阻是“用料足”是不太靠谱的,用一个简单的例子说明这个问题。
例如,2.5V和250V的电压档,工作时实际消耗的功率应当是相差100倍,而实际上,那些老表2.5V和250V都是使用2W左右的电阻。先假定2.5V使用2W是“用料足”,那么250V应当是使用2WX100=200W才能使同样的“用料足”,使用2W的应当算是“缩水”而不能算是“用料足”;再假定250V使用2W电阻是“用料足”,那么2.5V档位应当使用2W/100=0.02W的电阻,在这种场合也使用2W的电阻,就有点说不过去。其它档位也有类似的问题。所以说,使用什么规格的电阻,不能简单地归为“用料足”还是“缩水”,更合理的解释是在“够用”的前提下,根据当时能生产、能采购到的规格变通使用,当时如果有很小体积的电阻,他们也不会不分场合都是用那么大的电阻。同样的道理,现在的表都用规格很小的电阻,也是在“够用”的前提下,根据当时能生产、能采购到的规格变通使用。
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发表于 2011-8-1 22:07:16 | 显示全部楼层
Wbxms讲的在理。
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发表于 2011-8-7 10:22:43 | 显示全部楼层
看来大多数人还是,没有注意到温度变化对精度的影响。大电阻的使用,其实就是为了解决温度对阻值的影响。
我在85楼已经谈过这个问题了:85楼
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发表于 2011-8-7 10:49:29 | 显示全部楼层
回复 96# longshort

    我明白你的意思,电流档也许与你所述的有关(具体我还没有计算),但电压档,我计算结果表明,功率要求很小。
   按每伏20千欧计算,那么每伏上的功耗是0.05mW,500V,也只有25mW功率。这种情况下,主要是角决电阻的耐压问题。
   500V时,回路总电阻是10M欧。数字表中,有时采用多个1/4W的电阻串联解决问题。
   对于50V以下的量程,1/4W电阻,耐压50V

    高阻值电阻,功耗很小,所以1/4W电阻,功耗就已经满足万用表的要求。
    1/4 W电阻的耐压,一般小于300V。为了安全,一般要求留下两三倍余量,即1/4W电阻最大耐压最好按100V计算。

   我的DT9205数字万用表中,9M欧电阻,使用了4个2.25M欧1/4W电阻串联。它的耐压相当于400V,用来测量220V电压是没有问题的。用来测量380V交流电(峰值540V),免强可以,但不够安全了。
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