電工測(cè)量第5～6學(xué)時(shí)-(5)課件

1、第二節(jié) 數(shù)字式萬(wàn)用表基本原理（56節(jié)）四、電阻測(cè)量原理五、晶體二極管測(cè)量原理六、晶體三極管測(cè)量原理 四、電阻測(cè)量原理 目前生產(chǎn)的數(shù)字式萬(wàn)用表絕大多數(shù)都采用比例法來(lái)測(cè)量電阻，它具有電路簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)，能充分發(fā)揮單片AD轉(zhuǎn)換器本身的優(yōu)良特性，實(shí)現(xiàn)U轉(zhuǎn)換。即使基準(zhǔn)電壓存在偏差或發(fā)生波動(dòng)，也不會(huì)增加測(cè)量誤差。比例法測(cè)量電阻的原理圖713 比例法測(cè)量電阻的原理比例法測(cè)量原理如圖7-13所示。將ICL7106內(nèi)部+2.8V基準(zhǔn)電壓源（E0）作為測(cè)試電壓，向R0和RX提供測(cè)試電流。然后以R0兩端的壓降作為基準(zhǔn)電壓UREF，RX兩端的壓降作為儀表輸入電壓UIN，有關(guān)系式根據(jù)ICL7106的比例讀數(shù)特性，

2、當(dāng)RXR0，即UINUREF時(shí)，儀表顯示值N應(yīng)等于1000。RX2R0時(shí)為滿(mǎn)量程，儀表開(kāi)始溢出。通常情況下，顯示值N等于 這表明顯示值僅取決于RX與R0的比值，故稱(chēng)為比例法。 以200電阻擋為例，取R0=100，并代入上式可得到 N10RX 將小數(shù)點(diǎn)定在十位上即可直讀結(jié)果。對(duì)于其他電阻擋，只需改變電阻單位（k、M）及小數(shù)點(diǎn)位置，就能直讀結(jié)果。圖7-14 電阻擋測(cè)量電路多量程電阻擋的測(cè)量電路 測(cè)量電路如圖7-14所示。為降低測(cè)試電壓并減小測(cè)試電流，+2.8V基準(zhǔn)電壓E0經(jīng)過(guò)R7、V1分壓，獲得約+0.65V的測(cè)試電壓。R1R6為標(biāo)準(zhǔn)電阻。保護(hù)電路由正溫度系數(shù)熱敏電阻RT（500）、晶體管VT以及

3、Cl、R8、R9構(gòu)成。將VT的集電結(jié)短接，利用其發(fā)射結(jié)反向擊穿電壓代替穩(wěn)壓管作過(guò)壓保護(hù)。RT可限制VT的反向電流不致過(guò)大，防止損壞VT。C1為消噪電容，R8為UREF-端的限流電阻。 一旦誤用電阻擋去測(cè)量工頻交流電，220V交流電便經(jīng)過(guò)RTVTCOM（模擬地），將VT的發(fā)射結(jié)反向擊穿，電壓被鉗位于6V左右，保護(hù)ICL7106不被損壞。與此同時(shí)RT的阻值急劇增大，從而限制了VT的反向擊穿電流，使之不超過(guò)允許范圍。需要指出，上述擊穿屬于軟擊穿，一旦去除220V交流輸入電壓，VT又恢復(fù)正常狀態(tài)。五、晶體二極管測(cè)量原理利用數(shù)字式萬(wàn)用表的二極管擋可以測(cè)量二極管的正向壓降，測(cè)量電路如圖7-15所示。 圖7

4、-15 晶體二極管測(cè)量電路測(cè)量晶體二極管的工作原理 首先把被測(cè)二極管的正向壓降UZ轉(zhuǎn)換成直流電壓，然后由200mV數(shù)字電壓基本表測(cè)量并顯示出來(lái)。+2.8V基準(zhǔn)電壓源經(jīng)過(guò)R1、V1、R2向被測(cè)二極管V3提供大約1mA的工作電流。二極管正向壓降UZ為0.550.7V（硅管）或0.150.3V（鍺管），需經(jīng)過(guò)R3、R4分壓后衰減到原來(lái)的1/10，才能送至200mV電壓基本表，最終顯示出UZ值。此時(shí)UZ=10UIN，測(cè)量UZ的范圍是02V。由于二極管正向電流IZ1mA，故僅適合測(cè)量小功率二極管的正向壓降。 二極管測(cè)量電路中采用了由V1、V2和R2組成的保護(hù)電路。如果不小心誤用該電路測(cè)量220V交流電壓

5、，正半周時(shí)V1反向偏置而截止，電路不通。負(fù)半周時(shí)電流通過(guò)COMV1V2R2形成回路，可保護(hù)電壓基本表不受損壞?？梢钥闯觯藭r(shí)的回路電流I220V/ R2220V/2k110mA，限制電阻R2應(yīng)選2 k2W的氧化膜電阻，V1、V2則采用耐壓值為400V的IN4004 型硅整流二極管。分壓電阻R3和 R4應(yīng)選用誤差為1的金屬膜電阻。 六、晶體三極管hFE測(cè)量原理 晶體管的hFE參數(shù)表示在共發(fā)射極接法時(shí)的電流放大倍數(shù)，數(shù)值上等于集電極電流IC與基極電流IB的比值，即 圖7-16 測(cè)量晶體管hFE的電路(a)測(cè)量PNP管 (b) 測(cè)量NPN管 現(xiàn)以圖(b所示的NPN管為例，說(shuō)明其工作原理。 由Rl和R

6、P組成的偏置電路，可提供大約10A的基極電流IB。通過(guò)晶體管放大后得到的發(fā)射極電流IE，在取樣電阻R2上形成壓降，作為儀表輸入電壓UIN。因?yàn)镮B很小，IEIC，故 UINIER2IC R2hFE IB R2 將IB =10A，R2=10代入上式中，并將UIN的單位取mV，即可得到 UIN0.1hFE（mV） 即 hFE10UIN 顯然，選擇200mV數(shù)字電壓基本表，將UIN的單位取0.1mV，再令小數(shù)點(diǎn)消隱后即可直讀hFE值。由于E0可提供的電流有限，規(guī)定IC10mA，hFE01000。 帶hFE插口的測(cè)量電路如圖7-17所示，其特點(diǎn)是利用一個(gè)8芯hFE插座來(lái)分別測(cè)量PNP、NPN管的hFE。 為簡(jiǎn)化電路，基極偏置電路由固定電阻R1或R2組成。R3為取樣電阻。為便于插入被測(cè)管，hFE插座上有4個(gè)E孔，每一側(cè)的兩個(gè)E孔在內(nèi)部互相連通。使用時(shí)可任選其一。圖7-17 帶hFE插口的測(cè)量電路小 結(jié)1數(shù)字式萬(wàn)用表大多采用比例法來(lái)測(cè)量電阻，它具有電路簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)。2利用數(shù)字式萬(wàn)用表的二極管擋可以測(cè)量二極管的正向壓降，其工作原理是首先把被測(cè)二極管的正向壓降UZ轉(zhuǎn)換成直流電壓，