万用表转盘内部有什么作用?


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使用过万用表的每个人都对这些表盘很熟悉。刻度盘的位置指示可测量数量的最大范围。

但是为什么要求我们自己调整最大范围?将表盘从20V调节到200V时,万用表内部会发生什么?如果我们将表盘的电压设为20V,而被测电压为50V,为什么电表不能提供测量?我对万用表的内部工作知识不多,但是我了解电压是通过让无穷小的电流通过万用表并测量磁场(沿这些方向的东西)来测量的。但是,为什么仪表不能自行调节量程呢?

编辑:我知道有自动调节仪表,但我想知道为什么别人都可以手动调节。


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费用...........

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有时,自动量程行为是一种非常令人讨厌的行为。固定范围可以成为您的(了解电路的)朋友。
Analogsystemsrf

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@analogsystemsrf尽管我见过的每个自动量程仪表也都有手动量程选项。它比转动表盘要简单一些,但是我认为当您需要将其设置为固定范围时带来的不便之处值得自动调整范围。
炉边

Answers:


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该图像(来源)应该告诉您所有有关其工作原理的知识。刻度盘上有刮水器触点,如底部所示,与电表的PCB垫相匹配。

这些焊盘连接到分压器的不同抽头,以分压或使电流通过分流器。

在内部,仪表只能测量-0.2V至+ 0.2V的电压。量程开关更改分压器,以将输入电压预分频到该范围内,并且在大多数电表上还将向LCD发送一个信号,以告诉它将小数点放在哪里。

至于为什么必须自己动手而不是仪表为您做:为什么什么也没有,仅是价格。自动量程的电表比没有量程的电表贵,这是因为需要额外的硬件来检测何时超量程并执行切换。


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“在内部,该电表只能测量从-1V到+ 1V的电压。 ”它可能是最低的DC V范围。基本数字仪表上为±199.9 mV。“ ...因此,万用表芯片可以将倍增的电压数字化…… ” 开关的一极选择相应的小数点。无需乘法。
晶体管

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@Transistor我以该值为例,因为我不知道典型范围是多少。不过,关于最低范围的好处是。
炉边

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我只知道这么多,因为大约40年前我用一个万用表制造了一个万用表。这些天似乎与超市5欧元长的仪表几乎相同。当时我的矿井花了我很多零花钱。
晶体管

@晶体管啊,前进的步伐!
炉边

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“自动量程的电表比没有量程的电表贵,这是因为需要额外的硬件来检测何时超量程并执行切换。” 我不知道这是否真的仍然如此,那么大的多触点旋转开关要花很多钱。粗略的A2D和比较器可能会更便宜。如果当前的设计能够通过惯性而不是实际节省成本,那么这并不奇怪。
杰里·科芬

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旧的模拟仪表可能更容易理解(来源http://fourier.eng.hmc.edu/e84/labs/lab1/node1.html):

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由于仪表的挠度取决于通过它的电流,并且挠度/电流比不会改变,因此不同的接触位置将形成不同的分压器或分压器以适应刻度。注意:线圈电阻也是固定的。

它与数字电表没有什么不同,除了具有需要一定电流的线圈之外,它还具有模数转换器(ADC),该模数转换器需要一定的电压来显示满量程。


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如果是数字万用表,则其工作方式与模拟万用表不同。

Vangelo的答案中显示了类似产品的示意图。

数字产品的示意图如下所示:

原理图

模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图

对于电压测量,刻度盘将选择分压器的比率(如上图所示),并且它将更改显示屏上小数点的位置。


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电压表未测量任何电流。内部有一个ADC(模数转换器,它是实际的测量设备),该ADC将输入电压与参考电压进行比较,并将输入系数作为数字输出提供给参考。

假设参考电压为2V。那么最大输入电压也是2V,因为这将是100%。如果将拨盘转到20V输入范围,则将在分压器中切换至输入,以便将输入电压降低10倍。这将在输入电压为20V的ADC上仅产生2V。微控制器知道这一点,并在显示屏上显示实际值。

自动量程仪表可以通过切换继电器来选择不同的分压器。这需要额外的零件,因此某些仪表仅由用户手动设置,从而降低了成本。


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μ一种Ω/V

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最简单的形式是,拨码开关在探头和仪表线圈之间使用合适的电阻,以便可以用一个仪表测量多个范围的电压和电流。

如果尝试在20V范围内测量40V,则电表将必须达到200%的读数,因为电流的两倍需要显示100%的读数。线圈无法物理移动仪表,并且线圈可能会因过大的电流流动而烧毁,除非有保护组件来限制它。

仪表不知道您将要测量多少电压,并且没有有源组件来自动检测或切换量程。


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您正在谈论的是线圈;值得一提的是带有ADC的数字万用表。
炉边
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