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测量电阻时如何调零需注意,在路测量元件电阻值的技巧

测量电阻时如何调零需注意,在路测量元件电阻值的技巧图 1 中,C1在电路通电时已充电,断电后在路测量R1和R2的电阻值时,万用表内的电池还会给C1充电。C1上的电荷会使流过表头的电流增大,指针式万用表的指针偏转角度偏大,此时读得的电阻值偏小。由于C1的电容量较大,充电时间常数 τ 较大,充电比较缓慢, 在 C1 充电的过程中,万用表指针的偏转角度会逐渐减小。因此,要在万用表的指针静止后才能读得较准确的电阻值。(一)未充电电容器对测量的影响有些元件是可以在路直接测得其精确阻值的。如图 1 所示为某开关电源等效电路的一部分,因有电容、开关等直流电阻为无穷大的元件将电阻与电路的其他部分隔开, 断电后在路测量R1、R2的阻值和取下来测量是一样的。有些元件虽不能直接测量,但可间接测得其准确阻值。如图2所示,若元件1 和元件2均为线性元件,在已知元件1的阻值R1的情况下,只需通电测得元件 1和元件2的端电压U1和U2。根据串联电路的特性I1=I2以及

在检修电器时, 常需测量电路中某些元件或支路的电阻值。初学者通常认为只有将元件取下来才能测量,其实在很多情况下不需要取下元件即可在路测量。

一、粗略判断是否开路或短路

如怀疑电器中某元件损坏(开路或击穿短路),可粗略测其在路电阻值加以判断。例如:有些二极管和三极管工作在大电流、高电压的场合,较易损坏。检修时,为迅速作出判断,可将电路断电后,用万用表直接测量二极管的正反向电阻。如阻值均很大,说明已开路;如阻值均很小,有可能已击穿短路。此时还要查看是否有阻值很小的元件与之并联,如有,则需焊开二极管一端后再检测。三极管也可同理检测。电路中的一些保险、限流电阻,其阻值一般很小,且易烧坏开路。因它们一般串接在电源和负载之间,在电路断电的情况下,可在路直接检测。如测得的阻值小于或等于标称值,则电阻正常;如远大于其标称阻值,说明已开路。

二、在路精确测量元件阻值

有些元件是可以在路直接测得其精确阻值的。如图 1 所示为某开关电源等效电路的一部分,因有电容、开关等直流电阻为无穷大的元件将电阻与电路的其他部分隔开, 断电后在路测量R1、R2的阻值和取下来测量是一样的。

测量电阻时如何调零需注意,在路测量元件电阻值的技巧(1)

有些元件虽不能直接测量,但可间接测得其准确阻值。如图2所示,若元件1 和元件2均为线性元件,在已知元件1的阻值R1的情况下,只需通电测得元件 1和元件2的端电压U1和U2。根据串联电路的特性I1=I2以及欧姆定律可知:元件的端电压与其电阻值成正比例,故只需测得 U1 和 U2 的值 即可求得元件 2 的电阻值。

测量电阻时如何调零需注意,在路测量元件电阻值的技巧(2)

三、电容器对测量的影响

(一)未充电电容器对测量的影响

图 1 中,C1在电路通电时已充电,断电后在路测量R1和R2的电阻值时,万用表内的电池还会给C1充电。C1上的电荷会使流过表头的电流增大,指针式万用表的指针偏转角度偏大,此时读得的电阻值偏小。由于C1的电容量较大,充电时间常数 τ 较大,充电比较缓慢, 在 C1 充电的过程中,万用表指针的偏转角度会逐渐减小。因此,要在万用表的指针静止后才能读得较准确的电阻值。

(二)已充电电容器对测量的影响

有些电路的工作电压较高,电路中又有较大的电容,放电速度很慢,会使在路粗略测量元件的电阻值时产生较大的误差,引起误判。有时,甚至会在检测过程中损坏测量仪表,造成不必要的损失。所以,在路检测元件的电阻值时,应先将这些电容器作放电处理。例如图1,检测R1或R2阻值时必须先将 C1进行放电。因C1工作时充了电,其端电压可高达300V,而且放电时间常数很大,τ≈(R1+R2)C1≈175s,电容放电完毕需经过(3~5)τ,约 10分钟左右,放电十分缓慢。放电时,在 R1、R2 上分别产生电压降 U1、U2,此时在路测量R1、R2 的电阻值就会产生很大的误差,甚至会烧坏万用 表和其他元件。

具体分析如下:

1、测得的电阻值小于实际值

测量电阻时如何调零需注意,在路测量元件电阻值的技巧(3)

如果要测量图 1 中 R1 的阻值,将电路断电后(没 有对 C1 进行放电),用万用表的红表笔接 A 点,黑表笔接 B 点,如图 3 所示。U1 可看作一个电源(即 C1 上的压降在 R1 上的分压),它与表内的电池 E 顺串,电容器 C1 提供给表头的电流 IC 的方向和表内电池 E 提供的电流 Ie 的方向一致,使得流过表头的电流增大,万用表指针 的偏转角度增大,则测得的 R1 的电阻值偏小。当 IC 较大且 IC>>Ie 时,万用表指针的偏转角度会很大,有时甚 至会误以为 R1 短路。当 IC 过大(U1 过高)时,会导致流 过表头的电流远大于其满偏电流, 表针会急速摆动且 超过满刻度而将表针打坏,若表头没装保护电路,严重时会烧坏表头。

2、测得的电阻值大于实际值

测量电阻时如何调零需注意,在路测量元件电阻值的技巧(4)

将上述测量过程中的红、黑表笔对调,即用万用表黑表笔接A点,红表笔接 B点时,如图4所示。由于U1与E反串,电容器 C1 提供给表头的电流 IC 的方向和表内电池 E 提供的电流 Ie 的方向相反, 使得流过表头的电流减小, 万用表指针的偏转角度减小, 则测得的 R1 阻值会偏大。当 U1 的值接近 E 时,指针几乎不偏转,R1会被怀疑断路。如果U1>E 会使万用表的指针反偏,轻则将指针打坏,重则烧坏表头。由此可见,在路检测元器件的阻值时,先对高压电容进行放电处理是很重要的。

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