电压表使用的基本概念和测试设备

来源：上海自动化仪表有限公司作者：发表时间：2018-01-25 10:48:24【小中大】

零件和材料

万用表，数字或模拟

被分类的电池

一个发光二极管（Radio Shack目录＃276-026或等同物）

小型“爱好”电机，永磁型（Radio Shack目录＃273-223或同类产品）

带有“鳄鱼夹”的两根跳线（Radio Shack目录＃278-1156,278-1157或同等产品）

万用表是一种能够测量电压，电流和电阻的电子仪器。数字万用表具有数字显示器，如数字时钟，用于指示电压，电流或电阻的数量。模拟万用表通过印刷刻度上的移动指针来指示这些数量。

模拟万用表往往比数字万用表便宜，作为初次学习电力的学习工具更为有利。我强烈建议在购买数字万用表之前先购买一个模拟万用表，但最终都要在工具包中进行这些实验。

交叉引用

电路课程，第1卷，第1章：“电力的基本概念”

电路课程，第1卷，第8章：“直流电计量电路”

学习目标

如何测量电压

电压特性：存在于两点之间

选择适当的仪表范围

插图

说明

在上海自动化仪表的所有实验中，您将使用某种测试设备来测量您不能直接看到，感觉，听到，味道或嗅觉的电力方面。电力 - 至少是小而安全的数量 - 是我们的人体所无法理解的。在电力和电子领域，你最基本的“眼睛”将是一个被称为万用表的设备。万用表指示电性能（如电压，电流和电阻）的存在并测量其数量。在这个实验中，你会熟悉电压的测量。

电压是准备激励电子穿过导体的电“推”的量度。从科学的角度来说，它是单位电荷比能量，数学上定义为每库仑焦耳。它类似于流体系统中的压力：使流体流过管道的力，并以伏特（V）为单位进行测量。

您的万用表应该附带一些基本的说明。仔细阅读！如果您的万用表是数字式的，它将需要一个小电池来操作。如果是模拟的，则不需要电池来测量电压。

一些数字万用表是自动量程的。自动调整量程表只有少数选择开关（拨盘）的位置。手动量程仪对于每个基本量有几个不同的选择器位置：几个电压，几个电流和几个电阻。自动调节量程通常只在较昂贵的数字仪表上找到，而手动调节则是自动变速器在汽车中的手动变速器。自动调整量程仪自动换档，找到最佳测量范围，显示被测量的特定量。

将万用表的选择开关置于可用的最高值“直流电压”位置。自动调整量程的万用表可能只有一个直流电压的位置，在这种情况下，您需要将开关设置到该位置。将红色测试探头接触电池的正极（+），将黑色测试探头接触同一电池的负极（ - ）。仪表现在应该为您提供某种指示。如果仪表的指示是负的，则将测试探针连接反向连接到电池（在模拟仪表上，指针向左偏移而不是右偏）。

如果您的仪表是手动量程型，并且选择开关已经设置到高量程位置，则显示将很小。将选择开关移到下一个较低的直流电压范围设置，然后重新连接到电池。现在的指示应该更强，如模拟仪表指针（指针）的较大偏转或数字仪表显示屏上的更多有效数字所示。为了获得最佳效果，请将选择开关移动到不超量程的最低范围设置。据说超量程模拟仪表是“固定的”，因为针将一直强制到刻度的右侧，超过全量程刻度值。超出范围的数字仪表有时会显示字母“OL”或一系列虚线。该指示是制造商特定的。

如果只将一个测试探头接触电池的一端会发生什么？仪表如何连接电池以提供指示？这告诉我们关于电压表的使用和电压的性质是什么？电压是否在“单点”？

请务必测量多个电池的大小，并了解如何选择万用表上的最佳电压范围，以便在不超出范围的情况下为您提供最大的指示。

现在将万用表切换到可用的最低直流电压范围，然后将仪表的测试探头接触发光二极管（LED）的端子（引线）。 LED被设计成当用少量电力供电时产生光，但是LED也暴露在光下产生DC电压，有点像太阳能电池。将万用表连接到指示灯，指向明亮的光源，并记下仪表指示：

电池通过化学反应产生电压。当电池“死亡”时，它已经耗尽了原来的化学“燃料”储存。然而，LED不依靠内部的“燃料”来产生电压。而是将光能转换成电能。只要有光线照亮LED，就会产生电压。

另一个电压源是通过能量转换发生器。 “零件和材料”列表中指定的小型电动机，如果其轴由机械力转动，则可用作发电机。将电压表（您的万用表，设置为“伏特”功能）连接到电机的端子，就像连接到LED端子一样，然后用手指旋转轴。仪表应通过针偏转（模拟）或数字读数（数字）指示电压。

如果发现难以将两个测试探针与电机端子连接在一起，同时用手指旋转轴，则可以使用如下的鳄鱼夹“跳线”：

确定电压和发电机转速之间的关系？反转发生器的旋转方向并记下仪表指示的变化。当你反转轴旋转时，你改变了发电机产生的电压的极性。电压表通过针方向（模拟）或数字显示（数字）的符号显示极性。当红色表笔正极（+），黑色表笔负极（ - ）时，仪表将正常注册电压。如果施加的电压极性相反（红色为负值，黑色为正值），仪表将显示“向后”。

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