在设备维修中,笔者用指针万用表测某处电压时,若万用表拨至直流电压挡,测试值为50V,而拨至交流电压挡,测试值约110V。再用数字万用表确认,此处电压为直流50V,无交流电压。由此可见,用指针万用表交流电压挡测试直流电压时,显示值为所测直流电压的两倍左右,而非零伏。
为什么会出现上述问题呢?这完全是由指针万用表自身工作原理所决定的。指针万用表属磁电系仪表,利用载流导体在磁场中受力运动,其指针偏转角度与表头流过的电流成正比。由于磁电系表头只允许通过直流电流,因此,要想测交流电压时,是将交流电压整流后,再送人表头进行测量的、其测量原理如下图所示。
图中D1为工作二极管,D2为保护二极管,R为量程电阻。在测量电压的正半周,D1导通,表头有电流流过;而在测量电压负半周时,D1截止,测量电压直接通过D2闭合,从而对表头起分流保护作用。可见,通过表头的电流是单向脉动电流,此时指针偏转角度与单向脉动电流的平均值成正比。但实际上,为使用方便,万用表刻度尺是按有效值进行刻度的,其有效值I与平均值Ip之比称为波形系数K,对于单向脉动电流而言,波形系数K=2.22,也就是说,指针万用表显示值(有效值),是被测交流平均值的2.22倍。如果用交流电压挡误测直流电压时,平均值就是直流电压值,此时万用表显示值正好是被测直流电压两倍左右。
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