2025年5月9日 星期五

指針電表的測量原理

既然數位表都寫這麼多了
指針表也來寫一下好了
指針表內部的表頭有一個螺旋狀的金屬提供指針復位所需要的力矩



由於這個金屬彈性的關係,指針不可能會對電流(磁場)有快速的反應
因此電磁鐵(動圈)通電後理論上就只會對電流的平均值產生反應
加上指針的偏轉方向和動圈的磁性有絕對的關係
為了讓指針固定往同一個方向旋轉(順時針)
輸入的電流就必須是直流電才行
因此測量交流電壓時就和我們之前說的一般數位電表一樣
必須先過一個半波整流後再輸入動圈
所以理論上指針表的刻度一定是固定波形因數(約2.22)所設定出來的

我們依照上次的方法利用指針表再做一次實驗就可以確認了
原本的ACV電壓為13V


半波整流測量出來的電壓為12V,扣降壓降0.7V後幾乎是相同的


全波整流測量出來的電壓為23.5V,扣掉壓降1.4V後大約也是2倍


但部分指針表有一個神奇的孔位,很多人都沒用過
那就是「OUT+」,或標示為OUTPUT (+)


我們將紅色表筆插入這個孔位,再測量一次半波整流和全波整流的電壓
半波整流和全波整流的電壓都為0



難道這個指針表是true rms!!
當然不可能,那為甚麼會和之前數位true rms的電表有一樣結果
有數字就是一般電表,0就是true rms電表?
沒那麼簡單...
這頂多只能說明在訊號進入前是否有將DC濾掉

我們將指針表拆開看看就知道了
out+檔位的走線可以看出來在交流電輸入後會經過一個交流電容和限流電阻
最後進入表頭前再經過一支整流二極體
所以當我們輸入半波或全波整流的DC
這個耦合電容會濾掉幾乎全部的DC訊號
測出來當然就會是0了
單純+的孔位就沒有經過交流電容
所以可以測量半波或全波整流後的直流電
但...測量出來的結果是沒有太大意義的



那這個OUT+的檔位是幹嘛用的呢?
最主要就是測量帶有直流偏壓的交流信號
例如音頻放大電路,或信號產生器等
幾乎都是音響或放大電路才會需要使用的

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