指針型三用電表的電路_解決篇

我們將指針型三用電表拆開看看

裡面有兩組電池，3V+9V(這也是早就知道的事)

基本上9V只有調整到10K電阻檔才有功能

主要目的只是提供更高的電壓才能驅M歐等級的外電阻

實際量測，3V的正極是和9V的負極連接

也就是兩組電池是串聯的

再測量3V電池的負極，和電表正極(紅探針)相連

3V正極則隨著電阻檔(1-10K)的不同，和電表負極有20-20K歐左右的電阻

10K檔則是要連接到9V的正極才有阻值

再量測表頭的負極，和電表的負極也是相連的

表頭的正極則隨著V、I不同檔位有不同阻值

但切到R檔就是不通的(電池拆掉的時候)

這樣一切就說得通了

電路示意圖如下

基本上表頭的電流一定要從正極流向負極

指針才會向右順時針偏轉

當測量電壓或電流時

電表由外界供電，電流都是從表頭正極流向負極

但要量電阻時，必須由電表自己對待測電阻供電

為了保持電流還是要從表頭的正極進入

內建電源只好將負極連接在電表正極(紅探針)的地方

這樣表頭的電流方向才會是正確的

若不知道，真的會被他搞死...

指針型三用電表的電路_問題篇

三用電表可以測LED燈，應該是基本都知道的了

詳細可以看這篇，就不再重述

基本上我們的習慣就是紅為正、黑為負

所以測量二極體或LED時

紅探針(正極)接長腳(正)，黑探針(負極)接短腳(負)

但忽然發現，指針型電表怎麼是相反的？

必須紅探針(正極)接短腳(負)，黑探針(負極)接長腳(正)

LED才會亮

直接用另一台電表測量

負極輸出高電位，正極輸出低電位

也就是黑為正，紅為負

有趣了~~

實際測量看看

電阻檔1-1K，輸出都約3.2V

10K檔約10.3V

改裝直交流兩用數位雙顯電表

之前教具醫生計畫在北斗國中看到這個交流電錶

很新奇啊~~

當時對於原理還沒有概念

不過有些事就是需要時間發酵...

最近維修雙顯電表又開始研究了一大堆週邊的東西

但也因為這樣有了一些靈感

不管是指針還是數位，基本都還是利用直流電流來轉換

那如果直接通入交流電呢？

就把它轉成直流電不就好了

搞了一陣子

嘗試將這個直流雙顯電錶弄成直交流兩用的顯示器

這樣我的六段交直流電源供應器就可以發揮更大的功效了

基本上電流的部分就是讓他通過一組橋式全波整流

橋式整流原則上只會降壓不會耗能

所以測量直流電流幾乎和直接接電錶一樣

所以不管輸入是直流還是交流

都可以正常顯示安培數

不過交流電流實際上還是會小一點

就當作參考吧

但電壓呢？

當然也可以再給他一組全橋

但這樣壓降會有1-1.4V左右

我的電源，AC原則上3-12V

壓降如果超過1V，比例就很大了

所以決定用半橋來處理，壓降約0.5-0.7V

但半橋會讓偵測出來的電壓只有一半左右

這時就是關鍵了

在loading後端和電壓偵測線並聯一個濾波補充電容

當電容越大，電壓就可以拉上去

電路圖如下

裁了一個小麵包板集成

這樣未來如果需要更動電容的大小才會方便

可以看看以下實驗的結果

就以中間值約AC 7.5V來當作參考值

沒有補充電容

電容0.001微法(103)

電容0.01微法(104)

電容0.22微法

電容1微法

電容10微法

但電容值和VCC有關

所以只能犧牲最高和最低兩個極端電壓的部分會比較不準

測試的結果發現0.22微法差不多

電表電源外掛，才不會受到VCC太小無法驅動的問題

最後用電表再確認一下準確值

左邊電表是電流值，右邊電表是負載的電壓值

AC

DC

不錯用的好東西啊~~

不同阻抗的電壓總和_消除相位移篇

串電感會讓電流落後又怎樣？會爆炸嗎？

這對用電戶確實不會怎樣

但對台電就會了

這件事和功率因數(PF，Power Factor)有關

詳細可以先看這篇，就不再多說了

因此若電感讓電流落後使得PF下降

那再串電容補上落後的電流不就可以提高PF了

沒錯，真實世界我們確實是這麼做的

這就是所謂的電容補償

但沒實驗沒真相

我們先做一個LR的電路

抓出負載和VCC的波形

VCC是藍線，負載是橘線

可以看到兩者有明顯相位差

因為示波器抓的是負載，所以電流這時候反而是超前的

總之就是有相位差就對了

功率表顯示PF為0.62

這時我們在電感前再串聯電容

就可以把落後的電流補上了

正常需要串接交流電容

但我沒有那麼大容量的交流電容

所以暫時用電解電容(直流電容)先頂著

反向充電時直流電容無法放電，所以會發熱

不能串太久，只是實驗而已，看到現象就好

而且一定要低壓，交萬別接AC110

不然就要打110了

電容需要多少是需要和電感值搭配的

若電容太小，這時電流反而會超前太多

示波器上橘線的顯示是落後(因為是抓負載的波形，還記得嗎？)

47微法，PF0.72

所以慢慢增加電容量(直接並聯就可以了)

示波器上的橘線就會慢慢往前，最後會和藍線幾乎吻合

47+22微法，PF0.89

47+22+10微法，PF0.90-0.92

功率表顯示PF，明顯提高許多了

所以要消除電感產生的相位移(功率因數下降)，電容補償是絕對有效的

但如果再繼續往上補呢(補越多越好??)

橘線反而超前，就沒有效果了

220微法，PF0.72

所以事實告訴我們學校不能補過頭...