業(yè)余高手巧思打造絕美絕倫儀器

發(fā)布時(shí)間:2010-11-18 23:46    發(fā)布者:conniede
關(guān)鍵詞: 測試儀 , 電橋 , 電源 , 示波器 , 萬(wàn)用表
古人云:“工欲善其事,必先利其器”。對于逆變器愛(ài)好者來(lái)講,如果要想盡可能完美地做出一臺機器來(lái),除了有好的設計,還要有盡可能精確的調試,而要精確地調試,一些常用的儀器是必不可少的,如果沒(méi)有儀器,最好的工程師也會(huì )覺(jué)得措手無(wú)策,因為,工程師是不可能用耳朵“聽(tīng)”出電壓的波形,也不可能用鼻子“嗅”出電壓的高低。經(jīng)?吹接行┡笥言谫N子里大叫:“我3525的11腳和14腳輸出電壓是XXX伏,請問(wèn)是否正常?”我估計這個(gè)問(wèn)題大多數工程師回答不了,因為,一般情況下都是看這二個(gè)輸出腳的波形,很少會(huì )去用萬(wàn)用表測量電壓;同樣也有人說(shuō):“我的正弦波輸出波形怎么會(huì )是怎樣,哪位大俠給我看看!”因為胡亂繞了一個(gè)AC濾波電感,多少電感量也不知道就裝上去了,波形好得了嘛!

隨著(zhù)科技的發(fā)展,現在的儀器價(jià)格已經(jīng)十分便宜的了。記得在上世紀90年代,我曾在杭州的一家科研單位看到一臺美國進(jìn)口的HP1000M頻譜儀,可以在屏幕上直接讀出頻率來(lái),我覺(jué)得十分神奇,一問(wèn)價(jià)格,對方說(shuō):20萬(wàn)人民幣!把我嚇得5分鐘緩不過(guò)神來(lái)(因為當時(shí),我的工資還不到200元,還是校長(cháng)工資,普通老師還不到這個(gè)價(jià))。而現在呢,1000M的數字頻譜儀,不到5000元就可以買(mǎi)到了。當然,現在一些指標特別高的儀器,價(jià)格還是有點(diǎn)高,但做為我們愛(ài)好者,原則是夠用有用即可,完全可以買(mǎi)一些入門(mén)級的或者比入門(mén)稍高一點(diǎn)的儀器,價(jià)格是完全可以接受的。下面我以自已的使用體會(huì ),推薦幾款常用的儀器設備,供朋友們參考。

一、萬(wàn)用表




萬(wàn)用表,對搞電子的人來(lái)講,肯定是有的,現在數字式萬(wàn)表也非常便宜了,對玩逆變器的人來(lái)講,一般的3位半表就足夠了。例如:優(yōu)利德UT58D。這款表的特點(diǎn)是,功能較多,除了常規的測電壓電流電阻之外,還可以測電感、電容,經(jīng)我與臺式電橋對比,測量電感和電容的精度還可以,基本能滿(mǎn)足我們業(yè)余制作的要求,價(jià)格也只在150元左右,外面是一個(gè)塑膠套,手感不錯,缺點(diǎn)是換電池時(shí)比較麻煩,要把表體從塑膠套內挖出來(lái)才能換電池;還有一款勝利的9805A+,功能和價(jià)格差不多。如果有條件,我建議另行再買(mǎi)一塊便宜一點(diǎn)的數字萬(wàn)用表,40-50元的就可以了,做什么用呢?把表筆剪掉,焊上二個(gè)小一點(diǎn)的鱷魚(yú)夾,在調試機器時(shí)可以?shī)A在電路板上測電壓或電流,非常方便,例如測前級BT輸入電壓,測高壓電容二端的高壓等等。

二、示波器

對于玩電源的人來(lái)講,示波器是一定要的,我認為盡可能買(mǎi)數字示波器,因為使用方便,用過(guò)數字示波器一般就不想再用模擬示波器了。我辦公室里,除了有幾臺數字示波器外,還有二臺模擬示波器,但一直都是在積灰塵,很少去開(kāi)它。當然,現在因為使用習慣的原因喜歡用模擬示波器的人也有,就象不喜歡數碼相機還要用膠片相機一樣,這也無(wú)可指責。

示波器的一個(gè)重要指標是帶寬,帶寬越寬價(jià)格越高,好象現在已經(jīng)有2G帶寬以上的機器,價(jià)格當然是可以買(mǎi)一輛進(jìn)口轎車(chē)的。而我們愛(ài)好者用的,帶寬指標不要很高,我覺(jué)得有40M左右就夠了(不過(guò),現在一些廠(chǎng)家,帶寬虛報的現象十分嚴重,一些號稱(chēng)40M的機器,實(shí)際帶寬只有20M左右),接下來(lái)的問(wèn)題是要選一個(gè)比較可靠的品牌,現在的數字示波器廠(chǎng)家,已經(jīng)多于牛毛,一定要說(shuō)誰(shuí)好誰(shuí)不好還真的說(shuō)不好,只能找一些比較著(zhù)各的廠(chǎng)家了。

我自已經(jīng)常在用的二臺,一臺是北京普源,一臺是杭州三匯。這二臺機器各有特色,普源的品牌自不用多講,機器很穩定,我用了一年多了,一點(diǎn)問(wèn)題也沒(méi)有,缺點(diǎn)是屏幕小了點(diǎn),分辨率只有320X240,顯示波形顯得稍為粗糙點(diǎn),但現在一般的數字示波器都用這種屏幕,也就沒(méi)得說(shuō)了。不過(guò),普源好象沒(méi)有40M的產(chǎn)品,而是50M的,型號為DS1052E,目前的價(jià)格為1600元左右,還提供三年保修,所以非常超值。

三匯40M示波器DST3042B,我主要看中它的寬屏設計,屏幕為7寸,分辮率為800X480,所以,顯示的波形非常細膩,特別顯示正弦波,非常圓滑自然,沒(méi)有一點(diǎn)鋸齒感,看慣了這個(gè)屏幕,再看那些小屏幕上顯示的鋸齒感十足的波形,真的有點(diǎn)不舒服了。三匯這款機器,還有一個(gè)特點(diǎn),就是二個(gè)通道的輸入增益是分開(kāi)調節的,用起來(lái)很方便。這機器,目前的市場(chǎng)價(jià)為1850元左右

下圖為我的普源DS1102E/100M示波器:



下圖為三匯DST3042B寬屏示波器:



三、電橋

電橋的作用自不必說(shuō)了,可以測電阻、電容、電感、Q值等等,而且測量精度很高,以電阻為例,一般的電橋就可以測到0.1MR的精度,這是一般萬(wàn)用表辦不到的。在做逆變器時(shí),我們經(jīng)常要測高頻變壓器的電感量、漏感等,還要測電流取樣電阻的阻值(一般在0.1R左右),所以,如果有一個(gè)電橋,你操作起來(lái),就會(huì )方便很多,F在,電橋的規格也很多,隨著(zhù)測量頻率的不同,價(jià)格上下也相差很大,我們一般用10K測量頻率的就夠了。我在用的是一臺同惠TH2811C,去年買(mǎi)時(shí)約花了1500元,現在1400元左右就可以拿下了。如下圖:



當然,如果預算比較少,就不一定要買(mǎi)臺式的LRC電橋,可以買(mǎi)一種手持式的電橋,我還有一臺是深圳多一牌DY-4070G,外形象一個(gè)數字式萬(wàn)用表,可以測電阻(最大分辨率可以測到10MR),電感(最大分辨率可以測到0.1UH),電容(最高分辨率可以測到0.1P),一般情況下已經(jīng)可以滿(mǎn)足業(yè)余使用要求了。我還把它和臺式電橋做過(guò)比較,發(fā)現它的測量精度很不錯,且價(jià)格便宜,我當初買(mǎi)時(shí)為370元,現在300元就夠了。我想,玩逆變器的朋友不仿人手配一臺。



四、耐壓測試儀

在做逆變器時(shí),我們經(jīng)常要做變壓器,高頻的或工頻的,有的變壓器往往是工作在很高電壓的狀態(tài)下,所以,一個(gè)變壓器做好后,其耐壓是不是符合要求,最好用耐壓測試儀打一下,就可以做到心中有數。耐壓測試儀的主要指標是三個(gè),一是交流還是直流,或者二者都有;二是最高輸出電壓,一般有5KV就夠了;三是漏電流,一般20mA就可以了。這一類(lèi)耐壓測試儀現在生產(chǎn)廠(chǎng)家也很多,比較典型的是2672系列的。我在用的一臺是常州藍光生產(chǎn)的LK2672,使用情況還可以(返廠(chǎng)里去修過(guò)一次)。在測高頻變壓器耐壓時(shí),一般是測繞組間的耐壓,可以用交流檔打,1.5KV,20秒鐘不穿就可以了。該儀器的直流檔,如果把漏電流設定在2mA,可以測各類(lèi)功率二極管的反向耐壓。使用耐壓測試儀一定要注意安全,桌面上最好墊一塊絕緣橡膠,操作時(shí),一定等高壓全部回落后再去拿測試器件。下圖便是LK2672耐壓測試儀的外形,輸出有交流直流二路,最大電壓5KV,漏電流2、20mA二檔,去年買(mǎi)時(shí)為1200元。



五、交流電參數儀

我們在調試逆變器時(shí),一般總想知道現在的輸出功率是多少,頻率是多少,還有輸出電壓是多少?所以,配一臺交流電參數儀就會(huì )使調試工作顯得十分方便。常規的電參儀,一般能顯示電壓、功率、功率因數、電流(四窗口),有的還有一項頻率(五窗口),調試逆變器一般最好能買(mǎi)五窗口的,因為,頻率這項對調試逆變器來(lái)講是十分重要的。這類(lèi)儀器一般最大功率可以在3000W以上,所以,對于常見(jiàn)的小功率逆變器的調試,是夠用的了,F在,這種電參儀的價(jià)格一般在400-500元左右。

下圖一臺是杭州威博電子生產(chǎn)的FP1020電參儀,有五個(gè)顯示窗口,里面的工藝超好(我拆開(kāi)看過(guò)),價(jià)格為400元,缺點(diǎn)是數碼管比較暗,像我這樣的視力不太好的人來(lái)講,看出來(lái)不舒服,所以我平時(shí)不太去用它。



下圖一臺是杭州電子市場(chǎng)的一家公司自已試產(chǎn)的電參儀,好象沒(méi)有量產(chǎn),市場(chǎng)不太買(mǎi)得到,它有六個(gè)窗口,優(yōu)點(diǎn)是數碼管亮度很高,看起來(lái)省力,所以我平時(shí)調試逆變器都用這一臺,價(jià)格只有360元。



六、失真度儀

如果是做正弦波逆變器,如果想知道自已做出來(lái)的正弦波逆變器其波形倒底好不好,那么,最好有一臺失真度儀。我也曾為這個(gè)問(wèn)題傷過(guò)腦筋,原因有二個(gè):一是價(jià)格太高,買(mǎi)這樣一臺東西,需要有點(diǎn)決心;二是選型問(wèn)題,現在市場(chǎng)上的失真度儀,大多是為測試功放的失真度量身定做的,一般最大輸入電壓只有100V,而我們測逆變器(不想用分壓的方法),一定要買(mǎi)輸入電壓為300V的那種,而這種輸入電壓的就不多了。找來(lái)找去,找到北京有一家生產(chǎn)的一臺全數字失真度儀,一問(wèn)價(jià)格,要2W多,算了,買(mǎi)不起。最后,把目光定在固緯的GAD-201D,它最大輸入為300V,全自動(dòng)量程,但用的是指針式表頭顯示,左一表頭顯示電壓,右一表頭顯示失真度,市場(chǎng)價(jià)格大約在3500左右。但總還是覺(jué)得太貴,后來(lái)在淘寶上看到深圳有賣(mài)二手失真儀的,有一臺為650元,于是就買(mǎi)來(lái)了,一試,原來(lái)是壞的,根本不能用,賣(mài)家還算好說(shuō)話(huà),同意我退貨,來(lái)回一共損失了約200元左右的運費。后來(lái),在杭州電子市場(chǎng)的一位朋友的幫助下,終于買(mǎi)到了一臺全新的固緯GAD-201G,蘇州產(chǎn)的,價(jià)格是3000元。這款失真儀也可算是經(jīng)典產(chǎn)品了,仿制的廠(chǎng)家很多,廣東產(chǎn)的有一款叫“龍威”的201G,和固緯的一模一樣,價(jià)格只有2000元左右。

固緯這款失真度儀,使用十分方便,剛開(kāi)始用時(shí),要手動(dòng)校正一下測試頻率(調到50Hz),以后測試就很方便了,只要把電纜夾在逆變器的輸出端,所有量程全由機器自動(dòng)設定,2秒左右,就可以從右邊的表頭上讀出失真度數據,從左邊的表頭上讀出被測試的電壓。如果是調試純硬件正弦波電路,有了這款失真度儀可真算是如虎添翼了,例如,調文氏電橋振蕩器,因為該振蕩器在不同輸出電壓情況下,正弦波的質(zhì)量相差很大,單憑眼睛看是很難調到最佳點(diǎn)的。有了失真度儀,我找到了一個(gè)最佳數據,在正負12V電源下,輸出正弦波幅度為4Vpp時(shí),失真度最好,只有0.7%,而輸出到8Vpp時(shí),失真度就上升到1.6%了。還有,調試用ICL8038函數塊產(chǎn)生的正弦波波形時(shí),有三個(gè)電位器要調整,單用目測根本調不好,用失真度儀調試,很快就可以調好,8038輸出的正弦波失真最佳可以調到1%以下,如果加一個(gè)簡(jiǎn)單的濾波電路,失真度可以下降到0.5%。



七、穩壓電源

調試逆變器,可以用電瓶,但有一臺或二臺穩壓電源,還是必要的。我覺(jué)得至少要有一臺30V5A的穩壓電源,電流表和電壓表最好是雙四位的,這樣,在顯示電流時(shí),就可以顯示到MA級。這臺電源做什么用呢?我一般有二個(gè)用途:一是調試SPWM驅動(dòng)板,把電壓調到12V,接在SPWM驅動(dòng)板的電源輸入腳,讓SPWM工作,這是,電流表上顯示工作電流,我可以據這個(gè)電流的大小,大致判斷驅動(dòng)板工作是否正常。如果驅動(dòng)板上有問(wèn)題,如短路等等,因為穩壓電流有電流限止,一般也不會(huì )把板子燒得面目全非;二是用來(lái)調試前級,即升壓部分,把電壓調到12V或24V,接在前級BT輸入的端口處,這時(shí),前級升壓電路就工作了,可以測試D極空載波形,可以測試高壓輸出電壓,也可以測試低壓空載電流等等,同樣道理,即使電路有什么問(wèn)題,也不會(huì )燒功率管,非常安全。

如果條件允許,最好再有一臺30V+30V的雙路電源,把二個(gè)30V串起來(lái)成60V,當母線(xiàn)電源,可以用來(lái)調試H橋,如果正常的話(huà),H橋出來(lái)的AC電壓為36-40V,可以直接用100W36V的工礦燈泡做負載。

下面是幾種推薦配置,供朋友們參考:

一、實(shí)用型配置:

1.UT58D萬(wàn)用表一個(gè) 150元

2.50M普源數字示波器DS1052E一臺 1600元

3.30V5A電源一臺 400元

4.0-100A直流電流表一個(gè) 50元

合計:2200元

二、準專(zhuān)業(yè)型配置:

1.萬(wàn)用表二個(gè) 200元

2.40M寬屏示波器DST3042B一臺 1850元

3.手持式電橋一臺 400元

4.交直流耐壓測試儀一臺 1400元

5.交流電參數儀一臺 500元

6.0-30V5A 雙路穩壓電源一臺 500元

7.0-30V5A 單路穩壓電源一臺 400元

8.0-100A直流電流表一個(gè) 50元

合計:5300元

三“豪華型”配置

1.萬(wàn)用表二個(gè) 200元

2.寬屏示波器DST3042B一臺 1850元

3.電橋2811C一臺 1400元

4.交直流耐壓測試儀2672一臺 1400元

5.交流電參數儀一臺 500元

6.0-30V5A 雙路穩壓電源一臺 500元

7.0-30V5A 單路穩壓電源一臺 400元

8.0-100A直流電流表一個(gè) 50元

9.GA-210失真儀一臺3000元

合計:9300元(電源網(wǎng)原創(chuàng )轉載請注明出處)
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