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業(yè)余高手巧思打造絕美絕倫儀器

作者: 時間:2010-08-16 來源:網(wǎng)絡 收藏
古人云:“工欲善其事,必先利其器”。對于逆變器愛好者來講,如果要想盡可能完美地做出一臺機器來,除了有好的設(shè)計,還要有盡可能精確的調(diào)試,而要精確地調(diào)試,一些常用的儀器是必不可少的,如果沒有儀器,最好的工程師也會覺得措手無策,因為,工程師是不可能用耳朵“聽”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,請問是否正常?”我估計這個問題大多數(shù)工程師回答不了,因為,一般情況下都是看這二個輸出腳的波形,很少會去用測量電壓;同樣也有人說:“我的正弦波輸出波形怎么會是怎樣,哪位大俠給我看看!”因為胡亂繞了一個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!

隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)在的儀器價格已經(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口的HP1000M頻譜儀,可以在屏幕上直接讀出頻率來,我覺得十分神奇,一問價格,對方說:20萬人民幣!把我嚇得5分鐘緩不過神來(因為當時,我的工資還不到200元,還是校長工資,普通老師還不到這個價)。而現(xiàn)在呢,1000M的數(shù)字頻譜儀,不到5000元就可以買到了。當然,現(xiàn)在一些指標特別高的儀器,價格還是有點高,但做為我們愛好者,原則是夠用有用即可,完全可以買一些入門級的或者比入門稍高一點的儀器,價格是完全可以接受的。下面我以自已的使用體會,推薦幾款常用的儀器設(shè)備,供朋友們參考。

一、

,對搞電子的人來講,肯定是有的,現(xiàn)在數(shù)字式萬表也非常便宜了,對玩逆變器的人來講,一般的3位半表就足夠了。例如:優(yōu)利德UT58D。這款表的特點是,功能較多,除了常規(guī)的測電壓電流電阻之外,還可以測電感、電容,經(jīng)我與臺式對比,測量電感和電容的精度還可以,基本能滿足我們業(yè)余制作的要求,價格也只在150元左右,外面是一個塑膠套,手感不錯,缺點是換電池時比較麻煩,要把表體從塑膠套內(nèi)挖出來才能換電池;還有一款勝利的9805A+,功能和價格差不多。如果有條件,我建議另行再買一塊便宜一點的數(shù)字萬用表,40-50元的就可以了,做什么用呢?把表筆剪掉,焊上二個小一點的鱷魚夾,在調(diào)試機器時可以夾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、

對于玩電源的人來講,是一定要的,我認為盡可能買數(shù)字,因為使用方便,用過數(shù)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(shù)字示波器外,還有二臺模擬示波器,但一直都是在積灰塵,很少去開它。當然,現(xiàn)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(shù)碼相機還要用膠片相機一樣,這也無可指責。

示波器的一個重要指標是帶寬,帶寬越寬價格越高,好象現(xiàn)在已經(jīng)有2G帶寬以上的機器,價格當然是可以買一輛進口轎車的。而我們愛好者用的,帶寬指標不要很高,我覺得有40M左右就夠了(不過,現(xiàn)在一些廠家,帶寬虛報的現(xiàn)象十分嚴重,一些號稱40M的機器,實際帶寬只有20M左右),接下來的問題是要選一個比較可靠的品牌,現(xiàn)在的數(shù)字示波器廠家,已經(jīng)多于牛毛,一定要說誰好誰不好還真的說不好,只能找一些比較著各的廠家了。

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(wěn)定,我用了一年多了,一點問題也沒有,缺點是屏幕小了點,分辨率只有320X240,顯示波形顯得稍為粗糙點,但現(xiàn)在一般的數(shù)字示波器都用這種屏幕,也就沒得說了。不過,普源好象沒有40M的產(chǎn)品,而是50M的,型號為DS1052E,目前的價格為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(shè)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,沒有一點鋸齒感,看慣了這個屏幕,再看那些小屏幕上顯示的鋸齒感十足的波形,真的有點不舒服了。三匯這款機器,還有一個特點,就是二個通道的輸入增益是分開調(diào)節(jié)的,用起來很方便。這機器,目前的市場價為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、

的作用自不必說了,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,這是一般萬用表辦不到的。在做逆變器時,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,如果有一個電橋,你操作起來,就會方便很多。現(xiàn)在,電橋的規(guī)格也很多,隨著測量頻率的不同,價格上下也相差很大,我們一般用10K測量頻率的就夠了。我在用的是一臺同惠TH2811C,去年買時約花了1500元,現(xiàn)在1400元左右就可以拿下了。如下圖:

當然,如果預算比較少,就不一定要買臺式的LRC電橋,可以買一種手持式的電橋,我還有一臺是深圳多一牌DY-4070G,外形象一個數(shù)字式萬用表,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)可以滿足業(yè)余使用要求了。我還把它和臺式電橋做過比較,發(fā)現(xiàn)它的測量精度很不錯,且價格便宜,我當初買時為370元,現(xiàn)在300元就夠了。我想,玩逆變器的朋友不仿人手配一臺。

四、

在做逆變器時,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,一個變壓器做好后,其耐壓是不是符合要求,最好用打一下,就可以做到心中有數(shù)。的主要指標是三個,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。這一類耐壓測試儀現(xiàn)在生產(chǎn)廠家也很多,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(返廠里去修過一次)。在測高頻變壓器耐壓時,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(shè)定在2mA,可以測各類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,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,去年買時為1200元。


五、

我們在調(diào)試逆變器時,一般總想知道現(xiàn)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,配一臺就會使調(diào)試工作顯得十分方便。常規(guī)的電參儀,一般能顯示電壓、功率、功率因數(shù)、電流(四窗口),有的還有一項頻率(五窗口),調(diào)試逆變器一般最好能買五窗口的,因為,頻率這項對調(diào)試逆變器來講是十分重要的。這類儀器一般最大功率可以在3000W以上,所以,對于常見的小功率逆變器的調(diào)試,是夠用的了?,F(xiàn)在,這種電參儀的價格一般在400-500元左右。

下圖一臺是杭州威博電子生產(chǎn)的FP1020電參儀,有五個顯示窗口,里面的工藝超好(我拆開看過),價格為400元,缺點是數(shù)碼管比較暗,像我這樣的視力不太好的人來講,看出來不舒服,所以我平時不太去用它。

下圖一臺是杭州電子市場的一家公司自已試產(chǎn)的電參儀,好象沒有量產(chǎn),市場不太買得到,它有六個窗口,優(yōu)點是數(shù)碼管亮度很高,看起來省力,所以我平時調(diào)試逆變器都用這一臺,價格只有360元。

六、

如果是做正弦波逆變器,如果想知道自已做出來的正弦波逆變器其波形倒底好不好,那么,最好有一臺。我也曾為這個問題傷過腦筋,原因有二個:一是價格太高,買這樣一臺東西,需要有點決心;二是選型問題,現(xiàn)在市場上的,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),一定要買輸入電壓為300V的那種,而這種輸入電壓的就不多了。找來找去,找到北京有一家生產(chǎn)的一臺全數(shù)字失真度儀,一問價格,要2W多,算了,買不起。最后,把目光定在固緯的GAD-201D,它最大輸入為300V,全自動量程,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,市場價格大約在3500左右。但總還是覺得太貴,后來在淘寶上看到深圳有賣二手失真儀的,有一臺為650元,于是就買來了,一試,原來是壞的,根本不能用,賣家還算好說話,同意我退貨,來回一共損失了約200元左右的運費。后來,在杭州電子市場的一位朋友的幫助下,終于買到了一臺全新的固緯GAD-201G,蘇州產(chǎn)的,價格是3000元。這款失真儀也可算是經(jīng)典產(chǎn)品了,仿制的廠家很多,廣東產(chǎn)的有一款叫“龍威”的201G,和固緯的一模一樣,價格只有2000元左右。

固緯這款失真度儀,使用十分方便,剛開始用時,要手動校正一下測試頻率(調(diào)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設(shè)定,2秒左右,就可以從右邊的表頭上讀出失真度數(shù)據(jù),從左邊的表頭上讀出被測試的電壓。如果是調(diào)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(diào)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(diào)到最佳點的。有了失真度儀,我找到了一個最佳數(shù)據(jù),在正負12V電源下,輸出正弦波幅度為4Vpp時,失真度最好,只有0.7%,而輸出到8Vpp時,失真度就上升到1.6%了。還有,調(diào)試用ICL8038函數(shù)塊產(chǎn)生的正弦波波形時,有三個電位器要調(diào)整,單用目測根本調(diào)不好,用失真度儀調(diào)試,很快就可以調(diào)好,8038輸出的正弦波失真最佳可以調(diào)到1%以下,如果加一個簡單的濾波電路,失真度可以下降到0.5%。

七、穩(wěn)壓電源

調(diào)試逆變器,可以用電瓶,但有一臺或二臺穩(wěn)壓電源,還是必要的。我覺得至少要有一臺30V5A的穩(wěn)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,就可以顯示到MA級。這臺電源做什么用呢?我一般有二個用途:一是調(diào)試SPWM驅(qū)動板,把電壓調(diào)到12V,接在SPWM驅(qū)動板的電源輸入腳,讓SPWM工作,這是,電流表上顯示工作電流,我可以據(jù)這個電流的大小,大致判斷驅(qū)動板工作是否正常。如果驅(qū)動板上有問題,如短路等等,因為穩(wěn)壓電流有電流限止,一般也不會把板子燒得面目全非;二是用來調(diào)試前級,即升壓部分,把電壓調(diào)到12V或24V,接在前級BT輸入的端口處,這時,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,即使電路有什么問題,也不會燒功率管,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30V串起來成60V,當母線電源,可以用來調(diào)試H橋,如果正常的話,H橋出來的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、實用型配置:

1.UT58D萬用表一個 150元

2.50M普源數(shù)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 50元

合計:2200元

二、準專業(yè)型配置:

1.萬用表二個 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

5.一臺 500元

6.0-30V5A 雙路穩(wěn)壓電源一臺 500元

7.0-30V5A 單路穩(wěn)壓電源一臺 400元

8.0-100A直流電流表一個 50元

合計:5300元

三“豪華型”配置

1.萬用表二個 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(shù)儀一臺 500元

6.0-30V5A 雙路穩(wěn)壓電源一臺 500元

7.0-30V5A 單路穩(wěn)壓電源一臺 400元

8.0-100A直流電流表一個 50元

9.GA-210失真儀一臺3000元

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



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