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(luò)

英飛凌汽車電子生態(tài)圈
- 掃碼關(guān)注
  獲取最新最全汽車電子
  技術(shù)方案與實(shí)用技巧

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(jī)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?yàn)?，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。?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?yàn)椋话闱闆r下都是看這二個輸出腳的波形，很少會去用萬用表測量電壓；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?yàn)楹鷣y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(jì)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，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?yàn)楫?dāng)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(dāng)然，現(xiàn)在一些指標(biāo)特別高的儀器，價格還是有點(diǎn)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(diǎn)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、萬用表

萬用表，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(diǎn)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)我與臺式電橋對比，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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)的鱷魚夾，在調(diào)試機(jī)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、示波器

對于玩電源的人來講，示波器是一定要的，我認(rèn)為盡可能買數(shù)字示波器，因?yàn)槭褂梅奖?，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(dāng)然，現(xiàn)在因?yàn)槭褂昧?xí)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(jī)還要用膠片相機(jī)一樣，這也無可指責(zé)。

示波器的一個重要指標(biāo)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(jī)器，價格當(dāng)然是可以買一輛進(jìn)口轎車的。而我們愛好者用的，帶寬指標(biāo)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(yán)重，一些號稱40M的機(jī)器，實(shí)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(jī)器各有特色，普源的品牌自不用多講，機(jī)器很穩(wěn)定，我用了一年多了，一點(diǎn)問題也沒有，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(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(xì)膩，特別顯示正弦波，非常圓滑自然，沒有一點(diǎn)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(diǎn)不舒服了。三匯這款機(jī)器，還有一個特點(diǎn)，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(jī)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、電橋

電橋的作用自不必說了，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(dāng)然，如果預(yù)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(dāng)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、耐壓測試儀

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，最好用耐壓測試儀打一下，就可以做到心中有數(shù)。耐壓測試儀的主要指標(biāo)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(lán)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、交流電參數(shù)儀

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，配一臺交流電參數(shù)儀就會使調(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(xiàng)頻率（五窗口），調(diào)試逆變器一般最好能買五窗口的，因?yàn)?，頻率這項(xiàng)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(diǎn)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(diǎn)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、失真度儀

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，最好有一臺失真度儀。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(diǎn)決心；二是選型問題，現(xiàn)在市場上的失真度儀，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(yùn)費(fèi)。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(jī)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?yàn)樵撜袷幤髟诓煌敵鲭妷呵闆r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(diǎn)的。有了失真度儀，我找到了一個最佳數(shù)據(jù)，在正負(fù)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?yàn)榉€(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(dāng)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(fù)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(zhǔn)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