一、基本原理
電路正常工作時(shí)，電路中各點(diǎn)的工作電壓都有一個(gè)相對穩(wěn)定的正常值或動(dòng)態(tài)變化的范圍。如果電路中出現(xiàn)開路故障、短路故障或元器件性能參數(shù)發(fā)生改變時(shí)，該電路中的工作電壓也會(huì)跟著發(fā)生改變。所以電壓測量法就能通過檢測電路中某些關(guān)鍵點(diǎn)的工作電壓有或者沒有、偏大或偏小、動(dòng)態(tài)變化是否正常，然后根據(jù)不同的故障現(xiàn)象，結(jié)合電路的工作原理進(jìn)行分析找出故障的原因。
二、檢測要點(diǎn)
1．電源電壓的檢測。電源是電路正常工作的必要條件，所以當(dāng)電路出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)首先檢測電源部分。如果電源壓力表不正常，應(yīng)重點(diǎn)檢查電源電路和負(fù)載電路是否存在開路或短路故障。在通常情況下，如果電源部分有開路故障，電源就沒有電壓輸出；如果負(fù)載出現(xiàn)開路故障，電源電壓就會(huì)升高；如果負(fù)載出現(xiàn)短路故障，電源電壓會(huì)降低，甚至引發(fā)火災(zāi)；對開關(guān)電源，還應(yīng)著重檢查保護(hù)電路是否正常。
2．三極管工作電壓的檢測。通過檢測三極管各極的電位，根據(jù)三極管在電路中的工作狀態(tài)進(jìn)行分析就能找出故障原因。所以在分析和檢測前首先必須掌握各種電路的工作原理，了解被測三極管的工作狀態(tài)。
3．集成電路工作電壓的撿測。通過檢測集成電路各引腳的電壓，然后把檢測結(jié)果與正常值進(jìn)行對比就能初步判斷集成電路本身、該集成電路的相關(guān)電路或外圍元件是否存在故障。應(yīng)著重檢測電源、時(shí)鐘、信號的輸入輸出等引腳的電壓。
4．電路中某些動(dòng)態(tài)電壓的檢測。在收音機(jī)、電視機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)等設(shè)備中，其各引腳的電壓都會(huì)根據(jù)不同情況發(fā)生動(dòng)態(tài)變化。通過檢測這些電壓的動(dòng)態(tài)變化，就能快速找出故障原因。
在工業(yè)控制中，電流是閉環(huán)反饋電流環(huán)中的重要參數(shù)，大家對電流測量都比較熟悉，也比較重視。在實(shí)際中由于電壓的測量不會(huì)直接參與到反饋控制中，多數(shù)只用來監(jiān)測電壓的狀態(tài)，所以大家談?wù)摰妮^少。
雖然電壓測量不是控制領(lǐng)域的主角，但不是不可或缺。接下來談?wù)勗诠I(yè)控制電路中電壓測量的幾種方法：
常見的電壓測量是采用電阻測量，即在被測電壓點(diǎn)的兩端并聯(lián)大電阻，通過檢測標(biāo)準(zhǔn)電阻兩端的電壓來計(jì)算被測電壓的大小，如圖1所示，通過檢測標(biāo)準(zhǔn)電阻R3兩端的電壓V2，可以計(jì)算出被測的高壓電壓V1。
這種串并聯(lián)電阻的電壓測量方法，電路結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜，在低壓測量如小功率UPS,變頻器等設(shè)備中普遍使用。在使用中，需要注意并聯(lián)電阻的阻值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于被測電路阻抗，電阻過小會(huì)對被測電路分流過多，消耗功率。通常會(huì)是兆歐級，高阻值的電阻精度都不高，需要采用多個(gè)電阻串、并聯(lián)的方式，一是可以降低單個(gè)電阻的阻值，二是可以增加精度。但串聯(lián)的電阻越多，又需要考慮整體PCB板的布局以及占板面積和安裝位置。另外，這種結(jié)構(gòu)簡單的測量方法，無法實(shí)現(xiàn)電氣上的隔離，除非后級增加隔離器件，但隔離器件的增加又增加了成本，有時(shí)還需要考慮涂三防漆等以降低安規(guī)方面的風(fēng)險(xiǎn)。
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