測(cè)試功能
實(shí)例研究

工具：Fluke 117C 電氣技術(shù)人員用萬(wàn)用表 測(cè)量：高阻抗用于排查靈敏電子線路或控制回路，低阻抗用于檢測(cè)虛假電壓。

　　作為一名電工的工作類似于雷達(dá)操作員的工作，因?yàn)樾枰獧z測(cè)眼睛看不到的東西。他必須能夠判斷出什么是真實(shí)的，什么是虛假的，并需要將危險(xiǎn)情況與只是看上去有危險(xiǎn)的情況區(qū)分開(kāi)?，F(xiàn)在，Walstad 擁有了一個(gè)可幫助他進(jìn)行這些重要抉擇的新工具：Fluke 117C 數(shù)字式萬(wàn)用表 (DMM)。

　　Walstad 是**公司的一名熟練電工。在平均一周當(dāng)中，他負(fù)責(zé)對(duì)與電氣安裝、維護(hù)和維修相關(guān)的各種問(wèn)題進(jìn)行處理。一個(gè)經(jīng)常性的挑戰(zhàn)就是確定為什么一臺(tái)設(shè)備工作不正常，并查找使電流停止流動(dòng)的有故障接觸器、熔斷器、繼電器或斷開(kāi)的導(dǎo)線。

　　有時(shí)，一個(gè)數(shù)字式萬(wàn)用表甚至在一個(gè)不應(yīng)該通電的電路上也會(huì)顯示出存在電壓。它是一個(gè)真實(shí)的潛在危險(xiǎn)電壓？還是僅僅是一個(gè)由通電導(dǎo)線和相鄰未使用的導(dǎo)線之間的電容耦合所產(chǎn)生的虛假電壓？

　　前幾天，我碰到過(guò)電路上顯示"73 V 電壓的情況，"這個(gè)擁有 30 多年經(jīng)驗(yàn)的 Walstad 說(shuō)道。所涉及的電路是制造預(yù)澆鑄混凝土燈桿的工廠中用于將材料從混合機(jī)移動(dòng)到模具的一個(gè)控制電路。在潮濕、臟污的工廠環(huán)境中，存在著很多潛在問(wèn)題。"它原本是 110V，其它電壓都不行"。

圍剿虛假電壓

　　過(guò)去，對(duì)這樣一種電壓指示進(jìn)行探查對(duì)于技術(shù)人員來(lái)說(shuō)只是一個(gè)耗費(fèi)時(shí)間的徒勞之舉，因?yàn)樗麄兯鶎ふ业氖且粋€(gè)從來(lái)就不存在的問(wèn)題。它可以通過(guò)一個(gè)低阻抗模擬儀表或一個(gè)螺線管測(cè)試儀來(lái)搜索出虛假電壓，但需要帶上一個(gè)額外的工具。

　　Walstad 得到了一個(gè)額外的幫助。那天他所使用的 Fluke 117C 數(shù)字式萬(wàn)用表具有雙阻抗測(cè)試能力：具有常規(guī)的高阻抗測(cè)試能力以及用于檢測(cè)虛假電壓的低阻抗功能。通過(guò)切換到萬(wàn)用表的 Auto-V/LoZ（低阻抗）測(cè)試功能，Walstad 可立即看到，其實(shí)這個(gè) 73 V 電壓只不過(guò)是一個(gè)虛假電壓。"這使我用不著再返回汽車去取另外一個(gè)儀表了"，Walstad 說(shuō)。

虛假電壓貌似真實(shí)

　　有當(dāng)通電電路和未通電導(dǎo)線相互離的很近時(shí)（例如在通一個(gè)導(dǎo)線管或走線槽中），就會(huì)產(chǎn)生虛假電壓。這種情況可形成一個(gè)電容器，會(huì)在通電導(dǎo)線和相鄰的未使用導(dǎo)線之間產(chǎn)生電容耦合。

　　在將萬(wàn)用表導(dǎo)線置于敞開(kāi)電路和中性導(dǎo)體之間時(shí)，就會(huì)通過(guò)萬(wàn)用表的輸入有效地形成一個(gè)完整電路。所連接的熱導(dǎo)體和浮置導(dǎo)體之間的電容與萬(wàn)用表輸入阻抗相結(jié)合而形成一個(gè)分壓器。萬(wàn)用表隨后測(cè)量并顯示所得的電壓值。

　　今天的多數(shù)數(shù)字式萬(wàn)用表都具有可以顯示這種虛假電壓（給出帶電導(dǎo)體的虛假印象）的足夠高輸入阻抗。萬(wàn)用表實(shí)際所測(cè)量的是耦合到斷開(kāi)導(dǎo)體中的電壓。但有時(shí)，這些電壓可以達(dá)到"硬接線"電壓的 80% - 85%。如果沒(méi)有將它們作為虛假電壓識(shí)別出來(lái)，就會(huì)在對(duì)電路問(wèn)題進(jìn)行故障排查時(shí)耗費(fèi)額外的時(shí)間、精力和資金。

阻抗如何影響測(cè)試

　　需多數(shù)用于測(cè)試工業(yè)、電氣和電子系統(tǒng)的數(shù)字式萬(wàn)用表都具有大于 1 兆歐的高阻抗輸入電路。這意味著當(dāng)把數(shù)字式萬(wàn)用表置于電路中進(jìn)行測(cè)量時(shí)，它對(duì)電路性能產(chǎn)生的影響極小。這是針對(duì)大多數(shù)電壓測(cè)量應(yīng)用所需要的效果，對(duì)于靈敏的電子或控制電路尤其重要。

　　模擬式萬(wàn)用表以及螺線管測(cè)試儀等老式故障排查工具一般具有 10 千歐或更小的低阻抗輸入電路。雖然這些工具不會(huì)被虛假電壓所欺騙，但它們只能被用于測(cè)試電源電路或低阻抗不會(huì)影響或改變電路性能的其它電路。它們很少能夠符合現(xiàn)行 IEC 61010 安全標(biāo)準(zhǔn)和北美相關(guān)法規(guī)要求。

最佳利用兩種功能

　　通過(guò)使用雙阻抗測(cè)量?jī)x表，技術(shù)人員可以安全地對(duì)靈敏電子或控制電路以及可能含有虛假電壓的電路進(jìn)行故障排查，并能夠更加可靠地判斷電路上是否存在電壓。

　　在 Fluke 114C、116C 和 117C 數(shù)字式萬(wàn)用表上，儀表的 Vac 和 Vdc 開(kāi)關(guān)位置一般都在高阻抗位置。使用這些開(kāi)關(guān)位置可進(jìn)行大多數(shù)故障排查工作，特別是針對(duì)靈敏的電子負(fù)載。

　　福祿克儀表的低阻抗功能稱為"Auto-V/LoZ"。

- Auto-V 代表自動(dòng)電壓測(cè)量。這種功能會(huì)自動(dòng)判斷被測(cè)量信號(hào)是交流電壓還是直流電壓，選擇正確的功能和量程，并顯示正確信息。
- LoZ 代表低阻抗 (Z)。這種功能可提供一個(gè)到被測(cè)試電路的低阻抗輸入。這樣就會(huì)降低由虛假電壓引起的錯(cuò)誤讀數(shù)的可能性，并在進(jìn)行測(cè)試以判斷是否存在電壓時(shí)提高準(zhǔn)確度。

　　當(dāng)懷疑讀數(shù)有問(wèn)題（可能存在虛假電壓）或當(dāng)針對(duì)是否存在電壓進(jìn)行測(cè)試時(shí)，請(qǐng)使用數(shù)字式萬(wàn)用表上的 Auto-V/LoZ 開(kāi)關(guān)位置。當(dāng)導(dǎo)線被放置在含有虛假電壓的一個(gè)敞開(kāi)電路中時(shí)，低輸入阻抗會(huì)使虛假電壓消失，萬(wàn)用表將顯示一個(gè)接近于零的讀數(shù)，表示不存在電壓。但是，當(dāng)測(cè)試導(dǎo)線被放置在一個(gè)帶電電路上時(shí)，萬(wàn)用表的輸入會(huì)檢測(cè)到存在"硬接線"電壓，隨后顯示實(shí)際存在的實(shí)際電壓。

非接觸式電壓檢測(cè)

　　Fluke 117C 數(shù)字式萬(wàn)用表還包括內(nèi)置 VoltAlert? 非接觸式電壓檢測(cè)器，位于 LCD 顯示屏上方，方便檢測(cè)。VoltAlert 功能可檢測(cè)電壓的存在，發(fā)出聲音信號(hào)，并激活位于 LCD 顯示屏上部中心位置的一個(gè)紅色 LED 指示燈。在進(jìn)行接觸式電壓測(cè)量前使用非接觸式電壓檢測(cè)器功能提高了測(cè)量的安全性。當(dāng)然，用記仍可使用測(cè)試導(dǎo)線測(cè)試是否存在電壓。

四個(gè)用戶群，四種萬(wàn)用表

　　新型福祿克數(shù)字式萬(wàn)用表包括四種不同型號(hào)，每個(gè)型號(hào)都針對(duì)一個(gè)特定用戶群。114C 萬(wàn)用表用于電氣故障排查和住宅電氣的合格/不合格測(cè)試。115C 萬(wàn)用表針對(duì)由現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)技術(shù)人員執(zhí)行的電氣和電子測(cè)試進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。116C 萬(wàn)用表具有溫度和微安測(cè)量功能，可供供暖、通風(fēng)和空調(diào) (HVAC) 技術(shù)人員使用。Eldon Walstad 所使用的 117C 電工用萬(wàn)用表設(shè)計(jì)用于商業(yè)電工人員。在安全級(jí)別上，它們均可在 600V CAT III 環(huán)境中使用，所有萬(wàn)用表（115C 除外）都具有 LoZ 低阻抗測(cè)試能力。

　　"我喜歡它"，Walstad 談到 117C 時(shí)說(shuō)。當(dāng)你想嘗試證明什么東西的時(shí)候，你必須要知道你是否真的有能力。如果你認(rèn)為有能力但實(shí)際上沒(méi)有，就有可能向另外一個(gè)方向前進(jìn)來(lái)嘗試發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，此時(shí)你真的需要實(shí)際返回來(lái)以了解一些東西。這樣你就不會(huì)漫無(wú)目的去工作。"

　　這樣就不會(huì)虛假電壓所欺騙了。