对电子专业电学测量仪表改装的探索
2013-08-23刘子叶
■刘子叶
对电子专业电学测量仪表改装的探索
■刘子叶
10.3969/j.issn.1671-489X.2013.14.033
作者:刘子叶,讲师,主要从事电子专业课程教学。
电学测量仪表在中等职业学校电子技术应用、制冷、电工类专业的教学中经常使用,由于测量量程的限制,表笔形状、引线长短等给测量带来诸多不便,为方便测量使用,可对其进行改装。
1 万用表改装
1.1 简介
万用表又叫多用表、三用表、复用表,分为指针式万用表和数字万用表。万用表是一种多功能、多量程的测量仪表,一般万用表除了可测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻和音频电平等,有的还可以测交流电流、电容量、电感量及半导体的一些参数,甚至用来检测元器件的好坏、电路的通断等问题。万用表具有用途广泛、操作简便、便于携带、价格优廉等优点。万用表由表头、测量电路及转换开关等3个主要部分组成。
1.2 使用中存在的问题
大家都知道万用表的表笔是针式笔头,测量时需要用手握住,实验时既要观察数据,又要操作其他仪器设备,有时真希望能有“第三只手”来应急。两只表笔对于初学者要熟练使用是不可能的。实训中由于表笔针头的不适用,给学生操作带来很大不便,所以在实训中经常会听到万用表的蜂鸣端响起,甚至测量过程中会看见火花出现。还有万用表的表笔引线容易损坏,在实训室会经常见到万用表的笔头掉落。尤其是寒冷的季节,表棒引线橡胶僵硬,手感差,引线更容易松动、断裂、脱落。所以,可以从表笔引线长短,表笔笔头的长短、粗细、形状进行改装。如此既可以方便学生操作,又可以节约成本。
1.3 具体改装过程
1)表笔引线的改装。防引线折断、断裂的改装:在万用表的表笔笔线套上塑料管;也可以将整个表笔引线用线芯是多股铜丝的连线替换,铜丝不易折断,柔韧性极好,只需将其分别与表棒和插头部分焊接在一起,改装即可完成使用。
2)表笔笔头改装。
①改装成鳄鱼夹式。将红、黑表笔原有针式取下,换成鳄鱼夹,用焊锡焊接牢固。这样既方便又牢固地夹持在被测点上,操作人员可以腾出手来调试、观察其他仪器仪表、记录数据等。
图1
图2
②笔头加长改装。万用表笔头都较短,测量时两笔头容易碰触在一起,很不安全。可以把万用表的笔头用锉刀将一侧面挫平,取一根缝衣机针或注射器针头(有一面是平面),把两平面对齐用细铜丝一圈一圈地缠绕,然后再用焊锡进行焊接。焊接要牢固可靠,铜丝不可太粗,避免测量误差增加。改装时,针的长短可以根据测量需要任意截取。如此改装后,可以给某些测量带来很大便利,比如测三极管的管型、管脚就不会出现不小心两表笔短接的现象。
③巧改数字万用表电容插座。数字万用表能测量1 pF~20 μF电容器,但因各种电容器的引脚大小不一,形状不同,无法正常测量。可以对其引脚进行改装:取一块厚约1毫米左右的镀铜板,裁成一个和电容测量孔形状相反的图形,再焊上鳄鱼夹的短引线。使用时,将其插入电容测量孔中,再用鳄鱼夹夹住待测电容器的引脚即可进行测量。这样,不论什么形状、不论引脚粗细的电容器,就都可以测量了。
2 电表的改装
2.1 使用中存在问题
在中职学校的电子技术应用、制冷、电工等类专业实训教学中,电流表和电压表作为一个电学教学中的基本测量仪表经常被用到,由于电流表的量程一般是很小的,大约是几十微安到几毫安,不能测量较大的电流,因此有必要将它改装成大量程的电流表。电流表还可以用来测量电压,但是由于电流表的内阻较小(约为几百欧姆到几千欧姆),所能测量的电压不高,多数中职学校常见的只有3 V和6 V的电压表,0.3 A和0.6 A的电流表。实训室里的电压表、电流表数量有限,而且对于有些实验是不能使用的,所以必须对测量仪表进行改装,并教会学生对电表进行改装。
2.2 具体改装过程
1)电压表的改装。电压表的改装原理:要将满偏电流为Ig、内阻为Rg的电流表改装成量程为U的电压表,由于串联电路具有分压作用,只需将分压电阻R和表头串联即可,通常R会很大,电路如图1所示。
分压电阻的计算如下:
2)电流表改装。电流表的改装原理:要将满偏电流为Ig、内阻为Rg的电流表改装成量程为I的电流表,由于并联电路具有分流作用,只需将分流电阻和表头并联即可,通常R会比较小,电路如图2所示。
分流电阻的计算:
通过以上这些小小的改装,不仅可以提高教师的动手实践能力、分析和解决问题的能力,还可以方便实验操作和节约实训成本。同时也给学生树立榜样,激发学生的学习兴趣,作为中职学校的教师,应该注重培养学生的创新精神、动手实践能力,提高学生的素质。
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陕西省商业学校)