电压档的计算 - 我的万用表-某空军高级工程师的40年心得

2012年09月21日 14:56 来源:曾广伦投稿 作者:曾广伦 我要评论(0)

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  电压档的计算简单得多。还得利用最小电流挡这个基础,求出每伏欧姆数。用符号Ω/V表示。这是一个重要的参数。每伏欧姆数大,测量电压时对被测电路的分流就小,准确度就高。无线电测量技术中,一般都在每伏10KΩ以上。500型三用表直流电压档的伏欧值为:20KΩ/V。

  用一伏电压÷最小挡电流=Ω/V

  我的三用表最小电流为0.125毫安,求得伏欧值为:

  8KΩ/V

  利用这个参数就可以非常方便地求得各电压档的倍压电阻值:

  2.5V档为20KΩ;10V档为80KΩ;50V档为400KΩ;

  ……

  我反复欣赏着自己画的电路图。感觉与别的线路图完全不同。我完全明白它:它的整体布局、它的每一根连线,都出自我的头脑;其中每个零件数值的确定,都经过我的计算。我不仅看懂了,还深知每个数据的来源。

  虽然,一百多年过去了,但我仍为能当伏特的徒弟、安培和欧姆的学生而自豪。我没有感到时间的距离,却有越来越走近他们的感觉。

  我深信,即使千年以后,这些科技的圣人点燃的明灯,将永不熄灭,以其辉煌之光,照耀着他们的子孙,朝着更深奥的未来探索。

  图纸有了;元件的数值确定了。我要按图纸施工了。

  要做,就有难。停留在纸上、理论上的东西,一旦想把它变成实物、变成实用的东西,还有很多事要做。

  首先是元件的齐套。500型表用两个可以360度旋转、各有12个档位的多层开关,这是所有万用表都必须有的东西。我没有。如果要找这样的开关,恐怕几个月也未必能找到。即使找到了,我的津贴也难以支付。

  其次是那些60Ω、675Ω、5250Ω的电阻,翻遍了‘航材’袋都未能找到。

  怎么办?“三用表工程”再次面临流产。

  每当遇到难题,激烈的思维活动,总是弄得脸红耳赤的。处在束手无策的困境中,不妨放放手,出去散散心。

  深秋的临潼,饱含着黄土高坡的豪情,以其厚古博今的蓬勃气势,坦然安卧在骊山下。不时,寂静的夜空传来阵阵马达轰鸣,夜航的飞机低空穿越航线,直抵机场。

  “你的电台不是有波段开关吗?那样子和三用表的开关差不多。何不找来看看”。月光下,仿佛嫦娥在说话。

  “对!电台有一个用于中、短波转换的波段开关。虽不像500型表那样可以360度旋转,但最少也有六个档位”。

  月光和星空中的马达轰鸣,启发了我的思维。波段开关的出路找到了。

  电阻怎么解决?

  为什么我要找的电阻没有?难道是老天故意刁难吗?为了最终要堵住孟子的嘴,确保三用表测量数据的准确,电阻值的计算不知反复了多少次。

  在坚信自己的同时,我把全飞机的电路图彻底的查了一遍。结果令人失望,也令我惊喜。

  失望的是没有找到这些数值的零件;惊喜的是我发现了电阻数值的规律。在不断地请教修理厂无线电师的过程中,使我学到了有关电阻的学问。

  原来,为了尽量减少电阻数值的品种,根据电阻的允许误差,利用数学优选法,可以确定出电阻的标称系列。在这个系列里,可以得到任何所需的电阻值。例如,在1~10Ω的电阻范围内,精度为5%的电阻系列有:

  1;1.1;1.2;1.3;1.5;1.6;1.8;

  2.0;2.2;2.4;2.7;

  3.0;3.3;3.6;3.9;

  4.3;4.7;

  5.1;5.6;

  6.2;6.8;

  7.5;

  8.2;

  9.1。

  共有24个品种。

  小于1Ω的电阻,可用×10-2;×10-1表示;

  大于10Ω的电阻,可分别用×101;×102;×103;×104;×105×106等表示。

  这样,总共就有216种标称电阻。它的阻值范围覆盖0.01Ω~9.2MΩ。

  另外,我还看到许多国外的色环电阻。五颜六色像个小鞭炮。它们都有四个色环。

  颜色:棕;红;橙;黄;绿;蓝;紫;灰;白;黑

  代表:1;2;3;4;5;6;7;8;9;0

  前两道色环分别代表个位和十位的有效数值;第三道色环代表倍率(即表示紧跟有效数值后面有几个零)。

  第四道色环表示电阻的精度。金色的误差为5%;银色表示误差为10%。

  电阻还有功耗问题。常用的有:1/8;1/4;1/2;1;2;3;5;10;20瓦等。

  假如我不去实践,就不会迫切地需要这些知识。

  做,使人学得扎实!

  当然,做,才知难。

  做,需要资料、需要工具、需要器材、需要时间...

  总之,做,才知道自己欠缺太多东西。

  飞机残骸,那是我用之不竭的器材库。夏军小子说对了,如果把它拉到家里,那才叫人心满意足呢。否则,我老琢磨它。怕和我具有同样爱好的人,把我需要的东西搞走了;怕航材股的人,把它作废铁处理给物资回收公司了;怕它日晒雨淋,把能用的东西都给糟蹋了。

  我需要它、爱它、为它担忧、害怕失去它。

  我和残骸,在不知不觉中恋爱了。

  爱不惜手、多多益善。又一次疯狂大拆卸之后,我的“航材”从几斤急升到足有十来斤。已经初具规模了。

  实践,像一道激光,以其尖锐单纯的波束射向目标。

  焊接元件要有绝缘板和空芯铜铆钉,就利用残骸中拆下零件的支架;没有合适的电阻,就用多个电阻串联、并联解决;没有工具,就做,实在没有办法就借。穿甲弹头,可以做成极好的冲子,空芯铆钉在它的冲压下,能非常牢固地铆接在绝缘板上。钢锯条经过砂轮机的打磨,把它插入开缝的木柄中,就可做成多种色样、具有多种用途的刻刀。40瓦的日光灯镇流器,经过简单的改造,就可以成为手枪式的快速烙铁。自行车的幅条,稍经打磨,装在木柄上就是很好的锥子。残骸中拆下的那些小直流电机,叫修理厂的车工车一条铜轴,使它能够紧紧地套在电机轴上,再在另一头钻一个1毫米的孔,用烙铁加温,让松香熔化再把1毫米的钻头插进去,待松香凝固后,只要接上27伏电,就是一把很好的电钻。

  做,让我深刻地理解了贝尔纳在《历史上的科学》中的一段话:“如果说,像一块府拾而得、投掷而出的石头这样的用具,是人类技术进步的开始的话,那么,一旦工具发展,进步就不可限量”。

  经过十多天业余时间的努力,电流测量电路、电压测量电路这两个部份安装完了。尽管一大团导线长短不一、乱七八糟地悬在波段开关--电路板--表头--测量插头之间;尽管实际上使用了要比原理图多得多的电阻,那些电阻又是那样高矮不平、大小不均,然而,它们阻挡不了“原理样机”的诞生。

  安培先生、伏特先生要是在世,一定为有这样的后人而欣慰。

  “孟子,快过来,我要试验了”。

  急。急于看到成果。急于证实自己。急到迫不急待。就这样的条件,一个连外壳都没有、表头和电路完全分家的三用表,就要进行试验了。

  孟子放下手里的书,摇摆着走过来。

  “这就是你的三用表”?孟子故意把‘你的’两个字说得重重的。口气里溢满了蔑视之意。

  “原理样机嘛!试过行了再正规化”。

  “你要我来干什么”?

  “先试电压,把你的电池拿来”。

  我把波段开关的位置扭到有记号的2.5V档,屏住呼吸,红表笔接电池的“+”端,黑表笔接电池“-”端。只见指针温顺地转向右边,在2/3刻度的位置稳定下来。

  “这是多少?都快60了!1.5V的电池电压测出60V来,这不是让伏特先生笑话吗”?

  被他这一激,我也有点檬了。稍许寂寞,他又唠叨:

  “我早就说过,就算你东偷西抄的弄出来了,测出的数据也是颠三倒四的。有它不如没它,谁用谁倒霉。这话没说错吧”。

  他的话,我一句也没听见。我已完全和电表融为一体。追踪着每一次计算;回忆着每一根连线;检查着电路的每一个焊点。

  有了一段时间的考虑之后,我突然明白过来了。表头的刻度是100,那是100微安的电流。当表头成为电压表之后,这时候只代表2.5V。相当于刻度缩小了40倍。测量一节电池时,指针指在60刻度处,60÷40不就刚好是1.5V吗!

  我欣喜若狂。突然喊道:“对了,就是应该指在60的位置”。

  “孟子,你再串一节电池,这时电压是3V,若三用表还在2.5V档,表针就应该指过头”。

  仅需几秒钟,就证实了我的判断。再测量另一节电池,表针仍指在60的位置。

  这时的孟子,对自己的信心多少有点动摇。改了声调说:

  “你做的东西,专用。只有你才能搞清楚”。

  是的。孟子说得对。表盘上只有一条刻度,0;20;40;60;80;100就这样6个数值,波段开关的位置也只有我才知道。

  我们各自都有了下台的台阶。

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