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電子學/診斷裝置

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診斷和測試裝置

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有各種各樣的裝置用於測試和診斷電子裝置。本章將嘗試解釋電子技術人員和工程師使用的不同型別裝置之間的差異。

電流表

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電流表測量電流。電子學中電流通常以毫安 (mA) 為單位測量,即毫安,為安培的 1/1000。
。電流表的端子必須串聯在要測量的電流中。電流表具有較小的電阻(通常為 50 歐姆),因此它們對電流的影響很小。

基本上,電流表由一個可以在磁鐵內部旋轉的線圈組成,但彈簧試圖將線圈推回零點。流經線圈的電流越大,旋轉角度越大,電流產生的扭矩(= 旋轉力)被彈簧的迴轉扭矩抵消。
。通常,電流表與各種切換電阻並聯,可以擴充套件可測量電流的範圍。例如,假設基本電流表是“每伏 1000 歐姆”,這意味著要使指標達到滿刻度,需要 1 mA 的電流(1 伏除以 1000 歐姆等於 1 mA - 見“歐姆定律”)。
。要使用該電流表讀取 10 mA 滿刻度,它並聯另一個電阻,這樣當流過 10 mA 時,9 mA 會流過旁路,只有 1 mA 會流過儀表。類似地,為了將電流表的量程擴充套件到 100 mA,旁路將承載 99 mA,而儀表僅承載 1 mA。

歐姆表

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歐姆表測量電阻。歐姆表的兩個端子分別放置在要測量的電阻的兩個端子上。此電阻應與其他影響隔離開來。(如果電阻在電路中,則應將其從電路中取出。)

歐姆表基本上是連線到內部電池的電流表,串聯一個合適的電阻。假設基本電流表是“每伏 1000 歐姆”,這意味著 1 mA 的電流足以使指標達到滿刻度。當連線到其端子的外部電阻為零時(首先將引線連線在一起進行校準),則與電流表串聯的內部可變電阻將被調整,以使 1 mA 的電流流過;這將取決於電池的電壓,隨著電池電量耗盡,該設定將發生變化。滿刻度點標記為零電阻。如果然後連線到端子的外部電阻導致只有半電流流過(在本例中為 0.5 mA),則外部電阻將等於內部電阻,並且刻度將相應地標記。當沒有電流流過時,刻度將顯示無窮大電阻。歐姆表的刻度不是線性的。歐姆表通常用於檢查電路板上的短路和開路。

電壓表

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電壓表測量電壓。電壓表的端子必須並聯在要測量的電壓中。電壓表具有很大的電阻(通常為 1 兆歐),因此它們對電壓的影響很小。

萬用表

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萬用表是一種組合裝置,(通常)能夠測量電流、電阻或電壓。大多數現代型號可以測量這三項,幷包括其他功能,例如二極體測試儀,可用於測量電路中的連續性(如果存在短路,則會發出響亮的“嗶”聲)。

示波器

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示波器,通常被技術人員稱為“示波器”,用於在螢幕上顯示電壓波形,通常以時間為函式繪製電壓。

頻譜分析儀

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頻譜分析儀顯示電壓(或功率)密度隨無線電頻率頻譜上頻率的變化而變化。頻譜分析儀可以使用模擬頻率掃描原理(像無線電接收機始終改變頻率並測量接收幅度)或數字取樣和 FFT(快速傅立葉變換)。

邏輯分析儀

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邏輯分析儀實際上是一種專門的示波器。分析儀和示波器之間的關鍵區別在於分析儀只能顯示數字(開/關)波形,而示波器可以顯示任何電壓(取決於連線的探頭型別)。另一個區別是邏輯分析儀往往比示波器具有更多的訊號輸入 - 通常為 32 或 64,而大多數示波器提供的只有兩個通道。邏輯分析儀對於除錯複雜的邏輯電路非常有用,其中一個訊號的狀態可能會受到許多其他訊號的影響。

頻率計數器

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頻率計數器是一種相對簡單的儀器,用於測量以赫茲 (Hz) 為單位的訊號頻率(每秒週期數)。大多數計數器的工作原理是計算在給定時間段內(通常為 1 秒)發生的訊號週期數。此計數即為訊號以赫茲為單位的頻率,顯示在計數器的顯示屏上。

靜電計

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具有極高輸入電阻的電壓表,能夠測量電荷,而對該電荷的影響最小。在核能學、物理學和生物醫學領域普遍使用。能夠根據 Q=CV 直接驗證以庫侖為單位測量的電荷。此外,靜電計通常可以測量 femtoampere 範圍內的電流,即 .000000000000001 安培。

訊號發生器

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