電壓檔的計算 - 我的萬用表-某空軍高級工程師的40年心得
2012年09月21日 14:56 來源:曾廣倫投稿 作者:曾廣倫 我要評論(0)
電壓檔的計算簡單得多。還得利用最小電流擋這個基礎,求出每伏歐姆數。用符號Ω/V表示。這是一個重要的參數。每伏歐姆數大,測量電壓時對被測電路的分流就小,準確度就高。無線電測量技術中,一般都在每伏10KΩ以上。500型三用表直流電壓檔的伏歐值為:20KΩ/V。
用一伏電壓÷最小擋電流=Ω/V
我的三用表最小電流為0.125毫安,求得伏歐值為:
8KΩ/V
利用這個參數就可以非常方便地求得各電壓檔的倍壓電阻值:
2.5V檔為20KΩ;10V檔為80KΩ;50V檔為400KΩ;
……
我反復欣賞著自己畫的電路圖。感覺與別的線路圖完全不同。我完全明白它:它的整體布局、它的每一根連線,都出自我的頭腦;其中每個零件數值的確定,都經過我的計算。我不僅看懂了,還深知每個數據的來源。
雖然,一百多年過去了,但我仍為能當伏特的徒弟、安培和歐姆的學生而自豪。我沒有感到時間的距離,卻有越來越走近他們的感覺。
我深信,即使千年以后,這些科技的圣人點燃的明燈,將永不熄滅,以其輝煌之光,照耀著他們的子孫,朝著更深奧的未來探索。
圖紙有了;元件的數值確定了。我要按圖紙施工了。
要做,就有難。停留在紙上、理論上的東西,一旦想把它變成實物、變成實用的東西,還有很多事要做。
首先是元件的齊套。500型表用兩個可以360度旋轉、各有12個檔位的多層開關,這是所有萬用表都必須有的東西。我沒有。如果要找這樣的開關,恐怕幾個月也未必能找到。即使找到了,我的津貼也難以支付。
其次是那些60Ω、675Ω、5250Ω的電阻,翻遍了‘航材’袋都未能找到。
怎么辦?“三用表工程”再次面臨流產。
每當遇到難題,激烈的思維活動,總是弄得臉紅耳赤的。處在束手無策的困境中,不妨放放手,出去散散心。
深秋的臨潼,飽含著黃土高坡的豪情,以其厚古博今的蓬勃氣勢,坦然安臥在驪山下。不時,寂靜的夜空傳來陣陣馬達轟鳴,夜航的飛機低空穿越航線,直抵機場。
“你的電臺不是有波段開關嗎?那樣子和三用表的開關差不多。何不找來看看”。月光下,仿佛嫦娥在說話。
“對!電臺有一個用于中、短波轉換的波段開關。雖不像500型表那樣可以360度旋轉,但最少也有六個檔位”。
月光和星空中的馬達轟鳴,啟發了我的思維。波段開關的出路找到了。
電阻怎么解決?
為什么我要找的電阻沒有?難道是老天故意刁難嗎?為了最終要堵住孟子的嘴,確保三用表測量數據的準確,電阻值的計算不知反復了多少次。
在堅信自己的同時,我把全飛機的電路圖徹底的查了一遍。結果令人失望,也令我驚喜。
失望的是沒有找到這些數值的零件;驚喜的是我發現了電阻數值的規律。在不斷地請教修理廠無線電師的過程中,使我學到了有關電阻的學問。
原來,為了盡量減少電阻數值的品種,根據電阻的允許誤差,利用數學優選法,可以確定出電阻的標稱系列。在這個系列里,可以得到任何所需的電阻值。例如,在1~10Ω的電阻范圍內,精度為5%的電阻系列有:
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個品種。
小于1Ω的電阻,可用×10-2;×10-1表示;
大于10Ω的電阻,可分別用×101;×102;×103;×104;×105×106等表示。
這樣,總共就有216種標稱電阻。它的阻值范圍覆蓋0.01Ω~9.2MΩ。
另外,我還看到許多國外的色環電阻。五顏六色像個小鞭炮。它們都有四個色環。
顏色:棕;紅;橙;黃;綠;藍;紫;灰;白;黑
代表:1;2;3;4;5;6;7;8;9;0
前兩道色環分別代表個位和十位的有效數值;第三道色環代表倍率(即表示緊跟有效數值后面有幾個零)。
第四道色環表示電阻的精度。金色的誤差為5%;銀色表示誤差為10%。
電阻還有功耗問題。常用的有:1/8;1/4;1/2;1;2;3;5;10;20瓦等。
假如我不去實踐,就不會迫切地需要這些知識。
做,使人學得扎實!
當然,做,才知難。
做,需要資料、需要工具、需要器材、需要時間...
總之,做,才知道自己欠缺太多東西。
飛機殘骸,那是我用之不竭的器材庫。夏軍小子說對了,如果把它拉到家里,那才叫人心滿意足呢。否則,我老琢磨它。怕和我具有同樣愛好的人,把我需要的東西搞走了;怕航材股的人,把它作廢鐵處理給物資回收公司了;怕它日曬雨淋,把能用的東西都給糟蹋了。
我需要它、愛它、為它擔憂、害怕失去它。
我和殘骸,在不知不覺中戀愛了。
愛不惜手、多多益善。又一次瘋狂大拆卸之后,我的“航材”從幾斤急升到足有十來斤。已經初具規模了。
實踐,像一道激光,以其尖銳單純的波束射向目標。
焊接元件要有絕緣板和空芯銅鉚釘,就利用殘骸中拆下零件的支架;沒有合適的電阻,就用多個電阻串聯、并聯解決;沒有工具,就做,實在沒有辦法就借。穿甲彈頭,可以做成極好的沖子,空芯鉚釘在它的沖壓下,能非常牢固地鉚接在絕緣板上。鋼鋸條經過砂輪機的打磨,把它插入開縫的木柄中,就可做成多種色樣、具有多種用途的刻刀。40瓦的日光燈鎮流器,經過簡單的改造,就可以成為手槍式的快速烙鐵。自行車的幅條,稍經打磨,裝在木柄上就是很好的錐子。殘骸中拆下的那些小直流電機,叫修理廠的車工車一條銅軸,使它能夠緊緊地套在電機軸上,再在另一頭鉆一個1毫米的孔,用烙鐵加溫,讓松香熔化再把1毫米的鉆頭插進去,待松香凝固后,只要接上27伏電,就是一把很好的電鉆。
做,讓我深刻地理解了貝爾納在《歷史上的科學》中的一段話:“如果說,像一塊府拾而得、投擲而出的石頭這樣的用具,是人類技術進步的開始的話,那么,一旦工具發展,進步就不可限量”。
經過十多天業余時間的努力,電流測量電路、電壓測量電路這兩個部份安裝完了。盡管一大團導線長短不一、亂七八糟地懸在波段開關--電路板--表頭--測量插頭之間;盡管實際上使用了要比原理圖多得多的電阻,那些電阻又是那樣高矮不平、大小不均,然而,它們阻擋不了“原理樣機”的誕生。
安培先生、伏特先生要是在世,一定為有這樣的后人而欣慰。
“孟子,快過來,我要試驗了”。
急。急于看到成果。急于證實自己。急到迫不急待。就這樣的條件,一個連外殼都沒有、表頭和電路完全分家的三用表,就要進行試驗了。
孟子放下手里的書,搖擺著走過來。
“這就是你的三用表”?孟子故意把‘你的’兩個字說得重重的。口氣里溢滿了蔑視之意。
“原理樣機嘛!試過行了再正規化”。
“你要我來干什么”?
“先試電壓,把你的電池拿來”。
我把波段開關的位置扭到有記號的2.5V檔,屏住呼吸,紅表筆接電池的“+”端,黑表筆接電池“-”端。只見指針溫順地轉向右邊,在2/3刻度的位置穩定下來。
“這是多少?都快60了!1.5V的電池電壓測出60V來,這不是讓伏特先生笑話嗎”?
被他這一激,我也有點檬了。稍許寂寞,他又嘮叨:
“我早就說過,就算你東偷西抄的弄出來了,測出的數據也是顛三倒四的。有它不如沒它,誰用誰倒霉。這話沒說錯吧”。
他的話,我一句也沒聽見。我已完全和電表融為一體。追蹤著每一次計算;回憶著每一根連線;檢查著電路的每一個焊點。
有了一段時間的考慮之后,我突然明白過來了。表頭的刻度是100,那是100微安的電流。當表頭成為電壓表之后,這時候只代表2.5V。相當于刻度縮小了40倍。測量一節電池時,指針指在60刻度處,60÷40不就剛好是1.5V嗎!
我欣喜若狂。突然喊道:“對了,就是應該指在60的位置”。
“孟子,你再串一節電池,這時電壓是3V,若三用表還在2.5V檔,表針就應該指過頭”。
僅需幾秒鐘,就證實了我的判斷。再測量另一節電池,表針仍指在60的位置。
這時的孟子,對自己的信心多少有點動搖。改了聲調說:
“你做的東西,專用。只有你才能搞清楚”。
是的。孟子說得對。表盤上只有一條刻度,0;20;40;60;80;100就這樣6個數值,波段開關的位置也只有我才知道。
我們各自都有了下臺的臺階。
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