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Date 2022-07-11
Title 【Karma小學堂】如何測量電流和電壓
如何測量電流和電壓
 

電流和電壓是電路最基本的特性。如果不了解這些物理量,就不可能製造智能手機、電視甚至冰箱。出於這個原因,DEWETRON想回到電氣工程的基礎知識,並向您解釋如何進行電流和電壓測量。

基礎知識——並聯和串聯
在電氣工程中,有兩種​​類型的電路:並聯和串聯。您可以在這裡看到這兩種類型的電路:
 
並聯(左)和串聯(右)連接
當然,您現在會問:並聯電路和串聯電路有什麼區別,為什麼這對於電流和電壓測量很重要?
在串聯電路中,兩個設備(在DEWETRON的例子中是兩個燈)一個接一個地連接到電源。串聯連接的特點是,無論您在哪個點測量,到處都存在相同的電流。這可以想像成一根水管:如果水從一端流入管道,那麼在另一端流出的水量必定相同。同樣的水流在管道中的任何地方也普遍存在。
然而,串聯電路中各處的電壓並不相同。部分電壓在第一盞燈處丟失(這稱為電壓降),另一部分電壓在第二盞燈處丟失。串聯連接的設備越多,留給最後一個設備的電壓就越少。
相反,在並聯電路中,所有設備的電壓降都是相同的。這樣做的原因是設備的排列:它們彼此並排放置,而不是直接放在彼此後面。但這也意味著整個電路中的電流是不一樣的。這裡再次與水管進行類比是有幫助的。如果將水管分成兩根較小的管子,那麼只有原來總電流的一部分流過每根管子。
但是現在DEWETRON已經在基礎問題上困擾了您足夠長的時間。那麼電流和電壓測量是如何工作的呢?

電流測量
對於電流和電壓的測量,人們使用所謂的電流表和電壓表。可以測量電流和電壓(通常也測量其他量)的設備稱為萬用表或功率分析儀。
如果要測量電流,請將電流表串聯到設備上。為什麼要串聯?因為只有這樣,如上所述,相同的電流才會流過電流表和設備。如果電流表與設備並聯,將測量不同的電流。而電流表必須具有非常低的內阻,因為測量設備內部電阻很大,那麼電路中流動的電流也會更少(根據歐姆定律),測量會影響系統。
 
電路中的電流表
但是一般的情況下,安裝電流表時,並非每一次可以斷開電路來串接電流表。在這些情況下,間接電流測量是有利的。間接電流量測是不測量電流本身,而是測量電流的伴隨效應藉此計算出電流。間接電流測量常見裝置是電流鉤錶。它測量電流產生的磁場,從而推斷出導體中的電流。您可以在此處找到有關電流鉤錶的文章。

電壓測量
電壓測量的工作方式與電流測量正好相反。電壓表與要測量電壓差的設備並聯。因為在並聯電路中,兩個支路中的電壓相同。
為什麼電壓量測需要並聯呢? 您想想,如果儀表安裝不正確(例如串聯連接)會發生什麼情況? 在串聯連接的情況下,儀表本身的電壓會下降,這會造成測量結果將是錯誤的。
為了準確測量電壓,電壓表必須具有非常高的內阻。該電阻最好比您要測量電壓差的設備的電阻高得多。否則電路中的電流會發生變化,因此設備上的電壓會發生變化,在這種情況下,電壓表將對電路電流產生直接影響。
 
電路中的電壓表
電流的間接測量是可能的,也很常見,但間接電壓測量是不可能的。但是,可以通過靜電計和類似的測量設備在不接觸的情況下測量電壓。然而,在電氣工程領域很少使用這些方法。

最高精度的電流和電壓測量 – DEWETRON
沒有電流表、電壓表或萬用表是完美的。這些測量設備中的每一個都具有測量誤差,該誤差可能因設備的應用和類型而異。例如,測量誤差取決於交流電壓的頻率或儀器的分辨率(以bit表示)。電壓和電流的大小也會引起測量誤差。許多測量設備的測量範圍有限,使得該測量範圍的失去精度。
DEWETRON 是一家總部-bit於奧地利的高精度測量儀器製造商,專門處理此類問題。DEWETRON生產的一系列測量儀器因其卓越的精度而脫穎而出。例如,DEWETRON的混合訊號功率分析儀的測量誤差小於 0.03%。結合高達 18 -bit的分辨率和 10,000 kS/s 的取樣率,這款功率分析儀非常適合精確的電流和電壓分析。
此外,DEWETRON專有的OXYGEN測量軟體預裝在每個 DEWETRON 系統上,使測量變得容易,您只需將儀表連接到電路,剩下的設定輕而易舉。
您可以在凱茂科技有限公司網站上找到DEWETRON所有的數據擷取系統,包括DEWETRON的功率分析儀
 


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