測試功能
實(shí)例研究

工具：Fluke 117C 電氣技術(shù)人員用萬用表 測量：高阻抗用于排查靈敏電子線路或控制回路，低阻抗用于檢測虛假電壓。

　　作為一名電工的工作類似于雷達(dá)操作員的工作，因?yàn)樾枰獧z測眼睛看不到的東西。他必須能夠判斷出什么是真實(shí)的，什么是虛假的，并需要將危險(xiǎn)情況與只是看上去有危險(xiǎn)的情況區(qū)分開?，F(xiàn)在，Walstad 擁有了一個(gè)可幫助他進(jìn)行這些重要抉擇的新工具：Fluke 117C 數(shù)字式萬用表 (DMM)。

　　Walstad 是**公司的一名熟練電工。在平均一周當(dāng)中，他負(fù)責(zé)對與電氣安裝、維護(hù)和維修相關(guān)的各種問題進(jìn)行處理。一個(gè)經(jīng)常性的挑戰(zhàn)就是確定為什么一臺設(shè)備工作不正常，并查找使電流停止流動(dòng)的有故障接觸器、熔斷器、繼電器或斷開的導(dǎo)線。

　　有時(shí)，一個(gè)數(shù)字式萬用表甚至在一個(gè)不應(yīng)該通電的電路上也會(huì)顯示出存在電壓。它是一個(gè)真實(shí)的潛在危險(xiǎn)電壓？還是僅僅是一個(gè)由通電導(dǎo)線和相鄰未使用的導(dǎo)線之間的電容耦合所產(chǎn)生的虛假電壓？

　　前幾天，我碰到過電路上顯示"73 V 電壓的情況，"這個(gè)擁有 30 多年經(jīng)驗(yàn)的 Walstad 說道。所涉及的電路是制造預(yù)澆鑄混凝土燈桿的工廠中用于將材料從混合機(jī)移動(dòng)到模具的一個(gè)控制電路。在潮濕、臟污的工廠環(huán)境中，存在著很多潛在問題。"它原本是 110V，其它電壓都不行"。

圍剿虛假電壓

　　過去，對這樣一種電壓指示進(jìn)行探查對于技術(shù)人員來說只是一個(gè)耗費(fèi)時(shí)間的徒勞之舉，因?yàn)樗麄兯鶎ふ业氖且粋€(gè)從來就不存在的問題。它可以通過一個(gè)低阻抗模擬儀表或一個(gè)螺線管測試儀來搜索出虛假電壓，但需要帶上一個(gè)額外的工具。

　　Walstad 得到了一個(gè)額外的幫助。那天他所使用的 Fluke 117C 數(shù)字式萬用表具有雙阻抗測試能力：具有常規(guī)的高阻抗測試能力以及用于檢測虛假電壓的低阻抗功能。通過切換到萬用表的 Auto-V/LoZ（低阻抗）測試功能，Walstad 可立即看到，其實(shí)這個(gè) 73 V 電壓只不過是一個(gè)虛假電壓。"這使我用不著再返回汽車去取另外一個(gè)儀表了"，Walstad 說。

虛假電壓貌似真實(shí)

　　有當(dāng)通電電路和未通電導(dǎo)線相互離的很近時(shí)（例如在通一個(gè)導(dǎo)線管或走線槽中），就會(huì)產(chǎn)生虛假電壓。這種情況可形成一個(gè)電容器，會(huì)在通電導(dǎo)線和相鄰的未使用導(dǎo)線之間產(chǎn)生電容耦合。

　　在將萬用表導(dǎo)線置于敞開電路和中性導(dǎo)體之間時(shí)，就會(huì)通過萬用表的輸入有效地形成一個(gè)完整電路。所連接的熱導(dǎo)體和浮置導(dǎo)體之間的電容與萬用表輸入阻抗相結(jié)合而形成一個(gè)分壓器。萬用表隨后測量并顯示所得的電壓值。

　　今天的多數(shù)數(shù)字式萬用表都具有可以顯示這種虛假電壓（給出帶電導(dǎo)體的虛假印象）的足夠高輸入阻抗。萬用表實(shí)際所測量的是耦合到斷開導(dǎo)體中的電壓。但有時(shí)，這些電壓可以達(dá)到"硬接線"電壓的 80% - 85%。如果沒有將它們作為虛假電壓識別出來，就會(huì)在對電路問題進(jìn)行故障排查時(shí)耗費(fèi)額外的時(shí)間、精力和資金。

阻抗如何影響測試

　　需多數(shù)用于測試工業(yè)、電氣和電子系統(tǒng)的數(shù)字式萬用表都具有大于 1 兆歐的高阻抗輸入電路。這意味著當(dāng)把數(shù)字式萬用表置于電路中進(jìn)行測量時(shí)，它對電路性能產(chǎn)生的影響極小。這是針對大多數(shù)電壓測量應(yīng)用所需要的效果，對于靈敏的電子或控制電路尤其重要。

　　模擬式萬用表以及螺線管測試儀等老式故障排查工具一般具有 10 千歐或更小的低阻抗輸入電路。雖然這些工具不會(huì)被虛假電壓所欺騙，但它們只能被用于測試電源電路或低阻抗不會(huì)影響或改變電路性能的其它電路。它們很少能夠符合現(xiàn)行 IEC 61010 安全標(biāo)準(zhǔn)和北美相關(guān)法規(guī)要求。

最佳利用兩種功能

　　通過使用雙阻抗測量儀表，技術(shù)人員可以安全地對靈敏電子或控制電路以及可能含有虛假電壓的電路進(jìn)行故障排查，并能夠更加可靠地判斷電路上是否存在電壓。

　　在 Fluke 114C、116C 和 117C 數(shù)字式萬用表上，儀表的 Vac 和 Vdc 開關(guān)位置一般都在高阻抗位置。使用這些開關(guān)位置可進(jìn)行大多數(shù)故障排查工作，特別是針對靈敏的電子負(fù)載。

　　福祿克儀表的低阻抗功能稱為"Auto-V/LoZ"。

- Auto-V 代表自動(dòng)電壓測量。這種功能會(huì)自動(dòng)判斷被測量信號是交流電壓還是直流電壓，選擇正確的功能和量程，并顯示正確信息。
- LoZ 代表低阻抗 (Z)。這種功能可提供一個(gè)到被測試電路的低阻抗輸入。這樣就會(huì)降低由虛假電壓引起的錯(cuò)誤讀數(shù)的可能性，并在進(jìn)行測試以判斷是否存在電壓時(shí)提高準(zhǔn)確度。

　　當(dāng)懷疑讀數(shù)有問題（可能存在虛假電壓）或當(dāng)針對是否存在電壓進(jìn)行測試時(shí)，請使用數(shù)字式萬用表上的 Auto-V/LoZ 開關(guān)位置。當(dāng)導(dǎo)線被放置在含有虛假電壓的一個(gè)敞開電路中時(shí)，低輸入阻抗會(huì)使虛假電壓消失，萬用表將顯示一個(gè)接近于零的讀數(shù)，表示不存在電壓。但是，當(dāng)測試導(dǎo)線被放置在一個(gè)帶電電路上時(shí)，萬用表的輸入會(huì)檢測到存在"硬接線"電壓，隨后顯示實(shí)際存在的實(shí)際電壓。

非接觸式電壓檢測

　　Fluke 117C 數(shù)字式萬用表還包括內(nèi)置 VoltAlert? 非接觸式電壓檢測器，位于 LCD 顯示屏上方，方便檢測。VoltAlert 功能可檢測電壓的存在，發(fā)出聲音信號，并激活位于 LCD 顯示屏上部中心位置的一個(gè)紅色 LED 指示燈。在進(jìn)行接觸式電壓測量前使用非接觸式電壓檢測器功能提高了測量的安全性。當(dāng)然，用記仍可使用測試導(dǎo)線測試是否存在電壓。

四個(gè)用戶群，四種萬用表

　　新型福祿克數(shù)字式萬用表包括四種不同型號，每個(gè)型號都針對一個(gè)特定用戶群。114C 萬用表用于電氣故障排查和住宅電氣的合格/不合格測試。115C 萬用表針對由現(xiàn)場維護(hù)技術(shù)人員執(zhí)行的電氣和電子測試進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。116C 萬用表具有溫度和微安測量功能，可供供暖、通風(fēng)和空調(diào) (HVAC) 技術(shù)人員使用。Eldon Walstad 所使用的 117C 電工用萬用表設(shè)計(jì)用于商業(yè)電工人員。在安全級別上，它們均可在 600V CAT III 環(huán)境中使用，所有萬用表（115C 除外）都具有 LoZ 低阻抗測試能力。

　　"我喜歡它"，Walstad 談到 117C 時(shí)說。當(dāng)你想嘗試證明什么東西的時(shí)候，你必須要知道你是否真的有能力。如果你認(rèn)為有能力但實(shí)際上沒有，就有可能向另外一個(gè)方向前進(jìn)來嘗試發(fā)現(xiàn)問題，此時(shí)你真的需要實(shí)際返回來以了解一些東西。這樣你就不會(huì)漫無目的去工作。"

　　這樣就不會(huì)虛假電壓所欺騙了。