使用多用電表測量電壓、電流和電阻

數位多用電表是一個方便的工具,是您入門時所需的少數工具之一。 有許多種多用電表,從很便宜的一些(大約10美元),像這個便宜購買的多用電表,但質感也很便宜: (圖片) 除非您要從事非常專業的應用,但您不需要從這開始,您可以花不到30美元買一個很棒的多用電表。 我花了30美元買的這個非常好: (圖片) 這兩者之間的大小和建造質量之間有很大的差異: (圖片) 您還可以看到一個有一個“10A”插座,而另一個有一個“20A”插座。這意味著其中一個可以在斷開保險絲之前測量最高20安培的電流,另一個則是一半。 大一點的那個mA插座可以測量高達500mA的電流,而小一點的則是200mA。 此外,一個特殊的電纜還可以測量溫度。它還有一個燈光等等。 一個數位多用電表可以測量電壓(電壓表)、電流(電流表)、電阻(歐姆表)、容量、頻率等等。 它集成了許多工具。 我將向您展示如何測量前三種東西。 如何測量電壓 讓我們從測量電壓開始。拿一個電池,選擇“V”符號: (圖片) 將黑色連接器連接到“COM”,公共接地,紅色連接器連接到“V”符號,然後將電纜的另一端連接到“+”和“-”電池端口: (圖片) (圖片) 如何測量電阻 現在讓我們看看如何測量電阻。 將兩條電纜連接到電阻的兩端,並在多用電表上選擇“Ω”符號: (圖片) 這是一個220Ω的電阻。 這是同樣的測量結果在較便宜的多用電表上的圖片: (圖片) 請注意,以前我們不需要設置刻度,它會自動確定。在這裡,如果電阻對於刻度來說太低或太高,您需要在“200”、“2000”、“20k”、“200k”、“2000k”之間調節,看看哪一個給您一個有意義的結果。 例如,在這裡,我選擇了“20k”刻度,我得到了顯示為“0.22”。在這種情況下,“20k”表示它可以測量高達“20kΩ”。在這種情況下,0.22表示它是1kΩ的0.22倍: (圖片) 稍微有點令人困惑,對吧?這不是最理想的,所以我建議您選擇能夠自動確定刻度的多用電表。 如何測量電流 我首先展示了如何測量電壓和電阻,因為它們的工作方式類似:連接器平行於我們要測量的元件。 測量電流是不同的。我們需要將多用電表與電流串聯,讓電流通過它。 此外,根據您的多用電表,您可能需要更改電纜的進入點。在這種情況下,我使用輸入#4測量電壓和Ω,但使用輸入#1測量電流(和輸入#2的大量電流): (圖片) 要測量電流,讓我們構建一個小電路。在這種情況下,我有一個點接電位器點亮一個LED。 (圖片) 兩條電纜將LED的負極連接到關閉電路的引線上,以接地。這很重要:您不能通過直接將多用電表連接到其電纜來測量通過元件的電流。您需要使多用電表成為電路的一部分。 (圖片) 多用電表的作用就像一根電線。 在多用電表上,您可以選擇電流測量的刻度。我們設置為“mA”,但可以切換到“µA”,以使用微安代而不是毫安: (圖片) 您得到了“753µA”,這相當於“0.753mA”。 這是使用黃色多用電表進行的相同測量,這種情況下,用於測量小電流的插口與我們用於電壓和電阻的插口相同: (圖片)

電子元件:可變電阻器(Potentiometers)

可變電阻器是一種微小的元件,具有3個連接器:一側有2個,另一側有1個: 其中的兩個連接器是輸入端,一個連接到負極,一個連接到正極,而另一端則是輸出端。 透過旋轉可變電阻器,我們可以在輸出端獲得輸入引腳間的電壓差的一部分。 這是因為可變電阻器是一種可以調整電阻的電阻器。在這個例子中,我們使用的是一個10kΩ的可變電阻器: 看這個模擬:如果我們將可變電阻器旋轉到最左邊(逆時針),在輸出端和地之間會有9V的電壓差,因為可變電阻器以100%的10kΩ電阻工作並吸收所有電流: 如果我們將可變電阻器旋轉到最右邊,輸出端的電壓差仍然為9V,因為此時可變電阻器不吸收任何電流。它的工作原理就像一根導線,即電阻為0。 將可變電阻器設置為50%時,在輸出端獲得輸入端電壓的一半: 可變電阻器具有許多使用方便的原因,不僅可以獨立使用,而且還可用於集成電路中,幫助我們調節輸出。例如,在這個聲音傳感器中,可變電阻器就是我們可以用螺絲起子調節的藍色盒子:

電子基礎:短路

在電子系統中,我們可以有不同的元件執行不同的工作,結合在一起形成一個電路。 在一個典型的電路中,我們有一個電壓源,以及具有某種功用的裝置。 電壓源可以是電池,或者例如提供電力的Arduino板。 假設電壓是5V。我們有一個正極和一個負極。 如果我們使用一根電線將這兩個極直接連接在一起,我們將會產生一個短路。 短路是非常糟糕的情況,也是電路中問題最常見的原因之一,在實踐中,我們采取各種預防措施,因為它可能導致我們的設備和元件受到嚴重損壞,使它們無法使用。 即使在1.5V電池的情況下,正極和負極之間流經的電流也可能引發火災(我不建議嘗試,但這是一種在露營時忘記打火機時點燃火源的酷技巧)。 想像一下如果是一個更大的電池會發生什麼。某些電池(包括您手機中使用的電池)將在短路時爆炸。 總之,盡一切可能避免短路,並要注意。