Fluke 117C 数字式万用表使虚假电压测量功能.doc

Fluke 117C 数字式万用表使虚假电压和电气线路无藏身之地
测试功能
实例研究

工具：Fluke 117C 电气技术人员用万用表
公司资料：Eldon Walstad, Rodgers Electric
测量：高阻抗用于排查灵敏电子线路或控制回路，低阻抗用于检测虚假电压。

　　作为一名电工，Eldon Walstad 的工作类似于雷达操作员的工作，因为需要检测眼睛看不到的东西。他必须能够判断出什么是真实的，什么是虚假的，并需要将危险情况与只是看上去有危险的情况区分开。现在，Walstad 拥有了一个可帮助他进行这些重要抉择的新工具：Fluke 117C 数字式万用表 (DMM)。

　　Walstad 是位于华盛顿埃弗雷特市的 Rodgers Electric 公司的一名熟练电工。在平均一周当中，他负责对与电气安装、维护和维修相关的各种问题进行处理。一个经常性的挑战就是确定为什么一台设备工作不正常，并查找使电流停止流动的有故障接触器、熔断器、继电器或断开的导线。

　　有时，一个数字式万用表甚至在一个不应该通电的电路上也会显示出存在电压。它是一个真实的潜在危险电压？还是仅仅是一个由通电导线和相邻未使用的导线之间的电容耦合所产生的虚假电压？

　　前几天，我碰到过电路上显示"73 V 电压的情况，"这个拥有 30 多年经验的 Walstad 说道。所涉及的电路是制造预浇铸混凝土灯杆的工厂中用于将材料从混合机移动到模具的一个控制电路。在潮湿、脏污的工厂环境中，存在着很多潜在问题。"它原本是 110V，其它电压都不行"。
围剿虚假电压
　　过去，对这样一种电压指示进行探查对于技术人员来说只是一个耗费时间的徒劳之举，因为他们所寻找的是一个从来就不存在的问题。它可以通过一个低阻抗模拟仪表或一个螺线管测试仪来搜索出虚假电压，但需要带上一个额外的工具。

　　Walstad 得到了一个额外的帮助。那天他所使用的 Fluke 117C 数字式万用表具有双阻抗测试能力：具有常规的高阻抗测试能力以及用于检测虚假电压的低阻抗功能。通过切换到万用表的 Auto-V/LoZ（低阻抗）测试功能，Walstad 可立即看到，其实这个 73 V 电压只不过是一个虚假电压。"这使我用不着再返回汽车去取另外一个仪表了"，Walstad 说。

虚假电压貌似真实
　　有当通电电路和未通电导线相互离的很近时（例如在通一个导线管或走线槽中），就会产生虚假电压。这种情况可形成一个电容器，会在通电导线和相邻的未使用导线之间产生电容耦合。

　　在将万用表导线置于敞开电路和中性导体之间时，就会通过万用表的输入有效地形成一个完整电路。所连接的热导体和浮置导体之间的电容与万用表输入阻抗相结合而形成一个分压器。万用表随后测量并显示所得的电压值。

　　今天的多数数字式万用表都具有可以显示这种虚假电压（给出带电导体的虚假印象）的足够高输入阻抗。万用表实际所测量的是耦合到断开导体中的电压。但有时，这些电压可以达到"硬接线"电压的 80% - 85%。如果没有将它们作为虚假电压识别出来，就会在对电路问题进行故障排查时耗费额外的时间、精力和资金。

阻抗如何影响测试

　　需多数用于测试工业、电气和电子系统的数字式万用表都具有大于 1 兆欧的高阻抗输入电路。这意味着当把数字式万用表置于电路中进行测量时，它对电路性能产生的影响极小。这是针对大多数电压测量应用所需要的效果，对于灵敏的电子或控制电路尤其重要。

　　模拟式万用表以及螺线管测试仪等老式故障排查工具一般具有 10 千欧或更小的低阻抗输入电路。虽然这些工具不会被虚假电压所欺骗，但它们只能被用于测试电源电路或低阻抗不会影响或改变电路性能的其它电路。它们很少能够符合现行 IEC 61010 安全标准和北美相关法规要求。
最佳利用两种功能

　　通过使用双阻抗测量仪表，技术人员可以安全地对灵敏电子或控制电路以及可能含有虚假电压的电路进行故障排查，并能够更加可靠地判断电路上是否存在电压。

　　在 Fluke 114C、116C 和 117C 数字式万用表上，仪表的 Vac 和 Vdc 开关位置一般都在高阻抗位置。使用这些开关位置可进行大多数故障排查工作，特别是针对灵敏的电子负载。

　　福禄克仪表的低阻抗功能称为"Auto-V/LoZ"。

- Auto-V 代表自动电压测量。这种功能会自动判断被测量信号是交流电压还是直流电压，选择正确的功能和量程，并显示正确信息。
- LoZ 代表低阻抗 (Z)。这种功能可提供一个到被测试电路的低阻抗输入。这样就会降低由虚假电压引起的错误读数的可能性，并在进行测试以判断是否存在电压时提高准确度。

　　当怀疑读数有问题（可能存在虚假电压）或当针对是否存在电压进行测试时，请使用数字式万用表上的 Auto-V/LoZ 开关位置。当导线被放置在含有虚假电压的一个敞开电路中时，低输入阻抗会使虚假电压消失，万用表将显示一个接近于零的读数，表示不存在电压。但是，当测试导线被放置在一个带电电路上时，万用表的输入会检测到存在"硬接线"电压，随后显示实际存在的实际电压。

非接触式电压检测

　　Fluke 117C 数字式万用表还包括内置 VoltAlert™ 非接触式电压检测器，位于 LCD 显示屏上方，方便检测。VoltAlert 功能可检测电压的存在，发出声音信号，并激活位于 LCD 显示屏上部中心位置的一个红色 LED 指示灯。在进行接触式电压测量前使用非接触式电压检测器功能提高了测量的安全性。当然，用记仍可使用测试导线测试是否存在电压。
四个用户群，四种万用表

　　新型福禄克数字式万用表包括四种不同型号，每个型号都针对一个特定用户群。114C 万用表用于电气故障排查和住宅电气的合格/不合格测试。115C 万用表针对由现场维护技术人员执行的电气和电子测试进行了优化设计。116C 万用表具有温度和微安测量功能，可供供暖、通风和空调 (HVAC) 技术人员使用。Eldon Walstad 所使用的 117C 电工用万用表设计用于商业电工人员。在安全级别上，它们均可在 600V CAT III 环境中使用，所有万用表（115C 除外）都具有 LoZ 低阻抗测试能力。

　　"我喜欢它"，Walstad 谈到 117C 时说。当你想尝试证明什么东西的时候，你必须要知道你是否真的有能力。如果你认为有能力但实际上没有，就有可能向另外一个方向前进来尝试发现问题，此时你真的需要实际返回来以了解一些东西。这样你就不会漫无目的去工作。"

　　这样就不会虚假电压所欺骗了。

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