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业余高手巧思打造绝美绝伦仪器
随着科技的发展，现在的仪器价格已经十分便宜的了。记得在上世纪90年代，我曾在杭州的一家科研单位看到一台美国进口的HP1000M频谱仪，可以在屏幕上直接读出频率来，我觉得十分神奇，一问价格，对方说：20万人民币！把我吓得5分钟缓不过神来（因为当时，我的工资还不到200元，还是校长工资，普通老师还不到这个价）。而现在呢，1000M的数字频谱仪，不到5000元就可以买到了。当然，现在一些指标特别高的仪器，价格还是有点高，但做为我们爱好者，原则是够用有用即可，完全可以买一些入门级的或者比入门稍高一点的仪器，价格是完全可以接受的。下面我以自已的使用体会，推荐几款常用的仪器设备，供朋友们参考。
一、万用表
万用表，对搞电子的人来讲，肯定是有的，现在数字式万表也非常便宜了，对玩逆变器的人来讲，一般的3位半表就足够了。例如：优利德UT58D。这款表的特点是,功能较多，除了常规的测电压电流电阻之外，还可以测电感、电容，经我与台式电桥对比，测量电感和电容的精度还可以，基本能满足我们业余制作的要求，价格也只在150元左右，外面是一个塑胶套，手感不错，缺点是换电池时比较麻烦，要把表体从塑胶套内挖出来才能换电池；还有一款胜利的9805A+，功能和价格差不多。如果有条件，我建议另行再买一块便宜一点的数字万用表，40-50元的就可以了，做什么用呢？把表笔剪掉，焊上二个小一点的鳄鱼夹，在调试机器时可以夹在电路板上测电压或电流，非常方便，例如测前级BT输入电压，测高压电容二端的高压等等。
二、示波器
对于玩电源的人来讲，示波器是一定要的，我认为尽可能买数字示波器，因为使用方便，用过数字示波器一般就不想再用模拟示波器了。我办公室里，除了有几台数字示波器外，还有二台模拟示波器，但一直都是在积灰尘，很少去开它。当然，现在因为使用习惯的原因喜欢用模拟示波器的人也有，就象不喜欢数码相机还要用胶片相机一样，这也无可指责。
示波器的一个重要指标是带宽，带宽越宽价格越高，好象现在已经有2G带宽以上的机器，价格当然是可以买一辆进口轿车的。而我们爱好者用的，带宽指标不要很高，我觉得有40M左右就够了（不过，现在一些厂家，带宽虚报的现象十分严重，一些号称40M的机器，实际带宽只有20M左右），接下来的问题是要选一个比较可靠的品牌，现在的数字示波器厂家，已经多于牛毛，一定要说谁好谁不好还真的说不好，只能找一些比较著各的厂家了。
我自已经常在用的二台，一台是北京普源，一台是杭州三汇。这二台机器各有特色，普源的品牌自不用多讲，机器很稳定，我用了一年多了，一点问题也没有，缺点是屏幕小了点，分辨率只有320X240，显示波形显得稍为粗糙点，但现在一般的数字示波器都用这种屏幕，也就没得说了。不过，普源好象没有40M的产品，而是50M的，型号为DS1052E，目前的价格为1600元左右，还提供三年保修，所以非常超值。
三汇40M示波器DST3042B，我主要看中它的宽屏设计，屏幕为7寸，分辫率为800X480，所以，显示的波形非常细腻，特别显示正弦波，非常圆滑自然，没有一点锯齿感，看惯了这个屏幕，再看那些小屏幕上显示的锯齿感十足的波形，真的有点不舒服了。三汇这款机器，还有一个特点，就是二个通道的输入增益是分开调节的，用起来很方便。这机器，目前的市场价为1850元左右
三、电桥
电桥的作用自不必说了，可以测电阻、电容、电感、Q值等等，而且测量精度很高，以电阻为例，一般的电桥就可以测到0.1MR的精度，这是一般万用表办不到的。在做逆变器时，我们经常要测高频变压器的电感量、漏感等，还要测电流取样电阻的阻值（一般在0.1R左右），所以，如果有一个电桥，你操作起来，就会方便很多。现在，电桥的规格也很多，随着测量频率的不同，价格上下也相差很大，我们一般用10K测量频率的就够了。我在用的是一台同惠TH2811C，去年买时约花了1500元，现在1400元左右就可以拿下了。
当然，如果预算比较少，就不一定要买台式的LRC电桥，可以买一种手持式的电桥，我还有一台是深圳多一牌DY-4070G，外形象一个数字式万用表，可以测电阻（最大分辨率可以测到10MR），电感（最大分辨率可以测到0.1UH），电容（最高分辨率可以测到0.1P），一般情况下已经可以满足业余使用要求了。我还把它和台式电桥做过比较，发现它的测量精度很不错，且价格便宜，我当初买时为370元，现在300元就够了。我想，玩逆变器的朋友不仿人手配一台。
四、耐压测试仪
在做逆变器时，我们经常要做变压器，高频的或工频的，有的变压器往往是工作在很高电压的状态下，所以，一个变压器做好后，其耐压是不是符合要求，最好用耐压测试仪打一下，就可以做到心中有数。耐压测试仪的主要指标是三个，一是交流还是直流，或者二者都有；二是最高输出电压，一般有5KV就够了；三是漏电流，一般20mA就可以了。这一类耐压测试仪现在生产厂家也很多，比较典型的是2672系列的。我在用的一台是常州蓝光生产的LK2672，使用情况还可以（返厂里去修过一次）。在测高频变压器耐压时，一般是测绕组间的耐压，可以用交流档打，1.5KV，20秒钟不穿就可以了。该仪器的直流档，如果把漏电流设定在2mA，可以测各类功率二极管的反向耐压。使用耐压测试仪一定要注意安全，桌面上最好垫一块绝缘橡胶，操作时，一定等高压全部回落后再去拿测试器件。 下图便是LK2672耐压测试仪的外形，输出有交流直流二路，最大电压5KV，漏电流2、20mA二档，去年买时为1200元。
五、交流电参数仪
我们在调试逆变器时，一般总想知道现在的输出功率是多少，频率是多少，还有输出电压是多少？所以，配一台交流电参数仪就会使调试工作显得十分方便。常规的电参仪，一般能显示电压、功率、功率因数、电流（四窗口），有的还有一项频率（五窗口），调试逆变器一般最好能买五窗口的，因为，频率这项对调试逆变器来讲是十分重要的。这类仪器一般最大功率可以在3000W以上，所以，对于常见的小功率逆变器的调试，是够用的了。现在，这种电参仪的价格一般在400-500元左右。
下图一台是杭州威博电子生产的FP1020电参仪，有五个显示窗口，里面的工艺超好（我拆开看过），价格为400元，缺点是数码管比较暗，像我这样的视力不太好的人来讲，看出来不舒服，所以我平时不太去用它。
六、失真度仪
如果是做正弦波逆变器，如果想知道自已做出来的正弦波逆变器其波形倒底好不好，那么，最好有一台失真度仪。我也曾为这个问题伤过脑筋，原因有二个：一是价格太高，买这样一台东西，需要有点决心；二是选型问题，现在市场上的失真度仪，电流测试仪大多是为测试功放的失真度量身定做的，一般最大输入电压只有100V，而我们测逆变器（不想用分压的方法），一定要买输入电压为300V的那种，而这种输入电压的就不多了。找来找去，找到北京有一家生产的一台全数字失真度仪，一问价格，要2W多，算了，买不起。最后，把目光定在固纬的GAD-201D，它最大输入为300V，全自动量程，但用的是指针式表头显示，左一表头显示电压，右一表头显示失真度，市场价格大约在3500左右。但总还是觉得太贵，后来在淘宝上看到深圳有卖二手失真仪的，有一台为650元，于是就买来了，一试，原来是坏的，中频缝焊机根本不能用，卖家还算好说话，同意我退货，来回一共损失了约200元左右的运费。后来，在杭州电子市场的一位朋友的帮助下，终于买到了一台全新的固纬GAD-201G，苏州产的，价格是3000元。这款失真仪也可算是经典产品了，仿制的厂家很多，广东产的有一款叫“龙威”的201G，和固纬的一模一样，价格只有2000元左右。
固纬这款失真度仪，使用十分方便，刚开始用时，要手动校正一下测试频率（调到50Hz），以后测试就很方便了，只要把电缆夹在逆变器的输出端，所有量程全由机器自动设定，2秒左右，就可以从右边的表头上读出失真度数据，从左边的表头上读出被测试的电压。如果是调试纯硬件正弦波电路，有了这款失真度仪可真算是如虎添翼了，例如，调文氏电桥振荡器，因为该振荡器在不同输出电压情况下，逆变点焊机正弦波的质量相差很大，单凭眼睛看是很难调到最佳点的。有了失真度仪，我找到了一个最佳数据，在正负12V电源下，输出正弦波幅度为4Vpp时，失真度最好，只有0.7%，而输出到8Vpp时，失真度就上升到1.6%了。还有，调试用ICL8038函数块产生的正弦波波形时，储能点焊机有三个电位器要调整，单用目测根本调不好，用失真度仪调试，很快就可以调好，8038输出的正弦波失真最佳可以调到1%以下，如果加一个简单的滤波电路，失真度可以下降到0.5%。
七、稳压电源
调试逆变器，可以用电瓶，但有一台或二台稳压电源，还是必要的。我觉得至少要有一台30V5A的稳压电源，电流表和电压表特殊点焊机最好是双四位的，这样，在显示电流时，就可以显示到MA级。这台电源做什么用呢？我一般有二个用途：一是调试SPWM驱动板，把电压调到12V，接在SPWM驱动板的电源输入脚，让SPWM工作，这是，电流表上显示工作电流，我可以据这个电流的大小，大致判断驱动板工作是否正常。如果驱动板上有问题，如短路等等，因为稳压电流有电流限止，一般也不会把板子烧得面目全非；二是用来调试前级，即升压部分，把电压调到12V或24V，接在前级BT输入的端口处，这时，前级升压电路就工作了，可以测试D极空载波形，可以测试高压输出电压，也可以测试低压空载电流等等，同样道理，即使电路有什么问题，也不会烧功率管，非常安全。
如果条件允许，最好再有一台30V+30V的双路电源，把二个30V串起来成60V，当母线电源，可以用来调试H桥，如果正常的话，H桥出来的AC电压为36-40V，可以直接用100W36V的工矿灯泡做负载。
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发表于 2010-9-10 13:55:18
物理课？