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本页更新:06-02-12 05:56
多用特征图示仪原创答疑
1.
问:《多用特征图示仪》与普通或市售的高档多用表有何不同?为什么这样命名?
答:先从名字说起。它是特征图示、多用这两个词的组合。特征图示表明它有这样一种鲜为人知的新功能。也就是说,这是一种以特征图示功能为特色的新型多用表,远非市售的多用表。这样的命名,已经表明它的基本特点与功用。只不过,多数人对特征图示这种功能还须作进一步了解。明确地讲,GM128A就是便携实用的特征图示仪,也是货真价实的多用表。
《多用特征图示仪》与市售多用表的不同,主要有三:
首先,是它独树一帜的特色功能——特征图示。它可以将被测电路的阻抗特征用曲线图形的方式展现出来。无论是电阻、电容、电感,还是晶体管、集成电路,它们的好坏都会在相关的阻抗特征图中表现出来。它是“不加电的在线测试”,而且无需测试夹架和测试程序,操作简便如同普通多用表量电阻。无论数字电路,还是模拟电路;无论直插元件,还是贴片元件,它都适用。这里突显出“新颖”和“独特”两个亮点。
其次,是它独自首创的附加功能——逻辑示波和晶体管图示。这在便携表中尚属首次出现。它两和示波功能一起,都不是原创者的刻意追求,只不过是充分利用系统资源顺便添加的功能而已。虽然如此,它们并非玩具,都有其很高的实用性。除了两项‘独具’为“新颖”增亮,这众多‘顺便添加’的图示功能体现了仪表“精巧实用”特质。通过实用,你会发现:它的“精巧”之处,还在于众多的功能操作并不复杂。它与示波多用表不同:并非兼备多用表功能的便携式示波器 ;它也和流行的“智能”数字多用表不同:不单增加了“智能”还实实在在地增加了多项测量功能。
第三,是它千元的低廉价格。
综上所述,一项特色独树,两项附加首创,外加价格低廉,足以表明多用特征图示仪之
“特征图示,独树一帜;廉价多能,精巧实用”的特色。
2. 问:HP公司有一种特征多用表。此外,类似的还有FLUKE公司的867B图形多用表和示波多用表等等。 请问,它们与多用特征图示仪有何不同?
答:首先,示波多用表没有特征图示功能。它其实就是兼备多用表功能的便携式示波器。示波多用表主要是做示波器,其次才是多用表。多用特征图示仪主要是做特征图示仪。
其次,HP公司的叫特征多用表,而我们比HP公司多了图示二字。两者都兼备多用表功能,区别在特征上,写英文都是Signature,但所指不同:HP公司的特征是一种逻辑特征,用数码管显示4个字符,叫“特征字”,是被测系统开启并运行专门的测试程序时,由这种特征多用表在系统的数字电路中测得的。虽然,这是一种非常有效的“对不对”(GO-NOGO)数字电路诊断技术,只可惜,须有被测系统专用程序的支持,有一定的局限性。然而,多用特征图示仪的特征是模拟特征,显示图形,用它无须系统加电,当然无须测试程序。无论模拟电路还是数字电路,它都适用。名称中的图示既标明仪表的图示能力,也表明了与HP特征多用表的不同。
第三,FLUKE的867B图形多用表是有类似的特征测试功能,在这种价格近万的高档商品中称之为“元件测试”。然而,它只有3.5Vpp单一激励量程和10KΩ单一限流量程。返回头来看,GM128A多用特征图示仪则有250mVpp/3Vpp/15Vpp等三个激励量程与100KΩ/10KΩ/1KΩ/250Ω/25Ω等五个限流量程。相比之下特征测试在FLUKE的图形多用表中只是附带的尝试而已。该公司的技术资料对此功能也只是轻描淡写。目前这种图形多用表已被停产。
3. 问:FLUKE公司已将其867B图形多用表停产,你们为何还要推行多用特征图示仪?
答:设计这种多用特征图示仪的初衷,是探索与推广阻抗特征分析法。类似的原理方法在国外少数价格昂贵的测试仪器中已被采用,但称谓各异,诸如:ASA-模拟特征分析、V-I测试、“元件测试”等等。以我们对其原理的认知,觉得这是一种有探索价值的、简便有效的、在线测试方法。但是,它却鲜为人知,相关的仪器也推广乏力。究其原因无非两种可能:一是效能有限,二是成本过高。两者之中,效能尚待评估,成本则肯定过高。
只有大幅度地降低成本,才有广为众用的可能;只有广为众用,方能评判其能。因此,大幅度地降低成本,提高相关仪器的性能价格比,是推广应用这种新方法的关键所在。
867B图形多用表的网上报价,在美国:1299.0美元;在加拿大:1703.0美元,按人民币计都在万元左右。
GM128A多用特征图示仪定价千元,竞争优势显而易见。
简单的结构和极高的性能价格比,都有赖于技术的创新。我们的发明专利和强劲软件,大大简化了系统结构,大幅度降低成本,使“廉价多能,精巧实用”成为可能。
4. 问:特征图示是GM128A的特色功能,广告称它“能所不能”,果真是这样吗?
答:特征图示是特征分析技术的一种功能实现。
电路的特征分析是以电路中的某种特性为依据,作出“对不对”(GO-NOGO)判断的,这样一种电路诊断技术。其间所依赖的特性就是所谓的特征。
国外称为ASA的模拟特征分析已有三十多年历史。GM128A的特征图示也属于ASA。
模拟特征其实就是电路节点间的伏安特性,亦即阻抗特性。我们和其它已知的ASA仪器都拿阻抗特性作为特征,因为,它的表征度很高。
阻抗特性是电路自身的固有特性。它取决于电路结构和元件状况,它们的任何变化都会引起阻抗特性的“变异”。由它作为“电路是否健康”的特征最为恰当。
对阻抗特性的测试表达原本就不简单,得用特性曲线这种难度较大的手段。因此,以往特征分析仪器价格都很昂贵,推广自然困难。GM128A千元的低价,已在性价比上“能所不能”。
GM128A与其它所有的多用表相比,其特征图示功能本身就可“能所不能”:在被测不加电的情况下,普通多用表只能量电阻,对于电容、电感等电抗性元件,对于晶体管、集成电路等非线性元件,面对不明其意的数字无法作出判断,因为,复杂的阻抗特性绝非只能量直流电阻的欧姆表所能应付;然而,GM128A的特征图示却能将其在一屏“特征曲线图”上完整无缺地表现出来。电抗性元件的存在会使曲线出现环形;电阻的存在影响图形的倾斜;非线性元件会使曲线“折拐”。正如广告所述:“阻容感管一屏展现”。这里的“管”包括二极管、三极管以及IC中的晶体管,即各式各样的半导体器件。
GM128A的特征图示有两种运用模式:学习模式和比较模式。正确的特征曲线图可以作为标样或REF保存于仪表之中。标样可在电脑和仪表间来回传送。使用者只需作好两件事:一、采存标样;二、测试对比。
5. 问:GM128A的测试功能有八种之多,每种都有多种操作, 使人眼花缭乱。对维修人员,有何要诀或建议?
答:电器修理有两种基本方法:同类替换法和仪表测试法。如果方便,往往先用替换法。有时替换起来很费事,也可能是徒劳,弄不好还会损坏电路板或元件。仪表测试法是最佳选择,既权威又安全。但是,要应付各式各样的测试,有多少种仪器才能满足?!
最易得到的仪表,首属多用表。实际上,最常用的功能也就是V和Ω。其它用得较少。
其实,多用特征图示仪最常用的也不过是特征图示-Signature Trace、测量电压-V、逻辑探头-Logic Probe等三种功能。使用不能奏效时,再去考虑其它功能的使用。上述三种功能针对三种不同的测试:阻抗特性、模拟电平与逻辑电平。前一种是不带电测试,即系统不加电;后两种则是带电测试。不同之处不仅在加电与否,更在于它们是两类本质不同的参量。
先说一下众人熟悉的电压测量。GM128AD的电压测量有数显和示波两种方式。数显方式量程自动转换,交直流自动识别;示波方式相当于一台低频示波器,最高可测正弦频率为20KHz,幅度最高可测625Vp。完全可胜任交流市电和音响设备的测试。当然,还可察看直流电压或信号上的纹波等等。
对于数字电路,用电压或示波方式就不如逻辑探头方便。除了逻辑探头,逻辑示波与逻辑计数也用来配合数字电路的诊断。这三种手段均适于3~5V供电的各种逻辑电路,逻辑探头与逻辑计数的工作频率均可高达20MHz,逻辑示波为三通道,工作于200KHz的低频段。
带电测试数字电路,通常先用逻辑探头,它可将逻辑节点上高、低、脉冲等三种可能的逻辑状态以图形和可辨别的声音指示出来。
如果该信号是周期性的,用逻辑计数可测得稳定的频率或周期;如果读数不稳定说明它不是周期性的信号,诸如此类的信息,都可以帮助你进行诊断。
如果信号频率低于200KHz,想知道几路信号间的时间关系,逻辑示波功能就有了用武之地。虽然只有三个通道,却因连线少反而用着方便。
这是电路诊断使用最频繁、最有效的测试手段。无论研制生产还是维修保养,它都有用。
新组装的产品首次加电前,用它作一些对比测试可以避免可能发生的元件损伤。因为它能看到“欧姆表”测不出的东西。
维修时常会碰到两种情况:一是被测系统遭遇“灾难性”故障而无法加电,冒然加电可能造成新的损伤。二是技术资料短缺或技术水平有限。这些情况下,特征图示正好发挥作用。
原先按经验记录检测电阻必须用的“电阻档”,现在可由特征图示轻松代替。
电流档
与晶体管测试功能,使用机会较少。晶体管特性曲线的测试,主要用来察看修理时拆下的管子的特性有无“异常”,并非求得精准的测量结果。
这些都是附带的功能,维修中使用概率很低。
6. 问:前题回答提到:阻抗特性、模拟电平和逻辑电平是两类本质不同的参量,有何解释?答:不错,阻抗特性与电平参数的确是两类本质不同的参量。
阻抗特性是电路(含元件)的固有特性,是由电路的物质结构决定的。电路发生故障后阻抗特性必然变化。电路诊断的本质就是察觉这种变化。相应的仪器是各种特性图示仪。其实,“欧姆表”或“电阻档”就是最低档的电路特性测试仪表,只不过能力太低而已。
电平参数是电量的指标,不是电路本身的特性。相应的仪器是示波器和频谱仪。既然是电量的参数,不加电就测不到,所以,电平参数测试必定是系统运行中的测试。
GM128A与普通多用表都包涵了电路特性参数与电量指标参数两个方面。但GM128A将测试能力作出了很大的质的提升。