DT9205类型数字万用表直流电压档扩展10倍/100倍量程测量高电压的办法

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天狼晓月2010/01/17高电压技术 IP:河南

警告：此分压电路仅适用于高压小电流电路的测量，不能用于测量高压电力线路或其他对地电压电流很高的场合，否则可能发生触电事故！

各厂生产的不同品牌的DT9205/DT9205等此类型的数字万用表，200mV到1000V直流电压档的内阻都是10MΩ。

根据这个数据，可以推算出来，如果对万用表串入90MΩ的电阻，则测量100V电压的时候，由于分压比的关系，万用表上会显示10V。

所以可以对万用表简单的进行如下的改造，使得数字万用表可以测量高电压。

需要的材料：
一只内阻为10MΩ的不需要很高档的数字万用表（可察看说明书或用另一只万用表测量此万用表的内阻）。
10倍量程扩展需准备：两只50M 2W（功率可以更大）的高压电阻（45M的最好，但是很难找到）。
100倍量程扩展需准备：两只50M 2W（功率可以更大）的高压电阻、一只1MΩ 2W的高压电阻或普通电阻、一只150KΩ或330KΩ的塑料柄普通电位器或精密电位器。

之所以不需要很高档，是因为虽然加了100MΩ的分压电阻，由于对地或对空气的感应电压的缘故，还是一定的可能性损坏万用表，所以用比较便宜的万用表，一旦出现损坏的意外情况，也不至于损失严重。
至于为什么要用两只50MΩ的高压电阻，而不是用一只100MΩ的高压电阻，原因很简单，如果只在万用表双表笔的一只上串入高压电阻，另一表笔可能会直接把未经衰减的高压直接引入万用表，这样损坏万用表的几率要高的多。

详细原理就不再叙述了，学过中学物理的朋友都知道电阻分压的原理。下面看10倍和100倍量程扩展的接线图。

10倍量程扩展。注意，这种接法由于分压比不是正比的缘故，所以万用表显示的电压是实际电压的0.09倍，并非准确的0.1倍。如果需要比较精确的数字，可以将显示电压除以0.09就得到实际电压的0.1倍显示数字。

100倍量程扩展。使用前可以找一个已知的稳压直流电源，电压尽量高一些，例如300V或700V等，调整电位器使万用表显示的数字正好是实际电压的100/1，如果输入电压比较低，万用表1000V档显示数字位数不够，可以将万用表的电压档降低，200mV到1000V任意一档都可以，内阻都是相同的10MΩ。可以用另一个万用表的1000V量程同时测量此电压以校准。

两个仿真电路中给出了测量电路时电路中的电流，在测量2100V高压的时候，电路中的电流=0.0002A，乘以电压后得到总耗散功率约4W，两个50MΩ的高压电阻耗散功率各为2W，不考虑万用表的内阻分压以及1M电阻的分压时，耗散功率仍然足够，只要不是很长时间的测量，不必考虑散热问题。

制作此分压器时，建议引线尽量短，高压两极尽量互相远离，有条件的话，可以用绝缘蜡或者环氧树脂灌封。

测量高压时的注意事项：尽量快速的测量完毕，不要长时间将电路接在高压上。如果有可能，先将高压分压部分接入高压电路，再用万用表接入分压电路读取数字。如果做不到，请尽量同时将高压分压器的两臂接入高压，而不要单臂先接入高压，因为这样很容易使得高压串入万用表对地或对空气放电造成万用表故障。

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fbi 2010/01/17 原创

来自：电气工程 / 高电压技术

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~~空空如也

天狼晓月

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15年0个月前 IP:未同步

178820

5楼

我翻山越岭跋山涉水终于找到了50M电阻，所以才写了这个文章。仿真测试通过后就做了10倍扩展量程的表棒.......顺便在表棒里加了个高压硅堆，以便于测试高频高压。

实际测试结果，130V稳压测试=11.49V

计算校正比率=0.08838

测试了测试高压，感觉还不错。虽然表棒接入顺序有时候不对（如果不能同时接入的话要一个表棒先接高压负或者是对地电压低的高压电极，然后另一表笔再接另一电极）导致液晶屏有时候会变的一片横竖道道......但是过一阵子就又自己恢复了，表倒是也没坏，也没失准。万幸万幸。

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天狼晓月

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15年0个月前 IP:未同步

178850

8楼

引用第7楼redeemer1001于2010-01-17 20:47发表的 :
拿45个2M/2W电阻做 0.15一个才 7块钱可以考虑的说～
其实我拿马克思发生器的一侧试过，20个2M电阻，表笔接在中间一个电阻两端（和它并联），测量/实际电压比例约为25:1。

完全可以，不过结果的误差大约是5%的10倍以上（但是也可以通过计算校准）.....并且那种0.15元的现在的新产品电阻，精度和稳定度更要命......

因为我和本地的老板交流过，新的电阻卖的比老的库存电阻要便宜的多，原因在于工艺简化，绝缘材料缩水，铜引脚改成铜包铁的或者合金的，然后引脚直径再减小一半以上.....

另外您那个分压方法，电压比较高的时候电路中电流会比较大，高压设备输出负载能力不够的话电压会相应跌落的。

我这个接法其实都显得电流有些大了。200μA的电流对于高压来说其实并不算太小......

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天狼晓月

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15年0个月前 IP:未同步

178853

9楼

引用第6楼ビリビリ女于2010-01-17 20:39发表的 :

我想说的，这么大的电阻误差岂不是很厉害？
我假设误差同样是5%，1欧的电阻误差只有0.05欧左右，但1M就有最大500欧的误差了，50M就是最大2.5M的误差，可想到如果再大的话这个误差……

可以通过计算来校正的啊.....汗.....再说10KV的高压测量不必精确到100V吧....嘿嘿~

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天狼晓月

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15年0个月前 IP:未同步

178856

11楼

引用第10楼redeemer1001于2010-01-17 21:12发表的 :
20个电阻不可能全食正误差或者负误差吧= =
电流还好吧 10kV的话功率才2、3W～

所以我猜想45个2M误差是5%的10倍而不是45倍，嘿嘿......

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