我在《能否用直流電壓擋測量變頻器的輸出交流電壓？》的博文中，談到用指針式萬用表，來測量變頻器U、V、W端子輸入的交流電壓，假定因驅(qū)動或IGBT模塊的故障原因，輸出三相電壓不平衡，即交流輸出中混有了直流成分，則能測出直流電壓值，并可由測量電壓值的極性判斷是哪一臂IGBT出現(xiàn)了問題。假定變頻器的驅(qū)動電路與IGBT模塊都是正常的，即輸出3相交流電壓平衡的，則所測交流成分的正、負(fù)波因想到抵消，而使測量值為零。如此一來，比用交流電壓擋來測量輸出電壓，更為直觀和有效。
但隨之接到“部分網(wǎng)友”的回饋信息：反映即使變頻器輸出正常，用直接擋仍能測出一定的電壓值，如此一來，用直流擋測量交流電壓判斷輸出故障的方法，就無效了啊。按道理，用直流擋測量交流電壓，只要交流電壓是正常的，測量值就應(yīng)該為零才對啊。也有一些起網(wǎng)友，對此方法大加贊揚，看來這個方法，還是靈驗的（用我的MF47F型萬用表測量，就好使嘛）。這其中可能就存在一個問題，同屬于指針式萬用表（甚至于是一個型號的，因出廠日期不同），可能內(nèi)部的直流、交流電壓測量電路，是不一樣的，或已經(jīng)有了改動。
有些萬用表可以測量，為何有些表就不行，其原因何在呢？我雖然一直判斷是萬用表內(nèi)部電路差異的問題，但未能抽出時間來深究一下，比較近偶爾翻閱《用示波器檢修彩顯》一書（劉建清等編著），書中對此一現(xiàn)象有了“揭密”。嗨，省得我費事了，轉(zhuǎn)發(fā)（直接轉(zhuǎn)發(fā)是不對號的，我給改動了一下）到這里，解除朋友們的疑問吧。
用萬用表的直流擋測量變頻器輸出電壓，其實是對脈沖電壓平均值的測量。因萬用表型號或內(nèi)部電路不同，所得結(jié)果則差異甚大。如變頻器輸出正常時，某塊萬用表顯示直流電壓為數(shù)百伏以上，某塊萬用表的直流電壓顯示值為0V。顯然后者，適用于用直流擋判斷交流輸出的故障。原因何在呢？
下圖1，為指針式萬用表內(nèi)部直流電壓擋的等效電路，圖2中的波形a是加在直流輸入端子間的（單向）脈沖方波電壓；波形b是開關(guān)K斷開時加在表頭上的波形；波形c是開關(guān)K閉合時加在表頭上的波形。波形b為準(zhǔn)確測量值，波形c則為測量誤差值。
 

測量變頻器輸出電壓有誤差的萬用表，使用直流擋時，轉(zhuǎn)換開關(guān)K為閉合狀態(tài)，為交流電壓擋整流用的二極管D1、D2始終是接入電路的。測量無誤差的萬用表，直流擋開關(guān)K是斷開的。K的兩種狀態(tài)，是直接擋測量穩(wěn)定直流電壓，是沒有什么影響的，但測量脈沖電壓時，所測脈沖電壓的平均值，則存在很大的差異。
當(dāng)K為閉合狀態(tài)時，由于輸入脈沖電壓有豐富的諧波，而電路中有分布電容的存在，分布電容與電阻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的阻容網(wǎng)絡(luò)對脈沖電壓的響應(yīng)，使加在表頭上的信號如圖2中的c所示波形，由于D1、D2對負(fù)向脈沖的限幅作用（將負(fù)向脈沖電壓鉗位于1.4V以內(nèi)），使負(fù)向脈沖面積大大小于正向脈沖面積，二者無法相抵消，測量平均值偏大，脈沖的峰值愈大，偏差愈大。變頻器全速輸出時，能測得250V左右的直流電壓值（其實是錯誤顯示值）。
當(dāng)K為斷開狀態(tài)時，輸入脈沖電壓經(jīng)阻容網(wǎng)絡(luò)“異化”后，在表頭兩端形成如圖2中的b所示波形，波形的上、下陰影部分面積完全相等，其直流平均值由于上、下陰影面積相等且為一正一負(fù)，而互相抵消，實際測量的平均值（非陰影部分）不受分布電容的影響。
變頻器輸出的脈沖電壓，實際為正、負(fù)雙向脈沖電壓，其陰影和非陰影部分均分為一正一負(fù)面積相等的兩部分，完全互相抵消，故不論輸出電壓值的高低，只要輸出正、負(fù)半波對稱，所測量直流電壓值，即為0V。
早期購買的MF47型萬用表，測量脈沖直流電壓無誤差。但MF92型萬用表，測量則有誤差。近年生產(chǎn)的MF47表，據(jù)說也有測量誤差，顯然內(nèi)部測量電路有了改動，只適宜于測量穩(wěn)定直流電壓，不宜于測量脈沖直流電壓了。結(jié)論：想用直流電壓擋，得到測量脈沖直流電壓的準(zhǔn)確結(jié)果，應(yīng)選用直流電壓擋內(nèi)部電路，（K處于斷開位置）將D1、D2限幅電路斷開的萬用表才行。