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04/2025

技術參考:真有效值萬用表

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使用「真有效值」萬用表的好處

雖然幾乎所有的萬用表都能測量交流電壓,但只有真有效值(均方根)萬用表能即時測量提供給曝光燈和其他在交流電壓下工作的影印機部件和系統的實際電壓。此實際電壓稱為 true-RMS。對供應給這些部件和系統的交流電壓所做的調整必須基於真實有效值。然而,「非真有效值 」萬用表只能確定提供給特定部件的交流電壓的平均值。維修技術人員必須將此平均值轉換為真有效值,才能進行準確的 AC 電壓調整。透過使用真實有效值萬用表,服務技術人員可提高服務效率,同時避免可能導致不當調整、複製品質差、零件過早故障和/或機器損壞的錯誤。

True-RMS 測量與平均值測量

來自牆上插座的交流電會定期反轉其極性。在極性反轉之間,交流電壓的大小(強度)會有所變化。當極性為正時,電壓會穩定地增加到峰值,然後穩定地降低到零。然後,極性反轉為負極,交流電壓的大小會反映出正極的變化。在圖表上,這些極性反轉和幅度變化形成一個正弦波(見圖 1)。

圖 1.為了正確調整提供給特定零件的交流電壓,維修技術人員必須根據交流電壓的真有效值(true-RMS),而非其平均值來進行調整。對於標準的美國電壓 (120 VAC),真有效值是正弦波峰值的 0.707,而平均值則是峰值的 0.637。

對於標準的美國交流電壓正弦波,真有效值是峰值的 .707。True-RMS 總是高於平均交流電壓,平均交流電壓是峰值的 .637。例如,峰值為 170 VAC,真實有效值為 120 VAC,而平均值為 108 VAC。

True-RMS 萬用表包含更精密的電路,可採樣交流電壓正弦波並測量其實際值。非真有效值萬用表包含較不精密的電路,僅對交流電壓正弦波的峰值進行採樣,以確定平均值。

使用非真有效值(true-RMS)萬用表時,維修技術人員必須透過以下兩種方法之一來確定真有效值(true-RMS):1) 手動完成耗時的數學轉換,或 2) 使用 OEM 提供的參考圖。然而,這些參考圖僅由某些 OEM 提供,而且通常難以有效使用。無論採用哪一種方法,都需要額外的維修時間,而且可能會造成錯誤,直接導致電壓調整不當。

錯誤調整的後果

現今精密的影印機設計有許多相互關聯、相互依存的電氣系統。因此,錯誤地調整供應給一個零件的交流電壓,往往會產生「骨牌效應」,對其他重要機器零件和系統的效能與壽命,以及影印品質造成負面影響。

例如,假設維修技術人員使用非真實有效值的萬用表,來檢查供應給額定值為 80 VAC 的曝光燈的電壓。他得到的讀數是 57 VAC,這表示平均電壓。如果技術維修人員錯誤地使用這個平均值來進行調整,他就會增加供應的電壓以達到 80 VAC(燈管的額定電壓)。然而,這種電壓調整並非基於真有效值;現在供應給燈泡的實際真有效值電壓是 103 VAC,太高了,無法正常工作。如果他使用真有效值萬用表,或者在進行調整之前將 57 VAC 讀數轉換為真有效值,他就會發現燈管電壓已正確設定為 80 VAC。轉換錯誤實際上比忘記有必要進行轉換更常見,但結果是類似的:不當的電壓調整會對許多機器零件和系統造成不利影響。

向曝光燈提供過高的電壓不僅會造成燈光複製,還會導致燈絲過早燒斷,同時也要求電壓調節器更努力地工作。此外,機器中的其他系統(例如,具有自動補償控制功能的影印機中的滾筒充電)會試圖補償較高的燈泡電壓,而構成這些系統的部件可能會過早出現故障。要解決這些問題,可能需要花費昂貴的故障排除時間,因為維修技術人員必須逆向找出問題的最終根源。

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