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[50年代]拆个六十岁的美国Triplett牌万用表,回顾万用表的历史 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2013-04-23
— 本帖被 mydigit 设置为精华(2013-12-19) —
万用表是上世纪20年代由英国一个邮局职员发明的,后来很快得到了普及。万用表最开始叫做Avometer,意思是可以测量安培和伏特的仪表,后来又加上了测电阻的功能,就和现代的万用表一样了,那时万用表叫做Volt-Ohm-Milliammeter,意思是伏特-欧姆-毫安表,简称VOM,VOM这个词现在也仍有使用。再后来就有multimeter(多用表)这个名字了。

最近收了一个老古董万用表,经过查找资料,这是一个上世纪50年代美国造的万用表。拆机发现内部设计结构讲究,用料不错,工艺也很精致。简单测试了一下,和手头的数字表对照,六十年过去了其精度仍然相当出色,误差基本上在指针的目视读取误差之内。


外形是这样的:


















这个万用表体积硕大,厚度大约有8厘米,分量也十足,大约有4斤重。保存的状态还算可以,外壳完整,真皮的提手有些破损。


表盘:








可以看到生产厂商的厂名厂址:

MADE IN U.S.A. BY THE TRIPLETT ELEC. INSTR. CO., BLUFFTON, OHIO。








型号630-A,直流电压档内阻为20000欧/伏,表头灵敏度比较高。说明书给出的标称测量精度是1.5%,包括温漂和其他各种误差在内。








这个万用表是上世纪50年代美国Triplett电工仪器公司生产的。网上查了一下,这个公司是Ray L. Triplett于1904年在美国俄亥俄州Bluffton市创立的,公司以创始人的姓Triplett命名,是美国模拟仪表时期主要的生产商之一。这个公司一直生产电工测量仪器,是个规模不大的小型专业公司。值得一提的是这个小公司110年来虽然经历了美国制造业从盛到衰、产业转移升级、外包和严重的兼并收购浪潮,目前仍然存在还在继续生产老本行电工测量仪器,这对于这样一个小公司来说在美国这个高度发达的资本主义经济体中确实是个奇迹。

Triplett公司最早的产品是下面这种怀表式电流表,是Triplett先生自己的原创发明,当时正值美国汽车工业大发展,汽车在家庭开始普及的时期,这种轻巧便于携带的小仪器可以方便快捷地测试当时很容易出毛病的汽车电瓶和发电机,很受顾客欢迎,风靡一时,Triplett先生也因此捞到了第一桶金,公司迅速扩大成为主流仪表生产商。这种怀表式电流表的外壳就是负极,所以只要一个电极就能工作了,非常方便。





Triplett怀表式的设计因为其方便易携带而且金属外壳坚固耐用的特点而迅速成为被模仿山寨的对象,一时间市场上出现了很多怀表式电工仪器。后来在电流表的基础上又加上了测电压的功能而成为怀表式万用表,在20年代非常流行,当时的使用场合主要还是用于汽车的随行仪器。下面就是一个20年代流行的怀表式万用表:








再后来,随着电子管收音机的普及,万用表的使用范围扩大到了电子管收音机的维修中,电子管收音机内部需要高压,金属外壳的怀表式仪表就不合适了。于是万用表的主流设计开始转向胶木绝缘外壳,电压测量范围也扩大到了几百伏,以适应电子管市场。


Triplett公司早期的商标就是变形体的TRIPLETT这几个字母,中间的P字母上面有个模拟仪表的指针,表示他们公司的主要产品方向。我这个万用表就是使用的这个早期商标。



后来该公司的商标也与时俱进进行了现代化演化,变成了更具现代感的抽象的三个L字母的形状,因为其公司名字和triplet这个英语单词很接近,只差结尾一个T字母。Triplet在英语中是三胞胎、三重体的意思,所以他们就用三个L字母的抽象图形来做具有现代感的新商标了:









在网上还搜到了这个古董万用表的说明书,这个说明书封面上还是把万用表这个词用早期的Volt-Ohm-Milliammeter(伏特-欧姆-毫安表)而不是multimeter(万用表)。这个古老的说明里面还附有手绘的电路图。这说明书够古老,够原始吧。上面明码标价当年说明书的售价是0.50美元一本哦:





还有更多精彩图片,待续。。。




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关键词: Triplett万用表
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只看该作者 1楼 发表于: 2013-04-23
继续:








背面图:










档位开关:










这个万用表的直流电流档从60uA到毫安档直到12A的强电流都有,12A的大电流量程是便携指针式万用表中比较少见的。其电阻测量有X1、X10、X1K和X100K档,交直流电压的满度测量范围则是3V-6000V,利用普通的原配表笔最大可直接测量6000V的高压,这在便携式万用表中是相当罕见的,即使以现在的标准来看。为了能直接测量6000V高压,该表里面有相应的特殊设计,主要是提高绝缘等级,等一下我们可以看到。

除了可以直接测量6000V高压外,该表配合特殊的选装探头最大可以测量30kV的高压。


这个万用表一共有五个表笔插孔,分别是公共负极、普通测量的电压电流电阻正极、交流和直流的6000V高压极,以及一个OUTPUT极是专门用来测量交流电压分贝值的。

有一点遗憾的是这个表收来的时候没有原配表笔了。不过它的电极孔的直径和现在的数字万用表常见的表笔直径是一样的,应该是从那时一直沿袭到现在的美国标准,所以随便一副普通数字表的表笔切掉裙部就可以在这个表上用,虽然不完美但是不影响功能。







这是电阻调零旋钮,采用了拨动式:










外壳用4个螺丝固定,打开是这样的,里面比较整洁:








外壳的螺丝不是自拱螺丝,而是用铜螺栓镶在外壳胶木塑料里的:










这个万用表重达4斤的重量中,外壳贡献了不少,看看这个外壳胶木的厚度,5.15 mm,非常厚实。这一方面是为了坚固抗摔打撞击,保证在恶劣环境中使用的可靠性,另一方面也是为了在直接测量6000V电压时的安全性,表内有6000V高压不是闹着玩的,为了保证安全绝缘,外壳必须有足够的厚度:










这个表太老了,当时还没有发明十字的螺丝,所有螺丝都是平口的:
















待续。。。
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只看该作者 2楼 发表于: 2013-04-23
好了,看看里面的元件吧。


这是保险丝:










这是备用保险丝座,1A的备用保险丝不见了,大概主保险丝已经在某次使用中烧毁牺牲掉了,备用保险丝被火线提拔为主保险丝:










这是电阻档的调零电位器,是线绕的电位器,质量很好,到现在也没有一点接触不良的问题。








它用了两个不同的电池,上面那个是普通的1号大电池,用于普通电阻档的供电,1号电池容量大,使用寿命长,从这个也可以看出这个万用表的设计使用场合是使用频繁的专业领域。上面这个1号电池显然是新换的的劲霸电池,不可能是几十年前的古董。

下面那个电池则是现在很难买到的30V叠层电池,用于X100K的高阻档:








1号电池很普通,不管它了。我们仔细看看这个30V的电池,它是很古老的古董电池,显然原主人很久没有换过它了,它的标称电压是30V,现在只有8V了。。。








为什么说这个电池是古董电池呢?因为生产它的公司早就不存在了。。。


注意看这个电池是Union Carbide公司生产的。Union Carbide的中文名字叫美国联合碳化物公司,是个创建于1898年的老牌帝国主义公司,业务曾经遍及全世界。这个公司历史上最出名的事是印度博帕尔毒气泄漏事故,1984年美国联合碳化物公司下属的联合碳化物印度有限公司博帕尔工厂发生了严重的氰化物泄漏,造成工厂和附近居民2259人当场瞬间死亡,另有8000人因医治无效死亡,另外还造成56万人受伤,其中约4万人留下后遗症,约4000人终生残疾。成为人类历史上最惨重的工厂生产事故悲剧,悲惨程度远超任何恐怖袭击,堪比核武器。为此联合碳化物公司也付出了巨额的赔偿罚款和沉重的代价,受此打击联合碳化物公司经营状况每况愈下,后来被美国陶氏化学公司收购而从市场上消失。

所以这个30V电池也算是早已作古的联合碳化物公司的“遗物”了。。。









这个30V的电池很难买,我也没买到,所以这个表的X100K电阻档现在无法使用。不过有了数字表以后指针表的X100K通常很少用到,所以这个缺憾影响不大。

下面看看电池仓的电极正极接点,有弹簧加接柱,利用比较大的压力保证良好的接触。电池仓的负极极片则是凹槽状的,用以卡住电池整机,避免因震动而松脱。




















待续。。。。

[ 此帖被hongo在2013-04-25 22:01重新编辑 ]
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只看该作者 3楼 发表于: 2013-04-23
下面来看看结构讲究的档位开关。

和早期电子管时代的其他电器一样,这个万用表没有印刷电路板,所有元件都是手工搭焊的。

万用表里面最多的元件就是电阻,这个表的电阻都是整齐地排列在档位开关上,每个电阻都放在档位开关上专门的塑料凹槽里面,而且每个电阻外面还都单独套了一个透明的塑料保护管,设计可谓精心。这些电阻有点类似于我国六七十年代著名的经典“大红袍”电阻,不过体积好像更大一些。说明书上说这些电阻的温漂是30ppm/C。

























其中有些电阻是线绕电阻:














12A大电流档的分流电阻则是一根很长的康铜丝,绕着档位开关走的,康铜丝的后面是一个0.1uF的电容,很古老的样子,是用来在交流OUTPUT分贝档做隔直流用的:








档位开关中间两个白色的小元件是当时的“高科技”——半导体二极管,用于交流电压档的整流,现在肯定买不到这样型号的了:






这个万用表的档位开关设计是比较特殊的。一般的万用表都可以看到档位开关的接触片、切换电极的接触点,但是这个表的档位开关看不到,因为它采用了特殊的全封闭档位转换开关设计,所有的几层切换电极和接触点都被密封在胶木的腔体中,外面只留接线柱。这种设计可以最大限度地隔绝空气中水分、灰尘等对接触点的影响,大大提高可靠性和安全性,适合在环境恶劣的工厂和野外使用。由于这个密封的转换开关是安装到位以后再焊的外面电极引线,所以要拆它就很难了,需要把焊点都焊开才能拆,为了避免意外破坏,我们就只好不拆开关里面了:


















下面还有,待续。。。
[ 此帖被hongo在2013-04-25 09:00重新编辑 ]
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只看该作者 4楼 发表于: 2013-04-23
档位开关的旋钮是直接用卡簧卡上去的,没什么特别的:













这个表里面还有两个很大的电阻值得一提,它们的尺寸都特别长,表面很光滑而且都套着透明的塑料绝缘保护管。

下面这两个照片里横着的这个电阻是24M欧的,竖着的是72M欧的,每个都有差不多两寸长。这俩特大号的大阻值电阻是6000V高压电压档的分压电阻,体积长度特别长是因为要考虑高压耐压的要求,尺寸不够长的话两端几千伏高压加上去容易使电阻材料甚至空气被击穿而产生电弧放电而导致危险:











下面我们来看看它的表头吧。当年的表头都是外磁式的,体积很大,主要是磁体的体积大。这个表头也是外磁式的动圈表头,灵敏度很高,线圈骨架是铝质的,阻尼效果很好,指针运动轻柔顺滑,指针从最大值返回到0需要大约1.5秒:














把表头拆下:








表头指针上缠着的金属丝应该是生产过程中手工调整配重用的:










表盘可以拆下:










表盘后面那一条弧形的镜子实际上是和表盘一样大的一整块,只有表盘上弧线的开槽部分能露出:










反光镜翻过来看看,不是玻璃的或铝的,而是黄铜材料的,一面抛光镀铬形成镜面:










细节决定品质,连固定表盘用的微小螺丝都是带弹簧垫片的哦:










待续。。。
[ 此帖被hongo在2013-04-24 09:49重新编辑 ]
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只看该作者 5楼 发表于: 2013-04-23
最后再看看表头细节:














这是层叠结构的巨大的外磁体,磁体直径约有5厘米,不知什么材料做的,看起来是发黄色的金属,而不是廉价的铁氧体磁铁:










表头里面还隐藏着个小线绕电阻,象是手工绕制的,应该是生产中调整表头内阻和灵敏度用的:










拆完了。。。


最后总结一下,这个万用表坚固耐用,准确度高可靠性好,经历半个多世纪的岁月仍然保持很好的精确度,没有退磁、老化、接触不良等问题,这跟它的设计和材料是分不开的。


这个表唯一的缺点是笨重,不适合21世纪我国宅男工程师们的体力严重下降的新形势。。。





@瑞福康 坛友拆解的TRIPLETT 630-APLK
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Re:六十岁的美国Triplet牌万用表,用料足工艺精结构讲究【参赛】
这是一件艺术品
好漂亮被震撼了
离线白唯

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只看该作者 8楼 发表于: 2013-04-24
介玩意活到现在不容易啊~!!!!
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强悍的东东 精度比现在的有些表还好
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