1.万用表的组成
模拟式(指针式)万用表的形式很多,但基本结构是类似的,万用表主要由指示器、测量电路和转换装置三部分组成。
指示器俗称表头,用以指示被测电量的数值。指示器是万用表的关键,其很多的重要性能,如灵敏度、精确等级等都取决于表头的性能。表头的灵敏度是以满刻度的测量电流来衡量的,满刻度偏转电流越小,灵敏度越高。一般万用表表头灵敏度在10~100μA左右。指针式万用表该部分通常为磁电式微安表。
测量电路的作用是把被测的电量转化为适合于表头要求的微小信号(直流电流),再通过转换装置转换成能够驱动指示器指示所需的信号。它通常包括分流电路、分压电路和整流电路。分流电路将被测大电流通过分流电阻变成表头所需要的微小电流,分压电路将被测得高电压通过分压电阻变换成表头所需的低电压;整流电路将被测的交流,通过整流转变成所需的直流电。
转换装置可实现万用表的各种测量类型和量程的选择。转换装置通常包括转换开关、接线柱、输入插孔等;转换开关有固定触点和活动触点,测量时,改变开关的位置,即可接通相应的触点,实现相应的测量功能。
2.使用万用表测量的一般方法
下面以MF-47型万用表为例介绍万用表操作方法。
(1)正确插入表笔
将红表笔插头插入“+”插孔中,黑表笔插头插入“com”插孔中。如果测量的交直流电压在1000~2500V,或者直流电流在500mA~5A时,红表笔插头分别插到标有“2500V”或“5A”的插孔中。
(2)机械调零
使用前应检查指针是否指在机械零位上,否则用小号一字螺钉旋具旋转万用表面板中间的机械零位调整螺钉,使指针指示在零位上。
(3)物理量及量程选择
物理量选择:就是根据不同的被测物理量将转换开关旋至相应的位置。
合理选择量程:测量电流和电压时,应使表针偏转至满刻度的1/2或2/3以上;测量电阻时,应使表针偏转至中心刻度值的(1/10~10)倍之间。
(4)各种物理量的测量
1)电压测量:将万用表与被测电路并联测量;测量直流电压时,应将红表笔接高电位、黑表笔接低电位。如果不知道被测直流电压的极性,那么在电路一端先接好一支笔,另一支笔在电路另一端轻轻地碰一下,如果指针向右摆动,说明接线正确;如果指针向左摆动,(低于零点),说明表笔接反了,应把两支表笔位置对换。测量高电压(500~2500V)时应戴绝缘手套,站在绝缘垫上进行,并使用高压测试表笔。
测量直流电压:MF47万用表常用的直流电压挡位有0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V、1000V 8个量程。把挡位开关旋钮到直流电压挡,并选择合适的量程,当被测电压数值范围不确定时,应先选用较高的量程,根据测出电压值,再逐步选用低量程。
测量交流电压:MF47万用表常用的交流电压挡有10V、50V、250V、500V、1000V 5个量程。将挡位开关旋到交流电压挡,表笔不分正负极,其他与测量直流电压方法相同,读数为交流电压的有效值。(www.xing528.com)
2)电流测量:将万用表串联接入被测回路中;测量直流电流时,应使电流由红表笔流入、由黑表笔流出万用表;测量较大电流时应断开电源后再撤表笔。
测量直流电流:MF47万用表常用的直流电流挡有500mA、50mA、5mA、500μA和50μA 5个量程。把挡位开关旋钮打到直流电流挡,选择合适的量程。如果不能确定电流方向极性,参考直流电压测量。特别提醒,在测量电流时,避免将万用表并联到被测部位两端,由于电流表内阻很小,极易造成短路、损坏电表或发生事故。
3)电阻测量:MF47万用表电阻挡有×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1kΩ、×10kΩ 5个倍率。插好表笔,将功能开关切换到“电阻”位置,并选择合适倍率。测量前,先将指针表两表笔短接,旋动电阻调零旋钮,进行电阻挡调零,使指针打到电阻刻度右边的“0Ω”处,每次换挡位都要调零,若调不到零点,说明万用表内电池不足,需要更换电池,然后再进行电阻测量,表笔极性任意。在测量阻值时,应使被测电阻脱离电源,如电路中有电容应先行放电,用两表笔接触电阻两端,使指针尽量能够指向表刻度盘中间的1/3区域,否则,调换合适的电阻挡位,保证读数的精度。
读数方法:所测电阻值为表头指针显示的读数乘以所选量程的倍率。如选用“R×10Ω”挡测量,指针指示50,则被测电阻的阻值为50Ω×10=500Ω。另外电阻挡的刻度是倒刻度,即从∞~0,有别于其他刻度线。
4)音频电平测量:该功能主要用于测量电信号的增益或衰减。测量方法与交流电压的测量方法相同,读数是表面最下边一条刻度线,该刻度数值是量程选择开关在交流“10V”挡时的直接读数值。当交流电压为“50V”、“250V”、“500V”各挡时,测量结果应在表面读数值上分别加上+14dB、+28dB和+34dB。
5)晶体管直流放大倍数hFE测量:先将转换开关旋至晶体管调节ADJ位置进行电气调零,使表针对准300hFE刻度线;然后将转换开关旋至hFE位置,把被测晶体管插入专用插孔进行测量。N型管孔插NPN型晶体管,P型管孔插PNP型晶体管。
6)电感和电容的测量:将量程选择开关旋至交流10V位置,将被测电容或电感串接于任一测试棒,而后跨接于10V交流电压电路中进行测量。
3.使用指针式万用表测量时注意的问题
1)将万用表接入电路前,应确保所选测量的类型及量程正确。
2)在使用万用表过程中,不能用手去接触表笔的金属部分,这样一方面可以保证测量的准确,另一方面也可以保证人身安全。
3)测试导线和铜箔的通断性以及测试电阻或二极管或电容之前,必须先切断电源,大容量的电容器必须先进行放电。
4)在测量某一电量时,不能在测量的同时换挡,如需换挡,应先断开表笔,换挡后再去测量,尤其是在测量高电压或大电流时,否则会使万用表毁坏。
5)万用表使用完毕,应将转换开关置于交流电压的最大挡。如果长期不使用,还应将万用表内部的电池取出来,以免电池腐蚀表内其他器件。
6)万用表在使用时,必须水平放置,以免造成误差,使用过程中不要靠近强磁场,以免测量结果不准确。
7)万用表的表盘上有多条刻度尺,读数时应根据被测电量,观看对应的标度尺,与量程挡联合读出正确的测量数值。读数时目光垂直表面,使指针与反光镜中的指针重合,确保读数的准确。
8)与其他仪器和电路进行连接时,先连接公共测试导线,再连接带电的测试导线;切断连接时,则应先断开带电的测试导线,再断开公共测试导线。
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