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如何选择适合自己的指针式万用表?

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:指针式万用表的主要特点是准确度较高,测量项目较多,操作简单,价格低廉,携带方便,目前仍是国内最普及、最常用的一种电测仪表。选用指针式万用表,主要从其准确度、灵敏度、电流表的内阻、测量功能、外观与操作方便性和过载保护装置等方面去选择。目前仍被广泛使用的500型万用表则属于2.5级仪表。图1-21 万用表的电压灵敏度万用表灵敏度的选用技巧如下。

如何选择适合自己的指针式万用表?

指针万用表的主要特点是准确度较高,测量项目较多,操作简单,价格低廉,携带方便,目前仍是国内最普及、最常用的一种电测仪表。

选用指针式万用表,主要从其准确度、灵敏度、电流表的内阻、测量功能、外观与操作方便性和过载保护装置等方面去选择。

1.如何选择万用表的精度

万用表的精度反映了仪表基本误差的大小。准确度愈高,测量误差愈小。万用表的精度分7个等级:0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0。近年来随着仪表工业的迅速发展,我国已能制造0.05级的指示仪表。

精度等级反映了仪表基本误差的大小。国产MF18型万用表测量直流电压(DCV)、直流电流(DCA)和电阻(Ω)的精度都是1.0级,可供实验室使用。目前仍被广泛使用的500型万用表则属于2.5级仪表。需要指出,受分压器、分流器整流器等电路的影响,同一块万用表各挡的基本误差也不尽相同。

一般万用表的精度多为2.5级(如MF47、MF30等型号),如图1-20所示。

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图1-20 万用表的精度在表盘上的表示法

a)MF12型万用表 b)MF30型万用表

万用表的基本误差有两种表示方法。对于直流和交流电压挡、电流挡,是以刻度尺工作部分上限的百分数表示的,这些挡的刻度呈线性或接近于线性。对于电阻挡,因刻度呈非线性,故改用刻度尺总弧长的百分数来表示基本误差。

万用表说明书或表盘上注明的电阻挡基本误差值,仅对欧姆刻度尺的中心位置(即欧姆中心)适用,其余刻度处的基本误差均大于此值。

万用表的基本误差范围见表1-7,具体数值可从万用表的表盘上查出。

表1-7 万用表的基本误差范围

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2.如何选择万用表的灵敏度

万用表的灵敏度可分为表头灵敏度和电压灵敏度(含直流电压灵敏度和交流电压灵敏度)两个指标。

万用表所用表头的满量程Ig(即满度电流),称作表头灵敏度,Ig一般为9.2~200μA,Ig愈小,说明表头灵敏度愈高。高灵敏度表头一般小于10μA,中灵敏度表头通常为30~100μA,超过100μA就属于低灵敏度表头。

万用表的电压灵敏度等于电压挡的等效内阻与满量程电压的比值,其单位是Ω/V或kΩ/V,简称每伏欧姆数,该数值一般标在仪表盘上,如图1-21所示。

直流电压灵敏度是万用表的主要技术指标,交流电压灵敏度受整流电路的影响,一般低于直流电压灵敏度。例如,500型万用表的直流电压灵敏度为20kΩ/V,交流电压灵敏度则降低到4kΩ/V;电压灵敏度愈高,万用表的内阻(即仪表输入电阻)愈高,可以测量内阻的信号电压就愈高。

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图1-21 万用表的电压灵敏度

万用表灵敏度的选用技巧如下。

1)若两台万用表所选择的量程相同而电压灵敏度不同,那么用它们分别测量同一个高内阻电源电压时,电压灵敏度高的那块表测量误差较小。

2)对同一台万用表而言,电压量程愈高,内阻愈大,所引起的测量误差就愈小。

为了减小测量高内阻电源电压的误差,有时宁可选择较高的电压量程,以增大万用表的内电阻。当然量程也不宜选得过高,以免在测量低电压时因指针偏转角度太小而增加读数误差。对于低内阻的电源电压(例如220V交流电源),可选用电压灵敏度较低的万用表进行测量。换句话说,高灵敏万用表适合于电子测量,而低灵敏度万用表适合于电工测量。

3)当万用表电压挡的内阻比被测电源的内阻大100倍以上时,就不必考虑万用表对被测电源的分流作用。

3.如何选择万用表的内阻(www.xing528.com)

理想情况下,万用表电流挡的内阻应等于零,但实际上却做不到。由于内阻的存在,使用万用表测量电流时必然有一定的电压降,从而产生测量误差。

电流挡的内阻越小,测量电流时万用表所消耗的电功率也越低。

1)在电流挡的量程相同的情况下,万用表的内阻愈小,其满度压降就愈低,测量电流的误差也愈小。对同一块万用表而言,各电流挡的满度压降值可以不相同。

2)对于同一块万用表,电流量程越大,内阻越小,测量误差也越小。因此,为了减小测量电流的误差,有时宁可选择较高的电流量程。当然量程也不宜选得过高,以免在测量小电流时读数误差明显增大。

3)当电流挡内阻约为被测电路总电阻的1%时,不必考虑万用表压降对测量的影响。

4.如何选择万用表的量程及功能

一般来说,万用表能够测量的项目越多,量程范围越大,万用表越好,价格越高。维修电工对万用表的要求不是很高,主要是进行一些简单的测量,对量程功能的要求比较简单,因此可选择普及型万用表。电子产品维修工测量的项目比较多,对量程功能的要求比较高,因此应根据需要选择量程及功能比较多的万用表。

表1-8列出了万用表的测量功能及测量范围。其中,电阻挡为有效量程,括号内的数值是少数万用表所能达到的指标。

表1-8 万用表的测量功能及测量范围

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5.如何选择万用表的机械及传动机构

在测量时,指针在偏转过程中会由于惯性的影响不能迅速停止在指示位置上,指针在指示位置左右摆动会给测量带来影响。这就要求表头的可动部分在测量中能迅速停止在稳定的偏转位置上,并且要求稳定的时间越短越好,即阻尼性能要好。

在检查机械传动机构时还有两点要注意:一是平衡特性,即把万用表平着放、立着放,表针静止的位置差别越小越好;二是选挡开关旋转时要清脆有力,定位要准确。

6.如何选择万用表的外观与操作方便性

万用表的外观设计也很重要。目前常见的万用表有便携式、袖珍式、超薄袖珍式(例如国产7003型)、折叠式、指针/数字双显示(如7032型)等多种类型。

选择大刻度盘的万用表,有助于减小读数误差。有些万用表的刻度盘上带反射镜,能减小视差。新型万用表的表笔和插口都增加了防触电保护措施,插口改成隐埋式,表面无金属裸露部分。

从使用角度看,所有的开关、旋钮均应转动灵活、接触良好,操作力求简便。大多数万用表只用一只转换开关,操作比较方便。也有些万用表将功能开关与量程开关分别设置,或把两者组合设置,通过适当的配合来选择测量项目及量程。由上海第四电表厂生产的MF64、MF368A/B型万用表都增加了正、负极性转换开关,在测量负电压时可避免出现指针反打现象。

7.如何选择万用表的过载保护装置

新型万用表采用了多种保护措施,除用保险管做线路保护之外,还增加了表头过载保护电路,能大大减少因误操作引起的事故。

由硅二极管构成的表头保护电路如图1-22所示。VD1、VD2为两只1N4148型开关二极管,其代用型号为2CK43、2CK44、2CK70、2CKT1、2CK72、2CK83等。VD1、VD2反极性与表头并联,表头的满度压降一般低于0.15V。从硅二极管的伏安特性上可以看出,当正向电压在0~0.15V时,正、反向电流都截止,仅当正向电压超过正向导通电压(约0.6~0.7V)时才导通。如果正向电流继续增大,硅二极管的压降就基本稳定在正向导通电压上。图中的VD1起保护表头的作用,即使误码拨电流挡去测电压,也不至于烧坏表头,因为表头上还串联着限流电阻,当硅二极管导通时,电压主要降落在限流电阻上,故一般不会烧表头,但可能烧毁分流电阻或限流电阻。

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图1-22 由硅二极管构成的表头保护电路

VD2的作用是当两支表笔位置插反了而又发生过载时能起到保护表头的作用。电容器C能滤除由输入端引入的高频干扰,容量可选0.022μF。有时为了滤除低频干扰,还可再并联一只4.7~47μF的电解电容,以消除指针的抖动现象。

由于锗二极管的导通压降为0.15~0.2V,与表头的满度压降很接近,而且它的反向漏电流较大,因此不宜采用。

需要注意的是,即使增加了保护电路,仍有过载的可能性,操作人员必须小心谨慎,避免因误操作而使仪表损坏。

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