万用表又叫多用表、三用表、复用表,是一种多功能、多量程的测量仪表,一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻和音频电平等参数,有的还可以测交流电流、电容量、电感量及半导体的一些参数(如放大系数β)。万用表分为数字式万用表和指针式万用表两种。
(一)MF47型万用表的结构及测量
MF47型万用表能直接测量的电量比较多,除电流、电压、电阻外,还可以测量音频电平、晶体三极管放大倍数、电容量、电感量等。
1.MF47型万用表的结构
MF47型万用表整个面板分为上部面板和下部面板,如图1-1所示。上部面板有表头(包含指针和表盘)和机械调零旋钮。
MF47型万用表共有6条常用刻度线,从上到下分别为:
第1条:电阻刻度线,是用来读出电阻值的刻度线。这条刻度线较其他刻度线有两点区别,一是该刻度线不均匀,二是读数时应从右往左读。
第2条:交流电压、直流电压及直流电流共用的刻度线,用“V”或“mA”表示。
第3条:晶体管静态放大系数的刻度线。
第4条:电容刻度线,用“C(μF)50Hz”表示。
第5条:电感刻度线,用“L(H)50Hz”表示。
第6条:音频电平刻度线,用“dB”表示。
下部面板有转换开关、欧姆调零旋钮和各种功能的插孔。
转换开关的右上角为欧姆调零旋钮。转换开关的左下角标有“+”和“COM”的插孔分别为红、黑表笔插孔。
当转换开关选择指向电阻区域时,黑表笔为(接电池正极)正,红表笔为(接电池负极)负;当转换开关选择其他测量区域时,红表笔为正,黑表笔为负。
测量直流电压/电流时,红表笔必须接正极,黑表笔必须接负极。转换开关的右下角从上到下分别是2 500V交流电压、直流电压和5A直流电流测量专用红笔插孔。

图1-1 MF47型万用表
2.测量方法
刻度盘与挡位盘印制成红、绿、黑三色,表盘颜色分别按交流红色、晶体管绿色、其余黑色对应制成,使用时读数便捷。
(1)电阻的测量。
测量前应先进行欧姆调零,具体方法是:将万用表置于“Ω”区域的×100(或其他)挡,再将红黑表笔短路,如指针没指在电阻刻度线上的零刻度处,应旋转欧姆调零旋钮,使指针指零。
将两根表笔分别接触被测电阻(或电路)两端,注意手不要同时接触电阻两端。
读出指针在欧姆刻度线(第1条线)上的读数,再乘以对应的倍率,就是所测电阻的阻值。例如,用×100挡测量电阻,指针指在80,则所测得的电阻值为80×100=8 000Ω。由于刻度线左部读数较密,难以看准,所以测量时应选择适当的欧姆挡,使指针在刻度线的中部或右部,这样读数比较清楚准确。每次换挡,都应重新将两根表笔短接,重新调整指针到零位(即进行欧姆调零)。
(2)电压的测量。
选择合适的挡位和量程,测直流电压应选择直流挡,测量交流电压应选择交流挡。
将万用表与被测电路并联。测直流电压时,红表笔接被测电路正极,黑表笔接负极;测交流电压时没有极性。
找到所读电压刻度尺。仔细观查表盘,直流电压挡刻度线应是表盘中的第2条刻度线。表盘第2条刻度线下方有“V”符号,表明该刻度线可用来读交直流电压。
选择合适的标度尺。在第2条刻度线的下方有三个不同的标度尺,即0-50-100-150-200-250、0-10-20-30-40-50、0-2-4-6-8-10。应根据所选用不同量程选择合适标度尺,例如:0.25V、2.5V、250V量程可选用0-50-100-150-200-250这一标度尺来读数;1V、10V、1 000V量程可选用0-2-4-6-8-10标度尺来读数;50V、500V量程可选用0-10-20-30-40-50这一标度尺来读数。因为这样读数比较容易、方便。
确定最小刻度单位。根据所选用的标度尺来确定最小刻度单位。例如:用0-50-100-150-200-250标度尺时,每一小格代表5个单位;用0-10-20-30-40-50标度尺时,每一小格代表1个单位;用0-2-4-6-8-10标度尺时,每一小格代表0.2个单位。
读出指针示数大小。根据指针所指位置和所选标度尺读出示数大小。例如:指针指在0-50-100-150-200-250标度尺的100向右过2小格时,读数为110。
读出电压值大小。根据示数大小及所选量程读出所测电压值大小。例如:所选量程是2.5V,示数是110(用0-50-100-150-200-250标度尺读数的),则该所测电压值是(110/250)×2.5=1.1V。
读数时,视线应正对指针,即只能看见指针实物而不能看见指针在弧形反光镜中的像。
3.指针式万用表的机械调零和欧姆调零
万用表的准确零位非常重要,否则测出的参量就失去了意义。万用表的调零分为机械调零和欧姆调零两种。
(1)机械调零。
将连接面板插口正、负极的两根表笔悬空,观察表头指针是否向左满偏,并指在零位上,如不在零位,可适当调整表盖上的机械零位调节螺丝,使其恢复至零位上,这样测试的读数才会准确。
注意:万用表在使用中很少进行机械调零,并且不建议学生自行使用机械调零。遇到需机械调零的万用表,一般在教师指导下操作,防止损坏表头中的游丝。
(2)欧姆调零。
欧姆调零按钮如图1-2所示。测量电阻共有5个挡位,每更换一次挡位,都需要重新调整欧姆调零旋钮,以保证准确的零位。因此,每次测电阻前,都需要对万用表进行欧姆调零。

图1-2 欧姆调零按钮
4.注意事项
(1)万用表使用完毕后,应将转换开关旋至交流电压最高挡,以防止不小心损坏电表。
(2)测量时,手不要接触表笔的金属部分,以确保测量准确和人身安全。
(3)测量高压和大电流时,不带电转动转换开关,以免电弧烧毁开关触点。
(4)万用表长期不使用时,应将电池取出,以免电池漏液腐蚀万用表。
(二)数字式万用表的结构及测量
与指针式万用表相比,数字式万用表具有测量速度快、测量准确度高、输入阻抗大、过载能力强、测量参数和功能多等优点,因此,数字式万用表在电子电工测量中得到了更广泛的应用。本书以VC890D型数字万用表为例介绍数字式万用表的使用方法。
1.VC890D万用表的结构
数字式万用表的面板主要由液晶显示屏、挡位选择开关、按键和各种插孔组成。图1-3所示为VC890D型数字式万用表的面板外观图。(https://www.xing528.com)


图1-3 数字式万用表的结构
(1)液晶显示屏。在测量时,被测对象的量值直接显示在液晶显示屏上。图1-4所示为VC890D型数字式万用电表的液晶显示屏,它可以最多显示4个数字和1个小数点,选择不同的挡位时,小数点的位置会改变。

图1-4 数字式万用表液晶显示
(2)挡位选择开关。用于选择各种测量功能和量程。可选择欧姆挡测量电阻、容量测量挡测量电容、二极管测量挡检测二极管、直流/交流电流挡测量电流、直流/交流电压挡测量电压、三极管测量挡检测三极管。
(3)“VΩ”插孔。测量电压,电阻、二极管、电路通断或测电容时的正极输入端,插入红表笔。
(4)“COM”插孔。负极输入端,插入黑表笔。
(5)“mA”插孔。测量μA电流、mA电流或温度时的正极输入端,插入红表笔。
(6)“20A”电流插孔。测量大电流时的正极输入端,插入红表笔。
(7)电源开关(关位)。OFF挡。
(8)NPN/PNP。三极管引脚插孔。
(9)Cx。测量电容容量的插孔。
2.数字万用表的测量
(1)直流电压的测量。
第一步:将黑表笔插入“COM”插孔,红表笔插入“V/Ω”插孔。
第二步:将功能开关置于直流电压挡
量程范围,并将测试表笔连接到待测电源(测开路电压)或负载上(测负载电压降),红表笔所接端的极性将同时显示于显示器上。
注意:如果不知被测电压范围,将功能开关置于最大量程并逐渐下降;如果显示器只显示“1”,表示过量程,功能开关应置于更高量程。当测量高电压时,要格外注意,避免触电。
(2)直流电流的测量。
第一步:将黑表笔插入“COM”插孔,当测量最大值为200mA的电流时,红表笔插入“mA”插孔,当测量最大值为20A的电流时,红表笔插入“20A”插孔。
第二步:将功能开关置于直流电流挡
量程,并将测试表笔串联接入到待测负载上,电流值显示的同时,将显示红表笔的极性。
注意:如果使用前不知道被测电流范围,将功能开关置于最大量程并逐渐下降;如果显示器只显示“1”,表示过量程,功能开关应置于更高量程;过量的电流将烧坏保险丝,应再更换,20A量程无保险丝保护,测量时不能超过15s。
(3)交流电压的测量。
第一步:将黑表笔插入“COM”插孔,红表笔插入“V/Ω”插孔。
第二步:将功能开关置于交流电压挡“V~”量程范围,并将测试笔连接到待测电源或负载上。测量交流电压时,没有极性显示。
注意:参看直流电压注意事项。
(4)交流电流的测量。
第一步:将黑表笔插入“COM”插孔,当测量最大值为200mA的电流时,红表笔插入“mA”插孔,当测量最大值为20A的电流时,红表笔插入“20A”插孔。
第二步:将功能开关置于交流电流挡“A~”量程,并将测试表笔串联接入到待测电路中。
注意:参看直流电流测量注意事项。
(5)电阻的测量。
第一步:将黑表笔插入“COM”插孔,红表笔插入“V/Ω”插孔。
第二步:将功能开关置于“Ω”量程,将测试表笔连接到待测电阻上。
注意:如果被测电阻值超出所选择量程的最大值,将显示过量程“1”,应选择更高的量程,对于大于1MΩ或更高的电阻,测量时要几秒钟后读数才能稳定;当没有连接好时,例如开路情况,仪表显示为“1”;当检查被测线路的阻抗时,要保证移开被测线路中的所有电源,所有电容放电;被测线路中如有电源和储能元件,会影响线路阻抗测试正确性。
(6)电容测试。
连接待测电容之前,注意每次转换量程时,复零需要时间,有漂移读数存在不会影响测量精度。
第一步:将功能开关置于电容量程“F”。
第二步:将电容器插入电容测试座“Cx”中。
注意:仪器本身已对电容挡设置了保护,故在电容测试过程中不用考虑极性及电容充放电等情况。测量电容时,将电容插入专用的电容测试座中(不要插入表笔插孔“COM”“V/Ω”)。测量大电容时稳定读数需要一定的时间。电容的单位换算:1F=106μF,1μF=103nF=106pF。
(7)二极管测试及蜂鸣器测试。
二极管的测量在电阻量程挡内,该挡有两个功能:第一个功能可用来检查线路的通断。蜂鸣器有声响时,表示被测线路通(R<70Ω),无声响则表示不通。这样可以在眼睛只看被测线路的同时,凭耳朵听觉便能测试。第二个功能可测二极管的极性和正向压降值。红表笔所接的引脚为二极管的正极,黑表笔所接则为负极。
第一步:将黑表笔插入“COM”插孔,红表笔插入“V/Ω”插孔(红表笔极性为“+”),将功能开关置于“
”挡,并将表笔连接到待测二极管,读数为二极管正向压降的近似值。
第二步:将表笔连接到待测线路的两端,如果两端之间电阻值低于约70Ω,内置蜂鸣器发声。
(8)电路通断的检查。
将红表笔插入“VΩ”孔内,选择开关转至标有声音显示符号处,再把两根表笔分别接在被测电路的两端,若表内蜂鸣器发出叫声,则说明电路是通的;反之,则不通。
3.数字式万用表使用的注意事项
(1)测量电路电阻时,要确保所测电路已断开电源,且所有大电容均已放电。
(2)不允许用两只手同时接触被测电阻的两个引脚。若将两只手同时接触电阻的两个引脚,相当于将我们的人体电阻并联到了被测电阻的两端,会造成测量数值不正确。
(3)在测量过程中不能转换挡位。
(4)转换开关挡位要正确,不能估计被测电压值时,挡位先大后小,但最后要保证挡位大于且最接近被测电压值。
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