图解家装电工技能必备：MF50型万用表

MF50型万用表为磁电式整流系仪表，通过转换开关可用来测量交直流电压、交直流电流、电阻及音频电平、晶体管静态直流放大倍数H_FE、I_CEO、L_I、L_V、电容、电感等。图A-4为MF50型万用表面板图。

1.主要技术性能

直流电流：0～100μA～2.5mA～25mA；250mA～2.5A，精度：±2.5%。

直流电压：0～2.5V～10V～50V～250V～1000V，精度：±2.5%。

图A-4　MF50型万用表面板图

交流电压：0～10V～50V～250V～1000V，精度：±4%。

电阻：0～2kΩ～20kΩ～200kΩ～2000kΩ～20000kΩ，精度：±2.5%。

晶体管共发射极静态电流放大倍数H_FE：0～200。

负荷电流L_I：0～145μA～1.45mA～14.5mA～145mA。

负荷电压L_V：0～1.5V。

晶体管穿透电流I_CEO：同L_I。

电容C：0～0.03～0.1～0.5μF。

电感L：2～200～2000H。

音频电平：-10dB～22dB～36dB～50dB～62dB。

灵敏度：直流电压：0～250V、10000Ω/V；1000V、4000Ω/V；交流电压：0～1000V、4000Ω/V。

环境温度：0～40℃。

频率范围：45～1000Hz。

2.MF50型指针式万用表的工作原理

MF50型指针式万用表主要由三部分组成：表头、测量电路和转换装置。MF50型指针式万用表表头是一只直流微安表，它是万用表的核心，万用表的很多重要性能，如灵敏度、准确度等级、阻尼及指针回零等大都取决于表头的性能。表头的灵敏度是以满刻度时的测量电流来衡量的，此电流又称满偏电流，表头的满偏电流越小，灵敏度就越高。一般万用表表头的灵敏度大多在10～100μA范围内。MF50型万用表表头的灵敏度是83.3μA。

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满偏电流以内，对MF50型万用表来说，在通过测量电路转化之后，应该使通过表头的电流限定在83.3μA以内。测量电路一般包括分流电路、分压电路和整流电路等。分流电路的作用是把被测量的大电流通过分流电阻变成表头所需的微小电流；分压电路是将被测高电压通过分压电阻分压变换成表头所需的低压；整流电路将被测的交流通过二极管整流变成表头所需的直流。

万用表的各种测量种类及量程的选择是靠转换开关来实现的，转换开关的好坏直接影响万用表的使用效果，好的转换开关应转动灵活、手感好、旋转定位准确、触点接触可靠，这也是选购万用表时应重点检查的一个项目。

（1）直流电流的测量

由于表头最大只能流过83.3μA的直流电流，为了能测量较大的电流，一般采用并联电阻分流法，使多余的电流从并联的电阻中流过，而通过表头的电流保持在83.3μA以内。并联的电阻越小，可测量的电流就越大。其多量程的测量是通过转换开关及不同的插孔来改变分流电阻的大小而实现的。图A-5是MF50型万用表直流电流档的电路原理图。

从图A-5中可看出，当使用2.5A量程时，电流主要流过0.3Ω电阻，只有不超过83.3μA的电流经2.7Ω、27Ω、270Ω……510Ω、1000Ω等流过微安表头；当使用250mA量程时，电流主要流过0.3Ω、2.7Ω电阻等。

图A-5　MF50型万用表直流电流档的电路原理图

图中与表头相并联的两个二极管是为保护表头设置的，平时不起作用。图中电容主要起阻尼作用，也起一定的保护作用，如将其增大，则指针转动会变慢。1000Ω可调电阻是用来校正读数偏差的，即校准用。

图A-5所示电路原理图是MF50型万用表的核心电路，也是MF50型万用表的等效表头。图A-5中任何一个电阻或电位器有变值或短路、断路、接触不良等故障，都将影响万用表所有量程的测量。

（2）直流电压的测量

在直流电路中，电流、电阻、电压是密不可分的，既然表头可流过电流使指针偏转，而表头自身又有一定的电阻，所以万用表的表头实际上也是一只直流电压表（U=IR），只不过测量范围很小，一般只有零点几伏。在实际电路中，万用表是通过串联电阻分压来达到扩大量程的目的的。所串联电阻越大，则可测量的电压就越高，电压档不同的量程就是通过转换开关获得不同的分压电阻来实现的。图A-6就是MF50型万用表直流电压档的电路原理图。

图A-6　MF50型万用表直流电压档的电路原理图(www.xing528.com)

（3）交流电压的测量

由于表头只能流过直流电，因此测量交流时还需要一个整流电路。在万用表中一般采用二极管半波整流电路将交流变为直流。MF50型万用表交流电压档的电路原理图如图A-7所示，在图A-7中，当被测交流电处于正半周时，电流经分压电阻（如50V为36.1kΩ+160kΩ）及整流二极管V2流经等效表头，表针偏转；而在被测交流电的负半周，电流直接从二极管V1流过分压电阻，而不经过表头。从图中可看出，调节650Ω电位器即可调节交流电压档的读数偏差。

图A-7　MF50型万用表交流电压档的电路原理图

（4）电阻的测量

采用万用表测量电阻是依据欧姆定律进行的，利用通过被测电阻的电流及其两端的电压来反映被测电阻的大小，电路中的电流大小取决于被测电阻的大小即流经表头的电流由被测电阻所决定，此电流反映在表盘上，通过欧姆标度尺即为被测电阻的阻值。

MF50型万用表测量电阻的电路原理图如图A-8所示，由图A-8可知，R×1、R×10、R×1003个量程的等效表头实际上是取9Ω、100Ω、1.1kΩ3个电阻两端的电压为测量对象的。以R×10量程为例，当被测电阻阻值较大时，电路中电流较小，则100Ω电阻两端的电压也较低，通过7.78kΩ电阻流过等效表头的电流也不大，指针偏转角度小；反之，当被测电阻较小时，电路中电流较大，如调零时的短接，此时1.5V电压全部加在100Ω电阻上，再通过7.78kΩ电阻也加在了等效表头两端，使表头中电流最大，指针停在了欧姆标度尺的零位。很明显，调节2000Ω电位器可改变流经表头的电流大小，此2000Ω电位器就是欧姆档的调零电阻。当用R×1k和R×10k档时，流过被测电阻的电流也全部流经等效表头，只不过R×10k档用的是15V电源（有些生产厂家将15V电源改为9V，相应电阻阻值也有所改变，但电路结构没变）。

图A-8　MF50型万用表测量电阻的电路原理图

（5）HFE的测量

MF50型万用表对晶体管HFE的测量除利用了晶体管基本放大电路外，基本原理与测量电阻相同。由于MF50型万用表在面板上将e、b、c3个插孔排在一条线上，在实际使用中，当晶体管的引脚排列顺序与之不相同时，测量晶体管的HFE就显得不太方便。

将以上各测量电路结合在一起，即是MF50型万用表的整机电路原理图，如图A-9所示。

3.使用方法

1）测量前的准备：使用之前应注意指针是否指在零位，如不指零位，可调整机械调零的螺钉，使指针指在零位。

2）直流电流测量：根据所测电流的大小，把转换开关转到相应的电流档上，测量时把万用表串接在被测电路中，红表笔接触电路的正端，黑表笔接触电路的负端。当使用100μA档或是2.5A档时，开关应转到250mA位置上，但红表笔的短杆在使用100μA档时应插在+100μA插座内，在使用2.5A档时应插在+2.5A插座内。电流测量时看第二条刻度线。

图A-9　MF50型万用表的整机电路原理图

3）直流电压测量：把转换开关转到被测电压相应的直流电压档上，红表笔接触电路的正端，黑表笔接触电路的负端，测出的电压在第二条刻度线上读出。

4）交流电压测量：与直流电压测量相似，只需把转换开关转到交流电压范围内。交流10V档刻度看第三条刻度线，其他各档看第二条刻度线。

5）直流电阻测量：先将开关转到电阻档范围内，把红、黑表笔短路，调整“Ω”调整器，使指针指在0Ω位置上（即满刻度位置），再用红、黑表笔去可靠接触被测电阻的两端，即可测出被测电阻的阻值。电阻的读数在第一条刻度线上读出，并须乘上该档的倍率。

6）负荷电流L_I和负荷电压L_V的测量：在测量元件的电阻时，在该被测元件中流过的电流和它两端存在的端电压简称为负荷电流L_I和负荷电压L_V。L_I、L_V的刻度实际上是电阻档辅助刻度。L_I、L_V和R之间的关系为L_I=L_V/R。L_I看第六条刻度线，L_V看第七条刻度线。其读数与欧姆档各档的关系见表A-1。

表A-1　读数与欧姆档各档的关系

例如用R×100电阻档来测定某元件电阻时，如果测出的阻值为1000Ω，同时在L_I，L_V刻度上读出L_I为0.75mA，L_V为0.75V。即表示该元件在两端电压为0.75V时其内部流过的电流为0.75mA。

7）晶体管HFE、I_CEO及极性测定：万用表转换开关转到R×1k档，调好欧姆零位，把晶体管c、e两极插入万用表的晶体管插座c、e两孔内（PNP管插在PNP插座内，NPN管插在NPN插座内），这时测出的L_I即为I_CEO。如果指针走出L_I的刻度线，可把开关转到R×100档再测，但测前仍须从新调好欧姆零位，这时L_I的满度值为1.45mA。

测量HFE时，应把转换开关转到R×1k档，调好欧姆零位，再把转换开关转到HFE处，把晶体管c、b、e三极插入万用表上的c、b、e插座内，这时在HFE刻度上即可读出HFE的大小。但应注意PNP管看第四条刻度线，NPN管看第五条刻度线（HFE及I_CEO为参考值，HFE仅供小功率管测定）。

8）电感电容的测量：把万用表与一交流电源串联后，红、黑表笔两端即可测量电感或电容。万用表转换开关的位置及所串联的电源电压可从表A-2中查得。

表A-2　万用表转换开关的位置及所串联的电源电压

9）音频电平（dB值）测量：在一定的负荷阻抗上，测量出音频电压称为“电平”，用于测量放大级的增益和线路输送的损耗，测量单位用“dB”来表示。“dB”对电压与功率的关系是

刻度的dB数值以10V为标准（-10～22dB），读数大于22dB时可换用50～1000V档，并加上表A-3中所列的校正值。测量时将转换开关旋转至交流电压档即可测量，电路上如有直流电压时需串一只大于0.1μF的隔直电容器。

表A-3　读数校正值

使用万用表测量时，不应任意旋转转换开关。若不知被测量的大小范围，则应先放在最大量程档，然后减小量程到合适为止。测量直流电压、电流时，应注意极性，否则反接后，表针反走易损坏。如果不知极性，宜放在大量程档判断极性。万用表不宜测量较高频率的信号。测量完毕后，应将转换开关放至交流档位置，使测量笔与万用表和电路脱离，以防止误置测量档而损坏万用表。