万用表结构与原理YY.pptVIP

万用电表又叫做复用电表 通常称为万用表 它是一种可以测量多种电量的多量程便携式仪表 由于它具有测量的种类多 量程范围宽 价格低以及使用和携带方便等优点 因此广泛应用于电气维修和测试中 一般的万用表可以测量直流电压 直流电流 电阻 交流电压等 有的万用表还可以测量音频电平 交流电流 电容 电感以及晶体管的 值等 万用表的基本功能 一 万用表的结构万用表主要由磁电系表头 转换开关和测量线路组成 1表头表头是万用表的关键部件 万用表的许多性能都是由表头决定的 表头的作用用以指示被测量的数值 万用表的表头都是采用高灵敏度的磁电系测量机构 表头的满偏电流常为几十微安 满偏电流越小 灵敏度越高 测量电压时仪表的内阻就越大 一般的万用表 直流电压档内阻 即万用表测量每伏电压所具有的内阻 可达20K 100K V 交流电压档内阻一般要低一些 万用表的结构及其工作原理 2转换开关万用表中的转换开关是重要部件 它的作用是选择测量线路 改变测量范围 3测量线路测量线路作用是用来把各种被测量转换到适合表头测量的直流的微小电流 测量线路中使用的电阻元件主要是线绕电阻和金属膜 早期的万用表用碳膜 电阻 低阻值电阻用锰铜材料制成线绕电阻 较高阻值用金属膜电阻 线路中的可调电阻一般都采用线绕电位器 由于万用表的测量对象多 测量量程范围宽 所以要比普通仪表的测量线路复杂 但其测量原理与普通仪表仍是一致的 例如 测量电流依靠分流电阻扩大量程 测量电压采用分压电阻扩大量程等 万用表的工作原理 表头参数的测定万用表表头满偏时允许通过的电流 用Ig表示 表头内阻Rg表示 其等效电路如图1所示 图1表头等效电路图2测表头满偏电流和内阻 一 测Ig1 将直流恒流源置于2mA档 并将输出细调调到最小 然后按图2所示接好电路图 R为十进制可调电阻箱 注意极性 2 开关S断开 慢慢调节输出细调旋钮 观察表头指针偏转 直到满偏 记下恒流源的输出电流 即为Ig 约46 二 测Rg 采用半偏法在图2中 保持电流源输出电流不变 闭合开关S 调节电阻箱R的阻值 使表头的指针指在1 2满偏位置 表头扩程为基本表 做法 先将原表头的灵敏度扩展成最接近的简单的整数 指针式万用表最基本的的工作原理 直流电流测量线路 开路个别转换式分流电路闭路抽头转换式分流电阻 在工艺上 为了便于调整 修理和成批生产 大多采用整K 值 表头上再串联一只可变线绕电阻 这样一来 当表头参数有所变动时 可得到补偿 直流电压测量 用串联电阻扩大电压量限的基本原理直流电压灵敏度 电压表测每伏直流电压所需要的阻值 叫做 直流电压灵敏度 它在数值上等于该表电流灵敏度的倒数 即直流电压灵敏度 1 IM例如电流表的灵敏度为100 A 用它构成电压表 其直流电压灵敏直流电压灵敏度越高 流径表的电流越小 测量结果越准 交流电压测量 整流电路 万用表测量电阻 即欧姆表 的电路如图 欧姆档测量 可变电阻R叫做调零电阻 当红 黑表笔相接时 相当于被测电阻Rx 0 调节R的阻值使指针指到表头的满刻度 即 万用表电阻挡的零点在表头的满度位置上 而电阻无穷大时 即红 黑表笔间开路 指针在表头的零度位置上 当红 黑表笔间接被测电阻Rx时 通过表头的电流为 可见表头读数I与被测电阻Rx是一一对应的 并且成反比关系 因此欧姆表刻度不是线性的 正确使用万用表 使用万用表时 必须注意下几点 1要正确选择被测量对象及其量限的档位万用表有红与黑两只表笔 测棒 表笔可插入万用表的 两个插孔里 注意一定要严格将红表笔插入 极性孔里 黑表笔插入 极性孔里 测量直流电流 电压等物理量时 必须注意正 负极性 万用表的测量对象多 量程多 使用时一定要注意调准转换开关的测量档位 否则会损坏仪表 如果不知道被测量是交流还是直流 可先用交流档试测 如果不知道被电压和电流的大小范围 应从大量程试起 然后逐渐减小量程 使用万用表测量电压 电流时 应尽可能选择量限使仪表的指示值超过所用仪表标尺的一半 测量电阻时 应使被测量电阻尽量接近标尺的中心 2操作要正确使用万用表要胆大心细 使用前做到心中有数 并且注意 在测量高电压或大电流时不能在通电情况下切换转换开关 严禁在被测电阻带电的情况下 进行电阻的测量 否则 由于被测电阻上电压的串入 不仅会严重歪曲测量结果 甚至可能烧毁表头 万用表的欧姆档如何正确使用 测量直流高压时要有足够的绝缘及相应的技术措施 如操作人员应穿绝缘靴并站在绝缘垫上 3读数要正确万用表的标尺有好几条刻度线 一定要认清该读的刻度线 不能交直流串用 更不能看错读错 一般万用表的准确度为2 5级或5 0级 可根据准确度以及测量所选取的量限仪表的指示值该记录几位有效数字 4接线要正确测量电流时 仪表应和被测支路串联 使被测电流流过万用表 测电压时 仪表应和被测电路并联 使电压加在仪表两端 并要注意极性 5 正确测量电阻值在使用万用表的欧姆挡测量电阻之前 应首先把红 黑表笔短接 调节指针到欧姆标尺的零位上 并要正确选择电阻倍率挡 测量某电阻Rx时 一定要使被测电阻断电不与其它电路有任何接触 也不要用手接触表笔的导电部分 以免影响测量结果 当利用欧姆表内部电池作为测试电源时 例如判断二极管或三极管的管脚 要注意到黑表笔接的是电源正极 红表笔接的是电源负极 6 测量高电压时的注意事项 在测量高电压时务必要注意人身安全 应先将黑表笔固定接在被测电路的地电位上 然后再用红表笔去接触被测点处 操作者一定要站在绝缘良好的地方 并且应用单手操作 以防触电 在测量较高电压或较大电流时 不能在测量时带电转动转换开关旋钮改变量程或挡位 7 万用表的维护 万用表应水平放置使用 要防止受震动 受潮热 使用前首先看指针是否指在机械零位上 如果不在 应调至零位 每次测量完毕 要将转换开关置于空挡或最高交流电压挡上 在测量电阻时 如果将两只表笔短接后指针仍调整不到欧姆标尺的零位 则说明应更换万用表内部的电池 长期不用万用表时 应将电池取出 以防止电池受腐蚀而影响表内其它元件 数字万用表的使用 当今 数字式测量仪表已成为主流 有取代模拟式仪表的趋势 与模拟式仪表相比 数字式仪表灵敏度高 准确度高 显示清晰 过载能力强 便于携带 使用更简单 数字式万用表是根据模拟量与数字量之间的转换来完成测量的 它能用数字把测量结果显示出来 数字式万用表测量电阻的误差比模拟式万用表的误差小 但用它测量阻值较小的电阻时 相对误差仍然比较大 数字式万用电表的种类也很多 其面板设置大致相同 都有显示屏 电源开关 转换开关和表笔插孔 型号不同 插孔的作用有可能不同 数字万用表插座 插孔是接地或 插孔 一般情况下黑色表笔插入这个插孔中 数字万用表插座 V 插孔是测量电压 电阻 二极管和电容CAP档插孔 通常红色表笔插入这个插孔中 CAT 1000V用来警告输入电压不能超过1000伏指定极限值 否则会造成仪表损坏 数字万用表插座 插孔是测量电流的插孔 一般情况下红色表笔插入这个插孔中 FUSEDMAX200mA表示输入的测量电流最大值不能超过200毫安 MF 47万用表的使用 万用表又称多用表 用来测量直流电流 直流电压和交流电流 交流电压 电阻等 有的万用表还可以用来测量电容 电感以及晶体二极管 三极管的某些参数 指针式万用表主要由表盘 转换开关 表笔和测量电路 内部 四个部分组成 常用的万用表的外形如右图所示 下面以MF 47型号为例作介绍 一 概述 表盘与刻度 第一条刻度 电阻值刻度 读数时从右向左读 第二条刻度 交 直流电压电流值刻度 读数时从左向右读 电阻值刻度 交直流电流电压值刻度 二 操作中的注意事项 进行测量前 先检查红 黑表笔连接的位置是否正确 红色表笔接到红色接线柱或标有 十 号的插孔内 黑色表笔接到黑色接线柱或标有 一 号的插孔内 不能接反 否则在测量直流电量时会因正负极的反接而使指针反转 损坏表头部件 在表笔连接被测电路之前 一定要查看所选挡位与测量对象是否相符 否则 误用挡位和量程 不仅得不到测量结果 而且还会损坏万用表 在此提醒初学者 万用表损坏往往就是上述原因造成的 测量时 须用右手握住两支表笔 手指不要触及表笔的金属部分和被测元器件 测量中若需转换量程 必须在表笔离开电路后才能进行 否则选择开关转动产生的电弧易烧坏选择开关的触点 造成接触不良的事故 在实际测量中 经常要测量多种电量 每一次测量前要注意根据每次测量任务把选择开关转换到相应的挡位和量程 这是初学者最容易忽略的环节 三 使用方法 一 使用前的准备 1 上好电池 注意电池正负极 2 插好表笔 黑 红3 机械调零 万用表在测量前 应注意水平放置时 表头指针是否处于交直流挡标尺的零刻度线上 否则读数会有较大的误差 若不在零位 应通过机械调零的方法 即使用小螺丝刀调整表头下方机械调零旋钮 使指针回到零位 测量电阻的方法 机械调零旋钮 4 量程的选择 第一步 试测先粗略估计所测电阻阻值 再选择合适量程 如果被测电阻不能估计其值 一般情况将开关拔在RX100或RX1K的位置进行初测 然后看指针是否停在中线附近 如果是 说明档位合适 如果指针太靠零 则要减小档位 如果指针太靠近无穷大 则要增大档位 示图2 第二步 选择正确档位 示图1 测量时 指针停在中间或附近 方法 将红黑两笔短接 看指针是否指在零刻度位置 如果没有 调节欧姆调零旋钮 使其指在零刻度位置 5 欧姆调零 量程选准以后在正式测量之前必须调零 否则测量值有误差 注意 如果重新换档以后 在正式测量之前也必须调零一次 欧姆调零旋钮 二 连接电阻测量 注意 1 不能带电测量 2 被测电阻不能有并联支路 正确的测量方法 不正确的测量方法 因为造成了人体电阻与被测电阻并联 万用表两表笔并接在所测电阻两端进行测量 三 读数 阻值 刻度值 倍率 四 档位复位 将档位开关打在OFF位置或打在交流电压1000V档 阻值 18 10K 180K 请读出此时测量电阻的大小是多大 思考与练习 R 9x100 900 请读出此时测量电阻的大小是多大 思考与练习 R 23x10K 230K 请读出此时测量电阻的大小是多大 思考与练习 R 这种情况下读出来的数值准确吗 如果不准确 该怎办 测量交流电压的方法 一 使用前的准备 1 上好电池 注意电池正负极2 插好表笔 黑 红3 机械调零 4 量程的选择 将选择开关旋至交流电压挡相应的量程进行测量 如果不知道被测电压的大致数值 需将选择开关旋至交流电压挡最高量程上预测 然后再旋至交流电压挡相应的量程上进行测量 二 开始测量 将