直流电压的测量.ppt

2,第2章万用表,教学目的及要求万用表不仅能够测量各种电参量，而且还能用来检测各种电子元器件的参数及质量。本章重点要求掌握模拟万用表和数字万用表的基本构成、面板功能及其使用方法。,3,2.1概述,万用表是多用表的习惯称呼，是一种多功能、多量程、便于携带的电子仪表。它可以用来测量电压、电流、电阻、音频电平等物理量，并且能对多种常用电子元器件进行检测。万用表由表头、测量线路、转换开关以及测试表笔等组成。其中，表头用来指示被测量的数值；测量线路用来把各种被测量转换为适合表头测量的直流微小电流或者电压；转换开关用来实现对不同测量线路、不同量程的选择，以适合各种被测量的要求；测试表笔用来将被测信号引入到万用表。,4,2.1.1万用表的分类,(1)模拟万用表由磁电式测量机构作为核心，通过指针对刻度盘的指示来显示测量结果，往往需要测量者进行适当的转换。(2)数字万用表由数字电压表作为核心，再配以不同转换器，通过液晶显示器显示被测量数值，无须任何转换，测量精度通常比模拟万用表要高。,5,2.1.2模拟万用表与数字万用表之间的区别,(1)模拟万用表的主要部件是指针式电流表，测量结果以指针方式显示；数字万用表主要应用了数字集成电路等器件，测量结果以数字方式显示。(2)数字万用表的测量精度比模拟万用表高。(3)模拟万用表能反映被测量的连续变化过程以及变化趋势，而数字万用表不能。例如，观察电容器的充、放电过程只能使用模拟万用表。(4)模拟万用表电阻阻值的刻度线从左到右的密度逐渐变疏，即刻度是非线性的；数字万用表的显示则相对而言是线性的。(5)在进行直流电压或电流测量时，模拟万用表如果正、负极接反，指针会反方向偏转，可能损坏表头；而数字万用表能根据极性显示正或负。(6)模拟万用表是根据指针和刻度来读数，会因各人的读数习惯不同而产生不同的人为误差；数字万用表是数字显示，因此没有这类人为误差。,6,2.2模拟万用表,2.2.1模拟万用表的组成模拟万用表由表头、测量线路及转换开关组成，其组成图如图2-3所示，主要包括电压量程转换网络、电流/电压转换器、电阻/电压转换器、检波器、功能转换开关以及模拟式电压表(电压表头)。图2-3中，K1、K2、K3为量程转换开关，K4、K5为功能转换开关。,7,2.2.2模拟万用表的功能面板,模拟万用表的面板结构一般包括刻度尺、量程选择开关、机械调零旋钮、欧姆调零旋钮、供接线用的插孔或者接线柱等。图2-4为常用的500A型万用表的面板图，各组成部分如图所示。,8,2.2.3模拟万用表的使用方法,1熟悉面板1)插孔的选择2)万用表的调零3)挡位选择4)量程选择5)正确读数2使用前的检查调整(1)检查万用表的外观是否完好无损，轻轻摇晃时，指针应左右轻微摆动自如。(2)转动转换开关和量程选择开关，查看是否切换灵活，指示量程挡位是否准确。(3)水平放置万用表，进行机械调零。(4)测电阻前应进行欧姆调零，以检查万用表的电池电压。如果调零时指针不能指在欧姆刻度尺右边的“0”刻度线上，则应更换电池。(5)检查测试表笔插接是否正确。,9,2.2.3模拟万用表的使用方法,3基本电量的测量1)电压的测量(1)表笔应与被测电路并联连接。(2)测量直流电压时，应分清被测电压的极性。(3)测量中应与带电体保持安全距离，手不得触及表笔的金属部分，防止触电。(4)测量直流电压时，一定要注意表的内阻对被测电路的影响，否则将产生较大的测量误差。(5)测量完毕后应将转换开关置于空挡或者电压最高挡位。2)电流的测量,10,2.2.3模拟万用表的使用方法,3)电阻的测量(1)测量电阻时，应避免带电测量(2)测量电阻时，应根据被测电阻的估计值选择量程合适的挡位，尽量使指针指在刻度盘的中间位置，不宜偏向两端。(3)测量过程中，测试表笔应与被测电阻接触良好，以减少接触电阻的影响；手不得触及表笔的金属部分，以防止将人体电阻与被测电阻并联，引起不必要的测量误差。(4)测量电阻时，在10k挡使用的是9V的叠层电池，其他挡位是1.5V的电池。且黑表笔代表正，红表笔代表负。(5)用欧姆挡测量晶体管参数时，考虑到晶体管所能承受的电压比较小且允许通过的电流也比较小，一般选择R100或者R1k的倍率挡。(6)测量完毕后应将转换开关置于空挡或者交流电压最高挡位，防止在欧姆挡上表笔短接时消耗电池，更重要的是防止下次使用时忘记换挡,11,2.2.4用模拟万用表测量常用电子元器件,1电位器的测量2电容器的测量1)电解电容器的测量2)非电解电容器的测量3)可变电容器的测量3电感器的测量1)线圈类电感器的测量2)电源变压器是否开路的检测3)中频变压器是否开路的检测4三极管的测量1)三极管基极和类型的判别2)三极管集电极的判别3)三极管质量判别4)判断是硅管还是锗管,12,2.2.4用模拟万用表测量常用电子元器件,5场效应管的测量1)判断场效应管的极性2)判断场效应管的好坏6二极管的测量1)判别普通二极管的正、负电极2)检测普通二极管的正、负电极3)检测普通二极管的质量4)稳压二极管与普通二极管的判别5)检测发光二极管的好坏7晶闸管的测量1)单向晶闸管的测量2)双向晶闸管的测量,13,2.2.5模拟万用表的使用注意事项,(1)在使用万用表之前必须熟悉每个量程的范围以及各个调节器件的作用。(2)在测量之前，必须将万用表进行机械调零。(3)仪表在测量过程中不能旋转开关旋钮，以免损坏仪表。(4)测量高压或大电流时，为避免烧坏开关，应在切断电源的情况下改变量程。(5)如偶然因过载而烧断保险丝时，可打开表盒换上相同型号的保险丝。(6)在读数时，操作者的视线必须正视指针，如果万用表在表盘上有反光镜时，视线正视时不应在反光镜中看见指针的影子。(7)万用表使用完毕后，应将转换开关置于空挡或者置于交流电压最高挡位。长期不使用时应取出电池。(8)测未知量的电压或电流时，应先选择最高挡位，待读取第一次数值后，方可逐渐转至适当的量程位置以取得较准确的读数，须避免用小量程测量大信号，以免烧坏电路。,14,2.3数字万用表,现在，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，且使用更简单。,15,2.3.1数字万用表的组成原理,数字万用表的基本原理是先利用万用表前端的功能切换模块和信号调理模块将模拟输入量转换成相应的电压信号，再通过A/D转换器将这个模拟的电压信号转换为二进制的数字信号，之后，这个二进制的数字信号或通过译码直接显示，或通过MCU处理后再显示，以提供给用户读取数据。其原理框图如图2-6所示。,16,2.3.2数字万用表的功能面板,各种数字万用表的面板布局不完全相同，图2-7为常用的DT-890型数字万用表面板图，各组成部分如图所示。(1)LCD显示器：显示各种被测量的数值，包括小数点，正负号及溢出状态。(2)电源开关：接通和切断表内电池电源。(3)量程选择开关：根据被测量转换不同的量程及物理量。(4)hFE插孔：用来进行三极管参数的测量。(5)表笔插孔；用来外接测试表笔。(6)电容器插孔：用来进行电容器容量的测量。,17,2.3.3数字万用表的使用方法,1插孔的选择2挡位、量程选择3基本电量的测量1)直流电压测量2)交流电压测量3)直流电流测量4)交流电流测量5)电阻测量6)电容器容量测量,18,2.3.3数字万用表的使用方法,4数字万用表特殊挡位的使用1)检测电解电容器的质量2)检测二极管3)检测发光二极管(1)利用二极管挡检测发光二极管。(2)利用hFE插孔检测发光二极管。4)检测三极管(1)判断基极。(2)判别NPN型管与PNP型管。(3)测量三极管的参数。5)检测电路的通断6)检测温度,19,2.3.4数字万用表的使用注意事项,(1)使用前应熟悉电源开关、量程选择开关、各种插孔的作用，然后再将电源开关置于“ON”位置，并选择适当量程挡位进行测量。(2)如果无法预先估计被测电压或电流的大小，则应先将量程开关旋转至最高量程测量一次，再视情况逐渐把量程减小到合适位置。测量完毕后应将量程选择开关置于电压最高挡位，并关闭电源。(3)如LCD仅在最高位显示数字“1”，其他位均消失，表明已超过量程范围，须将量程选择开关转至较高挡位。(4)测量电压时，应将数字万用表与被测电路并联，测电流时应与被测电路串联，测直流量时不必考虑正、负极性。(5)当误用交流电压挡去测量直流电压，或者误用直流电压挡去测量交流电压时，显示屏将显示“000”，或低位上的数字出现跳动。(6)禁止在测量高电压(220V以上)或大电流(0.5A以上)时更换量程，以防止产生电弧，烧毁开关触点。(7)当显示“BATT”或“LOWBAT”时，表示电池电压低于工作电压。(8)数字万用表的红表笔为正，黑表笔为负，测量晶体管、电解电容器等有极性的元器件时，必须注意表笔的极性。,20,实训2模拟万用表的使用,一、实训目的熟悉模拟万用表的面板布局，识别各种标志符号，掌握模拟万用表的基本使用方法。二、实训器材模拟万用表、直流稳压电源、电阻元件、二极管、三极管。三、实训内容及步骤1交流电压的测量2直流电压的测量3晶体管的测量4电阻的测量四、实训报告要求写出模拟万用表的使用注意事项。,21,实训