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模拟式万用表与数字万用表的使用方法

2014-12-29 08:14| 来源:电工学习网| 查看: 7945| 评论: 0

摘要: 万用电表(简称万用表)是一种多功能、多量程、便于携带的电子仪表。它可以用来测量直流电流、电压,交流电流、电压,电阻,音频电平和晶体管直流放大倍数等物理量。 万用表由表头、测量线路、转换开关以及测试表笔 ...

万用电表(简称万用表)是一种多功能、多量程、便于携带的电子仪表。它可以用来测量直流电流、电压,交流电流、电压,电阻,音频电平和晶体管直流放大倍数等物理量。

万用表由表头、测量线路、转换开关以及测试表笔等组成。

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。

万用表可以分为模拟式和数字式万用表。

模拟式万用表是由磁电式测量机构作为核心,用指针来显示被测量数值;

数字式万用表是由数字电压表作为核心,配以不同转换器,用液晶显示器显示被测量数值。

(一)模拟式万用表

万用表面板结构

各种模拟式万用表的面板布置不完全相同,模拟式万用表面板结构一般包括刻度尺、量程选择开关、机械零位调节旋钮、欧姆档零位调节旋钮、供接线用的插孔或者接线柱等。

模拟式万用表的面板结构图

该仪器的外型图由五部分组成,各部分的功能如下:

(1)刻度尺 :显示各种被测量的数值及范围。

(2)量程选择开关:根据具体情况转换不同的量程、不同的物理量。

(3)机械零位调节旋钮:用于校准指针的机械零位。

(4)欧姆档零位调节旋钮:用来进行电气零位调节。

(5)插孔或者接线柱:用来外接测试表笔。

模拟式万用表的使用方法

熟悉面板

(1) 插孔的选择:红色测试表笔的连线应接到标有 "+"符号的插孔内,黑色测试表笔应接到标有 "-"或 "*"符号的插孔内。有些万用表针对特殊量设有专用插孔,在测量这些特殊量时,应把红色测试表笔改接到相应的专用插孔内,而黑色测试表笔的位置不变。

(2) 测量档位的选择:根据测量的对象,将转换开关旋至所需要的位置上。有的模拟式万用表面板上设有两个转换开关旋钮,使用时需要互相配合来完成测量工作。在选择档位时,应特别小心,稍有不慎就有可能损坏仪表。特别是 测量电压时,如果误选了电流档或者电阻档,将会使表头遭受严重损坏,甚至被烧毁

(3) 量程的选择:根据被测量的估计值选择量程, 量程应大于被测量的数值 。测量电流、电压时,其量程选择的要求应尽量使指针工作在满刻度值的 2/3以上区域,以保证测量结果的准确度。用万用表测量电阻时,则应尽量使指针在中心刻度值的( 0.1~ 10)倍之间。如果测量前无法估计出被测量的大致范围,则应先把转换开关旋至量程最大的位置进行估测,然后再选择适当的量程进行测量。

(4) 正确读数:万用表的表盘上有很多条标度尺,每一条标度尺上都标有被测量的标志符号,测量读数应根据被测量及量程在相应的标度尺上读出指针指示的数值。另外,读数时尽量使视线与表面垂直;对装有反射镜的模拟式万用表,应使镜中指针的像与指针重合后,再进行读数。

使用前的检查调整

(1)检查万用表的外观是否完好无损,当轻轻摇晃时,指针应左右轻微摆动自如。

(2)转动转换开关,查看是否切换灵活、指示量程档位是否准确。

(3)水平放置万用表,进行机械调零。即转动表盘指针下面的机械调零螺丝,使指针对准标度尺左边的 0位线。

(4)测电阻前应进行欧姆调零(电气调零)。即将档位开关置于欧姆档,两只表笔短接调整零欧姆调整器旋钮,以检查万用表内的电池电压。如调整时指针不能指在欧姆标度尺右边的 0位线,则应更换电池。

(5)检查测试表笔插接是否正确。黑色表笔应接负极,即 "-"或公用端( *)的插孔上,红色表笔应接正极,即 "+"的插孔上。

正确测量电阻

(1)首先应断开被测电阻的电源及连接导线,否则,将损坏仪表或者影响测量结果。

(2)应根据被测电阻估测值选择量程合适的档位,指针应指在标度尺中心两侧,不宜偏向两端。

(3)测量过程中每变换一次量程档位,应重新进行欧姆调零

(4)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。

(5)被测电阻不能有并联支路,否则其测量结果是被测电阻与并联支路的等效电阻,而不是被测电阻的实际阻值。

(6)欧姆档测量晶体管参数时,考虑到晶体管所能承受的电压比较小和容许通过的电流较小,一般应选择 R× 100或者 R× 1K的倍率档。这是因为低倍率档的内阻较小,电流较大,而高倍率档的电池电压较高,避免损坏晶体管,因此,一般不适宜用低倍率档或者高倍率档去测量晶体管的参数。

(7)特别注意红色测试表笔与表内电池的负极相接,而黑色测试表笔与表内电池的正极相连接。

(8)测量完毕,应将转换开关旋至空档或者交流电压最大档,防止在欧姆档上表笔短接时消耗电池,更重要的是防止下次使用时,忘记换档即用欧姆档去测量电压或者电流从而损坏万用表。

正确测量电压

(1)测量电压时,表笔应与被测电路并联连接。

(2)在测量直流电压时,应分清被测电压的极性即 红色表笔接正极,黑色表笔接负极 。如无法区分正负极时应先将一支表笔触牢,另一支表笔轻轻碰触,若指针反向偏转,应调换表笔进行测量。

(3)应根据被测电压值选择合适的电压量程档位,被测电压值无法估计时,应选用最大电压量程档进行粗测,再变换量程进行测量。

(4)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。同时还要防止短路和表笔脱落。测量高电压时( 500V ~ 2500V)应带绝缘手套,站在绝缘垫上进行,并使用高压测试表笔。

(5)测量电压时,指针应指在标度尺满刻度的 2/3处左右为宜,即指示值越接近满刻度测量结果越准确。

(6)测量直流电压时,一定要注意表的内阻对被测电路的影响,否则将可能产生较大的测量误差。

(7)测试完毕应将转换开关置于空档或者 OFF位或者电压最高档位。

正确测量电流

(1)测量电流时仪表必须与被测电路串联连接。严禁并联连接,防止仪表损坏。

(2)测量直流电流时 ,应分清正负极性。即 红色表笔接正极,黑色表笔接负极 。如无法区分正负极时应先将一支表笔触牢,另一支表笔轻轻碰触,若指针反向偏转,应调换表笔。

(3)应根据被测电流值,选择合适的电流量程档位,被测电流值无法估计时,应选择最大电流量程档进行粗测,再变换量程进行测量。

(4)测量中不许带电换档,测量较大电流时应断开电源后再撤表笔。

(5)测量电流时,指针应指在标度尺满刻度的 2/3处左右,即指示数越接近满刻度,测量结果越准确。

(6)测试完毕应将转换开关置于空档或者 OFF位或者电压最高档位。

电位器的测量

(1)先测量电位器两固定端之间的总体固定电阻,然后测量动端对任意一端之间的电阻值,并不断改变滑动端的位置,观察电阻值的变化情况,直到滑动端调到另一端为止。

(2)缓慢调节滑动端时,应滑动灵活,松紧适度,听不到咝咝的噪声,阻值指示平稳变化,没有跳变现象,否则说明滑动端接触不良,或者滑动端的引出机构内部存在故障。

变压器线圈极性的判定

当两只变压器串联或者并联使用时,要搞清楚其同极性端,不能接错极性,否则会造成无输出电压,甚至烧坏变压器。

极性判别方法如图所示, Tr 为被测变压器, E 为 1.5V 干电池, N1为初级线圈, S 为开关。

将万用表置于直流表电压 1V 或者 2.5V 档,接入 N2。观察开关 S 合上的一瞬间表针的摆动方向,若表针迅速向右摆动一下又回来到零点,则说明 a 与 c 为同名端;反之,表针向左摆动,则 a 与 c 是异名端。

用万用表估测电容

用模拟式万用表的电阻档测量电容器,不能测出其容量、漏电阻和电容器所能承受的耐压的确切数值,但对电容器的好坏程度能够粗略判别。

(1)估测电容量:将万用表设置在电阻档,表笔并接在被测电容的两端,在器件与表笔相接的瞬间,表针摆动幅度越大,表示电容量越大,这种方法一般用来估测 0.01 mF 以上的电容器。

(2)电容器漏电阻的估测:除铝电解电容外,普通电容的绝缘电阻应大于 10 MW ,用万用表测量电容器电阻时,万用表置于× 1K,或者× 10K倍率档,当测试表笔与被测电容并接的瞬间,表针会偏转很大的角度,然后逐渐回转,经过一定时间,表针退回到最左边,说明被测电容的漏电阻极大,若表针回不到最左边,则示值即为被测电容的漏电阻值。铝电解电容的漏电阻应超过 200 kW 才能使用。

若表针偏转一定角度后,无逐渐回转现象,说明被测电容已被击穿,不能使用了

判别电解电容的极性

电解电容器属于有极性元件,在电路中不允许反接 ,对于无标记的电解电容器,将万用表置× 10k 倍率档,用交换表笔的方法分别测正、反向漏电阻。最后以测漏电阻较大的一次为准,此时黑色表笔接的是电解电容的正极,红色表笔接的是电解电容的负极。

(二)数字式万用表

面板结构

数字式万用表的面板结构主要包括夜晶显示器、电源开关、量程选择开关、 hFE插口和输入插孔。数字式万用电表面板由五部分组成,各部分的名称和作用如下。

(1)液晶显示器: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:根据具体情况转换不同的量程、不同的物理量。

(4)HFE插口:用来进行三极管参数的测量。

(5)输入插孔:用来外接测试表笔。

数字式万用表的使用方法

熟悉面板

(1)显示器采用大字号 LCD 显示器。仪表具有自动调零和自动显示极性的功能。

如果被测电压或者电流的极性为负,就在显示值前面出现负号 "-"。

当叠层电池的电压低于 7V 时,显示屏的左上方显示低电压指示符号,提示需要更换电池。

超量程时显示 "1"或 "-1",视被测电量的极性而定。

小数点由量程开关进行同步控制,使小数点左移或者右移。

(2)电源开关

在 POWER 下边标注有符号 " OFF ( 关 )"和 " ON ( 开 )"。

把电源开关拨至 " ON " ,接通电源,即可使用仪表;使用完毕后应将开关拨至 " OFF " 位置,以免空耗电池。

(3)量程开关可完成测试功能和量程的选择。

(4)hFE插口采用四芯插座,上面标有 B 、 C 、 E 。其中 E 孔共有两个,在内部连通。测量晶体三极管hFE值时,应将三个电极分别插入 B 、 C 、 E 孔。

(5)输入插孔共有四个,分别标有 " 10A " 、 " mA " 、 " COM " 和 " V · W " 。

在 " V · W " 与 " COM " 之间标有 " MAX 750V ~ 1000V" 的字样,表示从这两个孔输入的交流电压不得超过 750V ,直流电压不得超过 1000V 。另外在 " mA " 与 " COM " 之间标有 " MAX200mA " ,在 " 10A " 与 " COM " 之间还标有 " MAX 10A " 字样,分别表示输入的交、直流电流的最大允许值。

直流电压的测量

(1)直流电压有五档,分别为 : 200mV , 2V , 20V , 200V , 1000V 。

(2)将电源开关拨至 " ON " ,量程开关拨至 " DCV " 范围内的合适档位。

(3)红色表笔接 " V · W " 插孔,黑色表笔接 "COM"插孔,表笔与被测电路并联。

(4)最大允许输入电压 :1000V DC(200mV、 2V、 20V量程 ); 1100V DC(200V、 1000V量程 )。

交流电压的测量

(1)交流电压有五档,分别为 : 200mV, 2V, 20V, 200V, 750V。

(2)将量程开关拨至 "ACV"范围内的合适档位,表笔接法同直流电压的测量一样。

(3)要求被测电压频率为 45~ 500Hz。最大允许输入电压 :750V(有效值 )。

直流电流的测量

(1)直流电流有四档,分别为 :200mA, 2mA, 20mA, 200mA。

(2)将量程开关拨至 "DCA"范围内的合适档位 (被测电流超过 200mA时应拨至 20mA/ 10A档 )。

(3)红色表笔接 "mA"插孔 (<200 mA)或 " 10A"插孔 (>200 mA),黑色表笔接 "COM"插孔,表笔与被测电路串联。

交流电流的测量

(1)交流电流有四档,分别为 : 200mA, 2mA, 20mA, 200mA。

(2)把量程开关拨至 "ACA"范围内的合适档位,表笔接法同直流电流的测量一样。

电阻的测量

(1)电阻有六档,分别为 :200 W , 2K W , 20K W , 200K W , 2M W , 20M W 。

(2)将量程开关拨至 " W " 范围内的合适档。红色表笔接 "V· W " 插孔。

(3)200 W 档的最大开路电压约为 1.5V,其余电阻档约为 0.75V。

(4)电阻档的最大允许输入电压为 250V(DC或 AC)是指误用电阻档测量电压时仪表的安全值,决不表示可以带电测量电阻

测量二极管

(1)将量程开关拨至二极管档。

(2)红色表笔插入 "V· W " 插孔,接二极管正极,黑表笔插入 "COM"插孔,接二极管负极。此时为正向测量,若管子正常,测锗管时应显示为 0.150~ 0.300V,测硅管时,显示为 0.550~ 0.700V。

(3)进行反向测试时,二极管的接法与上相反,若管子正常,将显示 "1";若管子不正常,将显示 "000"。

检查线路通断

(1)检查线路通断 (蜂鸣器 ),将量程开关旋至蜂鸣器档,红、黑色表笔分别接 "V· W " 和 "COM"。

(2)若被测线路电阻低于规定值 (20± 10 W ) ,蜂鸣器可发出声音,表示线路是连通的利用蜂鸣器来检查线路通断既迅速又方便,因为使用者不需读出电阻值,仅凭听觉即可作出判断。

测量技能和训练

检查电解电容的质量

使用数字式万用表的蜂鸣器档,可以检查电解电容的质量。

被测电容器的正极接红色表笔,负极接黑色表笔,应能听到一阵短促的蜂鸣声,随即声音停止,同时显示溢出符号 "1"。

电源刚开始对 C充电时,充电电流较大,相当于通路,所以蜂鸣器发声。随着电容两端电压不断升高,充电电流迅速减小,蜂鸣器停止发声。

如果蜂鸣器一直响,说明电解电容内部短路。电容器的容量愈大,蜂鸣器响的时间就愈长。测量 100~ 2200 m F 电解电容器时,响声持续时间约为零点几秒至几秒。

如果被测电容器已经充好电,测量时也听不到响声。这时应先使用电容器放电,然后再进行测量。

检查发光二极管(LED)

发光二极管的正向压降较高,用普通模拟式万用电表的电阻档很难检查 LED的好坏。使用数字式万用表检查时有两种方法。

(1)利用二极管档检查发光二极管:二极管档的开路测试电压约为 2.8V,高于发光二极管的正向压降,而且该档有限流电阻,可用以检查各种型号的 LED发光情况。用红色表笔接 LED的正极,黑色表笔接负极, LED能发出微弱的光。如果 LED的正负极性接反,则不能发光,据此也可判定 LED的正负极。

(2)利用hFE插口检查发光二极管:hFE插口上也接有 2.8V电压,因此,使用hFE档检查发光二极管是比较理想的,只要将 LED的正极插入 C 孔,负极插入 E 孔,仪表旋至 NPN 档,发光二极管就能正常工作并发光。因为正向电流较大,显示器出现过载符号 "1"。如果将正、负极接反,或者 LED内部开路,并显示出 000。由此可以迅速判断发光二极管的开路或者短路故障。

检测三极管

利用数字式万用表,可判定三极管的各个电极,测量hFE等参数。数字式万用电表电阻档的测试电流很小,不适于检测三极管,而应该使用二极管档和hFE插口进行检测。

(1)判断基极:将数字式万用表拨至二极管档,红色表笔固定接某个电极,用黑色表笔依次接触另外两个电极。若两次显示值基本相等 (都在 1V以下,或者都显示溢出),说明红色表笔接的是基极;若两次显示值中一次在 1V以下,另一次溢出,说明红色表笔接的不是基极,应改换其他电极重新测量。

(2)鉴别 NPN 型管与 PNP 型管:确定基极之后,用红色表笔接基极 ,用黑色表笔依次接触其它两个电极。如果显示为 1V以下,则该管为 NPN型管;如果两次显示都溢出,则该管为 PNP型管。

(3)测量三极管的参数:根据被测管管型,选择 "PNP"或者 "NPN"档,将管脚插入 hFE插口的对应孔内即可进行测量。一般数字式万用表都有测量三极管的电路,在已知 NPN 和 PNP 型后,依据三极管正常运行处于放大状态时 b 值较大,可以判别发射极和集电极。

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