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万用表又称三用表或复用表。万用表是一种可以测量多种项目的便携式仪表，在电子技术中主要用来测量电压、电流与电阻。在电子元器件选用中，它可用来粗略检测元器件的好坏或性能优劣，属于必备的测量仪表之一，每一位电子技术工作者都应当非常熟练地使用它。万用表有指针式与数字式两种，下面首先介绍指针式万用表。 指针式万用表 1、机械结构和各部分的作用 目前市售指针式万用表的型号较多，有袖珍式的，也有便携式的。但其结构不外乎由外壳、表头、转换开关、调零电位器、表笔及其插孔（或接线柱）组成；其内部则是由电阻、电容、二极管、三极管或集成电路等元器件组成的测量电路。指针式万用表的型号有十几种之多，目前电子、电工技术中应用最广泛的500型和MF10型万用表外形如图1所示。下面以500型万用表为例，介绍一下它的外部结构及各部分的作用。 图1 500型和MF10型万用表的外形 由图1可见，500 型万用表由表头、表盘、两个转换开关、调零电位器、4个表笔插孔及机械调零钮组成，各部分的作用如下。 （1）表头 表头是万用表的重要组成部分，万用表的性能好坏，在很大程度上取决于表头的好坏。表头一般由指针、表盘、磁路系统及偏转系统组成。为了提高测量灵敏度和便于扩大电流量程，万用表使用的表头一般都是内阻较大、灵敏度较高的磁电式微安级直流电流表。500型万用表使用的是内阻2800?、满度电流为40μA的直流表头。 由于直流表头只允许电流从“+”极流入，从“?”极流出，所以万用表的表笔插孔或接线柱上标有“+”和“*”的记号。在测量直流电压或电流时，若将极性接反，一方面读不出具体数值，另一方面有可能将指针打弯。使用时切记注意这一点。 （2）表盘 由于万用表的测量项目较多，为了便于指针读数，因而表盘上印有多条刻度线，并附有各种符号、字母加以说明。正确理解表盘上各种符号、字母的意义及各条刻度线的读法，是正确使用万用表的关键之一。 万用表及其他电工仪表上常用测量单位的符号意义见表1。500型万用表的表盘刻度线如图1-3所示。由图不难看出，刻度线有以下几个特点：直流电压和电流的刻度线是等分度刻划的，其一端用“?”（或“DC”）标出；交流电压和电流（500型万用表无交流电流测量挡）的刻度线是不均匀刻划的（起始部分最为明显），其一端用“～”（或“AC”）标出。直流电压和电流、交流电压和电流的读数是共用的，且同时标上几排读数，以避免不同量程读数时进行换算。一般万用表上还刻划一条10V交流电压刻度线，是为了提高低电压的读数精度而专门刻划的；电阻刻度线是不均匀刻划的，而且零点（标数字0）在右端，其左端则标为“∞”，表示被测元器件的电阻值为无穷大。电阻刻度线的符号是“?”；最下面一条刻度线为音频电平刻度线（俗称dB刻度线），其符号为“dB”，也为不均匀刻度。其零点位于刻度线接近左端的地方，最左端为?10dB，最右端为+22dB。 图2 表盘刻度线 ▼表1 万用表上常用测量单位符号 （3）转换开关 500型万用表使用两只转换开关，其中一只用来选择测量项目，另一只用来选择量程。例如，测量直流电压时，应首先将右边的转换开关拨在“V”挡上，左边的转换开关拨在 250V 挡或其他量程的直流电压挡上（全球电气资源www.ourger.com），然后方可进行实际测量。利用转换开关选择量程时的读数有两种类型。一种是指表盘刻度的满度值，电压、电流挡属于这一种。例如，当量程开关拨在直流“250V”挡时，指这时刻度盘的满度读数为直流 250V。另一种是指倍乘值，电阻挡属于这一种。例如，量程开关拨在“R × 100”挡，指电阻刻度线上的读数应依次乘以100。另外，两只转换开关上各有一个“· ”，当左边的转换开关拨在“· ”处时，表示表头线圈被短路，因而指针的阻尼加强，抗震能力得到提高，所以在携带或运输万用表时，应将该旋钮拨在此处；当右边的转换开关拨在“· ”处时，表明表头线圈被断开，当有人不会使用电表或因粗心量程选择不当时，具有保护作用。 500型万用表除了上述利用转换开关来选择量程外，还利用改变表笔插头位置的方法改变测量量程。例如，当测量 2 500V 交、直流电压时，其中一支表笔插在“*”处不动，另一支表笔则应插在标有“2500V”的插孔内。 万用表上使用两只转换开关的优点是测量量程多，其缺点是使用起来不太方便，稍不注意容易出错，将电表烧毁。因此，有相当一部分型号的万用表只用一只分线式转换开关，其掷数根据量程多少，从十几到几十挡不等。万用表对转换开关的要求是接触可靠，导电性能好，旋转轻松，有弹性并能听到清脆的响声，旋转定位准确且不左右晃动。 （4）机械调零旋钮与电位器调零旋钮 机械调零旋钮的作用是调整表头指针静止时的位置。万用表不作任何测量时，其指针应停在表盘刻度左端“0”刻度的位置上。若不在这个位置，调整该旋钮可使其到位。调零电位器旋钮只在测量电阻时使用，当被测元件的电阻为0?或直接将两支表笔短接时，表头指针显示应指在0?处。若指针不在0?的位置上，可调整该旋钮使其位于0?处。 2、使用方法和注意事项 正确使用万用表是顺利进行各种测量的前提条件。另外，万用表属于常规仪表，使用人员多，使用次数频繁。稍有不慎，轻则损坏表内元器件，重则烧毁表头，甚至危及操作者的人身安全。下面详细介绍一下正确使用包括500型万用表在内的一切指针型万用表的方法和注意事项。 （1）全面了解并掌握指针式万用表的结构及一般性使用、保管方法 ① 使用万用表之前，必须熟悉各转换开关、旋钮、测量插孔、专用插口的作用，了解清楚每条刻度线所对应的被测量程及其读数方法，检查表笔有无损坏、引线绝缘层是否完好，以确保操作人员和仪表的安全。具体测量前，首先明确要测什么和怎样测，然后将转换开关拨至相应的测量项目和量程挡。假如预先无法估计被测量的大小，应先拨至最高量程挡，再逐渐降低到合适量程。操作人员应养成这样的习惯：在每一次拿到表笔准备测量时，务必再核对一下测量项目及量程开关是否拨对位置，以免用电流挡或电阻挡去误测电压，特别是误测220V交流电源，烧坏万用表。 ② 万用表应水平放置，否则会引起测量误差。当指针不在机械零点时，需用螺丝刀调整表头下方的调整螺钉，使指针回零，以消除零点误差。读数时，视线应正对着指针，以免产生误差。若表盘上装有反射镜，则眼睛看到的指针应与镜子中的影子重合。 ③ 万用表使用时应尽量避免震动及强磁场的干扰，日常也应存放在干燥、无震动、无强磁场、环境温度适宜的地方。潮湿环境易使仪表绝缘强度降低，还能使内部元器件受潮而变质；机械振动和冲击，可使表头中的磁钢退磁，导致灵敏度下降；在强磁场附近使用时，测量误差会增大，将万用表放在铁质工作台上也会产生指示误差；环境温度过高或过低，不仅使整流管的正、反向电阻发生变化，改变整流系数，还能影响表头灵敏度以及分压比和分流比，产生附加测量误差。在工业现场测量电网电压时，为减少感应电压的影响，可选用低灵敏度的万用表，如MF14型。由于电网的内阻很低，采用低灵敏度万用表也能获得准确的结果。 ④ 测量完毕，应将量程开关拨至最高电压值，防止下次开始使用时不慎烧毁仪表。有的万用表（如500型）设有空挡，用完后应将开关拨到“· ”位置，使测量机构内部开路；也有的万用表（如MF64型）设置了“OFF”挡，使用完毕应将功能开关拨于该挡，使表头短路，起到防震保护作用；带运算放大器的万用表（例如MF101型），其“OFF”挡是电源关断的位置。使用完后应关闭电源开关，以免空耗电池。 ⑤ 使用内装运算放大器的万用表之前，需分别进行机械调零和放大器调零。现以 MF101 型万用表为例，该类万用表的调零方式如下。首先进行机械调零（全球电气资源www.ourger.com）。将功能开关置于“OFF（关）”位置，调节表盖上面的机械调零器使指针与反光镜中的影子重合并指在零位上，然后进行放大器调零。对DC和AC挡的放大器调零时，都要把功能开关置于“DC”处，并将量程开关拨于所需挡位，调节放大器的“AMPADJ”调零器，使指针处于零位。对于电阻挡的调零，应将功能开关置于“?”位置，先调节“AMP ADJ”调零器，再把表笔短接，调整“OHM ADJ”旋钮，使指针位于欧姆零点。 ⑥ 更换万用表内部的熔丝管时，必须选用同一规格（熔断电流及外形尺寸相同）的熔丝管。 ⑦ 万用表长期不用时应将电池取出，避免存放过久变质或渗出电解液腐蚀万用表外壳。 ⑧ 当电池夹的接触电阻过大时，也会使得R × 1挡无法调零。可用尖嘴钳将簧片弯一下以增强弹性，减少接触电阻。对于电池夹上的锈蚀处应及时清理掉。 ⑨ 万用表应定期（每隔一年）校验。业余条件下，可用[图片]位数字万用表代替，电阻挡亦可用标准电阻箱校准。校验时环境温度应保持在20℃±5℃（有的万用表要求20℃±2℃） （2）测量电压注意事项 ① 测量电压时，应将万用表并联在被测电路的两端，测直流电压时要注意正、负极性。如果不清楚被测电压的极性，应先拨到高电压量程挡进行试测（即用表针轻轻地触碰被测电路），防止表头严重过载而将指针打弯（在指针反向偏转时最容易打弯）。 ② 假如误用直流电压挡（DCV）去测交流电压，指针不动或微微抖动。如果误用交流电压挡（ACV）去测直流电压，读数可能偏高一倍，也可能为零，视万用表接法而定。 ③ 电压挡的基本误差均以满量程的百分数表示，因此，测量时指针越接近于满刻度值，误差越小。一般情况下，所选量程应使指针偏转满刻度的1/3～1/2以上。 ④ 当被测交流电压上叠加有直流电压时，交、直流电压之和不得超过量程开关的耐压值。必要时应在万用表的输入端串接0.1μF/450V的隔直电容器。也可直接从dB插孔输入，该插孔内部已串入隔直电容器。 ⑤ 严禁在测量较高电压（如220V）或较大电流（如0.5A以上）时拨动量程开关，以免产生电弧，烧坏开关的触点。 ⑥ 当被测电压高于100V时必须注意安全（全球电气资源www.ourger.com）。应当养成单手操作的习惯，即预先把一支表笔固定在被测电路的公共地端，再拿另一支表笔去碰触测试点，保持精力集中，以免只顾看表时手不小心触电。使用2500V插孔测高压时，应把插头插牢，避免因接触不良造成高压打火，或因插头脱落引起意外事故。 （3）测量电流注意事项 测电流时应将万用表串联到被测线路中，测直流电流时应注意正、负极性。一定要保证电流从万用表的“+”极流入，从“?”极流出。若被测电路内阻和负载电阻值都很小，应尽量选择较大的电流量程，以降低电流挡的内阻对被测电路工作状态的影响。 （4）测量电阻注意事项 ① 严禁在被测电路带电的情况下测量电阻，也不允许用电阻挡去测量干电池、蓄电池及其他一切电源的内阻。因为这相当于给万用表电阻挡接入一个外部电压，使测量结果不准确，而且极易损坏万用表，甚至危及人身安全。 ② 检测电源中的电解电容时，应先将其放电，以防止积存的电荷经万用表泄放，烧毁表头。 ③ 每次更换电阻挡时均应重新调整欧姆零点。连续使用 R × 1挡时间过长，也需重新检查零点。在测量的间歇，勿将两支表笔短路，以免空耗电池。 ④ 若R × 1挡不能调到欧姆零点，应考虑更换电池。如果手头无新电池而又希望继续测量电阻的话，作为应急措施，可采用差值法测量十几欧以上的电阻。所谓“差值法”，就是从测量值中减去欧姆调零时的初始值，得到被测电阻的实际值。 ★ 来源：《怎样用万用表监测电子元件》，作者：张宪、张大鹏 版权归原作者所有，如有侵权，请联系删除 ★ |
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