一轮复习：多用表

一：欧姆表原理

欧姆表是在电流表的基础上改装而成的。为了使测量电阻时电流表指针能够偏转，表内应有电源。如图是一个简化的欧姆表电路。

设电源的电动势为E，内阻为r，电流表的电阻为Rg，可变电阻为R₁，电流表满偏电流为 Ig，欧姆表的总电阻为RΩ。

当红、黑表笔直接接触时（相当于被测电阻为0），电流表指针指在最大值Ig处，由闭合电路的欧姆定律可得

若已知E和Ig的值，就可以求得RΩ。

当红、黑表笔之间接有待测电阻Rx时，电流表指针指在Ix处，由闭合电路的欧姆定律可得

得

由上式可知，电阻与电流存在一一对应的关系。因此，只要将原来的电流刻度转换成对应的电阻刻度，指针就能够指示出被测电阻值，Rx与Ix之间非线性关系且成减函数关系，

所以刻度盘上电阻值的刻度不均匀，且读数与电流表读数反向。

指针偏角越小，电阻越大，流经电流表的电流越小，且刻度越来越密。

1.中值电阻

指针指向中央所对应的Rx，电流为Ig/2。根据

得Rx=RΩ，即中值电阻为欧姆表内阻，多用表表盘上中间的数值就是中值电阻值。

如置于“×10”档，欧姆表内阻为150Ω；如置于“×100”档，欧姆表内阻为1500Ω。

中值电阻唯一地决定了欧姆表的刻度。中值电阻一经确定，刻度盘的刻度便将全盘定局。由此可知，要改变欧姆表的测量范围，实现欧姆表的不同倍率，只需改变中值电阻即可。例如使中值电阻变为原来的10倍，则指针所对的刻度值也就变为了原来的10倍。

满偏偏角α，指针偏角β和Rx关系表：

2.欧姆表换档

欧姆表为什么要换档？因为欧姆表刻度不均匀，指针要落在刻度盘中央附近，读数才较准确。如果Rx过大，那么电流Ix就会过小，指针往刻度盘密集处偏，读数更不准确；如果Rx过小，那么电流Ix就会过大，指针往刻度盘稀疏处偏，读数更不准确。此时需要把欧姆表内阻调换(换档)。

为什么不直接调滑动变阻器换档？

每个倍率的测量范围都是0-∞，也就是没有量程一说，理论上不需要设置倍率了。如果不换倍率，使用这个电路图，

每次测量表盘都要重新标度，那就没有意义了，因此这个电路图并不是真正欧姆表的内部结构图。欧姆表内部示意图：

上图中，R₁<R₂<R₃，开始时，表头并联一个较小电阻R₁，如果待测电阻Rx很大，总电流较小，流经表头的电流很更小，这时需要在表头换一个电阻较大的电阻R₃，根据“串反并同”方法可知，流经表头电流增大，欧姆表内阻也增大了。

【结论】指针偏角过小，说明待测电阻是大电阻，表头并联电阻要增大，欧姆表内阻增大，倍率要增大，要换高档。

☞大电阻，用大档，内阻也大；小电阻，用小档，内阻也小。

也可以调换电源，两电源电动势不同，如下图。

3.欧姆调零

换档后，为什么要重新欧姆调零？

①.表内电池的电动势是会随着使用时间而慢慢下降，电池内阻会增大。

②.换挡以后，表内的电阻改变，满偏电流指针的位置就不再是原来0Ω处位置。所以在测量电阻前，以及换挡（改变表内的内阻）以后，都要先调“0”以后，才能测量，否则就会产生很大的测量误差。

4.测量二极管电阻

二极管具有单向导电性，用欧姆表测量二极管的正向和反向电阻时，必须要考虑两个表笔的连接问题。测量二极管正向电阻时，需要将黑表笔接二极管的正极，红表笔接二极管的负极；在测量二极管的反向电阻时，应将黑表笔接二极管的负极，红表笔接二极管的正极。

5.使用欧姆表步骤

①.先看欧姆表的指针是否指到电流的零点，如果没有指到电流零点则需要进行机械调零。

②.测量电阻之前，先用两表笔试触电阻，根据指针的偏角选择欧姆表的倍率。

③.然后将两表笔短接，进行欧姆调零，通过旋转调零电阻旋钮，将指针调到指向电流最大处。

④.将两表笔接在待测电阻两端，读出指针所指的阻值，然后乘以所选倍率，即是待测电阻的阻值。

⑤.如果测量多个电阻，每换一次倍率都需要重新调零。

⑥.测量完毕后，应拔出两个表笔，选择开关置于 OFF挡或交流电压最高挡位置。

5.电池久了对测量的影响

对于某一倍率的欧姆表，使用一段时间后，电池电动势会变小，内阻会变大，其电阻的测量值会如何变化呢? 下面对仍能进行欧姆调零的情况进行分析。由于仍能欧姆调零，就意味着流过电源的最大电流Ig保持不变，

欧姆表内阻变小，指针偏转角度变小，故电阻测量值偏大.

二：多用表

多用表的表盘：

某型号多用表内部示意图：

1.和表头并联测电流，“1”、“2”测电流，并联电阻小，电流高档，“1”档量程大于“2”档量程。

2.和表头串联测电压，“5”、“6”测电压，串联电阻小大，电压高档，“6”档量程大于“5”档量程。

3.自带电源测电阻，“3”、“4”档测电阻。

4.万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表（微安表）做表头。当微小电流通过表头，就会有电流指示。但表头不能通过大电流，所以，必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压，从而测出电路中的电流、电压和电阻。

5.使用流程

①.使用前应熟悉万用表各项功能，根据被测量的对象，正确选用正确选用档位、量程及表笔插孔。

②.在对被测数据大小不明时，应先将量程开关，置于最大值，而后由大量程往小量程档处切换，使仪表指针指示在满刻度的1/2以上处即可。

③.测量电阻时，在选择了适当倍率档后，将两表笔相碰使指针指在零位，如指针偏离零位，应调节“调零”旋钮，使指针归零，以保证测量结果准确。如不能调零或数显表发出低电压报警，应及时检查。

④.在测量某电路电阻时，必须切断被测电路的电源，不得带电测量。

⑤.使用万用表进行测量时，要注意人身和仪表设备的安全，测试中不得用手触摸表笔的金属部份，不允许带电切换档位开关，以确保测量准确，避免发生触电和烧毁仪表等事故。

三：估读问题

对多用电表的估读，

(1)对最小精度为“1、0.1、0.01……”的多用电表，读数规则是按“十分之一法”估读到下一位，进行下位估读；

(2)对最小精度为“2、0.2、0.02……”的多用电表，读数规则是按“二分之一法”进行本位估读；

(3)对最小精度为“5、0.5、0.05……”的多用电表，读数规则是按“五分之一法”进行本位估读。