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关于万用表的知识

万用表又称为复用表、多用表、三用表、繁用表等,一种多功能、多量程的测量仪表,是电力电子等部门不可缺少的测量仪表,一般以测量电压、电流和电阻为主要目的。


它的基本功能包括:测量交直流电压、交直流电流、电阻阻值,检测二极管极性,测试电路通断等。有些高档一点的还会包含电容容值测量、三极管测试、脉冲频率测量等。


如今最主流的常用万用表都是数字万用表,相对来说属于比较简单的测量仪器。作为一种多用途电子测量仪器,一般包含安培计、电压表、欧姆计等功能。





对于每一种电学量,一般都有几个量程。由磁电系电流表(表头)、测量电路和选择开关等三个主要部分组成。通过选择开关的变换,可方便地对多种电学参量进行测量。其电路计算的主要依据是闭合电路欧姆定律。


万用表的表头是灵敏电流计。表头上的表盘印有多种符号、刻度线和数值。符号A-V-Ω表示这只电表是可以测量电流、电压和电阻的多用表。表盘上印有多条刻度线,其中右端标有“Ω”的是电阻刻度线,其右端为零,左端为∞,刻度值分布是不均匀的。符号“-”或“DC”表示直流,“~”或“AC”表示交流,“~”表示交流和直流共用的刻度线。刻度线下的几行数字是与选择开关的不同档位相对应的刻度值。表头上还设有机械零位调整旋钮,用以校正指针在左端零位。


万用表的选择开关是一个多档位的旋转开关。用来选择各种不同的测量线路,以满足不同种类和不同量程的测量要求。转换开关一般是一个圆形拨盘,在其周围分别标有功能和量程。一般的万用表测量项目包括:“mA”;直流电流、“V(-)”:直流电压、“V(~)”:交流电压、“Ω”:电阻。每个测量项目又划分为几个不同的量程以供选择。


工作原理


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。


分类


按显示方式分为指针万用表和数字万用表。


目前,指针万用表基本上已经被淘汰了,只在某些特殊场合才能见到(比如科研和教学机构),而数字万用表是当今的绝对主流。数字万用表主要特点是准确度高、分辨率强、测试功能完善、测量速度快、显示直观、过滤能力强、耗电省,便于携带。


数字万用表按照量程转换方式来分可划分成三种类型:

• 手动量程(MAN RANGZ)

• 自动量程(AUTO RANGZ)

• 自动/手动量程(AUTO/MAN RANGZ)。


根据功能、用途及价格的不同,数字万用表大致可分为以下几大类:

• 低档数字万用表(亦称普及型数字万用)

• 中档数字万用表

• 中/高档数字万用表

• 数字/模拟混合式仪表

• 数字/模拟图双显示的仪表

• 万用示波表(将数字万用表

• 数字存储示波器等动能集于一身)


使用方法


1、欧姆挡的使用

• 选择合适的倍率。在欧姆表测量电阻时,应选适当的倍率,使指针指示在中值附近。最好不使用刻度左边三分之一的部分,这部分刻度密集很差;

• 使用前要调零;

• 不能带电测量;

• 被测电阻不能有并联支路;

• 测量晶体管、电解电容等有极性元件的等效电阻时,必须注意两支笔的极性;

• 用万用表不同倍率的欧姆挡测量非线性元件的等效电阻时,测出电阻值是不相同的。这是由于各挡位的中值电阻和满度电流各不相同所造成的,机械表中,一般倍率越小,测出的阻值越小。


2、二极管挡的使用

学习一个最简单的二极管档。把万用表的旋钮旋转到二极管标识符所处的位置,后把两表笔短接下会听到蜂鸣器发出响声,这说明该档可正常使用,另外可确定两表笔之间的电阻为零,生活中这常用于测量线路有没有发生断路现象以及器件是否电气连在一块。既然该档是二极管档,所以可用该档测量二极管压降。在测量时把红表笔放在二极管阳极,黑表笔放在二极管阴极,显示屏可直接显示出压降数值,此外利用该档还可判断二极管是硅管还是锗管以及二极管是否损坏。


3、电阻档的使用

电阻档有一个Ω符号表示。在测量时首先应判断所选电阻大小,后再选旋钮进行选择量程。如果不知道电阻多大,可选择一个中间档位进行尝试测量,然后根据测量估测值进行更换档位。如选用1K电阻进行试验,故把指针更换2K档,然后在显示屏上直接读出数值。至于表针部分,由于电阻没有正负之分,所以,红黑表笔连在电阻两侧即可(在测量大电阻的时候不要用手触摸表笔),不分正负。


4、三极管档的使用

hFE档位是测量三极管放大参数档位,一般有两种插孔。一种是NPN,另一种为PNP。在测量之前一定要分清楚到底是NPN型三极管还是PNP型三极管。由于三极管有三个引脚,每个引脚的功能也都不一样,所以分清引脚之后,按照管脚名称正确的插入到测量插孔,在显示屏上可以直接读出三极管的放大倍数。


5、电压档的使用

电压档,在这个万用表中交流档和直流档都是这个量程,所以在测量之前首先应判断测量电压是交流还是直流,确定之后如果选择类型不是要测类型,可按下交流直流更换档位。另外选择合适量程,如果在测量之前不知道所要测量电压是多少,这时一定要选量程最大的档位。常见的交流就是家庭所使用的交流电,电压为220v;典型的直流电就以我们电脑USB插口输出电压为例,为直流5v。


6、频率计档的使用

接下来就是测量频率,表盘上是10MHz表示最大测量频率值为10KHz。在测量时把该表笔接在频率计的两端,在显示屏上可直接读出测量数值,表笔要正确连接,红表笔要连在信号源正极端,负极连在信号源负极端。


7、电容档的使用

有时还会用万用表测量下电容。第一步先确定电容大小选择万用表量程;选择之后,把表笔放在电容两端,不用分正负极,若是极性电容也可直接测量,不用区分正负极,在显示屏上可直接读出此时电容的大小。此外,要注意在测量电容时需把红表笔插在标注mA这个插孔上,只有在这个插孔上才能测量出结果。


8、test档位用法

判断火线的档位使用方法是:将黑表笔从COM孔拆下,将红表笔插入VΩ孔,将档位开关打到test,然后将红表笔(注意是一只表笔)插入零线或火线插孔。如果是火线的话会响,注意要打对档位。


9、测直流时的技巧

• 进行机械调零;

• 选择合适的量程档位;

• 使用时应将万用表串联在被子测电路中,因为只有串连接才能使流过电流表的电流与被测支路电流相同。测量时应断开被测支路,将红、黑表笔串接在被断开的两点之间。特别应注意电流表不能并联接在被子测电路中,这样做是很危险的,极易使万表烧毁;

• 注意被测电量极性;

• 正确使用刻度和读数;

• 当选取用直流电流的2.5A挡时,红表笔应插在2.5A测量插孔内,量程开关可置于直流电流挡的任意量程上;

• 如果被测的直流电流大于2.5A,则可将2.5A挡扩展为5A挡。方法很简单,可在“2.5A”插孔和黑表笔插孔之间接入一支0.24欧姆的电阻,这样该挡位就变成了5A电流挡了。接入的0.24A电阻应选用2W以上的线绕电阻,如果功率太小会使之烧毁。


注意事项


1、在使用万用表前,应先进行“机械调零”,即在没有被测电量时,使万用表指针指在零电压或零电流的位置上;

2、在使用万用表过程中,不能用手去接触表笔的金属部分,这样一方面可保证测量的准确,另一方面也可保证人身安全;

3、在测量某一电量时,不能在测量的同时换档,尤其是在测量高电压或大电流时,更应注意。否则会使万用表毁坏。如需换档,应先断开表笔,换档后再去测量;

4、在使用时必须水平放置以免造成误差。同时,还要注意到避免外界磁场对万用表的影响;

5、使用完毕应将转换开关置于交流电压的最大档。如果长期不使用 ,还应将万用表内部的电池取出来,以免电池腐蚀表内其它器件;

6、在使用欧姆档时要选择适当的功率,切不可太大或太小,这样既不准确也不安全。使用前数值要归零,使用时不可进行带电测量,一般来说使用这种万用表时会出现一些不同的数值,这是测量的电阻决定的,没有关系,最后取平均值即可;

7、使用万用表测直流电时,首先将其至零,然后选择适当的档位。对于不同的电器,电流是不一样的,一般电器的后背是有标注的,可参考着进行档位的调换,测量时使用串联的方式将其连在电路中,然后一路一路的测量,可以将支路的电压先行断开。特别注意的是,千万不要将万用表并联在电路中,这样做损毁万用表是小事,用不好会很危险的。


使用口诀


正确使用万用表,不仅能快速准确地判断出故障部位,而且能防止电器设备及万用表本身的损坏。


1、测量先看挡,不看不测量

每次拿起表笔准备测量时,务必再核对一下测量类别及量程选择开关是否拨对位置。为了安全,必须养成这种习惯。


2、测量不拨挡,测完拨空挡

测量中不能任意拨动选择旋钮,特别是测高压(如220V)或大电流(如0.5A)时,以免产生电弧,烧坏转换开关触点。测量完毕,应将量程选择开关拨到“• ”位置。


3、表盘应水平,读数要对正

使用万用表应水平旋转,读数时视线应正对着表针。


4、量程要合适,针偏过大半

选择量程,若事先无法估计被测量大小,应尽量选较大的量程,然后根据偏转角大小,逐步换到较小的量程,直到指针偏转到满刻度的2/3左右为止。


5、测R不带电,测C先放电

严禁在被测电路带点的情况下测电阻。检查电器设备上的大容量电容器时,应先将电容器短路放电后再测量。


6、测R先调零,换挡需调零

测量电阻时,应先将转换开关旋到电阻挡,把两表笔短接,旋“Ω”调零电位器,使指针指零欧后再测量。每次更换电阻挡时,都应重新调整欧姆零点。


7、黑负要记清,表内黑接“+”

红表笔为正极,黑表笔为负极,但电阻挡上黑表笔接内部电池的正极。


8、测I应串联,测U要并联

测量电流时,应将万用表串接在被测电路中;测量电压时,应将万用表并联在被测电路的两端。


9、极性不接反,单手成习惯

测量电流和电压时应特别注意红、黑表笔的极性不能接反,并且一定要养成单手操作的习惯以确保安全。