解析指针式万用表的原理及应用

2016-09-12 08:43:33来源: dzsc
    引言

  “万用表”是万用电表的简称,它是我们电子制作中一个必不可少的工具。万用表能测量电流、电压、电阻、有的还可以测量三极管的放大倍数,频率、电容值、逻辑电位、分贝值等。万用表有很多种,现在最流行的有机械指针式的和数字式的万用表,它们各有优点。对于电子初学者,建议使用指针式万用表,因为它对我们熟悉一些电子知识原理很有帮助。下面我们介绍一些机械指针式万用表的原理和使用方法。

  万用表的基本原理

  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。在下面我们将会分别介绍。

  测直流电流原理

  如图1a所示,在表头上并联一个适当的电阻(叫分流电阻)进行分流,就可以扩展电流量程。改变分流电阻的阻值,就能改变电流测量范围。

 

  测直流电压原理

  如图1b所示,在表头上串联一个适当的电阻(叫倍增电阻)进行降压,就可以扩展电压量程。改变倍增电阻的阻值,就能改变电压的测量范围。

 

  测交流电压原理

  如图1c所示,因为表头是直流表,所以测量交流时,需加装一个并、串式半波整流电路,将交流进行整流变成直流后再通过表头,这样就可以根据直流电的大小来测量交流电压。扩展交流电压量程的方法与直流电压量程相似。

 

  测电阻原理

  如图1d所示,在表头上并联和串联适当的电阻,同时串接一节电池,使电流通过被测电阻,根据电流的大小,就可测量出电阻值。改变分流电阻的阻值,就能改变电阻的量程。

 

  万用表的使用

  万用表(以105型为例)的表盘如右图所示。通过转换开关的旋钮来改变测量项目和测量量程。机械调零旋钮用来保持指针在静止处在左零位。调零旋钮是用来测量电阻时使指针对准右零位,以保证测量数值准确。

  万用表的测量范围如下:

  直流电压:分5档-0-6V;0-30V;0-150V;0-300V;0-600V。

  交流电压:分5档-0-6V;0-30V;0-150V;0-300V;0-600V

  直流电流:分3档-0-3mA;0-30mA;0-300mA。

  电阻:分5档-R*1;R*10;R*100;R*1K;R*10K

  测量电阻

 

  先将表棒搭在一起短路,使指针向右偏转转,随即调整调零旋钮,使指针恰好指到0。然后将两根表棒分别接触被测电阻(或电路)两端,读出指针在欧姆刻度线(第一条线)上的读数,再乘以该档标的数字,就是所测电阻的阻值。例如用R*100挡测量电阻,指针指在80,则所测得的电阻值为80*100=8K。由于“?”刻度线左部读数较密,难于看准,所以测量时应选择适当的欧姆档。使指针在刻度线的中部或右部,这样读数比较清楚准确。每次换档,都应重新将两根表棒短接,重新调整指针到零位,才能测准。

  测量直流电压

 

  首先估计一下被测电压的大小,然后将转换开关拨至适当的V量程,将正表棒接被测电压“ ”端,负表棒接被测量电压“-”端。然后根据该挡量程数字与标直流符号“DC-”刻度线(第二条线)上的指针所指数字,来读出被测电压的大小。如用V300伏档测量,可以直接读0-300的指示数值。如用V30伏档测量,只须将刻度线上300这个数字去掉一个“0”,看成是30,再依次把200、100等数字看成是20、10既可直接读出指针指示数值。例如用V6伏档测量直流电压,指针指在15,则所测得电压为1.5伏。

  测量直流电流

  先估计一下被测电流的大小,然后将转换开关拨至合适的mA量程,再把万用表串接在电路中,如图所示。同时观察标有直流符号“DC”的刻度线,如电流量程选在3mA档,这时,应把表面刻度线上300的数字,去掉两个“0”,看成3,又依次把200、100看成是2、1,这样就可以读出被测电流数值。例如用直流3mA档测量直流电流,指针在100,则电流为1mA。

  测量交流电压

    测交流电压的方法与测量直流电压相似,所不同的是因交流电没有正、负之分,所以测量交流时,表棒也就不需分正、负。读数方法与上述的测量直流电压的读法一样,只是数字应看标有交流符号“AC”的刻度线上的指针位置。

  使用万用表的注意事项

  万用表是比较精密的仪器,如果使用不当,不仅造成测量不准确且极易损坏。但是,只要我们掌握万用表的使用方法和注意事项,谨慎从事,那么万用表就能经久耐用。使用万用表是应注意如下事项:

  1、测量电流与电压不能旋错档位。如果误将电阻档或电流档去测电压,就极易烧坏电表。万用表不用时,最好将档位旋至交流电压最高档,避免因使用不当而损坏。

  2、测量直流电压和直流电流时,注意“ ”“-”极性,不要接错。如发现指针开反转,既应立即调换表棒,以免损坏指针及表头。

  3、如果不知道被测电压或电流的大小,应先用最高档,而后再选用合适的档位来测试,以免表针偏转过度而损坏表头。所选用的档位愈靠近被测值,测量的数值就愈准确。

  4、测量电阻时,不要用手触及元件的裸体的两端(或两支表棒的金属部分),以免人体电阻与被测电阻并联,使测量结果不准确。

  5、测量电阻时,如将两支表棒短接,调“零欧姆”旋钮至最大,指针仍然达不到0点,这种现象通常是由于表内电池电压不足造成的,应换上新电池方能准确测量。

  6、万用表不用时,不要旋在电阻档,因为内有电池,如不小心易使两根表棒相碰短路,不仅耗费电池,严重时甚至会损坏表头。

关键字:指针式  万用表

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/article_2016091217194.html
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