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指针万用表的操作规程解析

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:零欧姆调整时,首先将功能旋钮旋调整到待测电阻的量程范围,然后将两支表笔互相短接,这时指针应指向0Ω,如果不在0Ω处,就需要调整调零校正旋钮,使万用表指针指向0Ω刻度。测量电阻值以外的其他量时则不需要进行零欧姆调整。

指针万用表的操作规程解析

指针万用表作为精密的测量仪表,它对使用环境及测量调整方法有严格的要求,一旦操作失误或设置不当都会直接影响测量结果,严重时还会造成仪表损坏或人身损伤,因此,如果想让指针万用表在实际学习、工作过程中发挥作用,建立规范的操作规范尤为重要。

下面,我们会选取极具代表性的指针万用表进行演示,以指针万用表所具有的功能作为主线,从指针万用表使用前的准备工作开始,通过不同的测量案例,将指针万用表使用前的准备、使用方法、测量数据的识读以及使用注意事项等一系列操作技能逐一进行展现。让大家从接触指针万用表开始,就建立起规范的操作规程,掌握正确的操作方法,养成良好的操作习惯,为日后使用指针万用表完成实际测量工作打下良好的基础。

1.指针万用表使用前的准备

在使用指针万用表前,应首先了解指针万用表使用前的一些准备工作,如连接测量表笔、表头校正、设置测量范围、零欧姆调整等内容。图1-27所示为典型指针万用表及待测元器件。

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图1-27 典型指针万用表及待测元器件

(1)连接测量表笔

指针万用表有两支表笔,分别有红色和黑色标识,测量时将其中红色的表笔插到正极性插孔中,黑色的表笔插到负极性插孔中,如图1-28所示。

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图1-28 连接测量表笔

【资料】

指针万用表上除了“+”插孔,有些指针万用表上还带有高电压和大电流的检测插孔,在检测这些高电压或大电流时,则需将红表笔插入相应的插孔内。

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(2)表头校正

指针万用表的表笔开路时,表的指针应指在0的位置,如果指针没有指到0的位置,可用螺钉旋具微调校正螺钉使指针处于0位,完成对万用表的零位调整,这就是使用指针万用表测量前进行的表头校正,此调整又称零位调整。指针万用表表头校正的方法,如图1-29所示。

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图1-29 指针万用表表头校正的方法

(3)设置测量范围

根据测量的需要,无论是测量电流、电压还电阻,均需要对量程范围进行设置,调整指针万用表的功能旋钮,将功能旋钮调整到相应测量状态,这样无论是测量电流、电压还是电阻都可以通过功能旋钮轻松的切换。指针万用表设置测量范围的方法如图1-30所示。

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图1-30 指针万用表设置测量范围的方法

【提示】

被测电路或元器件的参数不能预测时,必须将万用表调到最大量程,先测大约的值,然后再切换到相应的测量范围进行准确的测量。这样既能避免损坏指针万用表,又可减少测量误差

使用万用表测量之前,必须明确要测量的项目是什么以及具体的测量方法,然后选择相应的测量模式和适合的量程。每次测量时务必要对测量的各项设置进行仔细核查,以避免因错误设置而造成仪表损坏。

【资料】

一些指针万用表的功能旋钮为两个,即双旋钮指针万用表,将测量挡位与测量量程分开设置,在对这类指针万用表的量程进行设置时,则需要相互协调完成调整。

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(4)零欧姆调整

在使用指针万用表测量电阻值前需要进行零欧姆调整,以保证其精确度。指针万用表的零欧姆调整如图1-31所示。零欧姆调整时,首先将功能旋钮旋调整到待测电阻的量程范围,然后将两支表笔互相短接,这时指针应指向0Ω(表盘的右侧,电阻刻度的0值),如果不在0Ω处,就需要调整调零校正旋钮,使万用表指针指向0Ω刻度。

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图1-31 零欧姆调整

【提示】

在进行电阻值测量时,每变换一次挡位或量程,就需要重新通过零欧姆校正钮进行零欧姆调整。这样才能确保测量电阻值的准确。测量电阻值以外的其他量时则不需要进行零欧姆调整。

2.指针万用表的使用方法

指针万用表使用前的准备工作完成后,接下来就需要进一步对指针万用表的使用方法进行学习,由于指针万用表的功能多样,使用万用表可以实现对阻值、电压、电流等进行测量。下面,我们使用金川MF47-8型指针万用表完成万用表使用方法的学习。

(1)指针万用表检测阻值的测量方法

使用指针万用表检测电阻值是非常实用的一项测量技能,它不仅可以用于判别电阻器的好坏,也可用来检测二极管、晶体管以及开关按键等器件的性能。图1-32所示为对指针万用表的挡位进行调整。

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图1-32 万用表挡位调整及零欧姆校正

使用指针万用表对待测元器件的阻值进行检测,如图1-33所示。

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图1-33 使用指针万用表对待测元器件的阻值进行检测

(2)指针万用表检测直流电压的测量方法

指针万用表可对直流电压进行检测,通过检测被测部位的输入、输出电压值来判断直流供电是否正常。图1-34所示为万用表挡位及量程的调整。

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图1-34 万用表挡位及量程的调整

【提示】

在检测直流电压前,若不能预测大致的量程范围时,必须将万用表的量程调到最大值,先粗略测量一个值,然后再切换到相应的测量范围进行准确测量。这样即能避免损坏万用表,又可减少测量误差。

【资料】

使用指针万用表检测直流电压时,可先根据被测器件的标识大致判断出测量的范围值。通过电源电路板上的标识,可以确定被测的直流电压值在3.3~18V之间,由此,我们将万用表的量程调整至“直流50V”电压挡即可。

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如图1-35所示,使用指针万用表对待测直流电压进行检测。

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图1-35 使用指针万用表对待测直流电压进行检测

【提示】

使用指针万用表测量直流电压时,应重点注意正、负极性的区分,然后再将万用表并联在被测电路的两端。

如果预先不知道被测电压的极性时,应该先将万用表的功能旋钮拨到较高电压挡进行试测,如果出现指针反摆的情况应立即调换表笔,防止因表头严重过载而将指针打弯。

(3)指针万用表检测直流电流的测量方法

指针万用表具有安培表的功能,因此指针万用表拥有与安培表一样的测量电路中的电流的功能,电流的单位为安培,用字母A标示。图1-36所示为指针万用表挡位及量程的调整。

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图1-36 指针万用表挡位及量程的调整

【提示】

在进行电流测量时,一定要考虑所测电流的量程范围,若电流过大或测量不当,极易烧损万用表,因此,通常使用指针万用表检测直流电流时,应首先估算电流的大小,再调整指针万用表的量程,调整时可选择比估算电流值稍大的挡位。

【资料】

指针万用表中电流挡位的量程一般可以分0.05mA、0.5mA、5mA、50mA、500mA等,基本上可以满足用户测量的要求,但在实际的应用中,很多电流值都大于500mA,因此一般在万用表设有一个特殊的插孔,其标识多为5A,检测时需要将红表笔插入该插孔,即可以检测大于500mA而小于5A的电流值(挡位设置在“直流500mA”)。

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如图1-37所示,使用指针万用表对待测直流电流进行检测。

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图1-37 使用指针万用表对待测直流电流进行检测

【提示】

指针万用表检测直流电流时,根据实际电路选择合适的直流电流量程,然后断开被测电路,将指针万用表的红表笔(正极)接电路正极,黑表笔(负极)接电路负极,串入被测电路中,此时,即可通过指针的位置读出测量的直流电流值。

(4)指针万用表检测交流电压的测量方法

指针万用表可对交流电压进行检测,通过检测被测部位的输入、输出电压值来判断交流供电是否正常。图1-38所示为指针万用表挡位及量程的调整。

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图1-38 指针万用表挡位及量程的调整

【提示】

使用指针万用表检测交流电压的方法与检测直流电压的步骤基本相同,只是在设置万用表的量程方面略有不同,由于对待测交流电压值为已知量(市电220V),所以首先要设置万用表的量程调至交流250V。

如图1-39所示,使用指针万用表对待测交流电压进行检测。(www.xing528.com)

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图1-39 使用指针万用表对待测交流电压进行检测

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图1-39 使用指针万用表对待测交流电压进行检测(续)

【提示】

指针万用表检测交流电压时,应将万用表的红、黑表笔并联接入被测电路中,此时,即可通过指针的位置读出测量的交流电压值。检测时,不需要区分电路中的正、负极,直接将红、黑表笔分别搭在被测电路或元器件的引脚上即可。

(5)指针万用表检测晶体管放大倍数的测量方法

指针万用表除了可以检测电流、电压以及阻值外,还可以对晶体管的放大倍数进行检测。如图1-40所示,将指针万用表的挡位调至“hFE”挡。

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图1-40 万用表挡位的调整

如图1-41所示,使用指针万用表对晶体管的放大倍数进行测量。

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图1-41 使用指针万用表对晶体管进行检测

【提示】

在指针万用表上有专门用来对晶体管的放大倍数进行检测的插孔,分别用来检测NPN型和PNP型晶体管,在进行检测时,应根据被测晶体管的类型插入相应的插孔中。

3.指针万用表测量数值的识读

学习了指针万用表的使用方法后,发现根据测量范围的不同,其数值的识读也不相同,下面我们就介绍一下指针万用表测量数据的读取方法。

(1)指针万用表测量电阻数据的读取

指针万用表检测出阻值数据后,需要根据欧姆挡量程,识读出电阻值。指针万用表测量电阻数据的读数方法如图1-42所示。

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图1-42 指针万用表测量电阻数据的读数方法

【提示】

由于指针万用表的电阻刻度线不规则,所以在对阻值进行读取时,应遵循以下方法:刻度盘表盘指针读数×所选取的电阻测量挡的量程。因此,上述数据应为24×10=240。

例如,选取的电阻测量挡的量程为“×100”欧姆挡,指针读数为“20”,那么最终测量值就是:20×100=2000Ω。

(2)指针万用表测量直流电压

指针万用表检测出电压数据后,需要根据挡位量程范围,识读出直流电压值。指针万用表测量电压数据的读数方法如图1-43所示。

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图1-43 指针万用表测量电压数据的读数方法

【提示】

指针万用表的最终直流/交流测量值的读取规律是:表盘指针读数×所选挡位量程与此表盘指针读数所在刻度线的最大数值的倍数。由于量程“直流10V”、“直流50V”、“直流250V”均可以通过指针和相应的刻度盘位置直接进行读数,因此并不需要进行换算,上图中测量数据为3.3V。

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图1-43 指针万用表测量电压数据的读数方法(续)

【提示】

指针万用表的最终直流/交流测量值的读取规律是:表盘指针读数×所选挡位量程与此表盘指针读数所在刻度线的最大数值的倍数。“直流1V”、“直流2.5V”、“直流500V”以及“直流1000V”电压挡进行检测,需要根据刻度线的位置进行相应的换算,上图中测量数据为175×(2.5/250)=1.75V。

例如,选择的测量挡位为直流电压“25V”,指针读数为读取的“0~250”上的刻度“150”,所以它的最终读数为:150×(25/250)=15V。

(3)指针万用表测量直流电流数据的读取

指针万用表检测出电流数据后,需要根据挡位量程范围,识读出直流电流值。指针万用表测量电流数据的读取方法如图1-44所示。

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图1-44 指针万用表测量直流电流数据的读取方法

【提示】

指针万用表的最终直流电流测量值的读取规律为:表盘指针读数×(所选挡位量程/与此表盘指针读数所在刻度的最大数值)。因此上图中测量数据为18×(500/50)=180mA。

例如,选择的测量挡位为“直流0.5mA”电流挡指针读数为读取的“0~10”上的刻度“5”,所以它的最终读数为:5×(0.5/10)=0.25mA。

(4)指针万用表测量交流电压数据的读取

指针万用表检测出电压数据后,需要根据挡位量程范围,识读出交流电压值。指针万用表测量电压数据的读取方法如图1-45所示。

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图1-45 指针万用表测量电压数据的读取方法

【提示】

指针万用表的最终直流/交流测量值的读取规律是:表盘指针读数×所选挡位量程与此表盘指针读数所在刻度线的最大数值的倍数。由于量程“交流10V”、“交流50V”、“交流250V”均可以通过指针和相应的刻度盘位置直接进行读数,因此并不需要进行换算,上图中测量数据为220V。

“交流500V”、“直流1000V”电压挡进行检测时,需要根据刻度线的位置进行相应的换算。例如,选择的测量挡位为交流电压“500V”,指针读数为读取的“0~50”上的刻度“30”,所以它的最终读数为:30×(500/50)=300V。

(5)指针万用表测量放大倍数数据的读取

指针万用表检测出数据后,需要根据晶体管放大倍数的刻度线,识读出放大倍数。指针万用表测量放大倍数的读取方法如图1-46所示。

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图1-46 指针万用表测量放大倍数的读取方法

【提示】

晶体管放大倍数刻度的右侧标有“hFE”,其中0位在刻度盘的左侧,指针最终指示的读数即为晶体管的放大倍数,上图中测得的放大倍数为80倍。

4.指针万用表使用注意事项

在使用指针万用表测量电路和元器件时,为了保证测量数值准确,应正确使用万用表并做好万用表的日常维护。

(1)为了使万用表能长期使用且数值准确,应定期使用精密仪器进行校正。使万用表的读数与基准值相同,误差在允许的范围之内。

(2)指针万用表的表头是动圈式电流表,指针摆动是由线圈的磁场驱动的,因而测量时要避开强磁场环境,以免造成测量误差。

(3)万用表的频率响应范围比较窄,正常测量的信号频率超过3000Hz,误差会渐渐变大,使用时要注意这一点。

(4)指针万用表内的电池是在测量电阻值时起作用的,电池的电量消耗以后,要重新进行0Ω调整,测量才能正确。更换新电池后也要重新进行0Ω调整。

(5)被测电路的电压和电流的大小不能预测大致范围时,必须将万用表调到最大量程,先粗略测量一个值,然后再切换到相应的测量范围进行准确的测量。这样既能避免损坏万用表,又可减少测量误差。

(6)使用万用表测量之前,必须明确要测量什么以及具体的测量方法,然后选择相应的测量模式和适合的量程。每次测量时务必要对测量的各项设置进行仔细核查,以避免因错误设置而造成仪表损坏。

虽然要求在每次测量前需要核对测量模式及量程,但最好还是在每次测量完毕将量程拨至最高电压挡,以防止下次开始测量时疏忽而损坏仪表。

(7)测量直流电路时一定要注意极性,当反接时,指针会向反向偏转,严重时甚至会打坏表头。

(8)如果测量的电压或电流的波形不是正弦波或是失真较大,又有直流分量,测量误差往往比较大。如果要测量脉冲信号、锯齿波信号、数字信号则要使用示波器

(9)在晶体管电路的检测工作中,必须注意到万用表内阻的影响,因为测量范围在低量程,如果内阻小就会对被测电路产生影响,为了避免测量误差,可以先测基极和接地端之间的电压,然后再测量发射极与接地端之间的电压,再由两者的差求出基极和发射极之间的电压,这样可以减少测量误差,图1-47所示为万用表内阻对测量的影响。

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图1-47 万用表内阻对测量的影响

使用万用表测量晶体管的基极电压时,万用表的内阻较小,相当于一个电阻并联到基极电阻上,不能测得正确的值。

(10)测量晶体管的阻抗时要注意万用表检测端的电压极性,指针万用表内设有电池,万用表的红表笔实际上与内部电池的负极相连,黑表笔与电池的正极相连,如图1-48所示,当测量NPN型晶体管基极与发射极之间的正向阻抗时,要使万用表黑表笔接基极(b),红表笔接发射极(e)。测量基极与集电极之间的反向阻抗时,红表笔接基极(b),黑表笔接集电极(c),测量PNP型晶体管时则相反。

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图1-48 晶体管内阻的测量方法

(11)在测量高压时要注意安全,当被测电压超过几百伏时应选择单手操作测量,即先将黑表笔固定在被测电路的公共端,再用一只手持红表笔去接触测试点。

(12)当被测电压在1000V以上时,必须使用高压探头(高压探头分直流和交流两种)。普通表笔及引线的绝缘性能较差,不能承受1000V以上的电压。对有触电危险的高压场应使用高压仪表,并按安全规程操作。

(13)禁止在测量高压(1000V以上)或大电流(0.5A以上)时拨动量程开关,以免产生电弧转换开关触点烧毁。

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