- 电工电子常用工具与仪器仪表使用方法
- 王学屯 爨宏良编著
- 159字
- 2020-08-28 14:15:10
第3章 万用表
3.1 万用表简介
万用表又称复用表或三用表,是一种多量程和多种电量的便携式复用电气测量仪表。万用表是电工电子制作中必备的测试工具,一般情况下多用来测量电流(交/直流)、电压(交/直流)和电阻值,所以习惯叫做三用表。此外,派生的测量电量还有电平(分贝)功率、电容、电感和晶体管的主要参数等。由于其用途的多样化,所以叫做万用表。
3.1.1 万用表的分类
万用表种类很多,外形各异,但基本结构和使用方法是相同的。按其内部结构划分,常用的万用表有指针式和数字式两种。指针式万用表是以机械表头为核心部件构成的多功能测量仪表,所测数值由表头指针指示;数字万用表所测数值由液晶屏幕直接以数字的形式显示,同时还带有某些语音的提示功能。
按外形划分,万用表有台式、钳形式、手持式和袖珍式等。各种常见万用表的外形如图3.1所示。
图3.1 常见万用表
3.1.2 选择(转换)开关
万用表由于可做多种测量,因此必须由转换装置把仪表的电路转接为所选定的测量种类与量程。转换装置通常由选择开关(测量种类、量程选择开关)、接线柱、按钮、插孔等组成。选择(转换)开关是一个多挡位的旋转开关,用来选择测量项目和量程。
3.1.3 表笔和表笔插孔
万用表的表笔,一般分为红、黑两只,使用时红表笔应插入标有正号(+)的插孔,黑表笔应插入标有负号(-或*)的插孔。
3.2 指针式万用表
3.2.1 指针式万用表概述
在20世纪80年代之前,市场上主要流行的是指针式万用表。指针式万用表的读数精度较数字式万用表稍差,但指针摆动的过程比较直观、明显,其摆动速度和幅度有时也能比较客观地反映被测量值的大小和方向。因此,在工农业生产及电工电子领域中得到了广泛应用和推广。
3.2.2 指针式万用表的结构
指针式万用表在结构上由3部分组成:指示部分(表头)、测量电路、转换装置。
指示部分(表头)通常由磁电式直流微安表(少数为毫安表)组成,表头是灵敏电流计,表头刻度盘上印有多种符号、多种量程的刻度和数值等。表头是万用表的关键部件,很多重要性能(如灵敏度、准确度等级、阻尼及指针回零位等)大部分都取决于表头的性能。
测量电路的主要作用是把被测的电量变换成适合于表头指示用的电量。例如,将被测的大电流通过分流电阻,变换成表头所需的微弱电流;将被测的高电压通过分压电阻,变换成表头所需的低电压;将被测的交流电流(电压)通过电流(电压)互感器及整流器,变换为表头所需的直流电流(电压)等。因此,测量电路通常由分压电阻、分流电阻、电流或电压互感器、整流器等电子元器件组装而成。
转换装置通常由选择(转换)开关、接线柱、按钮、插孔等组成。
3.2.3 指针式万用表的特点
万用表的重要性能之一是灵敏度,表头的灵敏度是指表头指针由零刻度偏转到满刻度时,动圈中通过的电流值。一般万用表中均不直接标明表头的灵敏度为多少微安,而用其每伏的内阻来表示,即满刻度指示时测试电流的倒数Ω/V来表示。例如,做100V量程的直流电压测量时,指针满度值的电流为50μA,则该万用表的内阻Ri为
故
Ω/V的值越大,表明表头满刻度电流值越小,表头灵敏度越高。灵敏度越高,则取用被测电路的电流越小,对被测电路正常工作状态的影响就越小,对电工电子电路的测量准确度就越高。
在用万用表测量电阻时,需要有一个直流电源供给表头使其指针偏转,一般用内附电池作为这种电源。内附电池通常有两块,一块为低电压的1.5V,另一块是高电压的9V或15V。其黑表笔所接是表内电池的正极,而红表笔所接是表内电池的负极。
在测量电路是否通路时,只需测定两点间是否有断路故障存在,而不需明确测定两点间的电阻值。因此在做这种测量时,某些型号的万用表内串接有一个蜂鸣器,当被测电路电阻小于一定值(一般为1Ω)时,蜂鸣器即发出振动声,以代替表头的指示,根据有无振动声来判断电路的通断。
磁电式表头能直接测量直流电流,但能够容许通过的电流是有限的,一般最大不超过200~300mA,通常是大不于20~50mA。当微小的电流通过表头时,就会有电流指示,但表头不能通过大电流。所以,必须在表头上并联或串联一些电阻器进行分流或分压,从而达到能测出电路中的电流值、电压值和电阻值等的目的。
3.2.4 指针式万用表的工作原理
1.直流电流测量原理
指针式万用表的表头本身就是一只直流电流表,但测量范围不能大于表头的满刻度电流。测量较大电流的安培表,需要将测量机构(表头)与电阻器并联进行分流,就可以扩展电流量程,如图3.2(a)所示。这样,被测电流的一部分或大部分将通过分流电阻,而小部分电流通过测量机构(表头)。分流电流的大小与分流电阻值的大小成反比,因此改变分流电阻值的大小,就能改变仪表的测量范围。这个分流电阻通常叫做分流器。
图3.2 直流电流表原理
分流器可以分为内附分流器和外附分流器两种。分流器可以是单量程的,也可以是多量程的。最常用的多量程分流器是闭路式分流器,如图3.2(b)所示。闭路式分流器是指在转换过程中,基本分流器不断开表头的电路,各分挡电阻器与表头内阻器串联,形成闭合电路。图中,R0为表头内阻,R1、R2、和R3为分流器。
2. 直流电压测量原理
万用表中,电压测量电路的基础仍然是电流测量电路。表头有一定的内阻,直流电流流过表头内阻产生一定的电压降,因此一只表头也相当于一只电压表。但电压表量程有限,只有几毫伏至几十毫伏,因此需要扩大量程。扩大电压表的测量范围,通常采用表头串联电阻的方法,这种串入的附加电阻,叫做倍压器(或称倍率器、倍增器),如图3.3(a)所示。
图3.3 直流电压表原理
电压表的连接电路(扩大量程)通常有多种型式,如图3.3(b)所示的是一种多量程电压表电路,图中大量程利用了小量程的电阻,或者说,高电压挡倍率电阻建立在低电压挡上。量程越大,倍率电阻也就越大,因此,大量程挡内阻高于小量程挡内阻。
3. 交流电流、电压测量原理
磁电式仪表只能测量直流电流或电压,如需测量交流参数,则必须采用一个交直流变换装置,将交流电流经整流器转变成直流电流再测量。万用表中常用的整流电路有半波式和全波式,如图3.4所示。
对于图3.4(a)中半波式整流电路:I0=0.45I;对于图3.4(b)中全波式整流电路:I0=0.9I。仪表在进行仪表画刻度时,是按上述关系进行折算的。
多量程的交流电流测量,必须对被测电流进行分流。万用表中常采用先分流后整流的方式,这样流过整流元件的电流较小,对整流元件的要求可以降低。
多量程的交流电压测量,其工作原理与直流电压表相似,不同点是需要先将交流电流整流后进行测量。
图3.4 整流式交流电流表电路
4. 电阻测量原理
电阻的测量是基于欧姆定律来进行的。测量电阻的方式往往由量程来决定,为了使欧姆表在各量程能共用一个电阻刻度线,一般电阻测量电路都按十进制分挡,即都以标准挡R为基础,采用10的整倍数来扩大量程,如R×1、R×10、R×100、R×1000等。当在R×10挡时,综合内阻扩大10倍;当在R×100挡时,综合内阻扩大100倍。
图3.5 扩大量程的欧姆表电路
图3.5所示为扩大量程的欧姆表电路,在表头上并联和串联适当的电阻器,同时串联一节电池,使电流通过被测电阻器,根据电流的大小,就可测量出电阻值。
欧姆表的中心值,是指仪表指示1/2刻度点时的数值。由理论计算可知,欧姆刻度的中心值就等于欧姆表在该量程上的综合内阻。因此,欧姆量程的设计都以中间刻度为标准,然后分别求出相当于各个被测电阻的刻度值。
根据理论计算可知,改变E(电源电动势)同样也可扩大量程,所以,多数指针式万用表内附两块电池,高阻挡通常采用高电压电池。
电池电压E的改变,会使欧姆表的中心值也发生变化,从而造成测量误差。也就是说,同一个电路,当电池为全新时,中心值会增大,当电池寿命快终结时,中心值会减小。一般电池全新时每节电压为1.5V,当电池电压下降至1.2V以下时应即时更换。为了把由于E的变化造成的测量误差减至最小,往往在电压支路中串联一个可变电阻,作为欧姆调零,如图3.5中的电阻R6。这样用改变欧姆表支路中的分流比来抵消电源电压E的变化对精度的影响,从而保证了电阻的测量精度。
指针式万用表除了可对上述几个基本参量进行测量外,有些万用表还附加有其他功能。例如,对电平的测量、电容器电容量的测量、电感线圈电感量的测量及晶体管主要直流参数的测量等。
3.3 常用的指针式万用表
国产各型指针式万用表的型号有近百种之多,常见型号有MF30、MF47、MF50、MF500等。下面主要介绍MF47型和MF500型万用表。
3.3.1 MF47型
1. 概述
MF47型是设计新颖的磁电式整流便携式多量程万用表。该万用表可供测量直流电流、交直流电压、直流电阻等,具有26个基本量程和电平、电容、电感、晶体管直流参数等7个附加参考量程,具有量程多、分挡细、灵敏度高、体积轻巧、性能稳定、过载保护可靠、读数清晰、使用方便的优点,适合于电子仪器测量、无线电电讯测量、电工、工厂及实验室等多种场合广泛使用。
2. 结构特征
MF47型万用表的外形结构如图3.6所示,面板各部分的功能如表3.1所示,技术规范如表3.2所示,表头刻度盘如图3.7所示。
图3.6 MF47型万用表外形结构
表3.1 MF47型万用表面板各部分功能
表3.2 MF47型指针式万用表技术规范
图3.7 MF47型万用表刻度盘
MF47型万用表正面上部是微安表,中间有一个机械调零螺钉,用来校正指针左端的零位。下部为操作面板,面板中央为测量选择、转换开关,右上角为欧姆挡调零旋钮,右下角有2500V交直流电压和直流5A专用插孔,左上角有晶体管静态直流放大倍数检测装置,左下角有正、负表笔插孔。
刻度盘与开关指示印刷成红、绿、黑三色,两盘颜色分别按交流红色,晶体管绿色,其余黑色对应制成,使用时读取示数便捷。刻度盘共有六条刻度,从上往下依次是:第1条专供测电阻用,第2条供测交流电压、直流电流用,第3条供测晶体管放大倍数用,第4条供测电容用,第5条供测电感之用,第6条供测音频电平。刻度盘上装有反光镜,用以消除视差。
MF47万用表的电路图如图3.8所示。
图3-8 MF47型万用表原理图
3.3.2 MF500型
MF500型万用表具有23挡量程,可以测量直流电流、交直流电压、电阻及音频电平等。该仪表具有测量范围宽、测试精度高,安全可靠等特点,是无线电、电信及电工电子设备的理想测量工具。
MF500型指针万用表的外形结构如图3.9所示。外壳用黑色胶木制成,有皮(或塑料)提手,便于携带或支撑。面板上装有两只转换开关(左边为mA、Ω测量种类选择,量程选择及短路挡“OFF”;右边为、DB测量种类选择,mA、Ω量程选择及开路挡“· ”)、零欧姆调整器一只、插孔4个(+、-、2500、2500),转换开关及调整器各配胶木圆形旋钮一只。插孔“—”或“*”为公用端。
表头系方型磁电式,表面宽阔,并装有反射镜面,故读数精确,正下方装有指针调零器。电阻挡采用1.5V 2号电池一节(R×1、R×10、R×100、R×1k挡用),15V层迭电池一节。电池装在表底夹层中,与内部零件隔离,可避免因换电池或电池腐烂而损害内部零件。
MF500型指针式万用表技术规范如表3.3所示,表头刻度盘如图3.10所示。
图3.9 MF500型万用表的外形结构
图3.10 MF500型万用表表头刻度盘
表3.3 MF500型指针式万用表技术规范
表头刻度盘共有四条刻度线:第1条为电阻欧姆刻度线,第2条为交流电压、电流刻度线,第3条为交流10V专用刻度线,第4条为分贝刻度线。
MF500型万用表的电路图如图3.11所示。
图3.11 MF500型万用表原理图
3.4 指针式万用表的正确使用
3.4.1 使用前的准备工作及注意事项
1. 使用前的准备工作
① 根据表头上“⊥”或“Π”、“→”符号的要求,将万用表按标度尺位置为垂直或水平位置放置。
② 检查表针是否停在表盘左端的零位。若不在零位,用小螺丝刀轻轻转动表头上的机械调零旋钮,使表针指在零位。
③ 正确插接表笔。红表笔的插头应插接在“+”或专用插孔上,黑表笔的插头应插接在“-”或“*”的插孔上。
④ 检查电池电量。将量程选择开关拨到电阻R×1挡上,短接黑红表笔,若进行欧姆调零后,万用表指针仍不能调节到刻度线右边的零位,说明电池电压不足,需要换新电池。
2. 使用中的注意事项
① 测量电阻时,元器件或电路不能在带电的情况下进行(万用表提供的电流除外),否则会造成万用表的损坏。
② 在测量交直流电压时,两表笔应并联接入;测直流电压时,红表笔接被测电路的高电位(正极),黑表笔接被测电路的低电位(负极)。
③ 在测量直流电流时,两表笔应串联接入,且红表笔接被测电路的高电位(正极),黑表笔接被测电路的低电位(负极)。
④ 在测量过程中,严禁拨动量程开关。确实需要转换量程开关时,至少应有一个表笔脱离被测电路。
⑤ 在测量过程中,严禁用手指触碰测试棒的金属部分,以保证安全和测量的准确。
⑥ 选择适当的量程。根据被测电路参量的大致范围,将转换开关拨至适当的位置或适当的量程上。当估算不出被测电路参量时,应先大量程估测。最好使指针指示在满刻度的1/2或2/3以上,这样测量的结果比较准确。
3. 保养
① 万用表使用完毕后,如果没有空挡,应将量程转换开关置于最高交流电压挡;如果有空挡(“*”或“OFF”),则应拨至该挡,该挡能将表头短路,起到阻尼和防振的作用。
② 万用表长期不用时,应将表内电池取出,以防电池电解液渗漏而腐蚀内部电路。
3.4.2 指针式万用表的使用方法
1. 直流电流的测量
直流电流测试示例如图3.12所示。
(1)选择量程
万用表直流电流挡标有“mA”,通常有1mA、10mA、100mA、500mA等不同量程,选择量程时应根据电路中的电流大小而定。若不知电流大小,应先用最高电流挡量程,然后逐渐减小到合适的电流挡。
(2)测量方法
将万用表与被测电路串联。应将电路相应部分断开后,将万用表表笔串联接在断点的两端。红表笔接在和电源正极相连的断点,黑表笔接在和电源负极相连的断点。
图3.12 直流电流测试示例
(3)正确读数
待表针稳定后,仔细观察刻度盘,找到相对应的刻度线,正视刻度线并读出被测电流值。
2. 直流电压的测量
直流电压测试示例如图3.13所示。
图3.13 直流电压测试示例
(1)选择量程
万用表直流电压挡标有“”,通常有2.5V、10V、50V、250V、500V等不同的量程,选择量程时应根据电路中的电压大小而定。若不知电压大小,应先用最高电压挡量程,然后逐渐减小到合适的电压挡。
(2)测量方法
将万用表与被测电路并联,且红表笔接被测电路的正极(高电位),黑表笔接被测电路的负极(低电位)。
(3)正确读数
待表针稳定后,仔细观察刻度盘,找到相对应的刻度线,正视刻度线并读出被测电压值。
3. 交流电压的测量
交流电压测试示例如图3.14所示。
图3.14 交流电压测试示例
交流电压的测量与上述直流电压的测量相似,不同之处为交流电压挡标有“”通常有10V、50V、250V、500V等不同量程;测量时,不区分红黑表笔,只要并联在被测电路两端即可。
4. 电阻的测量
电阻测试示例如图3.15所示。
图3.15 电阻测试示例
(1)选择量程倍率
万用表的欧姆挡通常设置多量程,一般有R×1、R×10、R×100、R×1k及R×10k等5挡量程。欧姆刻度线是不均匀的(非线性),为了减小误差,提高精确度,应合理选择量程,使指针指在刻度线的1/3~2/3之间。
(2)欧姆调零
选择量程后,应将两表笔短接,同时调节“欧姆调零旋钮”,使指针正好指在欧姆刻度线右边的零位置。若指针调不到零位,可能是电池电压不足或其内部有问题。
每选择一次量程,都要重新进行欧姆调零。
(3)读数
测量时,待表针停稳后读取读数,然后乘以倍率,就是所测的电阻值。
3.5 数字式万用表及其使用
3.5.1 数字万用表简介
20世纪90年代以来,随着电子工业的发展与电子技术的进步,数字万用表得到迅速推广与普及,并在电子测量等领域显示出强大的生命力。
数字万用表的种类很多。按工作原理分,有比较型、积分型、V/T型、复合型等;按使用方式和外形分,有台式、便携式、袖珍式、笔式和钳式等,其中袖珍式应用较普遍;按量程转换方式分,有自动量程转换和手动量程转换;按用途与功能分,有低档型、中档型和智能型。数字万用表的结构外形如图3.16所示。
图3.16 数字万用表的结构外形图
国内常见袖珍式数字万用表的型号、性能及特点、生产厂家如表3.4所示。
表3.4 国产常见袖珍式数字万用表的型号、性能及特点
3.5.2 数字万用表的特点
数字万用表最大特点表现为:采用数字化测量技术,并以数字形式显示;准确度高、分辨力高、灵敏度高、输入阻抗高等。下面着重谈谈显示特点和测试功能。
(1)显示位数及显示特点
液晶显示位数通常有位、3位、位、位、位、位、位、位、位、位、位,共11种,其中最常见的是位和位两种。位,读作“三位半”,最大显示值是±1999(4位),最高位(最前面的一个数字)只能是“0”或“1”。位,读作“三又三分之二位”,最大显示值是±2999,最高位只能显示从0~2的3个数字。在同样情况下,它们的量限要比位的万用表高50%。位数字仪表,最大显示值为±19999,余者类推。
常见数字万用表采用字高为12.5mm的液晶显示器LCD,目前一些新型号产品均采用字高18mm的大屏幕LCD。同时,新型数字万用表大多增加了标志符显示功能,包括单位符号(如mV、V、kV、A等),测量项目符号(如AC、DC等),特殊符号(如低电压LOBAT,蜂鸣器等)。
(2)测量功能全
多功能数字万用表不仅可以测量直流电压(DCV)、交流电压(ACV)、直流电流(DCA)、交流电流(ACA)、电阻(Ω)、二极管正向压降(UF)、晶体管共发射极电流放大系数(hFE),还可以测量电容量(C),电导(ns)、温度(T)、频率(kHz),用以检查线路通断的蜂鸣器挡(BZ)、低功率法测电阻挡(LOQ),有的表(如DT810型)还能输出50Hz方波信号,作为低频信号源使用。DT860D型数字万用表具有AC/DC自动转换功能,DT880型和VC98型实现了电容挡自动转换。
新型数字万用表大多增加了下述新颖实用的测试功能:读数保持(DATAHOLD)、逻辑测试(LOCIC)、真有效值测量(TRMS)、相对值测量(RELO)、自动关机(AUTO OFF POWER)等。
3.5.3 数字万用表的使用方法
1.使用前的注意事项
测量前,应首先打开电源,选择万用表的电阻挡、电压挡、电流挡或其他挡。然后便是量程的选择,若不知参数时可先置于最大量程,再逐步减小量程。最后,根据测量性质,检查表笔是否插入了相应的插孔,特别是专用插孔。
2.使用中的注意事项
① 测量电阻时,红表笔为测试源正端、黑表笔为负端,这一点和指针式万用表恰好相反。
② 当万用表显示电源电压低时,要及时更换电池,否则所测量电压的数值偏高。但对测量电阻值影响不大。
③ 测量交直流电压时,在有“交流”干扰的情况下,黑表笔一定要接地,因为黑表笔接着表内屏蔽罩,可防止环境对万用表正常工作的干扰。
④ 严禁在测量高电压或大电流的过程中拨动开关,以防电弧烧坏转换开关的触点。
⑤ 选择电压测量功能时,要求选择准确,防止误接,如果误用交流电压挡去测直流电压,或误用直流电压挡去测交流电压,将显示“000”,或在低位上出现跳字。
⑥ 用低挡测电阻(如用200Ω挡)时,为精确测量,可先将两表笔短接,测出两表笔的引线电阻,并根据此数修正测量结果。
⑦ 严禁带电测量电阻。进行电阻测量时,应手持两表笔的绝缘棒,以防人体电阻接入,引起测量误差。
⑧ 在测量电压、电流时,若显示屏上的数值为“1”,则表明量程太小,应加大量程后再测;若在数值左边出现“-”,则表明表笔极性与实际电源极性相反,此时红表笔接的是负极。
3.数字万用表的基本使用方法
图3.17是普通DT9205A型数字万用表的表盘,下面以这种表盘为例来说明数字万用表的基本使用方法。
图3.17 DT9205A型数字万用表面板图
(1)测量直流电压
按下电源开关POWER,然后将量程选择开关拨到“DCV”区域内合适的量程挡,红表笔应插入“V. Ω”插孔,黑表笔插入“COM”插孔。这时即可以并联方式进行直流电压的测量,可读出显示值,红表笔所接的极性将同时显示于液晶显示屏上。
(2)测量交流电压
按下电源开关POWER,然后将量程选择开关拨到“ACV”区域内合适的量程挡;表笔接法和测量方法同上,但无极性显示。
(3)测量直流电流
按下电源开关POWER,然后将功能量程选择开关拨到“DCA”区域内合适的量程挡,红表笔插“mA”插孔(被测电流≤200mA)或接“20A”插孔(被测电流>200mA),黑表笔插入“COM”插孔,将数字万用表串联于电路中即可进行测量,红表笔所接的极性将同时显示于液晶显示屏上。
(4)测量交流电流
将功能量程选择开关拨到“ACA”区域内合适的量程挡上,其余的操作方法与测量直流电流时相同。
(5)测量电阻
按下电源开关POWER,将功能量程选择开关拨到“Ω”区域内合适的量程挡上,红表笔接“V.Ω”插孔,黑表笔接“COM”插孔,将两表笔接于被测电阻两端即可进行电阻测量,并可读出显示值。
(6)测量二极管
按下电源开关POWER,将功能量程选择开关拨到二极管挡,红表笔插入“V. Ω”插孔,黑表笔插入“COM”插孔,即可进行测量。测量时,红表笔接二极管正极,黑表笔接二极管负极,两表笔的开路电压为2.8V,测试电流为(1.0±0.5)mA。当二极管正向接入时,锗管应显示0.150~0.300V,硅管应显示0.550~0.700V。若显示超量程符号,表示二极管内部断路;显示全零,表示二极管内部短路。
(7)检查线路通断
按下电源开关POWER,将功能量程选择开关拨到蜂鸣器位置,红表笔插入“V. Ω”插孔,黑表笔插入“COM”插孔,红黑两表笔分别接于被测导体两端,若被测线路电阻低于规定值(50±20)Ω,蜂鸣器发出声音,表示线路是通的。
(8)测量三极管
按下电源开关POWER,将功能量程选择开关拨到“NPN”或“PNP”位置;确认晶体管是“NPN”还是“PNP”型三极管,然后将三极管的三个管脚分别插入“hFE”插座对应的孔内即可。
(9)测量电容
把功能量程选择开关拨到所需要的电容挡位置,按下电源开关POWER。测量电容前,仪表将慢慢的自动回零;把红表笔插入“mA、╢╟”插孔,黑表笔插入“COM”插孔;把测量表笔连接到待测电容的两端,并读出显示值。
(10)数据保持功能
按下仪表上的数据保持开关(HOLD),正在显示的数据就会保持在液晶显示屏上,即使输入信号变化或消除,数值也不会改变。
实训7 电阻的测量
1.实训目的
① 了解万用表测量电阻的方法。
② 熟练掌握万用表测量各种电阻值。
2.实训器材
MF47型万用表(或其他型号)1块/人,小功率电源变压器(或控制变压器)1只/人,杂电阻(功率不限)若干只/人,导线0.5m左右1段/人,常用工具1套/人。
3.实训步骤
① 用万用表测两手指、舌尖区域电阻;测螺丝刀金属部分、金属与木柄间的电阻。从测量结果中得出什么结论?
② 用万用表测量一段导线的电阻;然后用钳子把导线从中间剪断,再用万用表测量原两端点的电阻。比较两次测量结果,得出什么结论?
③ 用万用表测量杂电阻,并记录数据。然后和同桌相互交换测量、比较。
④ 用万用表测量电源变压器绕组的阻值,并记录数据。然后和同桌相互交换测量、比较。
4. 填写实训报告
实训报告:
实训8 电压的测量
1.实训目的
① 掌握交流、直流电压的测量方法。
② 掌握用万用表测量交流、直流电压的方法。
2.实训器材
MF47型万用表(或其他型号)1块/人,小功率电源变压器(次级单绕组电压不超过50V)1只/人,二极管IN4007(或其他型号)5只/人,电解电容100μF/100V 1只/1人,1.5V电池(型号不限)1节/人,带插头电源线1根/人,35W电烙铁1把/人,常用工具1套/人。
若有电工、电子实训台,也可根据器材设置情况,灵活掌握调整实训测量项目内容,后面的其他实训同此。
3.实训步骤
(1)交流电压的测量
① 电源线和电源变压器按图3.18(a)所示焊接好,检查无误后,就可进行如下交流电压的测量。
图3.18 实际接线图和原理图
② 插头插入电源插座,分别测量UAB、Uab、Ucd、Ude、Uce、Uac、的电压,并用列表法记录数据。
(2)直流电压的测量
① 测量干电池的电压,如图3.19所示。
图3.19 测量干电池的电压
② 在图3.18的基础上,焊接一只整流二极管及滤波电容,如图3.20(a)所示。检查无误后,就可进行直流电压的测量。
图3.20 实际接线图和原理图
③ 用万用表测直流电压UED。
④ 拔下电源插头,把电解电容的负极改焊到电源变压器次级的e端。检查无误后,通入电源,用万用表测量直流电压UEe。比较UED与UEe的大小。
⑤ 焊下整流二极管和滤波电容,按图3.21(a)所示,焊接好4只桥式整流二极管和一只滤波电容。检查无误后,就可进行直流电压的测量。
图3.21 实际插线图和原理图
⑥ 用万用表测直流电压UEF。
⑦ 拔下电源插头,把整流器的B端改焊到电源变压器次级绕组的e端。检查无误后,通入电源,用万用表测直流电压UEF。
4.填写实训报告
实训报告:
实训9 直流电流的测量
1.实训目的
① 掌握直流电流的测量方法。
② 熟悉用万用表测量直流电流。
③ 熟练用万用表测电阻值和直流电压。
2.实训器材
MF47型万用表(或其他型号)1块/人,1.5V干电池2节(带电池盒)/人,100Ω、1/8W电阻器1只/人,4.7kΩ电位器1只/人,发光二极管1只/人,35W电烙铁(带烙铁架、焊锡) 1把/人,连接导线若干米/人,常用工具1套/人。
3.实训步骤
① 用万用表测量电阻器(100Ω)和电位器(4.7kΩ)的阻值。
② 用万用表测量发光二极管的正、反向电阻值。
③ 按照图3.22(a)所示进行焊接连线,原理图如图3.22(b)所示。暂时不要接入万用表;检查无误后,就可进行如下测量。
图3.22 实际接线图和原理图
④ 先把电位器调在阻值最大位置,再把万用表置于直流电流50mA挡后串入电路,然后将电位器阻值慢慢调小。当调到某一值时发光二极管启辉,继续将电位器阻值调小,直至使发光二极管达到所需的正常亮度。这时万用表的电流读数即为发光二极管正常的工作电流值。
⑤ 把万用表从电路中取下,仍把电路接通,电位器阻值保持不变。用万用表直流电压挡测出电路中发光二极管的正向压降。
4.填写实训报告
实训报告:
本章小结
1. 万用表是一种可以测量多种电量,具有多种量程的便携式仪表。万用表主要用来测量直流电流、交直流电压和电阻;有的万用表还能测量交流电流、电感、电容、二极管、三极管的hFE值、频率及温度等。
2. 常见的万用表有指针式和数字式两种。指针式万用表一般由3部分组成:指示部分(表头)、测量电路和转换装置;数字式万用表一般由显示屏、电子电路和转换装置等组成。
3. 常用的指针式万用表为MF47型和MF500型等,这两种万用表的灵敏度为2kΩ/V。
4. 万用表的基本使用方法为:使用前要调零(数字表不需要),要正确插接表笔连线,要正确选择测量挡位;测量时要正确选择被测点(与表笔相并联或相串联),要正确区分被测极性,要正确读数。
5. 任何万用表都只能在被测电阻不带电(除万用表提供的电源外)的情况下用欧姆挡去测量电阻值。否则,外加电压极易造成万用表烧毁。
6. 万用表测电压时,两表笔与被测点相并联,测直流电压时,还应注意红表笔应接高电位,黑表笔应接低电位;测直流电流时,两表笔与被测点相串联,且红表笔接高电位,黑表笔接低电位。
思考与练习
1. 万用表的主要作用是什么?有哪几种形式?
2. 简述指针式万用表的结构。
3. 简述万用表的电阻测量原理,并说明为什么设置欧姆调零。
4. 简述MF47型万用表的主要结构和主要测试功能。
5. MF47型万用表的刻度盘上共有几条刻度线?各为什么量程的标度尺?
6. MF500型万用表有几个转换开关?有哪些主要测试功能?
7. 指针式万用表的使用注意事项是什么?
8. 简述指针式万用表测量直流电流的步骤。
9. 简述指针式万用表测量直流电压、交流电压的步骤。
10. 简述指针式万用表测量电阻的方法和步骤。
11. 数字式万用表有哪些种类?其特点是什么?
12. 简述用数字式万用表测量二极管的方法和步骤。