第二节 指针式万用表的使用
一、指针式万用表的结构
如图1-3所示是MF47型万用表的面板图,面板上布置有刻度盘、转换开关、插孔以及调零旋钮等。
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图1-3 MF47型万用表的面板图
1.刻度盘(表头)
如图1-4所示,刻度盘是读取测量值的地方,由多条刻度线组成。右侧标有“Ω”符号的刻度线是直流电阻刻度线,用于读取电阻值;左端标“ACV”“mA”,右端标“10”“
”的刻度线为交、直流电压和直流电流刻度线,用于读取交、直流电压和直流电流值;右侧标有“hFE”字样的刻度线为晶体管电流放大倍数刻度线,用于读取晶体管电流放大倍数;左右侧有“C(μF)”“LV(V)”字样的刻度线,分别是电容和电感刻度线,用于读取电容和电感值;左右侧分别标有“-dB”“+dB”的刻度线是音频电平的刻度线。
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图1-4 MF47型万用表刻度盘(表头)
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2.转换开关
用于选取挡位和量程,如图1-5所示。MF47型万用表共有“mA”“”“
” “Ω”“ADJ” 和“hFE”六个挡位,每个挡位又有多个量程。如“mA”挡就有0.05mA、0.5mA、5mA、50mA、500mA五个量程。每一挡设置多个量程的目的在于可以根据被测量和参数的大小,选择合适的量程,以减小读数误差并保证万用表的安全。
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图1-5 MF47型万用表转换开关
3.输入插孔
有四个,用于插入表笔。MF47型万用表的表笔有红表笔、黑表笔两支,一般情况下红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入公共端“COM”插孔;当测量高电压(大于1000V)时,黑表笔不动,红表笔移至“2500V”插孔;当测量大电流(大于500mA)时,黑表笔不动,红表笔移至“5A”插孔。
4.机械调零旋钮和欧姆调零旋钮
如图1-5所示,MF47型万用表的机械调零旋钮用于校正指针与机械零点的偏差,机械零点在刻度盘左侧的“0”刻度处;在测量之前,观察指针是否在机械零点,如不在,需要用工具转动机械调零旋钮使指针返回零点。
欧姆调零旋钮用于电阻的测量,每次测电阻之前,估计电阻值的大小并把转换开关变换到某一量程,将红黑表笔短接并观察指针是否在“Ω”刻度尺的“0”刻度处(第一条刻度线最右端)。若不在,要用手转动旋钮使指针指向“0”刻度,避免产生测量误差。MF47型指针式万用表主要技术规格见表1-1。
表1-1 MF47型指针式万用表技术规格
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二、指针式万用表的使用方法
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1.各种参数的测量
(1)测量直流电压
① 测量之前,红表笔插入“+”孔,黑表笔插入“COM”孔,然后根据被测电压大小将转换开关拨到电压挡适当量程上。如果被测电压值未知,则开关应拨到最大量程。
② 测量时,两支表笔接在被测电路的两端,使万用表与被测电路并联,同时红表笔接在被测电路的高电位端,黑表笔接在低电位端。被测直流电压的读数使用刻度盘自上而下第二条刻度线,可按直读法或比例读数法读数。
测量电压时,万用表的内阻越高,从被测电路取用的电流越小,被测电路受到的影响也越小,通常用万用表的灵敏度来表示这一特征。
③ 测量汽车电路系统时应注意:汽车电路系统中,整个汽车车身包括发动机、变速器等金属部件作为一个整体,是汽车上的零电位点。当进行各个检测端子的电压测量时,万用表的黑表笔一定要搭接在汽车的车身金属部位(零电位点),红表笔接被测点。
(2)测量交流电压 交流电压的测量方法与直流电压的测量方法基本相同,但有以下几点区别。
① 测量电压前,转换开关应拨到交流电压挡。
② 测量时不必考虑被测电压的极性。
③ 测量交流电压时,刻度线的刻度代表正弦电压有效值,不代表瞬时值或最大值。
(3)测量电阻
① 电阻测量之前,首先把红表笔插入“+”孔,黑表笔插入“COM”孔,然后把选择开关拨到“Ω”挡某一适当量程上,并短接两支表笔,观察指针是否在0处。若不在,要转动欧姆调零旋钮,校正指针,称为欧姆调零。每变换一次量程都必须重新调零。
② 测电阻时,两支表笔接电阻两端,按刻度盘上自上而下第一条刻度线读数。方法是把指针静止时的读数乘以所选量程的倍数即为被测电阻值。如电阻量程选×100Ω挡,当指针的读数为20时,则被测电阻的数值为20×100Ω=2000Ω。
应该注意的是,测量电阻时,如果被测电阻连接在电路中,测量时应先将电源除去后再进行测量,否则不但测量无效,还会损坏表头。如果被测电阻在电路中有并联支路,其测量结果是被测电阻与并联支路电阻并联后的等效电阻,而不是被测电阻的阻值,因此应把被测电阻的一端与电路断开后再测量。此外,测高电阻(>10kΩ)时,应注意不要用双手同时接触表笔的带电部分,以免形成人体的并联电路。
③ 用万用表欧姆挡测量小功率晶体管的参数时,要注意一般不能用R×1或R×10k挡。因为R×1挡综合内阻很小,测量时电流较大,而R×10k挡的表内电源电压较高,这两种情况都有可能损坏晶体管。另外,要注意万用表的红表笔是与表内电池的负极相连接的,而黑表笔是与表内电池的正极相连接的。
注意:电阻测量完毕,应将转换开关拨到交流电压的最大量程,以免下次使用时误用挡位而损坏仪表,同时也能避免转换开关在电阻挡时,两支表笔不慎短接而消耗电能。
(4)测量直流电流
① 测电流之前,首先将红表笔插入“+”孔,黑色表笔插入“COM”孔,然后根据被测电流的大小将转换开关拨到某一量程上。
② 测量时,将万用表串入电路中,使电流从“+”孔流入,“COM”孔流出,当指针偏转停止后,按刻度盘上自上而下第三条刻度线读数。当被测电流超过500mA、小于10A时,测量直流电流用10A量程,此时转换开关拨到500mA挡,红表笔插入10A插孔进行测量,按刻度盘上自上而下第三条刻度线读数。读数时,选10A刻度值,用直接读数的方法确定被测电流值。
③ 被测电流的读数方法有直读法和比例读数法两种。
直读法是指根据指针静止位置确定被测电流值的方法,适用于开关选择的量程等于刻度线刻度值的情况。如开关拨到50量程,而刻度盘上自上而下第三条刻度线选50刻度类型,则指针的读数就是被测电流值。
比例读数法是指将指针静止状态下读数乘以或除以一个比例系数而得到被测电流值的方法,适用于开关所选量程不等于刻度线所选刻度的情况。如开关拨到0.05量程,刻度盘上自上而下第三条刻度线的刻度值仍选50,0.05比50小1000倍,因此将指针的读数除以1000就得到被测电流值。又如开关拨到500量程,刻度盘上自上而下第三条刻度线选250刻度类型,500比250大2倍,因此将指针的读数乘以2就是被测电流值。
注意:测量电路中的电流时,一定要注意被测电路与万用表串联,绝对不能并联。
2.指针式万用表使用时的注意问题
在具体测量不同的对象时,除了将开关指示箭头对准要测量的挡位外,还要特别注意以下几点。
① 使用前,应检查指针是否在零位,如果不在,应用一字螺钉旋具调整机械调零旋钮(调零)。
② 使用前要选好量程,拨准转换开关的位置。
③ 测量电压或电流时,如被测的数值事先无法预估,应选用最大量程挡试测;如发现指针偏转太小,再逐步转换到适当量程进行实测。
④ 测量电阻时,先将转换开关拨到电阻(Ω)挡位,把两个表笔短接在一起,看指针是否指在0,如这时不指在0,再旋转欧姆调零旋钮使指针指向0。所选挡位应使指针指向刻度盘的右侧,这样读数误差小一些。在电阻挡,表内电池电压极性与表面上的“+”“-”表笔插孔极性相反。
⑤ 测量直流电压、电流时,要注意表笔红色为“+”,黑色为“-”。一方面插入表孔要严格按红色、黑色插入表孔的“+”“-”;另一方面接入被测电路的“+”“-”要正确。如果一时不清楚,可以试测,方法是选用大的量程,将两表笔快速接在被测电路上,快接快离,如发现指针顺转,说明接对了;反之,将两表笔极性调换。
测量直流电流时注意,电流一定要从红表笔流入,黑表笔流出,有时线路的接线极性并不一定符合红“+”黑“-”的接线。
⑥ 尽量训练单手操作测量,另一只手不要触摸被测物。
⑦ 不要带电转动转换开关。
⑧ 测量读数时,要看准所选量程的标度线,特别是测量10V以下小量程电压挡。读数时要细心。
⑨ 每次测量完毕,都应将转换开关拨到交流电压最大量程位置,避免将转换开关拨到电流或电阻挡,以防下次测电压时忘记转动转换开关而将表烧坏。
⑩ 万用表长期搁置不用时,应将电池取出,以防止电池腐蚀。