萬用表結構與原理YY

1、萬用電表又叫做復用電表，通常稱為萬用表。它是一種可以萬用電表又叫做復用電表，通常稱為萬用表。它是一種可以測量多種電量的多量程便攜式儀表，由于它具有測量的種類多、測量多種電量的多量程便攜式儀表，由于它具有測量的種類多、量程范圍寬、價格低以及使用和攜帶方便等優(yōu)點，因此廣泛應用量程范圍寬、價格低以及使用和攜帶方便等優(yōu)點，因此廣泛應用于電氣維修和測試中。于電氣維修和測試中。一般的萬用表可以測量一般的萬用表可以測量直流電壓直流電壓、直流電流直流電流、電阻電阻、交流電交流電壓壓等，有的萬用表還可以測量音頻電平、交流電流、電容、電感等，有的萬用表還可以測量音頻電平、交流電流、電容、電感以及晶體管的以及晶體管

2、的 值等。值等。 萬用表的基本功能萬用表的基本功能 一、萬用表的結構一、萬用表的結構萬用表主要由磁電系萬用表主要由磁電系表頭表頭、轉換開關轉換開關和和測量線路測量線路組成。組成。1 表頭表頭 表頭是萬用表的表頭是萬用表的關鍵部件關鍵部件，萬用表的許多性能都是由，萬用表的許多性能都是由表頭決定的，表頭的表頭決定的，表頭的作用作用用以指示被測量的數(shù)值。萬用以指示被測量的數(shù)值。萬用表的表頭都是采用高靈敏度的用表的表頭都是采用高靈敏度的磁電系測量機構磁電系測量機構，表，表頭的滿偏電流常為幾十微安，滿偏電流越小，靈敏度頭的滿偏電流常為幾十微安，滿偏電流越小，靈敏度越高，測量電壓時儀表的內(nèi)阻就越大。一般的

3、萬用表越高，測量電壓時儀表的內(nèi)阻就越大。一般的萬用表，直流電壓檔內(nèi)阻（即萬用表測量每伏電壓所具有的，直流電壓檔內(nèi)阻（即萬用表測量每伏電壓所具有的內(nèi)阻）可達內(nèi)阻）可達20K100K/V，交流電壓檔內(nèi)阻一般要，交流電壓檔內(nèi)阻一般要低一些。低一些。萬用表的結構及其工作原理萬用表的結構及其工作原理2 轉換開關轉換開關 萬用表中的萬用表中的 轉換開關是轉換開關是重要部件重要部件，它的，它的作用作用是選擇測量是選擇測量線路、改變測量范圍。線路、改變測量范圍。3 測量線路測量線路 測量線路測量線路作用作用是用來把各種被測量轉換到適合表頭測量的是用來把各種被測量轉換到適合表頭測量的直流的微小電流。直流的微小電

4、流。 測量線路中使用的電阻元件主要是線繞電阻和金屬膜（早測量線路中使用的電阻元件主要是線繞電阻和金屬膜（早期的萬用表用碳膜）電阻。低阻值電阻用錳銅材料制成線期的萬用表用碳膜）電阻。低阻值電阻用錳銅材料制成線繞電阻，較高阻值用金屬膜電阻。線路中的可調(diào)電阻一般繞電阻，較高阻值用金屬膜電阻。線路中的可調(diào)電阻一般都采用線繞電位器。都采用線繞電位器。 由于萬用表的測量對象多，測量量程范圍寬，所以要比普由于萬用表的測量對象多，測量量程范圍寬，所以要比普通儀表的測量線路復雜，但其測量原理與普通儀表仍是一通儀表的測量線路復雜，但其測量原理與普通儀表仍是一致的。例如：測量電流依靠分流電阻擴大量程；測量電壓致的。

5、例如：測量電流依靠分流電阻擴大量程；測量電壓采用分壓電阻擴大量程等。采用分壓電阻擴大量程等。萬用表的工作原理萬用表的工作原理 表頭參數(shù)的測定 萬用表表頭滿偏時允許通過的電流，用Ig表示，表頭內(nèi)阻Rg表示，其等效電路如圖1所示。 圖圖1 表頭等效電路圖表頭等效電路圖 2測表頭滿偏電流和內(nèi)阻測表頭滿偏電流和內(nèi)阻（一）測（一）測Ig1）將直流恒流源置于）將直流恒流源置于2mA檔，并將輸出細調(diào)調(diào)到最小，然后檔，并將輸出細調(diào)調(diào)到最小，然后按圖按圖2所示接好電路圖，所示接好電路圖，R為十進制可調(diào)電阻箱，注意極性！為十進制可調(diào)電阻箱，注意極性！2）開關）開關S斷開，慢慢調(diào)節(jié)輸出細調(diào)旋鈕，觀察表頭指針偏轉，斷

6、開，慢慢調(diào)節(jié)輸出細調(diào)旋鈕，觀察表頭指針偏轉，直到滿偏，記下恒流源的輸出電流，即為直到滿偏，記下恒流源的輸出電流，即為Ig（約（約46）（二）測（二）測Rg：采用半偏法：采用半偏法在圖在圖2中，保持電流源輸出電流不變，閉合開關中，保持電流源輸出電流不變，閉合開關S，調(diào)節(jié)電阻箱，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使表頭的指針指在的阻值，使表頭的指針指在1/2滿偏位置滿偏位置 表頭擴程為基本表表頭擴程為基本表做法:先將原表頭的靈敏度擴展成最接近的簡單的整數(shù)指針式萬用表最基本的的工作原理指針式萬用表最基本的的工作原理 直流電流測量線路直流電流測量線路 開路個別轉換式分流電路開路個別轉換式分流電路 閉路抽頭轉換式分流

7、電阻閉路抽頭轉換式分流電阻 在工藝上，為了便于調(diào)整，修理和成批生產(chǎn)，大多采用整K值，表頭上再串聯(lián)一只可變線繞電阻，這樣一來，當表頭參數(shù)有所變動時，可得到補償。直流電壓測量直流電壓測量用串聯(lián)電阻擴大電壓量限的基本原理 直流電壓靈敏度 : 電壓表測每伏直流電壓所需要的阻值，叫做“直流電壓靈敏度”，它在數(shù)值上等于該表電流靈敏度的倒數(shù)，即直流電壓靈敏度1/IM 例如電流表的靈敏度為100A，用它構成電壓表，其直流電壓靈敏直流電壓靈敏度越高，流徑表的電流越小，測量結果越準。 交流電壓測量交流電壓測量 整流電路 萬用表測量電阻萬用表測量電阻( (即歐姆表即歐姆表) )的電路如圖的電路如圖電阻表原理電阻表原

8、理 AAA歐姆檔測量歐姆檔測量可變電阻可變電阻 R 叫做叫做調(diào)零電阻調(diào)零電阻，當紅、黑表筆相接時，當紅、黑表筆相接時( (相當于相當于被測電阻被測電阻 Rx 0 ) )，調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié) R 的阻值使指針指到表頭的滿刻度，的阻值使指針指到表頭的滿刻度， 即即RRREI0gg萬用表電阻擋的零點在表頭的滿度位置上。而電阻無窮大萬用表電阻擋的零點在表頭的滿度位置上。而電阻無窮大時時( (即紅、黑表筆間開路即紅、黑表筆間開路) )指針指針在表頭的零度位置上。在表頭的零度位置上。 當紅、黑表筆間接被測電阻當紅、黑表筆間接被測電阻 Rx 時，通過表頭的電流為時，通過表頭的電流為xRRRREI 0g可見表頭讀數(shù)可

9、見表頭讀數(shù) I 與被測電阻與被測電阻 Rx 是一一對應的，并且成反比是一一對應的，并且成反比關系，因此歐姆表刻度不是線性的。關系，因此歐姆表刻度不是線性的。 正確使用萬用表正確使用萬用表使用萬用表時，必須注意下幾點：1 要正確選擇被測量對象及其量限的檔位萬用表有紅與黑兩只表筆（測棒），表筆可插入萬用表的“ 、-”兩個插孔里，注意一定要嚴格將紅表筆插入“”極性孔里，黑表筆插入“-”極性孔里。測量直流電流、電壓等物理量時，必須注意正、負極性。萬用表的測量對象多、量程多，使用時一定要注意調(diào)準轉換開關的測量檔位，否則會損壞儀表。如果不知道被測量是交流還是直流，可先用交流檔試測。如果不知道被電壓和電流的

10、大小范圍，應從大量程試起，然后逐漸減小量程。使用萬用表測量電壓、電流時，應盡可能選擇量限使儀表的指示值超過所用儀表標尺的一半。測量電阻時，應使被測量電阻盡量接近標尺的中心。2 操作要正確使用萬用表要膽大心細，使用前做到心中有數(shù)，并且注意：在測量高電壓或大電流時不能在通電情況下切換轉換開關。嚴禁在被測電阻帶電的情況下，進行電阻的測量。否則，由于被測電阻上電壓的串入，不僅會嚴重歪曲測量結果，甚至可能燒毀表頭。萬用表的歐姆檔如何正確使用。測量直流高壓時要有足夠的絕緣及相應的技術措施（如操作人員應穿絕緣靴并站在絕緣墊上）3 讀數(shù)要正確萬用表的標尺有好幾條刻度線,一定要認清該讀的刻度線，不能交直流串用，

11、更不能看錯讀錯。一般萬用表的準確度為2.5級或5.0級?？筛鶕?jù)準確度以及測量所選取的量限儀表的指示值該記錄幾位有效數(shù)字。4接線要正確測量電流時，儀表應和被測支路串聯(lián)，使被測電流流過萬用表；測電壓時，儀表應和被 測電路并聯(lián)，使電壓加在儀表兩端。并要注意極性。 5.正確測量電阻值 在使用萬用表的歐姆擋測量電阻之前，應首先把紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)指針到歐姆標尺的零位上，并要正確選擇電阻倍率擋。測量某電阻 Rx 時，一定要使被測電阻斷電不與其它電路有任何接觸，也不要用手接觸表筆的導電部分，以免影響測量結果。當利用歐姆表內(nèi)部電池作為測試電源時(例如判斷二極管或三極管的管腳)，要注意到黑表筆接的是電源正極，

12、紅表筆接的是電源負極。 6. .測量高電壓時的注意事項測量高電壓時的注意事項在測量高電壓時務必要注意人身安全，應先將黑表筆固定在測量高電壓時務必要注意人身安全，應先將黑表筆固定接在被測電路的地電位上，然后再用紅表筆去接觸被測點處，接在被測電路的地電位上，然后再用紅表筆去接觸被測點處，操作者一定要站在絕緣良好的地方，并且應用單手操作，以防操作者一定要站在絕緣良好的地方，并且應用單手操作，以防觸電。在測量較高電壓或較大電流時，觸電。在測量較高電壓或較大電流時，不能在測量時帶電轉動不能在測量時帶電轉動轉換開關旋鈕轉換開關旋鈕改變量程或擋位。改變量程或擋位。7. .萬用表的維護萬用表的維護萬用表應水平

13、放置使用，要防止受震動、受潮熱，使用萬用表應水平放置使用，要防止受震動、受潮熱，使用前首先看指針是否指在機械零位上，如果不在，應調(diào)至零位。前首先看指針是否指在機械零位上，如果不在，應調(diào)至零位。每次測量完畢，要將轉換開關置于空擋或最高交流電壓擋上。每次測量完畢，要將轉換開關置于空擋或最高交流電壓擋上。在測量電阻時，如果將兩只表筆短接后指針仍調(diào)整不到歐姆在測量電阻時，如果將兩只表筆短接后指針仍調(diào)整不到歐姆標尺的零位，則說明應更換萬用表內(nèi)部的電池；長期不用萬標尺的零位，則說明應更換萬用表內(nèi)部的電池；長期不用萬用表時，應將電池取出，以防止電池受腐蝕而影響表內(nèi)其它用表時，應將電池取出，以防止電池受腐蝕而

14、影響表內(nèi)其它元件。元件。 數(shù)字萬用表的使用數(shù)字萬用表的使用 當今，數(shù)字式測量儀表已成為主流，有取當今，數(shù)字式測量儀表已成為主流，有取代模擬式儀表的趨勢。與模擬式儀表相比，代模擬式儀表的趨勢。與模擬式儀表相比，數(shù)字式儀表靈敏度高，準確度高，顯示清數(shù)字式儀表靈敏度高，準確度高，顯示清晰，過載能力強，便于攜帶，使用更簡單。晰，過載能力強，便于攜帶，使用更簡單。數(shù)字式萬用表是根據(jù)模擬量與數(shù)字量之間的轉換來完數(shù)字式萬用表是根據(jù)模擬量與數(shù)字量之間的轉換來完成測量的，它能用數(shù)字把測量結果顯示出來。數(shù)字式成測量的，它能用數(shù)字把測量結果顯示出來。數(shù)字式萬用表測量電阻的誤差比模擬式萬用表的誤差小，但萬用表測量電阻

15、的誤差比模擬式萬用表的誤差小，但用它測量阻值較小的電阻時，相對誤差仍然比較大。用它測量阻值較小的電阻時，相對誤差仍然比較大。數(shù)字式萬用電表的種類也很多，其面板設置大致相同，數(shù)字式萬用電表的種類也很多，其面板設置大致相同，都有顯示屏、電源開關、轉換開關和表筆插孔（型號都有顯示屏、電源開關、轉換開關和表筆插孔（型號不同，插孔的作用有可能不同）。不同，插孔的作用有可能不同）。 數(shù)字萬用表插座插座“”插孔是接地或插孔是接地或“”插孔，一般插孔，一般情況下黑色表筆插入這個插孔中。情況下黑色表筆插入這個插孔中。數(shù)字萬用表插座插座“V“V”插孔是測量電壓、電阻、插孔是測量電壓、電阻、二極管和二極管和電電容容

16、CAPCAP檔插孔，通常紅色表筆插入這個插孔中。檔插孔，通常紅色表筆插入這個插孔中。 CAT.CAT.1000V1000V用來警告輸入用來警告輸入電壓不能超過電壓不能超過10001000伏伏 指定極限值，否則會造成儀表損壞。指定極限值，否則會造成儀表損壞。 數(shù)字萬用表插座插座“”插孔是測量電流的插孔，一般情況下插孔是測量電流的插孔，一般情況下紅色表筆插入這個插孔中。紅色表筆插入這個插孔中。FUSED MAX 200mAFUSED MAX 200mA表示輸入的測量電流最大值表示輸入的測量電流最大值不能超過不能超過200200毫安毫安 。MF-47 萬用表的使用萬用表的使用 萬用表又稱多用表，用來

17、測量萬用表又稱多用表，用來測量直流電流、直流電壓和交流電流、直流電流、直流電壓和交流電流、交流電壓、電阻等，有的萬用表交流電壓、電阻等，有的萬用表還可以用來測量電容、電感以及還可以用來測量電容、電感以及晶體二極管、三極管的某些參數(shù)。晶體二極管、三極管的某些參數(shù)。指針式萬用表主要由表盤、轉換指針式萬用表主要由表盤、轉換開關、表筆和測量電路（內(nèi)部）開關、表筆和測量電路（內(nèi)部）四個部分組成，常用的萬用表的四個部分組成，常用的萬用表的外形如右圖所示，下面以外形如右圖所示，下面以MF-47型號為例作介紹。型號為例作介紹。一、概述一、概述表盤與刻度表盤與刻度第一條刻度：電阻值刻度（讀數(shù)時從右向左讀）第一條

18、刻度：電阻值刻度（讀數(shù)時從右向左讀）第二條刻度：交、直流電壓電流值刻度（讀數(shù)時從左向右讀）第二條刻度：交、直流電壓電流值刻度（讀數(shù)時從左向右讀）電阻值刻電阻值刻度度交直流電流交直流電流電壓值刻度電壓值刻度二二.操作中的注意事項操作中的注意事項 進行測量前，先檢查進行測量前，先檢查紅、黑表筆紅、黑表筆連接的位置是否正確。連接的位置是否正確。紅紅色表筆接到紅色接線柱或標有色表筆接到紅色接線柱或標有“十十”號的插孔內(nèi)，黑色表筆接號的插孔內(nèi)，黑色表筆接到黑色接線柱或標有到黑色接線柱或標有“一一”號的插孔內(nèi)，不能接反，否則在測號的插孔內(nèi)，不能接反，否則在測量直流電量時會因正負極的反接而使指針反轉，損壞表

19、頭部件。量直流電量時會因正負極的反接而使指針反轉，損壞表頭部件。 在表筆連接被測電路之前，一定要查看所選擋位與測量對在表筆連接被測電路之前，一定要查看所選擋位與測量對象是否相符象是否相符，否則，誤用擋位和量程，不僅得不到測量結果，否則，誤用擋位和量程，不僅得不到測量結果，而且還會損壞萬用表。在此提醒初學者，萬用表損壞往往就是而且還會損壞萬用表。在此提醒初學者，萬用表損壞往往就是上述原因造成的。上述原因造成的。 測量時，須用右手握住兩支表筆，手指不要觸及表筆測量時，須用右手握住兩支表筆，手指不要觸及表筆的金屬部分和被測元器件。的金屬部分和被測元器件。 測量中若需轉換量程，必須在表筆離開電路后才能

20、進測量中若需轉換量程，必須在表筆離開電路后才能進行，否則選擇開關轉動產(chǎn)生的電弧易燒壞選擇開關的觸行，否則選擇開關轉動產(chǎn)生的電弧易燒壞選擇開關的觸點，造成接觸不良的事故。點，造成接觸不良的事故。 在實際測量中，經(jīng)常要測量多種電量，每一次測量前在實際測量中，經(jīng)常要測量多種電量，每一次測量前要注意根據(jù)每次測量任務把選擇開關轉換到相應的擋位要注意根據(jù)每次測量任務把選擇開關轉換到相應的擋位和量程，這是初學者最容易忽略的環(huán)節(jié)。和量程，這是初學者最容易忽略的環(huán)節(jié)。三、使用方法一）一） 、使用前的準備、使用前的準備1、上好電池、上好電池(注意電池正負極注意電池正負極)2、插好表筆。、插好表筆?！啊焙?；黑；“”

21、紅紅3、機械調(diào)零、機械調(diào)零：萬用表在測量前，應注意水平放置時，表頭指針是否處于交直流擋標尺的零刻度線上，否則讀數(shù)會有較大的誤差。若不在零位，應通過機械調(diào)零的方法（即使用小螺絲刀調(diào)整表頭下方機械調(diào)零旋鈕）使指針回到零位。 測量測量電阻電阻的方法的方法機械調(diào)零旋鈕機械調(diào)零旋鈕 示圖示圖2第二步：選擇正確檔位第二步：選擇正確檔位示圖示圖1方法：方法：將紅黑兩筆短接、將紅黑兩筆短接、 看指看指針是否指在零刻度位置，針是否指在零刻度位置，如果沒有，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零如果沒有，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使其指在零刻度位旋鈕，使其指在零刻度位置。置。5 5、 歐姆調(diào)零：歐姆調(diào)零： 量程選準以后在正式測量之前必量程選準以后

22、在正式測量之前必須調(diào)零，否則測量值有誤差。須調(diào)零，否則測量值有誤差。：如果重新?lián)Q檔以后，在正如果重新?lián)Q檔以后，在正式測量之前也必須調(diào)零一次。式測量之前也必須調(diào)零一次。歐姆調(diào)歐姆調(diào)零旋鈕零旋鈕（二）、連接電阻測量（二）、連接電阻測量注意注意：1、不能帶電測量；、不能帶電測量；2、被測電阻不能、被測電阻不能 有并聯(lián)支路有并聯(lián)支路 。正確的測量方法正確的測量方法 1k 0調(diào)零不正確的測量方法不正確的測量方法？因為造成了人體電因為造成了人體電阻與被測電阻并聯(lián)阻與被測電阻并聯(lián)萬用表兩表筆并接在所測電阻兩端進行測量！萬用表兩表筆并接在所測電阻兩端進行測量！（四）、檔位復位：（四）、檔位復位：將檔位開關打在將檔位開關打在OFF位置位置或打在交流電壓或打在交流電壓1000V檔檔刻度值刻度值 18倍倍 率率請讀出此時測請讀出此時測量電阻的大小量電阻的大小是多大？是多大？思考與練習思考與練習R= 9 x 100=900 請讀出此時測請讀出此時測量電阻的大小量電阻的大小是多大？是多大？思考與練習思考與練習R= 23 x 10K=230K請讀出此時測請讀出此時測量電阻的大小量電阻的大小是