万用表的原理与使用

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1、/S指针式万用表的原理和使用方法。数字式万用表万用表的原理与使用万用表”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 和数字式万用表（如图 1 示）。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。下面我们介绍机械万用表采用的主要原理有OL,分流原理，分压、磁电式仪表的基本原理模拟式万用表由磁电式微安表、测量电路、转换开关等几大部分组成。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

2、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分压，从而测出电路中的电流、电压和电 阻。图2为磁电式仪表的结构。图2 磁电式仪表的结构磁电式仪表是指利用仪表可动线圈中的被测电流产生的磁场和固定的永 久磁铁产生的恒定磁场之间的相互作用来工作的仪表。用磁电式仪表进行测量时，可动线圈中通入被测电流，由于永久磁铁产生 恒定磁场，通电线圈在恒定磁场中受到电磁力的作用，根据左手定则可以判断 线圈的两个有效边受到大小相等，方向相反的力的作用，对线圈所连接的转轴 形成力矩的作用，使得指针偏转，同时旋转弹簧随转轴旋转，产生反作用力矩。磁电

3、式仪表的阻尼装置是由铝框兼顾的。铝框上的线圈受到电磁力的作用 转动，铝框就切割磁感线从而感应出电流，该电流与恒定磁场作用使铝框受到 与其运动方向相反的力的作用，产生制动力矩，可以消除振荡，使指针迅速停 止在平衡位置。二、测量原理1. 直流电流测量原理如图3a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。（分流电阻计算公式）想要扩大的仪表量程越大，分流电阻的值应越小。直耀阻被测被测被测直疣电源交疣电源电阻图 3a图 3b图 3c图 3d2. 直流电压测量原理如图 3b 所示，在表头上串联一个适当的电阻（叫倍增电阻）进行降压

4、， 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。R =R （ 1）（分压电阻计算公式）V 0 U0电压表要扩大的量程越大，所串联的倍压器的阻值应越大。3交流电压测量原理如图 3c 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。4.电阻测量原理如图3d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。表内电源的电流从 黑表笔流出，从红表笔流入。改变分流电阻的阻值，就能改

5、变电阻的量程。被 测电阻越大，回路电流越小，偏转角越小。测量电阻时的表盘刻度刚好与测量 电压、电流时的刻度方向相反。三、万用表的使用图 4 万用表表盘万用表（以 105 型为例）的表盘如图4 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。“Q ” 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。1测量电阻电阻档标的数字，就是所测电阻的阻值。图5万用表测电阻如图 5所示，先将表棒 搭在一起短路，使指针向右 偏转，随即调整“ Q ”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（

6、第一 条线）上的读数，再乘以该例如用RX100挡测量电阻，指针指在80,则所测得的电阻值为80X 100=8K。由于“Q”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。图5 万用表测直流电压图6 万用表测直流电流2测量直流电压如图 5所示，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（红棒）接被测电压“+”端，负表棒（黑棒）接被测量电 压“-”端。然后根据该档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

7、被测电压的大小。如用 V300 伏挡测量，可以直接 读 0-300的指示数值。如用 V30 伏挡测量，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伏挡测量直流电压，指针指在15,则所测得电压 为 1.5 伏。3. 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6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

8、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。4. 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。 四、使用万用表的注意事项万用表是比较精密的仪器，如果使用不当会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。使用万用表时应注意如下事项：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

9、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 现指针开始反转，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，尽量使用刻度盘的中间段，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。5测量电阻时，不要用手触及元件裸露的两端（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。6测量电阻时，如将两支表棒短接，“调零欧姆”旋钮旋至最大，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。7.万用表不用时，不要旋在电阻档，应转到高电压档，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。 五、数字式万用表数字式万用表由转换开关、测量电路、模数转换器、数字显示电压表等几 大部分组成。没有机械损耗，它的准确度和灵敏度比模拟式万用表高得多，测 量速度快，易于读取。特别需注意，用数字式万用表测量电阻时，黑表笔（一 般接COM端）接内电源负极，红表笔（接其余三个输入插孔中的一个）接正极， 即表内电源的电流是从红表笔流出的，从黑表笔流入的，正好与模拟式万用表 的接法相反。两种表的使用方法基本相同。