万用表功能及使用

万用表功能及使用天津大学精仪学院实验中心开始2020/4/23精仪学院实验中心1万用表用途及分类万用表使用范围很广，可用于电阻、电容、电流、电压、三极管等参数测量。由于结构简单，使用方便，所以成为电路实验中不可缺少的测量工具。万用表按测量结果的指示方式分两类：•模拟万用表：以指针形式显示测量结果。•数字万用表：以数字方式显示测量结果。你需要了某种类型的万用表时，请单击该表图案。继续2020/4/23精仪学院实验中心2万用表使用中应注意的问题不知你在使用万用表过程中发现没有？用模拟万用表和数字万用表测同一点电压时，读数会不一样，有时误差很大。什么原因呢？是两种表的内阻不同造成的。例如MF47型模拟万用表的直流电压挡内阻为20k/V，当我们用10V挡测某一点电压时，就相当于在这一点并联了一个200k的电阻，测到的数值就会比实际要低，严重时甚至会影响电路的工作状态。被测电路的阻抗越高，测得结果的误差越大，所以我们在说某点电压时，应该同时标明所用的是什么型号的万用表。数字万用表的内阻一般在1M/V以上，所以对电路的影响比模拟万用表要小得多，测量电压的值比较准确。不过在测某些脉动成分多的电路时，数字表就会产生较大误差。例如电视机的行输出电路，如果用数字万用表你会发现测量的电压比标称值要差许多。所以，应根据不同的电路来选择万用表，尽量选择内阻高的指针表。比较起来，还是使用示波器最理想。继续2020/4/23精仪学院实验中心3模拟万用表和数字万用表的比较•指针表读取精度较差，但指针摆动过程比较直观，其摆动速度和幅度有时也能比较客观地反映被测量的大小(比如测电视机数据总线，在传送数据时的轻微抖动)；数字表读数直观，但数字变化的过程看起来很杂乱，不太容易观看。•指针表内一般有两块电池，一块低电压的1.5V，一块高电压的9V或15V，其黑表笔相对红表笔来说是正端；数字表则常用一块6V或9V的电池，其红表笔相对黑表笔来说是正端。•在电阻挡，指针表的表笔输出电流相对数字表来说要大很多，用R×1Ω挡可以使扬声器发出响亮的“哒”声，用R×10kΩ档甚至可以点亮发光二极管(LED)。•在电压挡，指针表内阻相对数字表来说较小，测量精度相对较差，某些高电压微电流的场合甚至无法测准(比如测电视机显像管的加速级电压时，测量值会比实际值低很多)，因为其内阻会对被测电路造成影响。数字表电压档的内阻很大，(至少在兆欧级)，对被测电路影响小，但极高的输出阻抗使其易受感应电压的影响，在一些电磁干扰比较强的场合测出的数据可能是虚的。总之，相对来说在大电流高电压的模拟电路测量中适用指针表，比如电视机、音响功放。在低电压小电流的数字电路测量中适用数字表，比如BP机、手机等。但不是绝对的，可根据情况选用指针表和数字表。结束2020/4/23精仪学院实验中心4模拟万用表用来指示测量值的是一个动圈式直流电流表。各项测量都转换成动圈式直流电流表的驱动电流，用直流电流表指针的偏转角度指示被测量的值。继续2020/4/23精仪学院实验中心5模拟万用表的两个重要技术指标电压灵敏度和欧姆挡中值电阻是模拟万用表的两个重要指标。电压灵敏度：以其每伏的内阻表示，单位为/V或k/V。灵敏度愈高，则取自被测电路的电流愈小，对被测电路正常工作状态的影响就越小，测量电压越准确。欧姆挡中值电阻：指当欧姆挡指针偏转至标度尺的几何中心位置时所指示的电阻值，它正好等于该量程欧姆表的总内阻。由于欧姆挡标度不均运性，使欧姆表有效量程范围仅局限于基本误差较小的标度持中央部分，一般对应于1/10~10倍的中值电阻，因此测量电阻时应选择量程使指针尽量靠近中心处(满刻度的1/3~2/3之间)，所测阻值才比较准确。继续2020/4/23精仪学院实验中心6MF47型模拟万用表性能指标继续测量范围灵敏度及电压值准确度等级基本误差表示法0.25、1、2.5、10、50、250、500、10002.5直流电压(V)250020K/V510、50、250、500、1000交流电压(V)250040K/V5直流电流(mA)0.25、0.05、0.5、5、50、500、5(A)0.3V2.5以上量限的百分数计算电阻R×1、R×10、R×100、R×1K、R×10K中心阻值刻度为16.52.5以标度尺弧长的百分数计算音频电平-10dB~+22dB0dB=1mw600hFE0~300电容0.001~0.3(µF)电感20~1000H(50Hz)2020/4/23精仪学院实验中心7模拟万用表是多功能挡仪表，每次测量前必须根据被测量的内容及大小调整好挡位，然后进行测量。MF47型模拟万用表从外向里共有6圈刻度，分别对应着不同的挡位，应根据使用挡位及其量程，在相应的刻度盘上读取被测量的值。MF47型模拟万用表的刻度盘与挡位继续刻度盘标注对应挡位测量表笔位置第1圈电阻红表笔“+”，黑表笔“-”交直流电压量程1000V，红表笔“+”，黑表笔“-”V交直流1000V量程2500V，红表笔“2500V”，黑表笔“-”直流电流量程500mA，红表笔“+”，黑表笔“-”第2圈mA扩展A量程5A，红表笔“5A”，黑表笔“-”第3圈hFEhFEhFE测量插孔测三极管电流放大倍数第4圈C(μF)50HzC.L.dB外加50Hz/10V测电容，红表笔“+”，黑表笔“-”第5圈L(H)50HzC.L.dB外加50Hz/10V测电感，红表笔“+”，黑表笔“-”第6圈dBC.L.dB测音频电平，红表笔“+”，黑表笔“-”~2020/4/23精仪学院实验中心8模拟万用表使用中的注意事项MF47型万用表使用一节1.5V二号电池和一节9V集成电池，注意电池极性不能装错。若长期不使用，应将电池取出。使用前先进行“机械调零”——即在没有被测电量时，使万用表指针指在零电压或零电流的位置上。由于模拟万用是用直流电流表指针的偏转角度指示被测量的值，所以在使用过程中必须水平放置，以免造成误差。同时，要注意避免外界磁场对万用表的影响。万用表是多功能挡仪表，只有正确选择相应挡位，才能保证准确、安全的测量。必须应养成“先调挡再测量”的良好习惯。使用完毕，应将转换开关置于交流电压最大挡。使用过程中不能用手去接触表笔的金属部分，一方面可以保证测量精度，另一方面也可以保证人身安全。继续2020/4/23精仪学院实验中心9使用方法——机械调零模拟万用表未使用时表针应指在零位。若不在零位，可用螺丝刀微调表头机械调零旋钮，使之处于零位。继续2020/4/23精仪学院实验中心105A2500V5A2500V使用方法——交/直流电压测量测电压时，表笔必须并接在被测电路中，否则极易烧表。测直流电压时注意被测电量极性，正端接红笔，负端接黑笔。测量1000V以下电压时，选至所需的直流电压挡或交流电压挡(注意区分交直流)，红表笔接“+”端(图1)，在第2圈刻度盘读数，刻度值按量程折算。测量1000~2500V电压时，选至1000V直流电压挡或1000V交流电压挡，红表笔接“2500V”端(图2)。正确使用挡位和刻度。应在指针偏转较大位置读数，以提高测量精度。同时，为减小万用表的分流作用，在保证指针偏转角度不太小的情况下尽量选择高量程挡进行测量，这时表的等效内阻较大，对被测电路影响小。交流电压挡刻度指示的是正弦信号有效值，仅适用于45Hz~1kHz正弦信号的测量，否则测量误差很大，结果只能作为参考。测高电压时，不能在测量的同时换挡，如需换挡应先断开表笔，换挡后再测量，否则会使万用表毁坏。继续图11000V以下电压测量图21000V以上电压测量2020/4/23精仪学院实验中心115A2500V5A2500V使用方法——直流电流测量测电流时，表笔必须串接在被测电路中，否则极易烧表。注意被测电量极性，正端接红笔，负端接黑笔。测量500mA以下直流电流时，选至所需的直流电流挡，红表笔接“+”端(图1)，在第2圈刻度盘读数，刻度值按量程折算。测量500mA~5A直流电流时，挡位选至扩展电流挡，红表笔接“5A”端(图2)。正确使用挡位和刻度。应在指针偏转较大位置读数，以提高测量精度。同时，为减小万用表的分压作用，在保证指针偏转角度不太小的情况下尽量选择高量程挡进行测量，这时表的等效内阻较小，对被测电路影响小。测大电流时，不能在测量的同时换挡。如需换挡应先断开表笔，换挡后再测量，否则会使万用表毁坏。继续图10.05~500mA电流测量图2500mA~5A电流测量2020/4/23精仪学院实验中心125A2500V使用方法——电阻测量选挡与调零：测电阻时先选择合适的电阻挡，然后将表笔短接，调节“”调零器使指针回0(每次换挡都应重新进行调零)。测量与读数：将表笔接电阻两端，进行读数。电阻值为电阻值刻度盘读数乘以当前选择电阻挡位倍数。挡位：选择使指针指在满刻度的1/3~2/3间的挡位，以减小测量误差。表笔极性：万用表中电池在测电阻时起作用，电池“+”与面板上“-”相连。利用万用表电阻挡判别二极管、整流元件正反向或仪器正负端时应注意表笔极性，电流从黑表笔流出，经外接元件从红表笔返回。测量电路中电阻：必须断电测量。当不能确定被测电阻是否有并联电阻存在时，必须先使电阻一端与电路断开，如电路中有电容应先行放电，然后进行测量。检查电解电容漏电阻：转动开关置R×1K挡,测试棒红杆必须接电容负极,黑杆接电容正极。继续“”调零器2020/4/23精仪学院实验中心135A2500V使用方法——三极管直流放大倍数hFE测量选择ADJ挡，将表笔短接，调节欧姆调零器，使得指针指向300hFE选择hFE挡，将被测三极管脚分别插入相应的三级管测试插座的E、B、C内，指针偏转所示数值约为三极管的直流放大倍数。N型管插NPN型管座，P型管插PNP型管座。继续三极管测试插座NPPPNN2020/4/23精仪学院实验中心14使用方法——三极管反向截止电流Iceo、Icbo测量Iceo：集电极与发射极间反向截止电流(基极开路)。Icbo：集电极与基极间反向截向电流(发射极开路)。转动开关R×1K挡，两表笔短路，调节零欧姆电位器，使指针回零(此时满度电流值约90μA)。分开表笔，将被测三极管按图示放入插座，指针指示的刻度乘以12即约为三极管反向截止电流值。当Iceo90μA时，可用R×100挡测量(此时满度电流值约为900μA)。继续ebcebcIceo测量ebcebcIcbo测量2020/4/23精仪学院实验中心15使用方法——三极管管脚极性判别先判定基极b：由于b~c，b~e是两个PN结，特点是反向电阻大，正向电阻小。选用R×1K挡或R×100挡，先假定一个脚为基极b，将黑表笔接“b”，用红表笔分别连接另外两个脚，如此时测得阻值均较小，则红表笔所连接的脚为基极b，并且是NPN型三极管(如用上法测得阻值均较大，则为PNP型管)。如测得两个管脚的阻值差异很大，可选另一脚为基极b，直至满足上述条件为止。再判定集电极c：对于NPN型管，先假定一个脚为集电极c，黑表笔接“c”，红表笔接“e”，用手指将假定的“c”和已测出的b捏起来(但不要相碰，相当于在bc结上并连一电阻，用以提供基极电流)记下其阻值。然后作相反假设——即另一脚为集电极c，再作同样的测试。比较两次测试结果，阻值较小情况下的黑红表笔连接的是集电极c而红表笔连接的是发射极e，同时可以判定是NPN型管(PNP型管则相反)。继续becPNP型becNPN型2020/4/23精仪学院实验中心165A2500V使用方法——二极管管脚极性判别二极管是一种具有明显单向导电性或非线性伏安特性的半导体二极管器件。通常小功率锗二极管的正向电阻值为300~500，反向电阻为几十千欧；硅二极管正向电阻约为1k或更大，反向电阻在500k以上。正反向电阻差值越大约好。挡位选择：测量时一般选R×1K挡或R×100挡，不要用R×1挡或R×10K挡。因为使用R×1挡时电流过大，易使二极管烧毁，而使用R×10K挡时电压太高，易使二极管击穿。极性判断：用两表笔分别连接二极管两极，对两次测出的阻值进行比较，阻值较小时