對于電工電子技術工程人員來說,萬用表是再熟悉不過的通用檢測工具了,是必不可少也是最基礎的檢測測量工具。以前萬用表也稱之為“三用表”,這是因為當初的萬用表只有測量電阻、電壓、電流這三項功能。現在幾乎聽不到這樣叫的了,因為現在的萬用表功能越來越多,如測量電感量、電容量、頻率、晶體管參數等,所以稱其為“萬用表”。
萬用表的工作原理
萬用表的基本工作原理是利用一只靈敏的磁電式直流電流表(微安表)做表頭。當微小電流通過表頭,就會有電流指示。但表頭不能通過大電流,所以,必須在表頭上并聯與串聯一些電阻進行分流或降壓,從而測出電路中的電流、電壓和電阻。下面一一介紹。
a.測直流電流原理。
在表頭上并聯一個適當的電阻(叫分流電阻)進行分流,就可以擴展電流量程。改變分流電阻的阻值,就能改變電流測量范圍。
b.測直流電壓原理。
在表頭上串聯一個適當的電阻(叫倍增電阻)進行降壓,就可以擴展電壓量程。改變倍增電阻的阻值,就能改變電壓的測量范圍。
c.測交流電壓原理。
因為表頭是直流表,所以測量交流時,需加裝一個并、串式半波整流電路,將交流進行整流變成直流后再通過表頭,這樣就可以根據直流電的大小來測量交流電壓。擴展交流電壓量程的方法與直流電壓量程相似。
d.測電阻原理。
在表頭上并聯和串聯適當的電阻,同時串接一節電池,使電流通過被測電阻,根據電流的大小,就可測量出電阻值。改變分流電阻的阻值,就能改變電阻的量程。
萬用表的使用方法
以105型指針式萬用表為例,它的表盤如右圖所示。通過轉換開關的旋鈕來改變測量項目和測量量程。機械調零旋鈕用來保持指針在靜止處在左零位。“Ω”調零旋鈕是用來測量電阻時使指針對準右零位,以保證測量數值準確。
105型萬用表的測量范圍如下:
直流電壓:分5檔—0-6V;0-30V;0-150V;0-300V;0-600V。
交流電壓:分5檔—0-6V;0-30V;0-150V;0-300V;0-600V
直流電流:分3檔—0-3mA;0-30mA;0-300mA。
電阻:分5檔—R*1;R*10;R*100;R*1K;R*10K
測量電阻:先將表棒搭在一起短路,使指針向右偏轉轉,隨即調整“Ω”調零旋鈕,使指針恰好指到0。然后將兩根表棒分別接觸被測電阻(或電路)兩端,讀出指針在歐姆刻度線(第一條線)上的讀數,再乘以該檔標的數字,就是所測電阻的阻值。例如用R*100擋測量電阻,指針指在80,則所測得的電阻值為80*100=8K。由于“Ω”刻度線左部讀數較密,難于看準,所以測量時應選擇適當的歐姆檔。使指針在刻度線的中部或右部,這樣讀數比較清楚準確。每次換檔,都應重新將兩根表棒短接,重新調整指針到零位,才能測準。
測量直流電壓:首先估計一下被測電壓的大小,然后將轉換開關撥至適當的V量程,將正表棒接被測電壓“+”端,負表棒接被測量電壓“-”端。然后根據該擋量程數字與標直流符號“DC-”刻度線(第二條線)上的指針所指數字,來讀出被測電壓的大小。如用V300伏檔測量,可以直接讀0-300的指示數值。如用V30伏檔測量,只須將刻度線上300這個數字去掉一個“0”,看成是30,再依次把200、100等數字看成是20、10既可直接讀出指針指示數值。例如用V6伏檔測量直流電壓,指針指在15,則所測得電壓為1.5伏。
測量直流電流:先估計一下被測電流的大小,然后將轉換開關撥至合適的mA量程,再把萬用表串接在電路中,如圖所示。同時觀察標有直流符號“DC”的刻度線,如電流量程選在3mA檔,這時,應把表面刻度線上300的數字,去掉兩個“0”,看成3,又依次把200、100看成是2、1,這樣就可以讀出被測電流數值。例如用直流3mA檔測量直流電流,指針在100,則電流為1mA。
測量交流電壓:測交流電壓的方法與測量直流電壓相似,所不同的是因交流電沒有正、負之分,所以測量交流時,表棒也就不需分正、負。讀數方法與上述的測量直流電壓的讀法一樣,只是數字應看標有交流符號“AC”的刻度線上的指針位置。