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维修工具之万用表的种类与使用方法[技术知识]

发布部门:技术部   发布人:广聚电子   发布日期:2014-07-25   阅读次数:6871

第一节 表的种类知识

一、万用表

    万用表又叫多用表、三用表、复用表,是一种多功能、多量程的测量仪表,一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻和音频电平等,有的还可以测交流电流、电容量、电感量及半导体的一些参数(如β)。

1、万用表的结构(500型)



    万用表由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。
 (1)表头
    它是一只高灵敏度的磁电式直流电流表,万用表的主要性能指标基本上取决于表头的性能。表头的灵敏度是指表头指针满刻度偏转时流过表头的直流电流值,这个值越小,表头的灵敏度愈高。测电压时的内阻越大,其性能就越好。表头上有四条刻度线,它们的功能如下:第一条(从上到下)标有R或Ω,指示的是电阻值,转换开关在欧姆挡时,即读此条刻度线。第二条标有∽和VA,指示的是交、直流电压和直流电流值,当转换开关在交、直流电压或直流电流挡,量程在除交流10V以外的其它位置时,即读此条刻度线。第三条标有10V,指示的是10V的交流电压值,当转换开关在交、直流电压挡,量程在交流10V时,即读此条刻度线。第四条标有dB,指示的是音频电平。
 (2)测量线路
    测量线路是用来把各种被测量转换到适合表头测量的微小直流电流的电路,它由电阻、半导体元件及电池组成
它能将各种不同的被测量(如电流、电压、电阻等)、不同的量程,经过一系列的处理(如整流、分流、分压等)统一变成一定量限的微小直流电流送入表头进行测量。
 (3)转换开关
    其作用是用来选择各种不同的测量线路,以满足不同种类和不同量程的测量要求。转换开关一般有两个,分别标有不同的档位和量程。

2、符号含义 
 (1)∽ 表示交直流
 (2) V-2.5KV 4000Ω/V 表示对于交流电压及2.5KV的直流电压挡,其灵敏度为4000Ω/V
 (3)A-V-Ω 表示可测量电流、电压及电阻
 (4)45-65-1000Hz 表示使用频率范围为1000 Hz以下,标准工频范围为45-65Hz
 (5)2000Ω/V DC 表示直流挡的灵敏度为2000Ω/V
    钳表和摇表盘上的符号与上述符号相似(其他因为符号格式不对不能全部写上『表示磁电系整流式有机械反作用力仪表 『表示三级防外磁场『表示水平放置)))

3、万用表的使用
 (1)熟悉表盘上各符号的意义及各个旋钮和选择开关的主要作用。
 (2)进行机械调零。
 (3)根据被测量的种类及大小,选择转换开关的挡位及量程,找出对应的刻度线。
 (4)选择表笔插孔的位置。
 (5)测量电压:测量电压(或电流)时要选择好量程,如果用小量程去测量大电压,则会有烧表的危险;如果用大量程去测量小电压,那么指针偏转太小,无法读数。量程的选择应尽量使指针偏转到满刻度的2/3左右。如果事先不清楚被测电压的大小时,应先选择最高量程挡,然后逐渐减小到合适的量程。 
    A、交流电压的测量:将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡,另一个转换开关置于交流电压的合适量程上,万用表两表笔和被测电路或负载并联即可。 
    B、直流电压的测量:将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡,另一个转换开关置于直流电压的合适量程上,且“+”表笔(红表笔)接到高电位处,“-”表笔(黑表笔)接到低电位处,即让电流从“+”表笔流入,从“-”表笔流出。若表笔接反,表头指针会反方向偏转,容易撞弯指针。 
 (6)测电流:测量直流电流时,将万用表的一个转换开关置于直流电流挡,另一个转换开关置于50uA到500mA的合适量程上,电流的量程选择和读数方法与电压一样。测量时必须先断开电路,然后按照电流从“+”到“-”的方向,将万用表串联到被测电路中,即电流从红表笔流入,从黑表笔流出。如果误将万用表与负载并联,则因表头的内阻很小,会造成短路烧毁仪表。其读数方法如下:

    实际值=指示值×量程/满偏

 (7)测电阻:用万用表测量电阻时,应按下列方法操作: 
  A、选择合适的倍率挡。万用表欧姆挡的刻度线是不均匀的,所以倍率挡的选择应使指针停留在刻度线较稀的部分为宜,且指针越接近刻度尺的中间,读数越准确。一般情况下,应使指针指在刻度尺的1/3~2/3间。 
  B、欧姆调零。测量电阻之前,应将2个表笔短接,同时调节“欧姆(电气)调零旋钮”,使指针刚好指在欧姆刻度线右边的零位。如果指针不能调到零位,说明电池电压不足或仪表内部有问题。并且每换一次倍率挡,都要再次进行欧姆调零,以保证测量准确。
  C、读数:表头的读数乘以倍率,就是所测电阻的电阻值。
(8)注意事项
  A、在测电流、电压时,不能带电换量程。
  B、选择量程时,要先选大的,后选小的,尽量使被测值接近于量程。
  C、测电阻时,不能带电测量。因为测量电阻时,万用表由内部电池供电,如果带电测量则相当于接入一个额外的电源,可能损坏表头。
  D、用毕,应使转换开关在交流电压最大挡位或空挡上。

4、数字万用表

    现在,数字式测量仪表已成为主流,有取代模拟式仪表的趋势。与模拟式仪表相比,数字式仪表灵敏度高,准确度高,显示清晰,过载能力强,便于携带,使用更简单。下面以VC9802型数字万用表为例,简单介绍其使用方法和注意事项。
(1)使用方法
  A、使用前,应认真阅读有关的使用说明书,熟悉电源开关、量程开关、插孔、特殊插口的作用.
  B、将电源开关置于ON位置。
  C、交直流电压的测量:根据需要将量程开关拨至DCV(直流)或ACV(交流)的合适量程,红表笔插入V/Ω孔,黑表笔插入COM孔,并将表笔与被测线路并联,读数即显示。
  D、交直流电流的测量:将量程开关拨至DCA(直流)或ACA(交流)的合适量程,红表笔插入mA孔(<200mA时)或10A孔(>200mA时),黑表笔插入COM孔,并将万用表串联在被测电路中即可。测量直流量时,数字万用表能自动显示极性。
  E、电阻的测量:将量程开关拨至Ω的合适量程,红表笔插入V/Ω孔,黑表笔插入COM孔。如果被测电阻值超出所选择量程的最大值,万用表将显示“1”,这时应选择更高的量程。测量电阻时,红表笔为正极,黑表笔为负极,这与指针式万用表正好相反。因此,测量晶体管、电解电容器等有极性的元器件时,必须注意表笔的极性。
(2)使用注意事项
A、如果无法预先估计被测电压或电流的大小,则应先拨至最高量程挡测量一次,再视情况逐渐把量程减小到合适位置。测量完毕,应将量程开关拨到最高电压挡,并关闭电源。
B、满量程时,仪表仅在最高位显示数字“1”,其它位均消失,这时应选择更高的量程。
C、测量电压时,应将数字万用表与被测电路并联。测电流时应与被测电路串联,测直流量时不必考虑正、负极性。 D、当误用交流电压挡去测量直流电压,或者误用直流电压挡去测量交流电压时,显示屏将显示“000”,或低位上的数字出现跳动。
E、禁止在测量高电压(220V以上)或大电流(0.5A以上)时换量程,以防止产生电弧,烧毁开关触点。
F、当显示“ ”、“BATT”或“LOW BAT” 时,表示电池电压低于工作电压。


二、摇表

    摇表又称兆欧表,是用来测量被测设备的绝缘电阻和高值电阻的仪表,它由一个手摇发电机、表头和三个接线柱(即L:线路端、E:接地端、G:屏蔽端)组成。

 1、摇表的选用原则
 (1)额定电压等级的选择。一般情况下,额定电压在500V以下的设备,应选用500V或1000V的摇表;额定电压在500V以上的设备,选用1000V~2500V的摇表。
 (2)电阻量程范围的选择。摇表的表盘刻度线上有两个小黑点,小黑点之间的区域为准确测量区域。所以在选表时应使被测设备的绝缘电阻值在准确测量区域内。
 2、摇表的使用
 (1)校表。测量前应将摇表进行一次开路和短路试验,检查摇表是否良好。将两连接线开路,摇动手柄,指针应指在“∞”处,再把两连接线短接一下,指针应指在“0”处,符合上述条件者即良好,否则不能使用。
 (2)被测设备与线路断开,对于大电容设备还要进行放电。
 (3)选用电压等级符合的摇表。
 (4)测量绝缘电阻时,一般只用“L”和“E”端,但在测量电缆对地的绝缘电阻或被测设备的漏电流较严重时,就要使用“G”端,并将“G”端接屏蔽层或外壳。线路接好后,可按顺时针方向转动摇把,摇动的速度应由慢而快,当转速达到每分钟120转左右时(ZC-25型),保持匀速转动,1分钟后读数,并且要边摇边读数,不能停下来读数。
 (5)拆线放电。读数完毕,一边慢摇,一边拆线,然后将被测设备放电。放电方法是将测量时使用的地线从摇表上取下来与被测设备短接一下即可(不是摇表放电)。
 3、注意事项
 (1)禁止在雷电时或高压设备附近测绝缘电阻,只能在设备不带电,也没有感应电的情况下测量。
 (2)摇测过程中,被测设备上不能有人工作。
 (3)摇表线不能绞在一起,要分开。
 (4)摇表未停止转动之前或被测设备未放电之前,严禁用手触及。拆线时,也不要触及引线的金属部分。
 (5)测量结束时,对于大电容设备要放电。
 (6)要定期校验其准确度。


三、钳表

    钳表是一种用于测量正在运行的电气线路的电流大小的仪表,可在不断电的情况下测量电流。

 1、结构及原理
    钳表实质上是由一只电流互感器、钳形扳手和一只整流式磁电系有反作用力仪表所组成。
 2、使用方法
 (1)测量前要机械调零
 (2)选择合适的量程,先选大,后选小量程或看铭牌值估算。
 (3)当使用最小量程测量,其读数还不明显时,可将被测导线绕几匝,匝数要以钳口中央的匝数为准,则读数=指示值×量程 / 满偏×匝数
 (4)测量时,应使被测导线处在钳口的中央,并使钳口闭合紧密,以减少误差。
 (5)测量完毕,要将转换开关放在最在量程处。
 3、注意事项
 (1)被测线路的电压要低于钳表的额定电压。
 (2)测高压线路的电流时,要戴绝缘手套,穿绝缘鞋,站在绝缘垫上。
 (3)钳口要闭合紧密不能带电换量程。

第二节 表的使用知识

    初学者步入电子领域,少不了购置万用电表。是选用指针式还是数字式的?我认为可以先购指针式的。指针式万用表,它能把抽象的物理量化为形象模拟角度大小,便于加深电路的理解,使每个测量过程都像是实验过程。如用舌头添三极管的基极测三极管β值,指针式表比较直观。在不小心挡位打错的情况下,指针式万用表不太容易烧毁。待会熟练使用和维修、设计的复杂程度增加后,再考虑购数字表。数字表具有精确度高、灵敏度高、读数直观、功能多等优点,尤其是通断蜂鸣器功能。在测试二、三极管性能时,可大致判断其管是否击穿开路。有的数字表还具有的语音报数、数据保持功能都很实用。 选购指针万用表时,可以随身带上已知测量过的电阻和电池。当场对比测量,看误差是否在正常范围内。

    万用表的种数码和结构是多种多样的,使用时,只有掌握正确的方法,才能确保测试结果的准确性,才能保证人身与设备的安全!
(1)插孔和转换开关的使用
    首先要根据测试目的选择插孔或转换开关的位置,由于使用时测量电压,电流和电阻等交替的进行,一定不要忘记换档。切不可用测量电流或测量电阻的档位去商量电压。如果用直流电流或电阻去测量220的交流电压,万用表则会立马烧坏~
(2)测试表笔的使用
    万用表有红,黑笔,别看它就有两根,使用中能不能运用自如,也是大有学问的,如果位置接反,接错,将会带来测测试错误或烧坏表头的可能性。一般红表笔为“+”,黑笔为“-”。
表笔插放万用表插孔时一定要严格按颜色和正负插入。测直流电压或直流电流时,一定要注意正负极性~没电流时,表笔与电路串联,测电压时,表笔与电路并联,不能搞错~
(3)如何正确读数
    万用表使用前应检查指针是否在零七八碎位上,如不指零位,可调正表盖上的机械调节器,调至零位~
万用表有多条标尺,一定要认清对应的读数标尺,不能图省事面而把交流和直流标尺任意混用,更不能看错~
万用表同一测量项目有多个量程,例如直流电压量程有1V,10V,15V,25V,100V,500V等,量程选择应使指针满刻度的2/3附近。测电阻时,应将指多云指向该档中心电阴值附近,这样才能使测量准确

1、常用器件的测量
(1)电阻的测量
用万用表没量电阻时,首先应该将表笔短接,拧动调零电位器调零,使指针在欧姆零位上。而且每次换档之后也需重新调整调零电位器调零。在选择欧姆档位时,尽量选择被测阻值在接近表盘中心阻值读数的位置,以提高测试结果的精确度;如果被电阻在电路板上,则应焊开其中一脚方可测试,否则被电阻有其它分流器件,读数不准确!测量阻值电阻时,不要两手手指分别接触表笔与电阻的引脚,以妨人体电阻的分流,增加误差~
(2)对地测量电阻值
所谓对地测量电阻值,即是用万用表红表笔接地,黑表笔接被测量的元件的其中一个点,测量该点在电路对地电阻值,与正常的电阻值进行比较来断定故障的范围。在测量时,电阻档位设置在R*1k档,当测得的点的电阻值与正常的比较相差较大的情况下,说明该部分电路存在故障,如滤波电空漏电,电阻开路或集成IC损坏等~
(3)晶体管的测量
把万用表的量程转换到欧姆档R*100或R*1K档来测量二极管。不能用R*10,R*10K档。前为两者一个电阻太小,一个电阻太大,通过二极管的电流太大,易损坏二极管,后者则因为内部电压较高,容易击穿耐压较低的二极管。如果测出的电阻只有几百欧到几千欧(正向电阻),则应把红,黑表笔对换一下再测,如果这时没测出的电阻值应是几百千欧(反向电阻),说明这只二极管可以使用。当测量正向电阻值时,红表笔所测的那一头是二极管的负极,而黑表笔所测的一头是该二极管的正极~(二极管的单向导电特性)~
通过测量正反向电阻值,可以检查二极管的好坏,一般要求反向电阻比正向电阻在几百倍。也就是说,正向电阻越小越好,反向电阻则是越大越好~
(4)交流电压的测量
我们可以用万用的直流电压档和交流电压档分别测量旰流和交流电的电压值,则是的时候把万用表与被测电路以并联的形式连接上。要选择表头指针接近满刻度偏转2/3的量程。如果电路上的电压大小估计不出来,就要先用大的量程,精略测量后再用合适的量程,这样可以防止出于电压过高而损坏万用表。在没量直流电压时,要把万用表的红表笔触在被测的电路正极,而把黑笔触到电路的负极上,千万不能搞反~在测量 比较高的电压时应该特别注意两只分别握住红,黑表笔的约缘部分去测量,或先将一支表笔固定在一端,而后触及被测试点~
(5)充电变压器的测量量
可以在变压器不通电情况下用万用表的欧姆档初步估计一睛其好与坏。先将万用表选择在R*10档,测量一下变压器初级线圈的直流电阻值,一般在几百欧到几千欧,如果测量出的数值是无穷大,那说明该线圈已经断路,不能使用了!
然后再测试一下初级线圈和次级线圈之间的绝缘电阻值,应是越大越好~如果阻值小说明初次级之间的绝缘不良,也不能使用~以上测量如果都是良好,就可以将变压器接上电源测量其输出电压值,对带有滤波电路的变压器要注意红,黑表笔应该正确地分别放在电压输出端的正负极上,如果被测量出的输出电压正常,说明该变压器的性能良好~
这方面通常用在手机充电器上~~
2、注意事项
(1)使用万用表之前,应充分了解各转换开关,专用插口,测量插孔以及相应附件的作用,发解其刻度盘的读数;
(2)万用表在使用时一般应水平放置在无干燥,无振动,无强磁场的条件下使用;
(3)测量完毕,应将量程选择开关调到最大电压档,防止下次开始测量时不慎烧坏万用表~

3、万用表的使用的注意事项

  (1)在使用万用表之前,应先进行“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。

  (2)在使用万用表过程中,不能用手去接触表笔的金属部分 ,这样一方面可以保证测量的准确,另一方面也可以保证人身安全。

  (3)在测量某一电量时,不能在测量的同时换档,尤其是在测量高电压或大电流时 ,更应注意。否则,会使万用表毁坏。如需换挡,应先断开表笔,换挡后再去测量。

  (4)万用表在使用时,必须水平放置,以免造成误差。同时, 还要注意到避免外界磁场对万用表的影响。

   (5)万用表使用完毕,应将转换开关置于交流电压的最大挡。如果长期不使用 ,还应将万用表内部的电池取出来,以免电池腐蚀表内其它器件。

4、欧姆挡的使用


  A、选择合适的倍率。在欧姆表测量电阻时,应选适当的倍率,使指针指示在中值附近。最好不使用刻度左边三分之一的部分,这部分刻度密集很差。

  B、使用前要调零。

  C、不能带电测量。

  D、被测电阻不能有并联支路。

  E、测量晶体管、电解电容等有极性元件的等效电阻时,必须注意两支笔的极性。

  F、用万用表不同倍率的欧姆挡测量非线性元件的等效电阻时,测出电阻值是不相同的。这是由于各挡位的中值电阻和满度电流各不相同所造成的,机械表中,一般倍率越小,测出的阻值越小。


5、万用表测直流时


  A、进行机械调零。

  B、选择合适的量程档位。

  C、使用万用表电流挡测量电流时,应将万用表串联在被子测电路中,因为只有串连接才能使流过电流表的电流与被测支路电流相同 。测量时,应断开被测支路 ,将万用表红、黑表笔串接在被断开的两点之间。特别应注意电流表不能并联接在被子测电路中 ,这样做是很危险的,极易使万表烧毁。

  D、注意被测电量极性。

  E、正确使用刻度和读数。

  F、当选取用直流电流的2.5a挡时,万用表红表笔应插在2.5a测量插孔内 ,量程开关可以置于直流电流挡的任意量程上。

  G、如果被子测的直流电流大于2.5a,则可将2.5a挡扩展为5a挡 。方法很简单,使用者可以在“2.5a”插孔和黑表笔插孔之间接入一支0.24欧姆的电阻 ,这样该挡位就变成了5a电流挡了。接入的0.24a电阻应选取用2w以上的线绕电阻,如果功率太小会使之烧毁。

6、使用数字万用表判断三极管管脚(图解教程)
    现在数字式的万用表已经是很普及的电工、电子测量工具了,它的使用方便和准确性受到得维修人员和电子爱好者的喜爱。但有朋友会说在测量某些无件时,它不如指针式的万用表,如测三极管。我倒认为数字万用表在测量三极管时更加的方便。以下就是我自己的一些使用经验,我是通常是这样去判断小型的三极管器件的。大家不妨试试看是否好用或是否正确,如有意见或问题可以发信给我。
                                      
手头上有一些bc337的三极管,假设不知它是pnp管还是npn管。


(图1 三极管)


     我们知道三极管的内部就像二个二极管组合而成的。其形式就像下图。中间的是基极(b极)。

(图2 三极管的内部形式)

     首先我们要先找到基极并判断是pnp还是npn管。看上图可知,对于pnp管的基极是二个负极的共同点,npn管的基极是二个正极的共同点。这时我们可以用数字万用表的二极管档去测基极,看图3。对于pnp管,当黑表笔(连表内电池负极)在基极上,红表笔去测另两个极时一般为相差不大的较小读数(一般0.5-0.8),如表笔反过来接则为一个较大的读数(一般为1)。对于npn表来说则是红表笔(连表内电池正极)连在基极上。从图4,图5可以得知,手头上的bc337为npn管,中间的管脚为基极。

(图3 万用表的二极管测量档)


图4 判断bc337的b极和管型(1)



(图4 判断bc337的b极和管型(2))


     找到基极和知道是什么类型的管子后,就可以来判断发射极和集电极了。如果使用指针式万用表到了这个步可能就要用到两只手了,甚至有朋友会用到嘴舌,可以说是蛮麻烦的。而利用数字表的三伋管hfe档(hfe 测量三极管直流放大倍数)去测就方便多了,当然你也可以省去上面的步骤直接用hfe去测出三极管的管脚极性,我自己则认为还是加上上面的步骤方便准确一些。

     把万用表打到hfe档上,bc337卑下到npn的小孔上,b极对上面的b字母。读数,再把它的另二脚反转,再读数。读数较大的那次极性就对上表上所标的字母,这时就对着字母去认bc337的c,e极。学会了,其它的三极管也就一样这样做了,方便快速。

(图5 万用表上的hfe档)



(图6 判断c,e极)

(图7 判断c,e极)

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