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儀器技術(shù)文章

如何使用萬(wàn)用表

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萬(wàn)用表的使用的注意事項 
(1)在使用萬(wàn)用表之前應先進(jìn)行“機械調零”即在沒(méi)有被測電量時(shí) 使萬(wàn)用表指針指在零電壓或零電流的位置上。 
(2)在使用萬(wàn)用表過(guò)程中不能用手去接觸表筆的金屬部分 這樣一方面可以保證測量的準確另一方面也可以保證人身安全。 
(3)在測量某一電量時(shí)不能在測量的同時(shí)換檔尤其是在測量高電壓或大電流時(shí) 更應注意。否則會(huì )使萬(wàn)用表毀壞。如需換擋應先斷開(kāi)表筆換擋后再去測量。 
(4)萬(wàn)用表在使用時(shí)必須水平放置以免造成誤差。同時(shí) 還要注意到避免外界磁場(chǎng)對萬(wàn)用表的影響。 
(5)萬(wàn)用表使用完畢應將轉換開(kāi)關(guān)置于交流電壓的最大擋。如果長(cháng)期不使用 還應將萬(wàn)用表內部的電池取出來(lái)以免電池腐蝕表內其它器件。 
歐姆擋的使用 
一、選擇合適的倍率。在歐姆表測量電阻時(shí)應選適當的倍率使指針指示在中值附近。最好不使用刻度左邊三分之一的部分這部分刻度密集很差。 
二、使用前要調零。 
三、不能帶電測量。 
四、被測電阻不能有并聯(lián)支路。 
五、測量晶體管、電解電容等有極性元件的等效電阻時(shí)必須注意兩支筆的極性。 
六、用萬(wàn)用表不同倍率的歐姆擋測量非線(xiàn)性元件的等效電阻時(shí)測出電阻值是不相同的。這是由于各擋位的中值電阻和滿(mǎn)度電流各不相同所造成的機械表中一般倍率越小測出的阻值越小。 
萬(wàn)用表測直流時(shí) 
一、進(jìn)行機械調零。 
二、選擇合適的量程檔位。 
三、使用萬(wàn)用表電流擋測量電流時(shí)應將萬(wàn)用表串聯(lián)在被子測電路中因為只有串連接才能使流過(guò)電流表的電流與被測支路電流相同 。測量時(shí)應斷開(kāi)被測支路 將萬(wàn)用表紅、黑表筆串接在被斷開(kāi)的兩點(diǎn)之間 。特別應注意電流表不能并聯(lián)接在被子測電路中 這樣做是很危險的極易使萬(wàn)表燒毀。 
四、注意被測電量極性。 
五、正確使用刻度和讀數。 
六、當選取用直流電流的2.5A擋時(shí)萬(wàn)用表紅表筆應插在2.5A測量插孔內 量程開(kāi)關(guān)可以置于直流電流擋的任意量程上。 
七、如果被子測的直流電流大于2.5A則可將2.5A擋擴展為5A擋 。方法很簡(jiǎn)單使用者可以在“2.5A”插孔和黑表筆插孔之間接入一支0.24歐姆的電阻 這樣該擋位就變成了5A電流擋了。接入的0.24A電阻應選取用2W以上的線(xiàn)繞電阻 如果功率太小會(huì )使之燒毀。 
目前的萬(wàn)用表分為指針式和數字式它們各有方便之處很難說(shuō)誰(shuí)好誰(shuí)壞最好是能夠備有指針和數字式的各一個(gè)。業(yè)余電子制作有一個(gè)指針式的MF30型萬(wàn)用表也就可以了這可是一種經(jīng)典型號。還有元老級的MF500型萬(wàn)用表廉價(jià)的MF50萬(wàn)用表一般都可以在電訊商店買(mǎi)到。 
萬(wàn)用表的三個(gè)基本功能是測量電阻、電壓、電流所以老前輩們叫它三用表。 現在的萬(wàn)用表添加了好多新功能尤其是數字式萬(wàn)用表如測量電容值三極管放大倍數二極管壓降等更有一種會(huì )說(shuō)話(huà)的數字萬(wàn)用表能把測量結果用語(yǔ)言播報出來(lái)。(其實(shí)不是很難Bitbaby曾有一度很想用單片機和語(yǔ)音電路做一個(gè):-) 
數字式萬(wàn)用表也有許多經(jīng)典型號如DT830CDT830CDT890D等后面的后綴表示功能上的區別其中DT830C已經(jīng)買(mǎi)到了三十多元一個(gè)夠便宜的。 Bitbaby在學(xué)校里裝過(guò)一個(gè)MF50的萬(wàn)用表電路原理并不復雜只是那么多的元件沒(méi)有印刷板來(lái)固定而是直接焊在接線(xiàn)板上自己裝對初學(xué)者來(lái)說(shuō)還是麻煩了點(diǎn)。 
萬(wàn)用表最大的特點(diǎn)是有一個(gè)量程轉換開(kāi)關(guān)各中功能就是靠這個(gè)開(kāi)關(guān)來(lái)切換的。基本上用A-來(lái)表示測直流電流一般毫安檔和安培檔各又分幾檔。V-表示測直流電壓高級點(diǎn)的萬(wàn)用表有毫伏檔電壓檔也分幾檔。V~是用來(lái)測交流電壓的。A~測交流電流。 
Ω歐姆檔測電阻,對于指針式萬(wàn)用表每換一次電阻檔還要做一次調零。調零就是把萬(wàn)用表的紅表筆和黑表筆搭在 一起然后轉動(dòng)調零鈕使指針指向零的位置。hFE是測量三極管的電流放大系數的只要把三極管的三個(gè)管腳插入萬(wàn)用表面板上對應的孔中就能測出hFE值。注意PNP、NPN是不同的。 
以下以MF30型萬(wàn)用表為例說(shuō)明萬(wàn)用表的讀數。第一條刻度線(xiàn)是電阻值指示最左端是無(wú)窮大右端為零當中刻度不均勻。電阻檔有R×1、R×10、R×100、R×1K、R×10K各檔分別說(shuō)明刻度的指示再要乘上的倍數才得到實(shí)際的電阻值(單位為歐姆)。 
例如用R×100檔測一電阻指針指示為“10”那么它的電阻值為10×100=1000即1K。第二條刻度線(xiàn)是500V檔和500mA檔共用需要注意的是電壓檔、電流檔的指示原理不同于電阻檔 例如5V檔表示該檔只能測量5V以下的電壓500mA檔只能測量500mA以下的電流若是超過(guò)量程就會(huì )損壞萬(wàn)用表。 
注意事項: 萬(wàn)用表使用時(shí)應該水平著(zhù)放。紅表筆插在+孔內黑表筆插入-孔內。 測試電流就用電流檔而不能誤用電壓檔、電阻擋其他同理否則輕則燒萬(wàn)用表內的保險絲重則損壞表頭。事先不知道量程 就選用最大量程嘗試著(zhù)測量然后斷開(kāi)測量電路再換檔切不可在線(xiàn)的情況下轉換量程。有表針迅速偏轉到底的情況應該立即斷開(kāi)電路進(jìn)行檢查。 
最后還有一個(gè)規矩就是約定用完后的萬(wàn)用表要把量程開(kāi)關(guān)撥到交流電壓最高檔以防別人不慎測量220V市電電壓而損壞。記住這個(gè)老前輩們留下的優(yōu)良傳統呦! 
萬(wàn)用表是用來(lái)測量交直流電壓、電阻、直流電流等的儀表。是電工和無(wú)線(xiàn)電制作的必備工具。 初看起來(lái)萬(wàn)用表很復雜實(shí)際上它是由電流表(俗稱(chēng)表頭)、刻度盤(pán)、量程選擇開(kāi)關(guān)、表筆等組成如圖1所示。使用時(shí)如果把量程選擇開(kāi)關(guān)指向直流電流范圍時(shí)電流表M并接一些分流電阻來(lái)實(shí)現擴大量程之目的(Rg為表頭電阻)使它成為一個(gè)具有幾個(gè)大小不同量程的電流表。測量結果要看刻度盤(pán)上直流電流刻度來(lái)讀數。通常刻度盤(pán)上第二行為電流刻度如圖2所示。
同樣如果量程選擇開(kāi)關(guān)指向直流電壓范圍時(shí)表頭串接另外一些電阻(如R2、R3用串聯(lián)電阻分壓的原理使它成為一個(gè)多程量的電壓表見(jiàn)圖3。讀數要看刻度盤(pán)上直流電壓刻度。大多數的萬(wàn)用表電壓和電流合用一刻度。如果在測量直流電壓的電路中接入一個(gè)整流器便可測交流電壓了。測電阻的原理與測直流電壓相仿只是測試時(shí)還須加一組電池。選擇開(kāi)關(guān)指向電阻范圍時(shí)刻度盤(pán)上找第一行電阻專(zhuān)用刻度讀數即可。
萬(wàn)用表的型號很多但其基本使用方法是相同的。現以MF30型萬(wàn)用表為例介紹它的使用方法。使用前的準備:
第一使用萬(wàn)用表之前必須熟悉量程選擇開(kāi)關(guān)的作用。明確要測什么?怎樣去測?然后將量程選擇開(kāi)關(guān)撥在需要測試檔的位置。切不可弄錯檔位。例如:測量電壓時(shí)誤將選擇開(kāi)關(guān)撥在電流或電阻檔時(shí)容易把表頭燒壞。
第二使用前觀(guān)察一下表針是否指在零位。如果不指零位可用螺絲刀調節表頭上機械調零螺絲使表針回零(一般不必每次都調)。紅表筆要插入正極插口黑表筆要插入負極插口。 電壓的測量將量程選擇開(kāi)關(guān)的尖頭對準標有V的五檔范圍內。若是測交流電壓則應指向V處。依此類(lèi)推如果要改測電阻開(kāi)關(guān)應指向檔范圍。測電流應指向mA或UA。例1為測干電池的電壓見(jiàn)圖4。
測量電壓時(shí)要把電表表筆并接在被測電路上。根據被測電路的大約數值選擇一個(gè)合適的量程位置。干電池每節最大值為1.5V所以可放在5V量程檔。這時(shí)在面板上表針滿(mǎn)刻度讀數的500應作5來(lái)讀數。即縮小100倍。如果表針指在300刻度處則讀為3V。注意量程開(kāi)關(guān)尖頭所指數值即為表頭上表針滿(mǎn)刻度讀數的對應值讀表時(shí)只要據此折算即可讀出實(shí)值。除了電阻檔外量程開(kāi)關(guān)所有檔均按此方法讀測量結果。在實(shí)際測量中遇到不能確定被測電壓的大約數值時(shí)可以把開(kāi)關(guān)先撥到最大量程檔再逐檔減小量程到合適的位置。
測量直流電壓時(shí)應注意正、負極性若表筆接反了表針會(huì )反打。如果不知遭電路正負極性可以把萬(wàn)田表量程放在最大檔在被測電路上很快試一下看筆針怎么偏轉就可以判斷出正、負極性 例2 測220V交流電。把量程開(kāi)關(guān)撥到交流500V檔。這時(shí)滿(mǎn)刻度為500V讀數按照刻度1:1來(lái)讀。將兩表筆插入供電插座內表針所指刻度處即為測得的電壓值。
測量交流電壓時(shí)表筆沒(méi)有正負之分
一、指針表和數字表的選用: 
1、指針表讀取精度較差但指針擺動(dòng)的過(guò)程比較直觀(guān)其擺動(dòng)速度幅度有時(shí)也能比較客觀(guān)地反映了被測量的大小(比如測電視機數據總線(xiàn)(SDL)在傳送數據時(shí)的輕微抖動(dòng));數字表讀數直觀(guān)但數字變化的過(guò)程看起來(lái)很雜亂不太容易觀(guān)看。 
2、指針表內一般有兩塊電池一塊低電壓的1.5V一塊是高電壓的9V或15V其黑表筆相對紅表筆來(lái)說(shuō)是正端。數字表則常用一塊6V或9V的電池。在電阻檔指針表的表筆輸出電流相對數字表來(lái)說(shuō)要大很多用R×1Ω檔可以使揚聲器發(fā)出響亮的“噠”聲用R×10kΩ檔甚至可以點(diǎn)亮發(fā)光二極管(LED)。 
3、在電壓檔指針表內阻相對數字表來(lái)說(shuō)比較小測量精度相比較差。某些高電壓微電流的場(chǎng)合甚至無(wú)法測準因為其內阻會(huì )對被測電路造成影響(比如在測電視機顯像管的加速級電壓時(shí)測量值會(huì )比實(shí)際值低很多)。數字表電壓檔的內阻很大至少在兆歐級對被測電路影響很小。但極高的輸出阻抗使其易受感應電壓的影響在一些電磁干擾比較強的場(chǎng)合測出的數據可能是虛的。 
4、總之在相對來(lái)說(shuō)大電流高電壓的模擬電路測量中適用指針表比如電視機、音響功放。在低電壓小電流的數字電路測量中適用數字表比如BP機、手機等。不是絕對的可根據情況選用指針表和數字表。 
二、測量技巧(如不作說(shuō)明則指用的是指針表): 
1、測喇叭、耳機、動(dòng)圈式話(huà)筒:用R×1Ω檔任一表筆接一端另一表筆點(diǎn)觸另一端正常時(shí)會(huì )發(fā)出清脆響量的“噠”聲。如果不響則是線(xiàn)圈斷了如果響聲小而尖則是有擦圈問(wèn)題也不能用。 
2、測電容:用電阻檔根據電容容量選擇適當的量程,并注意測量時(shí)對于電解電容黑表筆要接電容正極。
①、估測微波法級電容容量的大小:可憑經(jīng)驗或參照相同容量的標準電容根據指針擺動(dòng)的最大幅度來(lái)判定。所參照的電容不必耐壓值也一樣只要容量相同即可例如估測一個(gè)100μF/250V的電容可用一個(gè)100μF/25V的電容來(lái)參照只要它們指針擺動(dòng)最大幅度一樣即可斷定容量一樣。
②、估測皮法級電容容量大小:要用R×10kΩ檔但只能測到1000pF以上的電容。對1000pF或稍大一點(diǎn)的電容只要表針稍有擺動(dòng)即可認為容量夠了。
③、測電容是否漏電:對一千微法以上的電容可先用R×10Ω檔將其快速充電并初步估測電容容量然后改到R×1kΩ檔繼續測一會(huì )兒這時(shí)指針不應回返而應停在或十分接近∞處否則就是有漏電現象。對一些幾十微法以下的定時(shí)或振蕩電容(比如彩電開(kāi)關(guān)電源的振蕩電容)對其漏電特性要求非常高只要稍有漏電就不能用這時(shí)可在R×1kΩ檔充完電后再改用R×10kΩ檔繼續測量同樣表針應停在∞處而不應回返。
3、在路測二極管、三極管、穩壓管好壞:因為在實(shí)際電路中三極管的偏置電阻或二極管、穩壓管的周邊電阻一般都比較大大都在幾百幾千歐姆以上這樣我們就可以用萬(wàn)用表的R×10Ω或R×1Ω檔來(lái)在路測量PN結的好壞。在路測量時(shí)用R×10Ω檔測PN結應有較明顯的正反向特性(如果正反向電阻相差不太明顯可改用R×1Ω檔來(lái)測)一般正向電阻在R×10Ω檔測時(shí)表針應指示在200Ω左右在R×1Ω檔測時(shí)表針應指示在30Ω左右(根據不同表型可能略有出入)。如果測量結果正向阻值太大或反向阻值太小都說(shuō)明這個(gè)PN結有問(wèn)題這個(gè)管子也就有問(wèn)題了。這種方法對于維修時(shí)特別有效可以非常快速地找出壞管甚至可以測出尚未完全壞掉但特性變壞的管子。比如當你用小阻值檔測量某個(gè)PN結正向電阻過(guò)大如果你把它焊下來(lái)用常用的R×1kΩ檔再測可能還是正常的其實(shí)這個(gè)管子的特性已經(jīng)變壞了不能正常工作或不穩定了。
4、測電阻:重要的是要選好量程當指針指示于1/3~2/3滿(mǎn)量程時(shí)測量精度最高讀數最準確。要注意的是在用R×10k電阻檔測兆歐級的大阻值電阻時(shí)不可將手指捏在電阻兩端這樣人體電阻會(huì )使測量結果偏小。 
5 、測穩壓二極管:我們通常所用到的穩壓管的穩壓值一般都大于1.5V而指針表的R×1k以下的電阻檔是用表內的1.5V電池供電的這樣用R×1k以下的電阻檔測量穩壓管就如同測二極管一樣具有完全的單向導電性。但指針表的R×10k檔是用9V或15V電池供電的在用R×10k測穩壓值小于9V或15V的穩壓管時(shí)反向阻值就不會(huì )是∞而是有一定阻值但這個(gè)阻值還是要大大高于穩壓管的正向阻值的。
如此我們就可以初步估測出穩壓管的好壞。但是好的穩壓管還要有個(gè)準確的穩壓值業(yè)余條件下怎么估測出這個(gè)穩壓值呢?不難再去找一塊指針表來(lái)就可以了。
方法是:先將一塊表置于R×10k檔其黑、紅表筆分別接在穩壓管的陰極和陽(yáng)極這時(shí)就模擬出穩壓管的實(shí)際工作狀態(tài)再取另一塊表置于電壓檔V×10V或V×50V(根據穩壓值)上將紅、黑表筆分別搭接到剛才那塊表的的黑、紅表筆上這時(shí)測出的電壓值就基本上是這個(gè)穩壓管的穩壓值。說(shuō)“基本上”是因為第一塊表對穩壓管的偏置電流相對正常使用時(shí)的偏置電流稍小些所以測出的穩壓值會(huì )稍偏大一點(diǎn)但基本相差不大。這個(gè)方法只可估測穩壓值小于指針表高壓電池電壓的穩壓管。如果穩壓管的穩壓值太高就只能用外加電源的方法來(lái)測量了(這樣看來(lái)我們在選用指針表時(shí)選用高壓電池電壓為15V的要比9V的更適用些)。 
6 、測三極管:通常我們要用R×1kΩ檔不管是NPN管還是PNP管不管是小功率、中功率、大功率管測其be結cb結都應呈現與二極管完全相同的單向導電性反向電阻無(wú)窮大其正向電阻大約在10K左右。
為進(jìn)一步估測管子特性的好壞必要時(shí)還應變換電阻檔位進(jìn)行多次測量方法是:置R×10Ω檔測PN結正向導通電阻都在大約200Ω左右;置R×1Ω檔測PN結正向導通電阻都在大約30Ω左右(以上為47型表測得數據其它型號表大概略有不同可多試測幾個(gè)好管總結一下做到心中有數)如果讀數偏大太多可以斷定管子的特性不好。
還可將表置于R×10kΩ再測耐壓再低的管子(基本上三極管的耐壓都在30V以上)其cb結反向電阻也應在∞但其be結的反向電阻可能會(huì )有些表針會(huì )稍有偏轉(一般不會(huì )超過(guò)滿(mǎn)量程的1/3根據管子的耐壓不同而不同)。
同樣在用R×10kΩ檔測ec間(對NPN管)或ce間(對PNP管)的電阻時(shí)表針可能略有偏轉但這不表示管子是壞的。但在用R×1kΩ以下檔測ce或ec間電阻時(shí)表頭指示應為無(wú)窮大否則管子就是有問(wèn)題。
應該說(shuō)明一點(diǎn)的是以上測量是針對硅管而言的對鍺管不適用。不過(guò)現在鍺管也很少見(jiàn)了。另外所說(shuō)的“反向”是針對PN結而言對NPN管和PNP管方向實(shí)際上是不同的。 現在常見(jiàn)的三極管大部分是塑封的如何準確判斷三極管的三只引腳哪個(gè)是b、c、e?三極管的b極很容易測出來(lái)但怎么斷定哪個(gè)是c哪個(gè)是e?這里推薦三種方法:
第一種方法:對于有測三極管hFE插孔的指針表先測出b極后將三極管隨意插到插孔中去(當然b極是可以插準確的),運輸溫度記錄儀測一下hFE值然后再將管子倒過(guò)來(lái)再測一遍測得hFE值比較大的一次各管腳插入的位置是正確的。
第二種方法:對無(wú)hFE測量插孔的表或管子太大不方便插入插孔的可以用這種方法:對NPN管先測出b極(管子是NPN還是PNP以及其b腳都很容易測出是吧?)將表置于R×1kΩ檔將紅表筆接假設的e極(注意拿紅表筆的手不要碰到表筆尖或管腳)黑表筆接假設的c極同時(shí)用手指捏住表筆尖及這個(gè)管腳將管子拿起來(lái)用你的舌尖舔一下b極看表頭指針應有一定的偏轉如果你各表筆接得正確指針偏轉會(huì )大些如果接得不對指針偏轉會(huì )小些差別是很明顯的。由此就可判定管子的c、e極。對PNP管要將黑表筆接假設的e極(手不要碰到筆尖或管腳)紅表筆接假設的c極同時(shí)用手指捏住表筆尖及這個(gè)管腳然后用舌尖舔一下b極如果各表筆接得正確表頭指針會(huì )偏轉得比較大。當然測量時(shí)表筆要交換一下測兩次比較讀數后才能最后判定。這個(gè)方法適用于所有外形的三極管方便實(shí)用。根據表針的偏轉幅度還可以估計出管子的放大能力當然這是憑經(jīng)驗的。
第三種方法:先判定管子的NPN或PNP類(lèi)型及其b極后將表置于R×10kΩ檔對NPN管黑表筆接e極紅表筆接c極時(shí)表針可能會(huì )有一定偏轉對PNP管黑表筆接c極紅表筆接e極時(shí)表針可能會(huì )有一定的偏轉反過(guò)來(lái)都不會(huì )有偏轉。
由此也可以判定三極管的c、e極。不過(guò)對于高耐壓的管子這個(gè)方法就不適用了。 對于常見(jiàn)的進(jìn)口型號的大功率塑封管其c極基本都是在中間(我還沒(méi)見(jiàn)過(guò)b在中間的)。中、小功率管有的b極可能在中間。比如常用的9014三極管及其系列的其它型號三極管、2SC1815、2N5401、2N5551等三極管其b極有的在就中間。當然它們也有c極在中間的。所以在維修更換三極管時(shí)尤其是這些小功率三極管不可拿來(lái)就按原樣直接安上一定要先測一下。
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