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指針式萬用表原理與使用

知識百科

 “萬用表”是萬用電表的簡稱 ， 它是我們電子制作中一個必不可少的工具 。 萬用表能測量電流、電壓、電阻、有的還可以測量三極管的放大倍數 ， 頻率、電容值、邏輯電位、分貝值等 。 萬用表有很多種 ， 現在最流行的有機械指針式的和數字式的萬用表（見圖） 。 它們各有優點 。 對于電子初學者 ， 建議使用指針式萬用表 ， 因為它對我們熟悉一些電子知識原理很有幫助 。 下面我們介紹一些機械指針式萬用表的原理和使用方法 。
萬用表的基本原理
萬用表的基本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 。 下面分別介紹 。
·測直流電流原理
如圖1a所示 ， 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 。
·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 。   ·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 。
·測電阻原理
如圖1d所示 ， 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
萬用表（以105型為例）的表盤 。 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 。
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 。 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 。