指針式萬用表

指針式萬用表

測量儀表
指針式萬用表是一種多功能、多量程的測量儀表,一般萬用表可測量直流電流、直流電壓、交流電流、交流電壓、電阻和音頻電平等,有的還可以測交流電流、電容量、電感量及半導體的一些參數(如β)。
  • 中文名:指針式萬用表
  • 本質:測量儀表
  • 可測量:直流電流、直流電壓
  • 工作原理:利用一隻靈敏的磁電式直流電流表

基本工作原理

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。

1.測直流電流原理。

在表頭上并聯一個适當的電阻(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,就能改變電流測量範圍。

2.測直流電壓原理。

在表頭上串聯一個适當的電阻(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範圍。

3.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,将交流進行整流變成直流後再通過表頭,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。

4.測電阻原理。

在表頭上并聯和串聯适當的電阻,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。

基本使用方法

1.測試前,首先把萬用表放置水平狀态,并視其表針是否處于零點(指電流、電壓刻度的零點),若不在,則應調整表頭下方的“機械零位調整”,使指針指向零點。

2.根據被測項,正确選擇萬用表上的測量項目及量程開關。

如已知被測量的數量級,則就選擇與其相對應的數量級量程。

如不知被測量值的數量級,則應從選擇最大量程開始測量,當指針偏轉角太小而無法精确讀數時,再把量程減小。一般以指針偏轉角不小于最大刻度的30%為合理量程。

3.萬用表作為電流表使用

①把萬用表串接在被測電路中時,應注意電流的方向。如果不知被測電流的方向,可以在電路的一端先接好一支表筆,另一支表筆在電路的另—端輕輕地碰一下,如果指針向右擺動,說明接線正确。如果指針向左擺動(低于零點),說明接線不正确,應把萬用表的兩支表筆位置調換。

②在指針偏轉角大于或等于最大刻度30%時,盡量選用大量程檔。因為量程愈大,分流電阻愈小,電流表的等效内阻愈小,這時被測電路引入的誤差也愈小。

③在測大電流(如500mA)時,千萬不要在測量過程中撥動量程選擇開關,以免産生電弧,燒壞轉換開關的觸點。

4.萬用表作為電壓表使用

①把萬用表并接在被測電路上,在測量直流電壓時,應注意被測點電壓的極性,即把紅表筆接電壓高的一端,黑表筆接電壓低的一端。

如果不知被測電壓的極性,可按前述測電流時的試探方法試一試,如指針向右偏轉,則可以進行測量;如指針向左偏轉,則把紅、黑表筆調換位置,方可測量。

②與上述電流表一樣,為了減小電壓表内阻引入的誤差,在指針偏轉角大于或等于最大刻度的30%時,測量盡量選擇大量程檔。因為量程愈大,分壓電阻愈大,電壓表的等效内阻愈大,這對被測電路引入的誤差愈小。

如果被測電路的内阻很大,就要求電壓表的内阻更大,才會使測量精度高。此時需換用電壓靈敏度更高(内阻更大)的萬用表來進行測量。

③在測量交流電壓時,不必考慮極性問題,隻要将萬用表并接在被測兩端即可。

另外,一般也不必選用大量程檔或選高電壓靈敏度的萬用表。因為一般情況下,交流電源的内阻都比較小。值得注意的是被測交流電壓隻能是正弦波,其頻率應小于或等于萬用表的允許工作頻率,否則就會産生較大誤差。

④不要在測較高的電壓(如220V)時撥動量程選擇開關,以免産生電弧,燒壞轉換開關關的觸點。

⑤在測量大于或等于100V的高電壓時,必須注意安全。最好先把—支表筆固定在被測電路的公共地端,然後用另一支表筆去碰觸另一端測試點。

⑥在測量有感抗的電路中的電壓時,必須在測量後先把萬用表斷開再關電源。不然會在切斷電源時,因為電路中感抗元件的自感現象,會産生高壓而可能把萬用表燒壞。

5.萬用表作為歐姆表使用

①測量時應首先調零。即把兩表筆直接相碰(短路),調整表盤—下面的零歐調整器使指針正确指在0歐處。這是因為内接幹電池随着使用時間加長,其提供的電源電壓會下降,在Rx=0時,指針就有可能達不到滿偏,此時必須調整Rw,使表頭的分流電流降低,來達到滿偏電流Ig的要求。

②為了提高測試的精度和保證被測對象的安全,必須正确選擇合适的量程檔。一般測電阻時,要求指針在全刻度的20%—80%的範圍内,這樣測試精度才能滿足要求。

③用作歐姆表使用時,對外電路而言,紅表筆接幹電池的負極,黑表筆接幹電池的正極。

④測量較大電阻時,手不可同時接觸被測電阻的兩端,不然,人體電阻就會與被測電阻并聯,使測量結果不正确,測試值會大大減小。

另外,要測電路上的電阻時,應将電路的電源切斷,不然不但測量結果不準确(相當再外接—個電壓),還會使大電流通過微安表頭,把表頭燒壞。同時,還應把被測電阻的一端從電路上焊開,再進行測量,不然測得的是電路在該兩點的總電阻。

6.使用完畢不要将量程開關放在歐姆檔上。為了保護微安表頭,以免下次開始測量時不慎燒壞表頭。測量完成後,應注意把量程開關撥在直流電壓或交流電壓的最大量程位置,千萬不要放在歐姆檔上,以防兩支表筆萬—短路時,将内部幹電池全部耗盡。

注意事項

萬用表是比較精密的儀器,如果使用不當,不僅造成測量不準确且極易損壞。但是,隻要我們掌握萬用表的使用方法和注意事項,謹慎從事,那麼萬用表就能經久耐用。使用萬用表時應注意如下事項:

(1)測量電流與電壓不能旋錯擋位。如果誤将電阻擋或電流擋去測電壓,就極易燒壞電表。萬用表不用時,最好将擋位旋至交流電壓最高擋,避免因使用不當而損壞。

(2)測量直流電壓和直流電流時,注意“+”“-”極性,不要接錯。如發現指針開反轉,既應立即調換表棒,以免損壞指針及表頭。

(3)如果不知道被測電壓或電流的大小,應先用最高擋,而後再選用合适的檔位來測試,以免表針偏轉過度而損壞表頭。所選用的擋位愈靠近被測值,測量的數值就愈準确。

(4)測量電阻時,不要用手觸及元件的裸體的兩端(或兩支表棒的金屬部分),以免人體電阻與被測電阻并聯,使測量結果不準确。

(5)測量電阻時,如将兩支表棒短接,調“零歐姆”旋鈕至最大,指針仍然達不到0點,這種現象通常是由于表内電池電壓不足造成的,應換上新電池方能準确測量。

(6)萬用表不用時,不要旋在電阻檔,因為内有電池,如不小心易使兩根表棒相碰短路,不僅耗費電池,嚴重時甚至會損壞表頭。

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