复习要求

（1）掌握指针式万用表、数字万用表的组成及基本工作原理。

（2）掌握用指针式万用表测量电阻、电流、电压的方法。

（3）掌握用数字式万用表测量电阻、电流、电压的方法。

知识要点

一、使用指针式万用表（MF-47型指针式万用表）

1.指针式万用表的功能

MF-47型指针式万用表是一种高灵敏度、多量程的携带式仪表，共有26个基本测量量程，可测量交、直流电压，直流电流，直流电阻，音频电平等，也可用于测量电容、电感参数、二极管、三极管极性等。

2.指针式万用表的组成

MF-47型指针式万用表主要由测量机构、测量电路、转换装置等组成。

①外部结构由外壳、表头、表盘、机械调零旋钮、电阻挡调零旋钮、转换开关、专用插座、表笔插孔等组成。

②内部结构由电池、电阻、电容、电感、二极管、三极管等元件组成的测量电路组成。

图3-1　直流电压测量原理图

3.指针式万用表工作原理

指针式万用表的电路结构主要包括直流电压测量电路、直流电流测量电路、交流电压测量电路和电阻测量电路。

（1）直流电压测量电路

扩大直流电压的量程是通过串联电阻进行分压来实现的，改变串联电阻阻值就可以改变测量范围。测量电路如图3-1所示。

MF-47型指针式万用表表头是一只内阻为2 kΩ，量程为50μA的直流微安表。

（2）直流电流测量电路

为了扩大测量量程，需并联分流电阻，改变并联电阻阻值就可以改变测量范围。测量电路如图3-2所示。

图3-2　直流电流测量电路图

（3）交流电压测量电路

万用表表头是一个直流微安表，不能用于测量交流电压。测量交流电压时，安装一个并、串式半波整流电路，将交流电转换成直流电。然后利用扩大直流电压测量量程的方法，得到交流电压测量电路。测量时，红黑表笔不分正负。测量电路如图3-3所示。

（4）电阻测量电路

在表头上串联和并联合适的电阻，同时串联一节电池，让电流经过被测电阻，使表头指针偏转，从而读出测量阻值。改变分流电阻的阻值，就可以改变电阻测量量程。电路如图3-4所示。

4.指针式万用表使用方法

（1）测量直流电压

①调零：进行机械调零，使指针指向左面0刻度线位置。

②选挡：选择合适量程，量程要大于被测电压。

③测量：将红黑表笔并在被测电路两端，红表笔接高电位，黑表笔接低电位。

图3-3　交流电压测量电路图

图3-4　电阻测量电路图

④读数：直流电压值=电压值/格×格数，表针尽量指在满刻度的2/3以上位置，读出数值为电压有效值。

注意：①先选择量程再测量，挡位由大换到小。②测量注意表笔正负极不要接反。③换挡位需断电。④测量高于1 000 V电压时，需把红表笔插入2 500 V高压插孔。⑤测量完毕后，将挡位拨到交流最大量程或OFF挡位。

（2）测量交流电压

①调零：进行机械调零，使指针指向左面0刻度线位置。

②选挡：选择合适量程，量程要大于被测电压。

③测量：将红黑表笔并在被测电路两端，不分正负极性。

④读数：交流电压值=电压值/格×格数，表针尽量指在满刻度的2/3以上位置，读出数值为电压有效值。

注意：①先选择量程再测量，挡位由大换到小。②换挡位需断电。③测量高于1 000 V电压时，需把红表笔插入2 500 V高压插孔。④测量完毕后，将挡位拨到交流最大量程或OFF挡位。

（3）测量直流电流

①调零：进行机械调零，使指针指向左面0刻度线位置。

②选挡：选择合适量程，量程要大于被测电流。

③测量：将红黑表笔串联在被测电路中，红表笔接高电位，黑表笔接低电位。

④读数：直流电流值=电流值/格×格数，表针尽量指在满刻度的2/3以上位置。

注意：①先选择量程再测量，挡位由大换到小。②测量注意表笔正负极不要接反。③换挡位需断电。④测量高于5 A电流时，需把红表笔插入5 A插孔。⑤测量完毕后，将挡位拨到交流最大量程或OFF挡位。

（4）测量电阻

①调零：进行机械调零，使指针指向左面0刻度线位置。②选挡：选择合适量程，将两只表笔短接进行电阻调零。

③测量：将红黑表笔并联在电阻两端，两只手不能同时接触电阻器两个引脚，防止测量数据不准确。

④读数：电阻值=指针读数×倍率，表针尽量指在满刻度的1/2位置。

注意：①测量前先调零。②手不要接触电阻两端。③断电测量电阻。④测量完毕后，将挡位拨到交流最大量程或OFF挡位。

二、使用数字万用表

数字万用表采用了大规模集成电路和液晶数字显示技术，主要由液晶显示器、量程转换开关和表笔插孔组成。以下是DT 9205数字万用表的使用。

1.电阻挡的使用

①将红表笔插入V/Ω插孔，黑表笔插入COM插孔，打开万用表电源开关。

②将功能开关旋至Ω挡中合适的量程，在开路状态时显示屏显示1。

③将红黑表笔并联在电路两端，等待读数稳定后再读出电阻值；若在测量时，显示屏显示1，表示电阻阻值超过了量程，应选择更高的量程；若量程选择太大，显示屏显示0，应减小量程。

④对于大于1 MΩ的电阻，需要等待几秒后读数才能稳定。

2.直流电压挡的使用

①将红表笔插入V/Ω插孔，黑表笔插入COM插孔，打开万用表电源开关。

②将功能开关旋至直流电压档中合适的量程，将红黑表笔并联在被测电路两端，注意红表笔接高电位，黑表笔接低电位。

③若表笔接反，电压数值左边会显示负号；若显示屏显示1，表示被测电压超过了量程，应选择更高的量程。

④不要测量1 000 V以上的电压，容易损坏内部电路。

3.交流电压挡的使用

①将红表笔插入V/Ω插孔，黑表笔插入COM插孔，打开万用表电源开关。

②将功能开关旋至交流电压挡中合适的量程，红黑表笔不分正负极性。

③若显示屏显示1，表示被测电压超过了量程，应选择更高的量程。

④不要测量700 V以上的电压，容易损坏内部电路。

4.直流电流挡的使用

①当测量电流小于200 mA时，红表笔插入200 mA插孔；当测量电流大于200 mA时，红表笔插入10 A插孔，黑表笔插入COM插孔，打开万用表电源开关。

②将功能开关旋至直流电流挡中合适的量程，将红黑表笔串联在被测电路中。

③显示屏没有负号显示，说明红表笔为电压正极；有负号，说明红表笔接的电压负极；若显示屏显示1，表示被测电压超过了量程，应选择更高的量程。

5.测量电容器

①将电容两端短接，对电容放电。

②将功能开关转换为电容的合适量程。

③将电容器直接插入电容测量插座“CX”，等待读数稳定后再读数。也可以用电阻挡进行测量。

6.测量二极管

将功能开关转换置于二极管挡，将红黑表笔分别接二极管的两端，如果显示1为溢出，表示反向。需交换表笔，这时显示的数值为二极管的正向压降值，红表笔接的引脚为正极，黑表笔接的引脚为负极。显示正向压降为0.2～0.3 V，为锗材料；显示正向压降为0.5～0.7 V，为硅材料。如果以上两次测量均为溢出，表示二极管已损坏。发光二极管的导通电压相对较大，为1.7～3.5 V。

7.测量三极管

三极管3个引脚，正反测6次，其中有4次显示开路，只有两次显示压降值。具体测量方法如下：

①将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V/Ω插孔。

②将功能开关置于二极管挡，打开数字万用表开关。

③找基极：将三极管的3个引脚进行标号，为1、2、3，假设1脚为基极，红表笔接1脚，黑表笔分别接2脚和3脚，若两次都导通，显示数值相同，则1脚为基极并且为NPN型；若用黑表笔接1脚，红表笔分别接2脚和3脚，若两次都导通，显示数值相同，则1脚为基极并且为PNP型。

④找集电极和发射极：将功能开关置于hFE挡，把待测三极管2、3脚插入c、e插孔中，记录显示屏的数值；然后将2、3脚对调插入c、e插孔中，观察显示屏数值。两次测量数据比较，数值大的一次插入方法正确。

典型例题(www.daowen.com)

1.如图3-5所示为万用表测量直流电压的原理电路图，“a”“b”“c”“d”分别表示不同的直流电压挡位，其中最高直流电压挡位应是（　）（选自2019年高考题）

A.“a”挡位　B.“b”挡位　C.“c”挡位　D.“d”挡位

图3-5　电路图

解题思路：扩大直流电压的量程是通过串联电阻进行分压来实现的，电阻越多，分压越多，量程越大。a挡的电压为URI+U表头，而d挡是UR1+UR2+UR3+UR4+U表头，，所以最高直流电压挡位是d。

例2：用指针式万用测量交流电压时，将万用表转换开关旋转至交流电压量程10 V挡，表头指针偏转停止后，读数是6，则被测电压的测量值为（　）。（选自2014年高考题）

A.0.6 V　B.6 V　C.60 V　D.600 V

解题思路：根据题意可知，万用表量程为10 V，也就是指针满偏电压为10 V，测量交流电压后，指针读数为6 V，因此，根据万用表测量电压方法读出测量电压为6 V。

例3：某同学用MF-47型万用表R×10 k挡测量电阻时，调零时发现无法调到零点，于是取出表中的电池，用万用表来测量它的电压。请你按测量的正确步骤按顺序排列出来。

①把万用表红、黑表笔短接进行欧姆调零；②把万用表红表笔接电池负极，黑表笔接电池正极；③在刻度盘上读出电压值；④把转换开关拨到DC2.5 V挡；⑤把转换开关拨到DC10 V挡；⑥把转换开关拨到AC50 V挡；⑦把万用表红表笔接电池正极，黑表笔接电池负极；⑧测量完毕把转换开关拨到交流电压最高挡；⑨观测万用表指针是否在零刻度，进行机械调零；⑩把万用表转换开关拨到AC10 V挡。

解题思路：根据万用表使用方法可知，万用表在使用之前应进行机械调零，使指针指示在零刻度上，然后根据题意可知，这位同学是用万用表测量电压，接下来操作步骤应该为：①选择DC10 V量程；②把万用表红表笔接电池正极，黑表笔接电池负极进行测量；③在刻度盘上读出电压数据；④测量结束后，将转换开关拨到交流电压最高挡。因此，正确的操作步骤顺序应该为：⑨⑤⑦③⑧。

例4：某同学发现电阻R的阻值表示不清，请你用如图3-6所示中给定的元器件和设备，帮他连接测量电阻R的电路，并分析这样连接方式属于什么测量方法。

解题思路：根据所学知识可知，测量方法有直接测量、间接测量及组合测量，再结合题意分析，该题给出了电压表和电流表。因此，只能利用电压表并联在电阻R两端测量出电压，利用电流表串联在电路中测量电流，通过欧姆定律，计算出电阻阻值，因此，这样的连接方式属于间接测量法，电路连接图如图3-7所示。

图3-6

图3-7

习题练习

一、填空题

1.指针式万用表主要由________、测量电路及转换开关3个主要部分组成。

2.MF-47型指针式万用表使用前，调整________旋钮，使表头指针指在表盘刻度线左端零位置上。

3.万用表使用结束后，应将万用表的转换开关置于________。

4.震宇MF-47型万用表是一种高灵敏度、多量程的携带式仪表，该表共有________个基本量程和7个附加量程。

5.在数字万用表中，当显示________时，表示电池低于工作电压。

6.数字万用表主要采用了________________________和液晶数字显示技术。

7.用指针式万用表测量电阻阻值，量程为R×100，指针读数为47，该电阻阻值为________。

8.用数字万用表测量直流电压时，若显示屏显示1，表示__________________。

9.用指针式万用表测量交流电压，量程为10 V，读数为6，电压测量值为________。

10.数字万用表主要由液晶显示器、________和表笔插孔组成。

二、判断题

1.指针式万用表中的黑表笔是接内部电池的负极，红表笔是接内部电池的正极。（　）

2.测量电流或电压时，应该先断电再选择挡位进行测量。　（　）

3.用数字万用表测量750 V交流电压时，可以随意拨动挡位。　（　）

4.震宇MF-47型指针万用表可以用来测量三极管放大倍数hFE。　（　）

5.在选择电阻挡进行测量时，每变换一次量程都需要进行机械调零和电阻调零。（　）

6.测量中产生的误差是由于万用表本身的精度不够造成的。　（　）

7.要扩大直流电压表的量程，需要在电压表内部电路中串联电阻才能实现。　（　）

8.万用表中的交流电压测量电路中，两只二极管的作用是保护电路。　（　）

9.数字式万用表测量电阻时，可以不进行电阻调零。　（　）

10.用指针式万用表测量电阻时，应选择适当的倍率，最好使指针指示在表盘刻度线的1/2～2/3。　（　）

三、选择题

1.用指针式万用表测直流电压和测电阻时，若红表笔插入万用表的（+）插孔，则（　）。

A.测电压时电流从红表笔流入万用表，测电阻时电流从红表笔流出万用表

B.测电压、电阻时，电流都是从红表笔流入万用表

C.测电压、电阻时，电流都是从红表笔流出万用表

D.测电压时，电流从红表笔流出万用表；测电阻时，电流从红表笔流入万用表

2.用数字式万用表测量一个10 kΩ的电阻，挡位为R×2 k，结果表上显示值为“1”，则表明（　）。

A.表已损坏　B.超过量程　C.电阻值过小　D.表的精确度不够

3.万用表测量电阻时，电阻调零后，用R×100挡位测量电阻阻值，发现表针偏转角度小，那么下列说法正确的是（　）。

A.阻值太大

B.测量挡位选择太大

C.为了使电阻阻值测量更准确，应选用R×1 k挡，并重新进行电阻调零　

D.为了使电阻阻值测量更准确，应选用R×10挡，并重新进行电阻调零

4.用指针式万用表测量二极管，指针指示位置如图3-8所示，表明该二极管（　）。

A.正常　B.内部短路　C.内部开路　D.性能不稳定

图3-8

5.利用万用表测量电阻，下列说法中错误的是（　）。

A.测量前需要进行机械调零使指针指示在左端零刻度线位置上

B.每次换挡后必须重新进行电阻调零

C.待测电阻如果是连接在某电路中，需要把电阻与其他元件断开后再进行测量

D.两个表笔要与待测电阻接触良好才能测得比较准确，因此，应该用两个手分别将两个表笔与电阻两端紧紧捏在一起

6.甲、乙两个同学使用电阻挡测量同一个电阻，他们都选择R×100挡，并都能正确操作。他们发现指针偏转太小，于是甲就把挡位旋到R×1 k挡，乙把挡位旋到R×10挡，但乙经过重新电阻调零，而甲没有电阻调零。则以下说法正确的是（　）。

A.甲选挡位错误，而操作正确　B.乙选挡位正确，而操作错误　

C.甲选挡位错误，操作也错误　D.乙选挡位错误，而操作正确

7.下列关于指针式万用表的使用和连接，说法正确的是（　）。

A.测量电阻前要使红黑表笔相接，调节机械调零旋钮，使表头的指针指零

B.红表笔与表内电池的正极相接，黑表笔与表内电池的负极相接

C.红表笔与表内电池的负极相接，黑表笔与表内电池的正极相接

D.测量电阻时，表针偏转角度越大，待测电阻阻值就越大

8.为了测量电阻阻值的准确性，下列不属于测量准备工作的是（　）。

A.万用表水平放置　B.进行机械调零和电阻调零

C.选择合适量程　D.万用表转换开关置于OFF位置

图3-9

10.用数字式万用表测量正常的锗材料二极管时，黑表笔接二极管的负极，红表笔接二极管的正极，数字万用表的显示屏显示应为（　）。

A.1　B.0.7　C 0.3　D.0

四、作图题

1.在图3-10中写出MF-47型万用表中各部分的名称或作用。

图3-10

2.将图3-11中的元件连接成万用表的直流电流测量电路。

图3-11

五、问答题

1.怎样用数字万用表测量晶体二极管？

2.怎样用数字万用表测量三极管？

3.怎样用指针式万用表测量电阻？