1.指针式万用表的基本结构
所谓万用表,是共用一个表头的多功能测量表(通常用MF表示复合仪表),它由多量程直流电压表、多量程交流电压表、多量程直流电流表和多挡位电阻表(又叫欧姆表)组合而成,因此有些技术人员把万用表叫做三用表(或A-V-Ω表)。图1-2所示为368型万用表电路原理。
图1-2368型万用表电路原理图
2.万用表的主要性能
作为检测仪表,万用表有很多严格的技术指标以保证使用的可靠性。为使用方便,万用表的主要技术指标都以图形符号或数据形式印制在表盘上。368型万用表的技术性能标识如图1-3所示。
在表盘上标注的多项内容中,初学者应首先关注以下两项:
(1)电压灵敏度
表头是万用表的核心结构(见图1-4a),是一个高灵敏度的电流表,可等效为一个电流指示器串联一个内阻(即表头线圈的电阻,见图1-4b)。
IM是表头的灵敏度,是表针偏转满度(表针从表盘刻度左端偏转指到右端)时表头线圈中通过的电流,又叫满度电流。表针从左向右的偏转角度与线圈中的直流电流成正比,表盘上的直流刻度是等分的。368型万用表表头的满度电流为40.4μA,再经表头电路(由保护电路和电流扩展电路组成)调为整数,368型万用表表头的满度电流经调整后为50μA。
图1-3368型万用表的技术性能标识
图1-4 磁电仪表的表头结构示意图
万用表的电压灵敏度是把满度电流转换为单位电压的内阻形式表示,所以368型万用表测量直流0.5~250V时的直流电压灵敏度为20kΩ/V(依据电压灵敏度可方便计算各量程的内阻)。实践经验说明,用于电子电路检测的指针式万用表的直流电压灵敏度应不低于20kΩ/V。电压灵敏度参数的倒数(V/20kΩ)值就是万用表表头的满度电流50μA(也是直流电流的最小量程)。
(2)使用时的放置方式
万用表的放置方式会影响表针转动的准确程度,不可忽视。
:表示万用表要水平放置读数。368型万用表的表盘上有此符号,精测应水平放置。
⊥:表示万用表要竖直放置(即垂直放置)读数。
∠:表示万用表使用时要打开支架倾斜放置。368型万用表的底盖上还备有支架,供粗测时倾斜放置,以便观看,如图1-5所示。
图1-53 68型万用表的倾斜放置(www.daowen.com)
3.了解表盘(也叫刻度盘)的各种刻度线与转换开关的对应关系
使用万用表,必须准确掌握选择检测内容、转换开关的位置和刻度线三者的对应关系,特别是扩展功能较多的新型万用表(如368型万用表)。
(1)表盘刻度线及颜色含义
指针式万用表的表盘都固定在表头上,表盘的刻度线都是以表针转动轴为圆心的弧形线,表盘外面是透明的表盘罩。新型表的刻度线都有颜色区分,初学者应首先熟悉最上面的两黑一红刻度线的使用和读数方法。368型万用表表盘上从上向下共有8条刻度线,依次是:
1)电阻(Ω)刻度(黑色),用于测试电阻,为不等分刻度。
2)直流电压(DC V)、直流电流(DC mA)共用的刻度(黑色),为等分刻度。
3)交流电压(AC V)刻度(红色),按正弦交流电的有效值划分刻度,用于测试频率为40~20000Hz范围的正弦交流电压的有效值。
4)一组hFE(晶体管的直流放大倍数)刻度线(两条、蓝色),是×10Ω电阻挡的扩展功能,用于测试硅、锗两类晶体管的β值。
5)LI(负载电流)和LV(负载电压)刻度线(两条、蓝色),电阻挡的辅助刻度,用于指示被测件上的电压、电流,多用于检测PN结正向导通特性,以鉴别PN结的好坏或区分半导体材料。
6)最下面是dB(以dB为单位的交流电压增益)刻度线(红色),是交流电压测试功能的扩展,将正弦交流电的有效值换算为dB。
(2)368型万用表的面板
368型万用表的面板如图1-6所示。
图1-6 368型万用表面板
1)中部是量程转换开关,转换开关可顺时针或逆时针做360°任意旋转,在转换开关的圆周上分为4个主体测量项目:左上部是DC V(直流电压),设置6个挡位;左下部是DC mA(直流毫安),设置4个挡位;右上部是AC V(交流电压),设置5个挡位;右下部是Ω(电阻),设置5个挡位。
2)右下角插孔标有黑色“﹡”符号,是公共端,插黑色表笔。左下角插孔标有红色“+”符号,是常用检测时插红表笔的位置。
3)若检测高于500V的交流或直流电压,应把红表笔移插到标有红色1500V的插孔,同时将转换开关拨到交流或直流电压挡的最高挡位(500V),可检测1500V以内的高压。
4)若检测大于0.25A的直流电流,应将红表笔移插到标有红色DC 2.5A的插孔,可检测2.5A之内的直流电流。
5)在黑表笔插孔的旁边有一个用于检测晶管直流放大倍数(hFE)的4孔插座,是两个表笔插口之间的附加电路(见图1-2),也可用于对单只元器件的其他项目检测,省去表笔操作。
【边学边练】
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