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1.1.1 认识和学会选用万用表

加油站1——熟悉万用表的类型及功能

1.万用表的类型

万用表的类型常见的可分为指针式万用表和数字式万用表两大类。指针式万用表是以表头为核心部件的多功能测量仪表,测量值靠表头指针指示读取,读取不太方便。数字式万用表的测量值由液晶显示屏直接以数字的形式显示,有些还带有语音提示、波形显示等功能,使用更加方便。

万用表的型号很多,外形各异,常用的有台式、手持式、笔式、钳形和叉形万用表等,如图1-1所示。

图1-1 常见万用表

图1-1 常见万用表(续)

表1-1列出了数字式万用表和指针式万用表的比较,它们各有方便之处,应根据需要选用。对于初学者,应当使用指针式万用表;对于非初学者,可以两种万用表配合使用。

表1-1 数字式万用表和指针式万用表的比较

2.万用表的功能

万用表是电工最常用的测试仪表之一,它的基本功能是测量电压、电流和电阻,因此又称为多用表或三用表。有的万用表还具有测量晶体管的主要参数、电容器的电容量、音频电平、电感线圈的电感量等派生功能。万用表派生越多,使用越方便。万用表的功能如图1-2所示。

图1-2 万用表的功能

加油站2——认识万用表外部结构

一般来说,万用表的面板上都设计有表头(或显示屏)、挡位选择开关和表笔插孔等。

1.指示或显示装置

指针式万用表的表头是灵敏电流计,表头上的刻度板上印有各种符号、刻度线及数值;数字式万用表的显示装置一般采用显示屏,如图1-3所示。

图1-3 万用表的指示或显示装置

2.量程选择装置

万用表的量程选择开关是一个多挡位的旋转开关,用来选择测量项目及其量程,如图1-4所示。

图1-4 量程选择装置

3.表笔及插孔

万用表的表笔分为红、黑两种颜色,通常情况下,红表笔插入标有“+”或红色的插孔,黑表笔插入标有“-”或黑色的插孔,如图1-5所示。万用表上的表笔插孔一般有3~4个,黑表笔的插孔只有1个;红表笔应该插入哪个插孔,要根据具体测量参数及量程来决定。

图1-5 表笔及其插孔

加油站3——学习选用指针式万用表

1.准确度的选择

万用表的精度一般用准确度表示,它反映了仪表基本误差的大小。准确度越高,则测量误差越小。万用表的准确度分7个等级:0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0。近年来随着仪表工业的迅速发展,我国已能制造0.05级的指示仪表。

一般万用表的准确度多为2.5级(如MF47、MF30等),一般标注在表盘适当的位置,如图1-6所示。

图1-6 万用表的准确度

万用表的基本误差范围如表1-2所示,具体数值可从万用表的表盘上查出。

表1-2 万用表的基本误差范围

2.灵敏度的选择

万用表的灵敏度可分为表头灵敏度和电压灵敏度(含直流电压灵敏度和交流电压灵敏度)两个指标。

(1)表头灵敏度。万用表所用表头的满量程值Ig(即满度电流),称为表头灵敏度,Ig一般为9.2~200μA,Ig越小,说明表头灵敏度越高。高灵敏度表头一般小于10μA,中灵敏度表头通常为30~100μA,超过100μA就属于低灵敏度表头。

(2)电压灵敏度。万用表的电压灵敏度等于电压挡的等效内阻与满量程电压的比值,其单位是Ω/V或kΩ/V,该数值一般标在仪表盘上,如图1-7所示。

图1-7 万用表的灵敏度

直流电压灵敏度是万用表的主要技术指标,交流电压灵敏度受整流电路的影响,一般低于直流电压灵敏度。例如,500型万用表的直流电压灵敏度为20kΩ/V,交流电压灵敏度则降低到4kΩ/V;电压灵敏度越高,万用表的内阻(即仪表输入电阻)越高,可以测量内阻的信号电压就越高。

3.电流挡内阻的选择

电流挡的内阻越小,测量电流时万用表所消耗的电功率越低。

4.功能的选择

一般来说,万用表测量的项目越多,量程范围越大,万用表越好,但价格也较高。初学者对万用表的要求不是很高,可选用量程功能较少的万用表。

表1-3列出了指针式万用表的测量功能及测量范围。其中,电阻挡为有效量程,括号内的数值是少数万用表所能达到的指标。

表1-3 万用表的测量功能及测量范围

续表

5.阻尼性能的选择

在测量时,指针在偏转过程中会由于惯性的影响不能迅速停止在指示位置上,指针在指示位置左右摆动会给测量带来影响。这就要求仪表可动部分在测量中能迅速停止在稳定的偏转位置上,并且要求稳定的时间越短越好,即阻尼性能要好。

6.外形与操作方便性的选择

目前常见的万用表有便携式、袖珍式、超薄袖珍式(如国产7003型)、折叠式、指针/数字双显示(如7032型)等多种类型。

选择大刻度盘的万用表,有助于减小读数误差。有些万用表的刻度盘上带反射镜,能减小视差。新型万用表的表笔和插口都增加了防触电保护措施,插口改成隐埋式,表面无金属裸露部分。

从使用角度看,所有的开关、旋钮均应转动灵活、接触良好,操作力求简便。大多数万用表只用一只转换开关,操作比较方便。也有些万用表将功能开关与量程开关分别设置,或把两者组合设置,通过适当的配合来选择测量项目及量程。例如,上海第四电表厂生产的MF64、MF368A/B型万用表都增加了正、负极性转换开关,可避免在测量电压时出现反偏打针的现象。

7.过载保护装置的选择

新型万用表采用了多种保护措施,除用保险管做线路保护之外,还增加了表头过载保护电路,能大大减少因误操作引起的事故。

注意:即使万用表采用了保护电路,仍有过载的可能性,操作人员必须小心谨慎,避免因误操作而使仪表损坏。

加油站4——学习选用数字式万用表

1.显示位数和准确度的选择

显示位数和准确度是万用表的两个最基本也是最重要的指标,两者之间关系紧密。一般来讲,万用表显示位数越高,其准确度也就越高,反之相反。显示位数有两种方式,即计数显示和位数显示。计数显示是万用表显示位数范围的实际表达,例如,3000位计数显示,表示万用表最高显示值可到3999,而1000位计数显示只能到1999。在测量、调试高灵敏的微小电信号中,高灵敏度的万用表将会发挥更大的作用。

数字式万用表根据显示数字位数的不同分为三位半(3 1/2)、四位半(4 1/2)、五位半(5 1/2)、六位半(6 1/2)、七位半(7 1/2)和八位半(8 1/2)数字式万用表,如图1-8所示。所谓三位半(或3.5位),是指最多同时出现4个数字,最前面的一个数只能是“0”或“1”(0也可消隐,即不显示)。同理,四位半数字式万用表最多同时出现5个数字,最前面的一个数只能是“0”或“1”。

图1-8 数字表的数字位数

注意:选用万用表时,应根据测量精度的要求,选用准确度合适的数字式万用表,以保证测量误差限定在允许的范围之内。

2.功能和测量范围的选择

一般来讲,普通的数字式万用表都能测试交、直流电压,交、直流电流,电阻、线路通断等,但有的万用表为了降低成本,不设置交流电流测试功能。在此基础上,有的万用表考虑使用方便,增加了其他一些功能,如二极管测试挡、晶体三极管放大倍数(h FE )测试挡、电容、频率、温度测试挡等。随着电子技术的发展,有些厂家在传统参数和元器件测试的基础上,增加了更先进的功能,如占空比测试,dBm值测试,最大、最小值记录保持功能等。有的仪表还有IEEE-488接口(可程控仪器和自动测试系统设计的专用接口)或RS-232接口(串行通信接口,可实现投影机与中控设备的连接,实现远程操控与指令编写)等功能。

3.种类的选择

现在很多数字式万用表都具有手动量程和自动量程选择,有的还有过量程能力,在测量值超过该量程但未达到最大值时可不用换量程,从而提高准确度和分辨力。

(1)普及型数字式万用表。普及型数字式万用表的结构、功能较为简单,一般只有5个基本测量功能:DCV、ACV、DCA、ACA、Ω及h FE 。这种万用表的价格低廉,精度一般为三位半,如DT-830、DT-840等,如图1-9所示。

(2)多功能型数字式万用表。多功能型数字式万用表较普及型数字式万用表主要是增加了一些实用功能,如电容容量、高电压、大电流的测量等,有些还有语音功能。常见型号有DT-870、DT-890、DT-9205等,如图1-10所示。

图1-9 普及型数字式万用表

图1-10 多功能型数字式万用表

(3)高精度多功能型数字式万用表。高精度多功能型数字式万用表精度在四位半及以上。除常用测量电流、电压、电阻、三极管放大系数等功能外,还可测量温度、频率、电平、电导及高电阻(可达10000MΩ)等,有些还有示波器功能、读数保持功能。常见型号有DT-930F、DT930F+、DT-980等,如图1-11所示。

图1-11 高精度多功能型数字万用表

(4)专用数字仪表。专用数字仪表是指专用于测量某一物理量的数字仪表,如数字电容表、电压表、电流表、电感表、电阻表等。常见袖珍式专用仪表如DM-6013、DM-6013A数字电容表,DM6243、DL6243数字式电容电感表,数字功率计,DM6040D型LCR测量仪(可测电感、电容和电阻),数字温度计,数字绝缘电阻测试仪等,如图1-12所示。

(5)数字/模似双显示数字式万用表。如图1-13所示,数字/模拟双显示数字式万用表采用数字量和模拟量同时显示,可以观察正在变动的量值参数,弥补数字表对检测对象在不稳定状态时出现的不断跳字的缺陷,兼有模拟表与数字表的优点。

图1-12 专用数字仪表

图1-13 数字/模拟双显示数字式万用表

4.稳定性和安全性的选择

与大多数仪器一样,数字式万用表本身也有测量稳定性,其测量结果的准确性与其使用时间、环境温度、湿度等有关。如果万用表的稳定性比较差,在使用一段时间后,有时会出现测量同一信号时,其结果自相矛盾,即测量结果不一致的现象。

万用表的安全性非常重要,有些万用表设置了比较完善的保护功能,如插错表笔线时,会自动产生蜂鸣报警、短路保护等。所以对于数字式万用表的选购,不要盲目贪图便宜,要实用、好用才行。 EwAeiBZnPaQz+J4sxng4Muau5ZdzdXAw5jGTEuH/8HjytHaGAkOwkIIqf1gs1bmI

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