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2.1
万用表测试技能

2.1.1 MF47 型万用表

万用表是电压表、电流表、欧姆表的有机组合,它是电工最常用的测试仪表之一。指针式万用表的型号很多,下面以 MF47 型万用表为例来说明万用表的使用方法。

(1)万用表正面(如图 2-1 所示)上部是微安表,中间有一个机械调零器,用以校准表针的零位。下部为操作面板,面板中央为测量选择开关,左下角有正、负表笔插孔,右下角有交直流 2500V 5A 专用插孔,右上角为欧姆挡调零旋钮,左上角是晶体管插孔。

图 2-1 MF47 型万用表正面

图 2-2 万用表的挡位及量程

2 MF47 型万用表可以测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻,以及音频电子、电容、电感、晶体管放大倍数等,共有 8 大类 34 个量程可供选择,如图 2-2 所示。

3 MF47 型万用表上共有六条标度尺,如图 2-3 所示。从上往下依次是电阻刻度线、电压电流刻度线、晶体管 β 值刻度线、电容刻度线、电感刻度线及电平刻度线。刻度盘上有反光镜,用以消除测量时的视差。在观察读数时,眼睛的视线要与刻度垂直。

注意:读数时眼睛看到的指针应与表盘上的弧形反射镜里的虚像重合;否则,会影响到读数的准确性。

图 2-3 万用表的标度尺

在电压、电流等均匀标度尺上读取数据时,如果指针停留在两条刻度线之间的某一位置,应将两刻度线之间的距离等分后再估读一个数据,一般要精确到十分位。在欧姆标度尺上只有一组数字,选择“ R×1 ”挡时,应在标度尺上直接读取数据,在选择其他挡位时,应乘以相应的倍数。必须指出的是,欧姆标度尺的刻度是不均匀的,当指针停留在两条刻度线之间的某一位置时,读取数据时要根据左边和右边刻度缩小或扩大的趋势来进行估计,尽量减少读数的误差。

图 2-4 MF47 型万用表的电池盒

(4)测量电阻必须使用万用表内部的直流电源。其背面电池盒的左边是低压电池仓,装入一枚 1.5V 2 号电池;右边是高压电池仓,装入一枚 15V 的层叠电池,如图 2-4 所示。现在有的厂家生产的 MF47 型万用表,“ R×10k ”挡使用的是 9V 层叠电池。

5 )打开万用表后盖,可以看到所有元器件均与表头和操作面板安装在一起,如图 2-5 所示。后盖中部有一块金属板,以屏蔽电磁干扰。

图 2-5 打开后盖的万用表

图 2-6 内部电路板

6 )内部电路板如图 2-6 所示。大圆形物体是表头,表头上方是两枚电池,表头下方是电路板。电路板中央为测量选择波段开关,电阻等元件有序地排列在波段开关周围。为防止在使用中置错挡位而烧毁表头,一般采用二极管保护表头。在图 2-5 中可看到,两个硅二极管互为反向地并联在表头两端,使表头两端电压不超过 0.7V 。表头右上部及其左侧的两个微调电阻,供校准万用表时用。

7 MF47 型万用表共有 4 个表笔插孔,如图 2-7 所示。面板左下角是正、负表笔插孔。习惯上将红表笔插入“ + ”(正)插孔,黑表笔插入“ COM ”(负)插孔。面板下部左上角为晶体管插孔,插孔左边标注“ N ”,表示检测 NPN 型晶体管时插入此孔;插孔右边标注“ P ”,表示检测 PNP 型晶体管插入此孔。面板下部右上角为零欧姆调节旋钮,用于测电阻前校准欧姆挡“ 0 Ω ”的指针位置。面板右下角是交直流“ 2500V ”和“ 10A ”的红表笔专用插孔,当测量 2500V 交、直流电压时,红表笔插入“ 2500V ”专用插孔;当测量 10A 直流电流时,红表笔插入“ 10A ”专用插孔。

图 2-7 点表笔的插接法

万用表表笔的插接法,可以总结为如下口诀。

操作口诀

红插正孔黑插负,任何情况黑不动。

若遇高压大电流,红笔移到专用孔。

8 )测量电阻时,将测量选择开关置于适当的“ Ω ”挡位,再进行调零操作。调零操作有机械调零和欧姆调零两种方法。用螺钉旋具机械调零如图 2-8 a )所示。欧姆调零如图 2-8 b )所示,先将两表笔短接,调节面板右上角的欧姆挡调零旋钮,使表针准确指向“ 0 Ω ”。每次换电阻挡后,均应重新调零。

图 2-8 调零操作

操作口诀

测量电阻选量程,两笔短路先调零。

旋钮到底仍有数,更换电池再调零。

断开电源再测量,接触一定要良好。

两手悬空测电阻,防止并联变精度。

要求数值很准确,表针最好在格中。

读数勿忘乘倍率,完毕挡位电压中。

测量电阻选量程——测量电阻时,首先要选择适当的量程。量程选择时,应力求使测量数值应尽量在欧姆刻度线的 0.1 10 之间的位置,这样读数才准确。

一般测量 100 Ω 以下的电阻可选“ R×1 Ω ”挡;测量 100 Ω 1k Ω 的电阻可选“ R×10 Ω ”挡;测量 1~ 10k Ω 的电阻可选“ R×100 Ω ”挡;测量 10 100k Ω 的电阻可选“ R×1k Ω ”;测量 10k Ω 以上的电阻可选“ R×10k Ω ”挡。

两笔短路先调零——选择好适当的量程后,要对表针进行欧姆调零。

注意:每次变换量程之后都要进行一次欧姆调零操作。

旋钮到底仍有数,更换电池再调零——如果欧姆调零旋钮已经旋到底了,表针始终在 0Ω 线的左侧,不能指在“ 0 ”的位置上,说明万用表内的电池电压较低,不能满足要求,需要更换新电池后再进行调整。

断开电源再测量,接触一定要良好——如果在路测量电阻,必须先断开电源再进行测量;否则,有可能损坏万用表。换言之,不能带电测量电阻。在测量时,一定要保证表笔接触良好(用万用表测量电路其他参数时,同样要求表笔接触良好)。

两手悬空测电阻,防止并联变精度——测量时,两只手不能同时接触电阻器的两个引脚。因为两只手同时接触电阻器的两个引脚,等于在被测电阻器的两端并联了一个电阻(人体电阻),所以将会使得到的测量值小于被测电阻的实际值,影响测量的精确度。

要求数值很准确,表针最好在格中——量程选择要合适,若太大,不便于读数;若太小,无法测量。只有表针在标度尺的中间部位时,读数最准确。

读数勿忘乘倍率——读数乘以倍率(所选择挡位,如 R×10 R×100 等),就是该电阻的实际电阻值。例如,选用 R×100 挡测量,指针指示为 40 ,则被测电阻值为

40×100Ω = 4000Ω = 4kΩ

完毕挡位电压中——测量工作完毕后,要将量程选择开关置于交流电压最高挡位,即交流 1000V 挡位。

9 )测量 1000V 以下交流电压时,测量选择开关置所需的“交流 V ”挡,如图 2-9 a )所示。测量 1000 2500V 的交流电压时,将测量选择开关置于“交流 1000V ”挡,正表笔插入“交直流 2500V ”专用插孔,如图 2-9 b )所示。

图 2-9 测量交流电压

操作口诀

量程开关选交流,挡位大小符要求。

确保安全防触电,表笔绝缘尤重要。

表笔并联路两端,相接不分火或零。

测出电压有效值,测量高压要换孔。

表笔前端莫去碰,勿忘换挡先断电。

量程开关选交流,挡位大小符要求——测量交流电压必须选择适当的交流电压量程。若误用电阻量程、电流量程或其他量程,则可能损坏万用表。此时,一般情况是内部的熔断管损坏,可用同规格的熔断管更换。

确保安全防触电,表笔绝缘尤重要——测量交流电压必须注意安全,这是该口诀的核心内容。因为测量交流电压时人体与带电体的距离比较近,所以要特别注意安全。如果表笔有破损、表笔引线有破碎露铜等,应该完全处理好后才能使用。

表笔并联路两端,相接不分火或零——测量交流电压与测量直流电压的接线方式相同,即万用表与被测量电路并联,但测量交流电压不用考虑哪个表笔接火线,哪个表笔接零线的问题。

测出电压有效值,测量高压要换孔——用万用表测得的电压值是交流电的有效值。如果需要测量高于 1000V 的交流电压,要把红表笔插入 2500V 插孔。不过,这种情况在实际工作中一般不容易出现。

10 )测量 1000V 以下直流电压时,测量选择开关置所需的“直流 V ”挡,如图 2-10 a )所示。测量 1000 2500V 的直流电压时,将测量选择开关置于“直流 1000V ”挡,正表笔插入“交直流 2500V ”专用插孔,如图 2-10 b )所示。

图 2-10 测量直流电压

操作口诀

确定电路正负极,挡位量程先选好。

红笔要接高电位,黑笔接在低位端。

表笔并接路两端,若是表针反向转,

接线正负反极性,换挡之前请断电。

确定电路正负极,挡位量程先选好——用万用表测量直流电压之前,必须分清电路的正、负极或高电位端、低电位端,注意选择好适当的量程。

电压挡位合适量程的标准是表针尽量指在满偏刻度的 2/3 以上的位置(这与电阻挡合适倍率标准有所不同,一定要注意)。

红笔要接高电位,黑笔接在低位端——测量直流电压时,红笔要接高电位端或电源正极,黑笔接在低位端或电源负极。

表笔并接路两端,若是表针反向转,接线正负反极性——测量直流电压时,两只表笔并联接入电路或电源两端。如果表针反向偏转,俗称打表,说明正、负极性搞错了,此时应交换红、黑表笔再进行测量。

换挡之前请断电——在测量过程中,如果需要变换挡位,一定要取下表笔,断电后再变换电压挡位。

11 )测量 500mA 以下直流电流时,将测量选择开关置所需的“ mA ”挡,如图 2-11 a )所示。测量 500mA 5A 的直流电流时,将测量选择开关置于“ 500mA ”挡,正表笔插入“ 5A ”插孔,如图 2-11 b )所示。

图 2-11 测量电流

操作口诀

量程开关拨电流,确定电路正负极。

红色表笔接正极,黑色表笔要接负。

表笔串接电路中,高低电位要正确。

挡位由大换到小,换好量程再测量。

若是表针反向转,接线正负反极性。

量程开关拨电流,确定电路正负极——指针式万用表都具有测量直流电流的功能,但是一般不具备测量交流电流的功能。在测量电路的直流电流之前,需要首先确定电路正、负极性。

红色表笔接正极,黑色表笔要接负——这是正确使用表笔的问题,测量时,红表笔接电源正极,黑表笔接电源的负极。

表笔串接电路中,高低电位要正确——这又是关于表笔与被测量电路的连接方式问题,在测量之前,要将被测电路断开后再接入万用表。红色表笔接电路的高电位端或电源的正极,黑色表笔接电路的低电位端或电源的负极,这与测量直流电压时表笔的连接方法完全相同。

注意:如果误将万用表与负载并联,就会造成短路,烧坏万用表。

挡位由大换到小,换好量程再测量——在测量电流之前,可先估计一下电路电流的大小,若不能大致估计电路电流的大小,最好的方法是挡位由大换到小。

若是表针反向转,接线正负反极性——在测量时,若表针反向偏转,说明正、负极性接反了,应立即交换红、黑表笔的接入位置。

12 )测量晶体管直流放大倍数 β 时,应将测量选择开关置“ ADJ (校准)”挡,如图 2-12 a )所示。将两表笔短接后调节欧姆挡调零旋钮,使表针对准 h FE刻度线的“ 300 ”刻度,然后分开两表笔,将测量选择开关置“ h FE”位,即可插入晶体管进行测量,如图 2-12 b )所示。左上角晶体管插孔的“ N ”供测量 NPN 管用,“ P ”供测量 PNP 管用。

图 2-12 测量晶体管β值

13 )测量音频电平使用“交流 10V ”挡,如图 2-13 所示。测量时,应在一表笔上串联 0.1pF 的隔直流电容器。测量电容或电感时,也使用“交流 10V ”挡,并采用 10V 50Hz 的交流电压作为信号源。

图 2-13 测量音频电平、电容或电感

MF47 型万用表测量完毕,应将转换开关拨到“交流 1000V ”挡,水平放置于凉爽干燥的环境,避免振动,长时间不用要取出电池,并用纸盒包装好后放置于安全的地方。

14 )表 2-1 列出了 MF47 型万用表表面上几个符号的含义。

表 2-1 MF47 型万用表表面上几个符号的含义

15 )表 2-2 列出了 MF47 型万用表的测量范围及参数。

表 2-2 MF47 型万用表的测量范围及参数

16 )指针式万用表使用注意事项:

① 使用万用表时,不要用手触及测试笔的金属部分,以保证安全和测量的准确度。

② 在测量较高电压或大电流时,不能带电转动测量选择开关;否则,有可能使开关烧坏。

③ 不能带电测量电阻,因为欧姆挡是由干电池供电的,被测电阻不允许带电,以免损坏表头。

④ 用完后,应将测量选择开关转到“空”挡或“ OFF ”挡。若表盘上没有上述两挡,可将测量选择开关转到交流电压最高量限挡,以防下次测量时因疏忽而损坏万用表。

⑤ 在每次使用前,必须全面检查万用表的测量选择开关及量限开关的位置,确定没有问题后再进行测量。

⑥ 用万用表测量音频电平时,刻度盘上分贝标尺刻度是对应于“交流 10V ”挡量程的。当音频电平较高时,需将量限开关转至“交流 50V ”挡。此时,所测得的实际分贝数等于表盘上分贝数的读数再加上 14

2.1.2 DT890B数字式万用表

数字式万用表是一种数字化的新型测量仪表,其输入阻抗高、测量对象和量程宽、读数显示准确直观。数字式万用表可以测量交流电压和电流、直流电压和电流、电阻等,有的还能测量电容、电感、晶体管参数、频率、温度等。

图 2-14 DT890B数字式万用表

如图 2-14 所示为 DT890B 数字式万用表。面板上部为 LCD 液晶显示屏;面板中部有测量选择开关、电源开关、被测晶体管和电容器插孔。

1.使用方法

DT890B 是三位半数字式万用表,最大显示读数为 ±1999 (“ + ”符号不显示出来)。 LCD 显示屏左下方设有整机电源开关( POWER ),按下为“开”,再按一下使其弹起为“关”。

图 2-15 量程选择

面板中央为测量选择开关,如图 2-15 所示。 DT890B 数字式万用表可测量直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、电阻、电容、晶体管放大倍数、二极管正向压降和通断等,具有 8 大类 32 个量程。使用时,转动旋钮至适当挡位即可。

面板下部有 4 个插孔,从左到右分别为 mA (测量毫安级电流插孔)、 COM (公共端插孔)、 V/ Ω (测量电压及电阻插孔)、 10A 插孔(测量最大电流为 10A 的电流插孔)。使用时,将黑表笔插入“ COM ”插孔,红表笔插入相应的插孔。

图 2-16 安装电池

DT890B 数字式万用表采用 9V 层叠电池做电源,安装或更换电池时,需打开后盖。翘起后盖上的支架,卸下 3 颗固定螺钉,即可打开后盖,如图 2-16 所示。

(1)测量交流电压时,红表笔插入“ V Ω ”插孔,黑表笔插入“ COM ”插孔,测量选择开关置所需的“交流 V ”挡,如图 2-17 所示。用同样的方法,测量选择开关置所需的“直流 V ”挡,可测量直流电压,如图 2-18 所示。

图 2-17 测量交流电压

图 2-18 测量直流电压

操作口诀

表笔插入相应孔,直流交流要分析。

不知被测电压值,量程从大往小移。

量程必须选择好,过载测量符号溢。

表笔并联测电压,接触良好防位移。

确保表笔绝缘好,最好右手握表笔。

直流电压的测量,红笔测正黑负极。

红黑表笔极性反,“-”号表红测负极。

交流电压不分极,握笔安全为第一。

正在通电测量时,禁忌换挡出问题。

数字跳变为正常,稳定之后读数值。

表笔插入相应孔,直流交流要分析——数字式万用表测量电压时,将黑表笔插入 COM 插孔,红表笔插入 V/ Ω 插孔;根据被测电量是直流电压还是交流电压,将量程选择开关置于直流电压挡或交流电压挡。

不知被测电压值,量程从大往小移——如果不知道被测电压的大小,可先将量程选择开关置于最大量程,根据情况逐一置于较低一级的量程挡。

注意:减小量程挡时,表笔应从待测量处移开。

量程必须选择好,过载测量符号溢——电压量程一定要选择合适,量程过大会影响测量结果;量程过小时,显示屏只显示“1”,表示过量程,此时功能开关应置于更高量程。

表笔并联测电压,接触良好防位移——测量电压时,两支表笔应分别并联在被测电源(如测开路电压时)或电路负载上(如测负载电压降时)的两个电位端。如果被测量电极表面有污物或锈迹,应先处理干净再进行测量。握笔的手不能有晃动,保证表笔与被测量电极保持良好接触。

确保表笔绝缘好,最好右手握表笔——表笔及表笔引线绝缘良好;否则,在测量几百伏及以上电压时有触电危险。一些初学者喜欢用两个手拿表笔,这是个不良习惯。使用万用表时,都应该养成单手握笔操作的好习惯,最好用右手握表笔。

直流电压的测量,红笔测正黑负极。红黑表笔极性反,“ ”号表红测负极——虽然数字式万用表有自动转换极性的功能,为了减少测量误差,测量时红表笔最好接被测量电压的正极,黑表笔接被测量电压的负极。如果两支表笔极性接反了,此时显示屏上显示电压数值的前面有一个“ ”号,表示此次测量红表笔接的是被测量电压的负极。

交流电压不分极,握笔安全为第一——测量交流电压时,红黑表笔可以不分极性。由于交流电压比较高,尤其是测量 220V 以上的交流电压时,握笔的手一定不能去接触笔尖金属部分;否则,会发生触电事故。

正在通电测量时,禁忌换挡出问题——在使用万用表测量电压,尤其是测量较高电压时,无论什么原因都不能拨动测量选择开关;否则,容易损坏万用表的电路及测量选择开关的触点。

数字跳变为正常,稳定之后读数值——由于数字式万用表的电压量程的输入阻抗比较大,在测量开始时可能会出现无规律的数字跳变现象,这是正常现象。可稍等片刻,数值稳定后再读数。

2 )测量 mA 级交流电流时,红表笔插入“ mA ”插孔,黑表笔插入“ COM ”插孔,测量选择开关置所需的“交流 mA ”挡。测量 A 级交流电流时,红表笔插入“ 10A ”插孔,黑表笔插入“ COM ”插孔,测量选择开关置“交流 10A ”挡。该表可测量 1 μ A 10A 的交流电流。

操作口诀

万用电表测电流,红笔插孔很重要。

电流大小不清楚,最大量程来测量。

表笔串联电路中,表笔极性不重要。

由于表笔已带电,安全操作最重要。

万用电表测电流,红笔插孔很重要——用数字式万用表测量电流时,黑表笔插入“ COM ”插孔中,红表笔插入哪一个插孔( mA A )则要根据被电流的大小而定。

电流大小不清楚,最大量程来测量——当要测量的电流大小未知时,可先用最大量程来测量(如 20A 插孔),然后再逐渐减小量程来精确测量。测量电流时,切忌过载。

表笔串联电路中,表笔极性不重要——用数字式万用表测量电流时,应将表笔串联入被测量电路中,表笔的极性可以不考虑,因为数字式万用表能够自动识别并显示被测电流的极性。

由于表笔已带电,安全操作最重要——万用表测量电流、电压都属于带电作业,应特别注意接触表笔及表笔引线是否完好,如有破损,应在测量之前恢复好绝缘层。人手及身体的其他部位不能接触带电体。必要时,要有人监护。

3 )测量电阻时,红表笔插入“ V Ω ”插孔,黑表笔插入“ COM ”插孔,测量选择开关置适当的“ Ω ”挡位,可测量 0.1 Ω 200M Ω 的电阻。

操作口诀

仪表电压要富足,先将电路电关闭。

红笔插入V/ Ω 孔,量程大小选适宜。

精确测量电阻值,引线电阻先记录。

笔尖测点接触好,手不接触测点笔。

若是显示数字“1”,超过量程最大值。

若是数字在跳变,稳定以后再读数。

仪表电压要富足,先将电路电关闭——为了不影响测量结果的准确性,使用前要检查数字式万用表的电池电压是否足够。测量在路电阻时(在电路板上的电阻),应先把电路的电源关断。若带电测量,很容易损坏万用表。当检查被测线路的阻抗时,要保证移开被测线路中的所有电源并对所有电容器放电。被测线路中,如果有电源和储能元件,会影响线路阻抗测试的准确性。

禁止用电阻挡测量电流或电压(特别是交流 220V 电压),否则,容易损坏万用表。

红笔插入 V/ Ω 孔,量程大小选适宜——测量时,将黑表笔插入“ COM ”插孔,红表笔插入“ V/ Ω ”插孔,然后将测量选择开关置于合适的欧姆量程。准备工作完成后,即可进行电阻测量操作。

精确测量电阻值,引线电阻先记录——在使用 200 Ω 电阻挡时,如果需要精确测量出电阻值,应先将两支表笔短路,测量出两支表笔引线的电阻值,并做好记录。然后进行电阻测量,每一次测量的显示数字减去表笔引线的电阻值,就是实际电阻值。当然,如果对测量结果的准确性要求不高,可免去这一操作步骤。在使用 200 Ω 以上的电阻挡测量时,由于被测量电阻的阻值比较大,表笔的引线电阻可不予考虑。

笔尖测点接触好,手不接触测点笔——测量操作时,表笔笔尖与被测量电阻器引脚要接触良好。如果电阻器引脚已氧化、锈蚀,应先予以刮干净,让其露出光泽,再进行测量。操作者的两手不要同时碰触两支表笔的金属部分或被测量物件的两端;否则,会引起测量误差增大。

若是显示数字“1”,超过量程最大值——如果被测电阻值超出所选择量程的最大值,显示屏将显示过量程“1”,此时应选择更高的量程。当没有连接好时,如开路情况,显示为“1”属正常现象。

若是数字在跳变,稳定以后再读数——对于大于 1M Ω 或更高的电阻,要几秒后读数才能稳定,这是正常现象。等待数字稳定不再跳变即可读数。

(4)测量二极管时,红表笔插入“ V Ω ”插孔,黑表笔插入“ COM ”插孔,测量选择开关置“二极管”挡,可测量二极管的正向压降。此挡位还可进行通/断测试。蜂鸣器响时,表明接触的两点间导通或阻值低于 90 Ω

测量晶体管直流放大倍数时,不用表笔,测量选择开关置“ h FE”挡。插孔左半边用于测量 PNP 型管,右半边用于测量 NPN 型管。所测直流放大倍数的范围为 0 1000

测量电容时,不用表笔,测量选择开关置适当的“ C ”挡,将被测电容器插入“ CAP ”插孔即可,如图 2-19 所示,不必考虑电容器的极性,也不必事先给电容器放电,该表可测量 1pF 20 μ F 的电容量。

图 2-19 测量电容

2.DT890B数字式万用表测量范围及精确度

DT890B 数字式万用表测量范围及精确度如表 2-3 所示。

表 2-3 DT890B数字式万用表测量范围及精确度

3.数字式万用表使用注意事项

(1)测量电流时应将表笔串联在被测电路中;测量电压时应将表笔并联在被测电路中。

2 )数字式万用表的交流电压挡只能直接测量低频正弦波信号电压。

3 )每次测量时,应确认量程是否正确。

(4)更换电池或熔丝时,应切断电源开关,并且熔丝应与原熔丝规格相同。

5 )测量高压时要避免触电。 ywOom0QphvimAzBmajWNbLSI38g9xf8qQawF6MX0dVsfgpuoin9brj8mIJdbFWVy

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