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2.1 指针万用表的结构

2.1.1 指针万用表的键钮分布

指针万用表是在电子产品的生产、调试、维修中应用广泛的测量仪表。检测时,将表笔分别插接到指针万用表相应的表笔插孔上,根据测量环境调整测量档位及量程后,将表笔搭在被测器件或电路的相应检测点上,即可通过刻度盘上的指针指示读取测量结果。

图2—1为典型指针万用表的键钮分布。通常,指针万用表主要是由表盘、指针、表头校正螺钉、晶体管检测插孔、零欧姆校正钮、功能旋钮、表笔插孔、2500V电压检测插孔、5A电流检测插孔以及表笔等组成。

图2—1 典型指针万用表的键钮分布

图2—2为典型指针万用表的测量表笔。指针万用表的表笔分别使用红色和黑色标识,主要用于待测电路、元器件与万用表之间的连接。

图2—2 典型指针万用表的测量表笔

要点说明

在有极性的环境下测量时,要注意表笔搭接的位置和方式,以免造成万用表指针反偏摆动而损坏万用表。

2.1.2 指针万用表的表盘

表盘(刻度盘)位于指针万用表的最上方,由多条弧线构成,用于显示测量结果。由于指针万用表的功能很多,因此表盘上通常有许多刻度线和刻度值,如图2—3所示。

图2—3 指针万用表的表盘

这些刻度线是以同心的弧线的方式排列的,每一条刻度线上还标识出了许多刻度值。

1.电阻刻度 (Ω)

电阻刻度位于表盘的最上面,在它的右侧标有“Ω”标识,仔细观察,不难发现电阻刻度呈指数分布,从右到左,由疏到密。刻度值最右侧为0,最左侧为无穷大。

2.交/直流电压和直流电流刻度

交/直流电压、电流刻度位于刻度盘的第二条线,在其右侧标识有“ ”,左侧标识为“ ”,表示这两条线是测量交/直流电压和直流电流时所要读取的刻度,它的0位在线的左侧,在这条刻度盘的下方有三排刻度值与它的刻度相对应。

3.晶体管放大倍数刻度 (hFE)

晶体管刻度位于刻度盘的第三条线,在右侧标有“hFE”,其0位在刻度盘的左侧。

指针万用表的最终晶体管放大倍数测量值为相应的指针读数。

4.电容 (μF) 刻度

电容(μF)刻度位于刻度盘的第四条线,在左侧标有“C(μF)50Hz”的标识,表示检测电容时,需要使用50Hz交流信号条件进行电容器的检测,方可通过该刻度盘进行读数。其中“(μF)”表示电容量的单位为μF。

5.电感 (H) 刻度

电感(H)刻度位于刻度盘的第五条线,在右侧标有“L(H)50Hz”的标识,表示检测电感时,需要在50Hz交流信号条件进行电感器的检测,方可通过该刻度盘进行读数。其中“(H)”表示电感量的单位为H。

6.分贝数刻度

分贝数刻度是位于表盘最下面的第六条线,在它的两侧分别标有“+dB”和“-dB”,刻度线两端的“-10”和“+22”表示其量程范围,主要是用于测量放大器的增益或衰减值。

电信号在传输过程中,功率会受到损耗而衰减,而电信号经过放大器后功率也会被放大。计量传输过程中这种功率的减小或增加的单位叫作传输单位,传输单位常用分贝表示,其符号是dB。

万用表检测放大电路的示意图,如图2—4所示。

图2—4 万用表检测放大电路的示意图

若在检测放大电路时,其电路中采用的是标准负载电阻(电阻600Ω),检测输入分贝为-5dB,输出分贝为+10dB,则其分贝增益为15dB。

要点说明

如图2—5所示,一些指针万用表未专门设置分贝测量档位(dB档)。通常,这种万用表将分贝档位与交流电压档共用一个档位设置。

通常,遵照国际标准,0dB(电平)的标准为在600Ω负载上加1mW的功率,因此,若采用这种标准的指针万用表,则0dB对应交流10V档刻度线上的0.775V,-10dB对应交流10V档刻度线上的0.45V,20dB对应交流10V档刻度线上的7.75V,而10V这一点则对应+22dB(还有一些指针万用表采用500Ω负载加6mW功率作为0dB的标准,则这种指针万用表0dB对应交流10V档刻度线上的1.732V刻度)。

若测量的电平值大于+22dB时,就需要将功能旋钮设置在高量程交流电压档。一般来说,在指针万用表的刻度盘上都会有一个附加分贝关系对应表。该表标注了分贝在交流电压档位的换算关系。如档位设置在交流50V档,则测得的实际分贝数应在原分贝标尺读数上增加14dB。

换句话说,10V交流档对应的分贝量程范围为-20~+22dB。

依据图2—5中的换算关系有:50V交流档对应的分贝量程范围为(-20+14)~(+22+14)dB,即-6~+36dB;250V交流档对应的分贝量程范围为(-20+28)~(+22+28)dB,即8~+50dB。

为了加深理解,下面我们来看一个分贝测量的实际案例。如图2—6所示,将低频信号发生器的输出(选200Hz)送到放大器的输入端,分别检测放大器的输入端和输出端的信号电平。如输入端信号幅度为+15dB,放大器输出信号电平为+21dB,放大器的增益为(21-15)dB=6dB。

图2—5 分贝关系对应

图2—6 分贝测量的实际案例

2.1.3 指针万用表的功能旋钮

指针万用表的功能旋钮位于指针万用表的主体位置,在其四周标有测量功能及测量范围,主要用来设定测量类型和量程。

指针万用表的功能旋钮如图2—7所示。

1.交流电压检测档位 (区域)

测量交流电压时选择该档,根据被测的电压值,可调整的量程范围为“10V、50V、250V、500V、1000V”。

2.电容 电感 分贝检测区域

测量电容器的电容量、电感器的电感量及分贝值时选择该档位。

3.电阻检测档位 (区域)

测量电阻值时选择该档,根据被测的电阻值,可调整的量程范围为“×1、×10、×100、×1k、×10k”。

有些指针万用表的电阻检测区域中还有一档位为蜂鸣档,主要是用于检测二极管及线路的通、断。

图2—7 指针万用表的功能旋钮

4.晶体管放大倍数检测档位 (区域)

在指针万用表的电阻检测区域附近可以看到有一个hFE档位,该档位主要用于测量晶体管的放大倍数。

5.红外线遥控器检测档位

该档位主要用于检测红外线发射器,当功能旋钮转至该档位时,使用红外线发射器的发射头垂直对准表盘中的红外线遥控器检测档位,并按下红外线发射器的功能按键,如果红色发光二极管(GOOD)闪亮,则表示该红外线发射器工作正常。

6.直流电流检测档位 (区域)

测量直流电流时选择该档,根据被测的电流值,可调整的量程范围有0.05mA、0.5mA、5mA、50mA、500mA。

7.直流电压检测档位 (区域)

测量直流电压时选择该档,根据被测的电压值,可调整的量程范围为“0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V、1000V”。

2.1.4 指针万用表的晶体管检测插孔

晶体管检测插孔位于操作面板的左侧,专门用来检测晶体管的放大倍数hFE。其外形如图2—8所示,通常在晶体管检测插孔的上方标有“N”和“P”的文字标识。

图2—8 指针万用表的晶体管检测插孔

2.1.5 指针万用表的表笔插孔

通常在指针万用表的操作面板下面有2~4个插孔,用来与表笔相连(指针万用表的型号不同,表笔插孔的数量及位置也不相同)。指针万用表的插孔旁边标有文字或符号标识,如图2—9所示。

图2—9 指针万用表表笔插孔

使用指针万用表测量不同项目时,两表笔插接的测量插孔与被测元器件(电路)的连接方式会有所区别,如图2—10所示。

图2—10 指针万用表表笔插孔的连接方式 PvGvy581jHC+ZjQgiEhGjYnVH+bqZ6AsgKMM5CDXjkig6w8OOGj8IGdovBfjQssQ

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