万用表欧姆档的原理及二极管测量Word文档格式.docx
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500型万用表的中心刻度是12欧姆（也有个别是10欧姆），这意味什么？
中心刻度是大好；
还是小好，你用的万用表欧姆挡中心刻度是多少欧姆？
2万用表置于欧姆挡；
当正、负表笔相碰时；
指针偏转90度，指示为零欧姆；
这是因为表笔的连接；
联通了表内的电池、表头线圈、和限流电阻形成电流回路，也就是有电流经过表笔流过。
那么请问你的万用表在欧姆挡不同的档位R×
1、R×
10、R×
100、R×
1K、R×
10K各个不同挡位时；
你的万用表表笔间流过的电流各有多大？
你知道吗？
再者；
表笔相连有电流流过；
电流是由红表笔流向黑表笔？
还是由黑表笔流向红表笔？
这对于我们有什么用处？
3既然表笔相连；
就有电流流过，把表笔分开，两端就有电压；
那么这个电压在不同的R×
10K档位；
分别有多大？
万用表内部一般需要两块电池；
一块1.5V、一块9V（也有是15V）分别是什么档位用的？
。
红、黑表笔之间；
哪一端是正电压？
哪一端是负电压？
这对我们又有什么用处？
以上问题你知道多少？
这些问题对我们非常有用，特别是一个高级的维修师傅必须清楚。
在战场，枪是作战的武器；
一个战士应该非常了解他手中的武器，点射、连射、击发的性能、标尺的定位、应用自如；
这样才能消灭敌人保护自己，才能战胜敌人，取得胜利。
部队有一个训练科目：
把眼睛蒙上；
在规定时间把枪械拆开、再把它装上。
你对你手中的“武器”万用表了解多少？
不了解！
怎么搞好维修工作？
为什么我提到的这些欧姆挡的问题?
，有用吗？
有人说我干了一辈子；
不知道；
不是也赚钱了吗？
是的；
你不知道也赚钱了。
如果你知道；
你就可能赚大钱了。
我每次在外面培训讲课；
来听的都是多年从事维修的师傅，每次提及这个问题；
能全面知道掌握的极少。
有的甚至全然不知。
知道这些有用吗？
有用，而且是非常有用，知道这些能正确的掌握测量、判断半导体器件；
三极管、二极管等的好坏；
特别是：
轻微的漏电及PN结正向阻值的变大引起的疑难故障。
半导体三极管、二极管等半导体器件；
是我们维修工作中损坏比例最大、换件最多的原器件。
检查故障时；
怀疑这些半导体器件损坏，从电路板上拆下来；
首先用万用表欧姆挡测量一下，以判断是否损坏。
半导体元件的指标、参数有很多：
耐压、电流、放大倍数等等；
严格意义上来说，要判断一个半导体器件的优劣；
这么多的参数；
要用专门的测试仪器来测量；
但是作为一般的维修部门是没有这些仪器的，所以一般就用万用表测量电阻的欧姆挡粗略的判断一下器件的好坏，也是可行的。
欧姆挡是测量电阻阻值的、测量线路通、断的。
用它来测量半导体元件；
也是不得已而为之。
既然万用表的欧姆挡并不是专门用来测量三极管、二极管的，就没有一个规定的测量三极管二极管的方法和标准，这样在不得已而为之之下；
大家是各行其道；
你们就可以看到不同的师傅测量二极管、三极管方法就不同；
有用R×
1挡；
10挡；
100挡；
1K挡；
也有用R×
10K挡等等，花样繁多。
测量EC时，也可以用舌头舔舔B和C看看指针的变化；
以粗略的估估是否还有放大倍数。
一般的师傅；
利用万用表测量三极管、二极管的原理是测量二极管PN结的正反两个方向的电阻，一般的方法是正向测量；
万用表导通；
反向测量万用表指针不动就判断为好。
这个方法没有错，问题是你用的是欧姆挡的哪一个档位，是R×
10K其中的哪一挡？
测正向用哪一挡？
测反向用哪一挡？
我再一次明确的告诉您们，正确的方法是：
只用R×
1和R×
10K这两挡；
用R×
1测量正向导通电阻；
10K挡测反向是否有漏电。
要说明为什么只能用R×
10K这两挡测量是正确的，这要从万用表欧姆挡的特性、原理说起；
下面以介绍万用表欧姆挡测量原理来分析这个问题，虽然啰嗦，也等于给大家增加一下理解万用表欧姆挡的知识吧，既然是博客就不怕啰嗦。
我结合上面给大家提的三个问题来分析。
二、万用表欧姆挡的电路原理：
万用表是我们修理的必备工具，可以测量电压、电流、电阻等。
测量功能的转换；
是依靠万用表面板上的一个转换开关（旋钮）来完成。
图1所示是一个万用表置于欧姆挡时的原理图：
图1
在图1中；
可以看到万用表置于欧姆挡时内部的电路原理图；
有4个元件；
表头电感线圈、电阻R、电阻RX和1.5V电池。
连接的方式是：
电池和RX串联；
电池的负极接红表笔接线端，RX另一端接黑表笔接线端；
电阻R和表头电感线圈串联后在并接于电阻RX上，如图2的等效电路所示。
稍微有点电路常识的人就可以看出它的工作原理。
图2
在图2中电阻RX阻值是15欧姆电感L是万用表表头（驱动表指针偏转）；
满度偏转电流是50微安（灵敏度）；
L的内阻是；
1000欧姆（表头电阻）；
R是表头串联电阻（可变、欧姆挡零点校正）；
表内电池1.5V。
通过图2可以明显看出；
此时；
虽然电路中没有电流；
但是红表笔是接在电池的负极；
黑表笔是经过电阻RX接电池的正极，这是红、黑表笔之间是有电压的，并且电压就是电池电压1.5V，红表笔是负极；
黑表笔是正极（和表笔的颜色习惯表示的相反）。
如果把万用表欧姆挡的红、黑表笔连接；
则表指针发生偏转；
指针由表盘上∞（无穷大）位置；
向右偏转指向0Ω（零欧姆）位置；
图3所示；
图4是其等效原理图。
图3
图4
在图4中可以看出；
红、黑表笔相连；
1.5V电池和电阻RX组成一个电流回路，电流经由红、黑表笔、电阻RX和1.5V电池流通。
电流由电池的正极流出；
经过电阻RX及红、黑表笔；
流入1.5V电池的负极。
根据欧姆定律；
可以得出电路的电流Ia是：
Ia=U÷
R=1.5V÷
15Ω=0.1A
电路中流过的电流是0.1A也就是100mA（也是流过红、黑表笔线间的电流）。
电阻RX上的电压降URX是：
URX=0.1A×
15Ω=1.5V（电池内阻极小，忽略不计）
由于表头电感L和电阻R串联后；
又并联于电阻RX上面，所以电阻RX上的压降URX又经过L和R形成电流回路；
产生电流Ib。
由于表头的偏转满度电流是50μA（50微安=0.00005A）。
所以L和R电流回路的最大电流Ib；
在红、黑表笔相连时的电流；
应该等于50μA。
当URX是1.5V；
要求Ib=50μA时；
L和R的总串联总电阻应该是：
L和R串联总电阻=1.5V÷
0.00005A（50微安）=30000Ω（30K）
前面已经提到；
表头内阻是1000Ω（1K）；
那么电阻R的实际阻值是：
R=30K—1K=29K
考虑到电池的误差等因素；
R一般选可变电阻，调整到在红、黑表笔连接时；
指针正好指示为零（偏转90度）。
R也就是万用表上面常用的欧姆调零电位器。
三、电阻的测量及中心刻度
在图3的状态；
表笔连接，调整R的阻值；
使指针正好指示为零。
按图5的方法；
用表笔去测量一只阻值为15欧姆的电阻RZ；
此时的等效电路如图6所示；
图5
图6
根据欧姆定律可以计算出电路中的电流Ia是：
Ia=U÷
R=1.5V÷
（RX+RZ）=1.5V÷
30Ω=0.05A
电阻RX上的压降URX是：
URX=Ia×
RX=0.05A×
15Ω=0.75V
此时：
表头回路的电流Ib是：
Ib=URX÷
（R+1000Ω）=0.75V÷
（29K+1000Ω）=0.000025A（25微安）
由于表头的满度电流是50微安（偏转90度）；
那么25微安电流流过表头；
表头正好偏转满度的一半（45度）；
指针指示在万用表刻度的中间位置（欧姆刻度应为15欧姆），这个万用表欧姆档的中心刻度就是15欧姆。
通过以上的叙述和计算可以得出以下结论：
1，万用表欧姆档的中心刻度；
就是表内部欧姆档限流电阻的阻值数。
2，中心刻度越小；
万用表欧姆档内部的限流电阻RX阻值就小；
流过表笔的电流就越大。
3，中心刻度越小；
万用表欧姆档限流电阻上的压降URX就越小；
就要选用灵敏度越高（表头满度电流越小）的表头；
万用表的品质就越高。
4，中心刻度越小；
低欧姆测量段；
指示范围分辨越细致；
低欧姆阻值电阻测量精度越高。
所以选用万用表应该选用欧姆档中心刻度小于12欧姆或以下的为好。
5，当改变被测量电阻RZ阻值时：
测量的表笔回路电流Ia即会相应改变；
限流电阻上的压降URX也相应变化；
流过表头的电流Ib也随之变化；
表指针的指示也随之改变；
其指示值；
就是被测电阻的阻值，这就是万用表欧姆档测量电阻的原理。
四、测量电阻倍率的改变：
常用电阻的阻值从零点几欧姆到几兆欧姆；
跨度范围非常大，要想用上述中心刻度为15欧姆的欧姆档；
来测量阻值在1000欧姆以上的电阻，指针只会有一点微微的摆动，无法分辨确认被测电阻阻值的大小，这样就把万用表的欧姆档也和电压档一样设置测量倍率变换，这时变换不同倍率；
指针指示值乘于倍率值；
就是被测电阻的阻值。
在上一节（电阻的测量及中心刻度）中；
中心刻度的数值；
由限流电阻RX的阻值决定；
如果把图6中的RX阻值改变成1.5K；
那么只有当被测电阻RZ是1.5K时；
限流电阻RX两端的压降URX才会是0.75V；
表指针才会偏转指示到中心刻度位置。
这样在表盘上；
测量电阻的阻值分辨率清晰的范围就改变成为阻值较高的一段范围了，此时；
中心刻度应为1.5K；
为15欧姆的100倍（因为1.5K的阻值是15Ω阻值的100倍）；
那么分别把RX换成150Ω、1500Ω（1.5K）、15000Ω（15K）、150000（150K）；
相应的中心刻度也随RX阻值的变换；
而变换，测量电阻阻值的范围也就不断向高阻值扩展了，具有R×
10K倍率的测量档位了。
档位以10倍率向上扩展，主要是表盘刻度的指示数值读取方便（刻度乘10倍率，读取阻值数比较简单方便）。
在R×
10K倍率档位；
由于此时限流电阻RX的阻值为150K，如果电池电压仍然为1.5V；
这样当表笔连接进行零点校正时；
电流Ia为1.5V÷
150000（150K）=0.00001A（10微安）这显然不能使表头产生满度偏转，此时解决的办法就是采用高电压电池供电；
目前一般的万用表欧姆档R×
10K倍率档是采用原1.5V电池再串联一只9V电池（10.5V）来完成R×
10K倍率档指针的满度偏转，电池的连接是由转换开关完成。
为了电阻测量倍率扩展的方便；
在一般的万用表中欧姆档的倍率变换是由转换开关完成，图7所示就是万用表欧姆档扩展电路的原理图。
图7
图7中；
开关K1的作用是对限流电阻RX进行切换；
以完成R×
10K档位的切换；
开关K2的作用是；
在K1切换到R×
10K档位时；
电池是1.5V和9V串联；
以增加在R×
10K档电池电压的不足，开关K1和K2是同轴联动。
五、应该记住:
通过图7大家可以方便的计算出在不同的倍率档位，表笔相连是流过表笔的电流是：
R×
1档是100毫安图8所示
图8
10档是10毫安图9所示
图9
100档是1毫安图10所示
图10
1K档100微安图11所示【郝铭原创作品】
图11
10K档70微安图12所示
图12
也可以看出不同的倍率档位，表笔开路时表笔两端的电压是：
1K档均是1.5V图13所示
图13
10K档是10.5V图14所示
图14
并且红表笔是负电位、黑表笔是正电位（很重要）
此文的介绍主要是希望大家了解；
万用表欧姆档在不同的档位表笔短路连接时，流过的电流不同，在表笔开路时；
表笔两端的电压是R×
10K档电压最高；
为10.5V，其它档位为1.5V。
在表笔开路是两表笔之间；
红表笔是负电位；
黑表笔是正电位。
【郝铭原创作品】
待续第二部分正确用万用表欧姆档测量半导体器件
数字表的功能就是测量电压直观准确特别是现在数字电路的低于电源3.3V2.5V1.8V这些电压用指针式万用表测量误差较大所以修理数字电路的设备一定需要一块数字电压表（一定要质量好的，差的反而会误事），你所说的机械表大概就是指针式万用表是必须要的相比数字表；
指针式万用表测量电容器、二极管、三极管、MOS管等要精确、方便的多。
（可参考博客“用万用表欧姆档测量二极管三极管”一文。
建议两个都要具备缺一不可。
2、PN结的单向导电：
若在PN结上加正向电压，即电源的正极接P区，负极接N区，也称为：
正向偏置。
此时外加电压在PN结中产生的外电场和内电场方向相反，内电场被削弱，多数载流子的扩散运动增强，形成较大的扩散电流（正向电流），PN结处于导通状态。
在一定范围内，外电场愈强，正向电流（由P区流向N区的电流）愈大。
正向偏置时；
呈导通状态，PN结呈现的电阻很低，一般常用的普通硅二极管的正向导通电阻为十几欧姆~二十几欧姆（用万用表R×
1档测量，如用R×
10K档测量，由于二极管是非线性器件；
指示均为零欧姆；
欧姆读数读不出来），如果阻值过大（大于四十至五十欧姆）；
此管则损坏；
不可再用。
若在PN结上加反向电压，即电源的负极接P区，正极接N区，也称为：
反向偏置。
此时外加电压在PN结中产生的外电场和内电场方向一致，内电场被加强，结果阻止了多数载流子的扩散，无法形成扩散电流，PN结处于截止状态。
在一定范围内，外电场愈强，阻挡电流流过的能力越强。
反向偏置时，呈截止状态；
PN结呈现的电阻极高或为无穷大，一般常用的普通硅二极管的反向电阻为：
无穷大；
指针不能有偏转指示（用万用表R×
10K档测量；
红表笔接二极管正极，黑表笔接二极管负极），如果指针有偏转指示；
表示有阻值；
此管漏电；
根据阻值的大小；
可判断漏电的程度；
也不可再用，如果指针指示为零；
则此管击穿；
完全损坏（必须用红黑表笔间有较高电压的R×
10K档，如果用R×
1K档测量，由于表笔间电压太低，轻微的漏电就测不出来）。
图15
3、对二极管PN结的要求：
二极管的主要工作部位就是PN结；
对PN结的要求就是；
单向导电。
单向导电就是要求在二极管正向偏置时（外电源的正极接二极管的P区，外电源的负极接N区）；
有最小的导通电阻，也就是能有最大的导通电流。
在正向导通大电流的情况下；
仍然能保持较小的导通电阻，此二极管PN结的正向特性是优秀的。
在二极管反向偏置时（外电源的正极接二极管的N区，外电源的负极接P区）；
没有电流能够通过；
电阻值为无穷大（万用表欧姆档测量指针不能有偏转指数）。
在一定的范围内反向偏置的电压逐步上升到较高的电压，仍然不能有电流通过，电阻值仍然为无穷大，在较高的反向偏置电压情况下；
电阻值仍然保持为无穷大的二极管；
是不存在漏电的现象；
其反向特性是优秀的。
图16是是普通二极管PN结的电压电流特性曲线图，会看图的就可以看出；
PN结施加正向电压；
电流导通；
并且微小的电压上升；
会引起流过的电流大幅度的上升。
PN结施反向电压；
就没有电流流通；
反向电压继续增加；
也没有电流流过PN结。
只有二极管PN结的“正向特性”和“反向特性”都优秀的二极管在电路上应用才是可靠的，这一点是至关重要的。
图16
4、怎样用万用表欧姆档测量二极管PN结：
上一节谈到；
对PN结的要求是：
正向特性；
大电流并且导通电阻要小。
也就是；
正向特性的测量需要有在提供较大电流的情况下，测量其导通电阻越小越好。
反向特性；
施加反向电压较高时；
也不能有电流。
反向特性的测量需要有在提供较高反向电压的情况下，测量其漏电流；
测量其反向截止电阻为无穷大。
既然我们一般的维修人员都是用万用表的欧姆档测量晶体管的好坏，从第一部分：
“万用表欧姆档的原理”可知在万用表欧姆档的R×
10K五个电阻档位中；
R×
1档表笔间能提供较大的电流；
10K档表笔间能提供较高的电压，也就是在没有其他仪器的情况下，只有采用万用表欧姆档的R×
10K两档来判断PN结，R×
1档用来测量PN结的正向导通特性，R×
10K档其测量PN结的反向截止特性；
其结果才会是基本正确的。
1K这三档测量是测量不出轻微的正向阻值变大和反向轻微漏电的，只能判断短路和开路的晶体管器件，对于轻微的正向阻值变大和反向轻微漏电的PN结；
就无法作出正确判断，这些轻微的正向阻值变大和反向轻微漏电的二极管和三极管；
应用在电路上；
往往回出现一些令人难以判断的疑难、软故障；
似是而非的故障令你吃不下饭、睡不好觉，很多维修师傅都有这样的经历。
5、PN结的正向导通电阻测量：
所选用的万用表欧姆档中心刻度越小越好，因为中心刻度越小；
1档时；
表笔间流过的电流越大（欧姆档中心刻度越小；
表头的品质越高）；
符合二极管正常工作时的状态。
万用表欧姆档置于R×
1档；
选一只常用的二极管；
如1N4008或RU4等都可以，红表笔接被测二极管负极；
黑表笔接二极管正极，图17所示；
此时，指针指示应该在十几到二十欧姆左右，读数越小越好，不同欧姆中心刻度的表；
读数略有不同、二极管功率大的读数略小（肖特基管读数更小一些）。
由于不同的万用表性能不同；
用自己的万用表欧姆档多测量几个不同型号的；
正品好二极管；
记下读数，以便以后维修中作为基准参考。
同一型号的二极管，用R×
1档测量；
其读数基本一样；
如果阻值偏差较大；
大于正常管5Ω—10Ω则此管PN结已经有问题；
一般不能使用（尽管有时没有故障出现）。
此时如果用R×
其读数都为0Ω；
无法判断其正向导通性能的优劣。
6、PN结的反向漏电测量：
万用表欧姆档选择R×
10K档，因为R×
10K档时内部是1.5V和9V电池串联应用，表笔间开路电压是10.5V这个电压比1.5V高的多，加到二极管的PN结上，只要反向有一点轻微的漏电都可以检测出来（这个10.5V甚至高出二极管在电路上应用的VCC电压，更符合实战的检验）。
二极管的PN结（稳压管除外），在用万用表欧姆档R×
10K档测量时；
表笔的位置和上面测量正向导通特性相反；
即红表笔接被测二极管正极；
黑表笔接二极管负极，图18所示；
此时，指针不应有任何偏转指示；
指针读数为：
无穷大欧姆，只要有一点微小的偏移；
此管都不可用（此时如果用R×
1K档测量；
就是漏电大一些的；
其读数仍然为无穷大；
无法判断其反向漏电性能），记住：
一般的水管漏水要提高水压检查，同样电子器件的漏电也要高电压测量。
图18
二、稳压管的测量：
稳压管是一种特殊的二极管，也是一种应用较多的二极管，测量的方法和普通的二极管相同，正向导通特性用万用表欧姆档R×
1档测量其测量结果也应和上面介绍的结果一样，反向特性也用欧姆档R×
10K档测量，只是测反向特性时；
只要被测稳压管的稳压值小于10V（小于万用表内部9V+1.5V=10.5V）的电压数，指针就会发生偏转；
有一定的指数；
指针偏转的角度；
也就是指针指示数的大小与被测稳压管的稳压值不同有关；
例如：
稳压管有；
3.6V、5V、6V、8.2V、12V、15V等，这其中；
3.6V、5V、6V、8.2V在用R×
10K档测反向特性时；
欧姆档表指针就会有偏转指数，指数的大小和稳压值有关；
稳压值越小；
指针偏转角度越大；
欧姆读数越小；
3.6V的稳压管比5V稳压管偏转角度就大（欧姆读数就小），5V稳压管比6V稳压管偏转角度就大（欧姆读数比6V的就小），而相同稳压值的稳压管偏转角度是一样的（相同稳压值的稳压管；
欧姆读数是一样的）。
你可以用你的万用表欧姆档多测量一些不同稳压值的稳压管；
把指针偏转读数记录下来；
根据这些，你就可以利用你自己的万用表欧姆档，来判断任意一个小于10V稳压管的稳压值（我们电路中一般应用最多的稳压管；
其稳压值都小于10V）；
懂得这个道理；
又扩展了你万用表的新用途。
图19
下面简单的介绍一下为什么万用表欧姆档（R×
10K档）；
测量稳压管反向特性时；
表指针会有不同的偏转角度（读数不同），图19是一只稳压管的符号及电压电流特性曲线图；
该稳压管的稳压值是5.1V。
可以看出其红色的电压电流特性曲线；
不同于图16普通二极管的电压电流特性曲线，不同之处在加反向电压时（稳压管的正极接负电压、负极接正电压），在电压轴的负电压一段（由0向左）在0V至-5.1V这一段曲线是平直的，这意味着稳压管反向没有电流；
当达到5.1V时；
曲线突然以90度直角向下拐弯。
这意味着；
在反向电压达到5.1V时，稳压管被击穿；
反向电流猛增，等于短路；
此时若反向电压继续增加；
即也被稳压管的击穿电流短路了，反向电压就被控制在5.1V位置上（这就是稳压管的稳压原理）当电压小于5.1V，反向电流又消失；
又回到截止状态。
曲线的拐点的电压值；
就是该稳压管的稳压值，显然拐点要求应该是绝对的直角。
某些稳压管该拐点直角不锐利，其稳压性能（精度、稳定度）就不好。
懂得了这些道理；
就可以知道欧姆档（R×
10K档）判断稳压管稳压值的道理。
下面用图来说明：
根据上一讲欧姆档原理图7绘制出R×
10K档测量原理图20；
由于是R×
10K档的高阻测量；
中心刻度为150K所以图20中RX=150K,为了在高阻测量表头L指针有足够的偏转电流；
电池采用在原1.5V的基础上；
再增加一只9V的电池；
回路电池总电压达到10.5V。
图20
在欧姆档的红黑表笔连接时；
电流Ia流经表笔、RX流通；
Ia=10.5V÷
150K=0.00007
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