项目一用万用表测量基本电量.docx
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项目一用万用表测量基本电量
项目一用万用表测量基本电量
知识目标：
1.了解指针式万用表的结构。
2.理解指针式万用表的基本工作原理。
3.掌握指针式万用表的使用方法和选用原则。
4.掌握指针式万用表的日常维护。
技能目标：
1.会使用指针式万用表测直流电压、直流电流、交流电压、直流电阻。
安全规范
１．在测量高电压或大电流时，先断电后变换挡位。
２．测量的电流或电压值未知时，应选择高挡位进行测量。
３．在测量高电压时，应站在干燥绝缘的材料上，并单手操作。
４．如果误操作而烧坏表内的熔断器，不能用细铜丝替代，应更换专门的熔断器。
５．电池电量不足时，应及时更换，以免造成测量误差。
６．在长时间不用万用表时，应取下万用表内的电池。
７．每次使用结束，将转换开关拨至交流最高挡或OFF挡。
任务一测量直流电阻
任务目标
1.知识目标：
了解指针式万用表的结构。
理解指针式万用表测量直流电阻的工作原理。
2.技能目标：
能正确、规范地使用万用表的电阻挡测量电阻。
学会使用用电阻挡判别电阻器、电容器、电感器的质量，能判别二极管、三极管的好坏及区分电极。
安全规范
1.选择正确的功能和量程，谨防误操作。
2.测量前应将待测电阻从电路中断开。
3.万用表在使用时，必须注意防水、防尘、防摔。
4.如果误操作而烧坏表内的熔断器，不能用细铜丝替代，应更换专门的熔断器。
5.电池电量不足时，应及时更换，以免造成测量误差。
6.在长时间不用万用表时，应取下万用表内的电池。
7.每次使用结束，将转换开关拨至交流最高挡或OFF挡。
一、任务描述器材准备：
ＭＦ４７型万用表１块、电阻１０只、电解电容器、电感器、普通二极管1个、三极管２个、螺丝刀１把。
在认识万用表的基础上，完成下面各项内容。
①用万用表测量人体电阻
②用万用表测量一个固定电阻的值。
③用万用表电阻挡判别电阻器、电容器、电感器的质量。
④用万用表电阻挡判别二极管、三极管的好坏及区分电极。
两人一组，分别测量出两组数据，填写在表1-1中，然后分析数据，找出误差产生的原因。
完成这一任务大概需要90min。
表1.1.1万用表测量直流电阻记录表
人体
电阻
固定电阻
电容器
的好坏
电感器
的好坏
二极管
三极管
阻值
好坏
型号
电极
好坏
型号
电极
好坏
学生a
学生b
二、任务进程
1.认识指针式万用表
万用表是一种多功能、多量程的便携式电工电子测量仪表。
一般的万用表可以测量直流电流、直流电压、交流电压、直流电阻、音频电平。
有些万用表还可测量电容、电感、功率、晶体管直流放大倍数。
万用表是电工电子类专业学生必须会使用的检测仪表之一。
常用的指针式万用表有ＭＦ５００型和ＭＦ４７型两种，如图1.1.1所示。
图1.1.1常用的指针式万用表
指针式万用表的种类较多，但它们的组成和工作原理基本相同。
下面以南京震宇ＭＦ４７型万用表为例进行介绍。
指针式万用表主要由外壳、表头、表盘、机械调零旋钮、电阻挡调零旋钮、开关指示盘、转换开关、专用插座、表笔及其插孔等组成，如图1.1.2所示
图1.1.2ＭＦ４７型万用表的组成
（１）指针式万用表表头
表头是一只内阻较大、灵敏度较高的磁电式直流电流表，主要由表针、磁路系统和偏转系统组成。
表头能直接决定万用表的灵敏度。
另外，表头上还设有机械调零旋钮，用以校正表针在左端的零位。
万用表的表头是一个灵敏电流表，电流只能从正极流入，从负极流出。
在测量直流电流时，电流只能从与“＋”插孔相连的红表笔流入，从与“－”插孔相连的黑表笔流出；在测量直流电压时，红表笔接高电位，黑表笔接低电位。
否则，一方面测不出数值，另一方面很容易损坏表针。
（２）指针式万用表表盘
表盘（或标度盘）由多种刻度线以及带有说明作用的各种符号组成，如图1.1.3所示。
只有正确理解各种刻度线的读数方法和各种符号所代表的意义，才能熟练、准确地使用万用表。
图1.1.3指针式万用表表盘
（３）转换开关
转换开关位于开关指示盘上，用来选择被测电量的种类和量程（或倍率），是一个多挡位的旋转开关，每一挡位分为几个不同的量程（或倍率）以供选择，如图1.1.4所示。
如当转换开关拨到电流挡时，可分别与五个接触点接通，用于５００ｍＡ、５０ｍＡ、５ｍＡ、０.５ｍＡ和０.０５ｍＡ量程的电流测量。
图1.1.4转换开关
（４）机械调零旋钮和电阻挡调零旋钮
机械调零旋钮的作用是调整表针未偏转时的位置（左端）。
用万用表进行任何测量前，其表针均应指在表盘刻度线左端“０”的位置上，如果不在这个位置，可调整该旋钮使其到位，如图1.1.5所示。
图1.1.5机械调零
图1.1.6电阻挡调零
电阻挡调零旋钮的作用是：
在转换开关拨到电阻挡时，将红、黑表笔短接，表针应指在电阻挡刻度线右端“０”的位置，如果不指在“０”的位置，可调整该旋钮使其到位，如图1.1.6所示。
需要注意的是，每变换一次电阻挡的量程，都要调整该旋钮，使表针指在“０”的位置上，以减小测量的误差。
（５）表笔插孔
表笔分为红、黑两支，使用时应将红表笔插入标有“＋”号的插孔中，黑表笔插入标有“－”号的插孔中。
另外，ＭＦ４７型万用表还提供２５００Ｖ交直流电压扩大插孔、５Ａ的直流电流扩大插孔和三极管引脚插孔，使用时分别将红表笔移至对应插孔中即可。
2.使用指针式万用表测量直流电阻
为了测量的准确性，测量前要做好三项准备工作。
一是将万用表水平放置，二是进行机械调零和电阻挡调零，三是根据被测值选择量程。
根据本任务所测量的电阻阻值，量程应该选择R×１０和R×１０ｋ。
具体做法如下。
2.1测量人体电阻值根据人体电阻值，在测量前电阻挡量程选择R×１０ｋ。
测量时将两只手分别握住万用表两只表笔的金属部分，如图1.1.7所示。
当表头指针偏转停止后，读数为４０，由于选择的量程是R×１０ｋ，所以人体电阻的测量值为４０×１０ｋΩ＝４００ｋΩ。
图1.1.7测量人体电阻值
2.2测量电阻器阻值
根据提供的电阻器阻值，将万用表量程转换开关旋转至R×１０挡。
测量时一只手握住电阻的一只引脚（另外一只引脚悬空），另一只手像拿筷子一样握住两只万用表的表笔，将表笔金属部分分别与电阻的两只引脚紧密接触，如图1.1.8所示。
当表头指针偏转停止后，读数是３５。
由于量程是R×１０，因此该电阻的测量值为３５×１０Ω＝３５０Ω。
图1.1.8测量电阻器阻值
2.3用万用表电阻挡判别电阻器、电容器、电感器的质量
（1）用万用表电阻挡判别电阻器的质量
首先使用万用表测量电阻器的阻值，如果表针不动和指示不稳定或指示值与电阻器上的标示值相差很大，则说明该电阻器质量不佳或已损坏。
（2）用万用表电阻挡判别电容器的质量
在检查电容器的好坏时，对耐压较低的电解电容器（6V或l0V），万用表应置于电阻档R×100或R×1Ｋ档，红表笔接电容器的负端，黑表笔接正端，这时万用表指针将摆动，然后恢复到零位或零位附近。
这样的电解电容器是好的。
另外，电解电容器的容量越大，充电时间越长，指针摆动得也越慢。
（3）用万用表电阻挡判别电感器的质量
首先利用万用表电阻档测量线圈的直流电阻，再与标称阻值相比较，如果所测阻值比标称阻值大许多，甚至指针不动（阻值趋向无穷大），可判断线圈断路；若所测阻值极小，则判定是严重短路。
如果这两种情况出现，可以判定此线圈是坏的；如果检测电阻与标称阻值相差不大，可判定此线圈是好的。
2.4用万用表电阻挡判别二极管、三极管的好坏及区分电极
2.4.1用万用表电阻挡判别二极管的好坏及区分电极
（1）区分电极
将万用表量程转换开关旋转至R×１k或R×１00挡。
测量时一只手握住二极管的一只引脚（另外一只引脚悬空），另一只手像拿筷子一样握住两只万用表的表笔，将表笔金属部分分别接二极管的两只引脚，如图1.1.9所示。
当所测电阻小时，黑表笔接触电极为正极，红表笔接触电极为负极。
图1.1.9用万用表电阻挡判别二极管的好坏及区分电极
（2）好坏判断
将万用表量程转换开关旋转至R×１k或R×１00挡，测量二极管正反向电阻。
若正反向电阻均为零，二极管短路；若正反向电阻非常大，二极管开路；若正向电阻约几千欧，反向电阻非常大，二极管正常。
2.4.2用万用表电阻挡判别三极管的好坏及区分电极
（1）三极管管脚极性的辨别
①判定基极及类型
将万用表量程转换开关旋转至R×１k或R×１00挡。
测试时可任意取晶体管一脚假定为基极，将黑表笔接"基极"，红表笔分别去接触另二个管脚，如此时测得都是低阻值，则红测试棒所接触的管脚即为基极，并且是NPN型管，（如用上法测得均为高阻值.则为PNP型管），如测量时二个管脚的阻值差异很大，可另选一个管脚为假定基极,直至满足上述条件为止。
②判定集电极
将万用表量程转换开关旋转至R×１k或R×１00挡，并且假设电晶体的一脚集电极，另一脚为发射极。
对于NPN型晶体管，用黑表笔接假设的集电极，并用手指按住基极和假设的集电极，但要注意不能使两极直接相碰，用红表笔接发射极，若呈低电阻，则假设正确，若呈高电阻，则假设错误，对于PNP型晶体管的测量需用红表笔接集电极，黑表笔接发射极。
判断好坏
已知型号和管脚排列的三极管，可通过测量极间电阻来判断其性能好坏。
方法是：
将万用表置于R×1k电阻挡，对于硅管，b-e和b-c之间的正向电阻应该在几百欧到几千欧之间，反向电阻应该大于500kΩ，c-e之间电阻应该大于2MΩ。
如果阻值不对或测试时万用表指针来回晃动，则表明管子损坏或性能不稳定。
3.操作评价
表1.1.2万用表测直流电阻评价表
序号
项 目
配分
评价要点
自评
互评
教师
评价
平均
分
1
使用万用表前的准备
20
（1）检查万用表电池是否有电，正确得5分
（2）万用表正确放置得5分
（3）将红表笔接“+”孔、黑表笔接“COM”孔，正确得5分
（4）万用表机械调零，正确得5分
2
测量人体电阻
20
（1）挡位倍率选择正确得5分
（2）每换一次档欧姆调零正确得5分
（3）读数正确得10分
3
测量电阻器阻值
20
（1）挡位倍率选择正确得5分
（2）每换一次档欧姆调零正确得5分
（3）读数正确得10分
4
用万用表电阻挡判别电阻器、电容器、电感器的质量
20
（1）挡位倍率选择正确得5分
（2）每换一次档欧姆调零正确得5分
（3）判别电阻器、电容器、电感器的质量正确得10分
5
用万用表电阻挡判别二极管、三极管的好坏及区分电极
20
（1）挡位倍率选择正确得5分
（2）每换一次档欧姆调零正确得5分
（3）挡判别二极管、三极管的好坏及区分电极正确得10分
材料、工具、
仪表
（1）每损坏一处部件扣10分
（2）材料、工具、仪表没有摆放整齐扣10分
环境保护意识
每乱丢一件垃圾扣10分
安全文明操作
不符合职业规范的行为，视情节扣5—10分
额定时间
每超5min扣5分
开始时间
结束时间
实际时间
成绩
综合评议
意见（教师）
评议教师
日期
自评学生
互评学生
三、知识探究
万用表测直流电阻的原理
电阻挡原理图如图1.1.10所示，在表头上并联和串联适当的电阻，同时串接一节电池，使电流通过被测电阻，根据电流的大小，就可测量出电阻值。
改变分流电阻的阻值，就能改变电阻的量程。
图1.1.10万用表电阻挡原理图
四、自我评价
1、本项目所学知识有。
2、本项目所学技能有。
3、本项目所学知识和技能容易出错误的有。
任务二测量直流电流
任务目标
1.知识目标：
理解指针式万用表测量直流电流的工作原理。
2.技能目标：
能正确、规范地使用万用表的直流电流挡测量直流稳压电源的输出电流。
安全规范
1.选择正确的功能和量程，谨防误操作。
测直流电流时，红表笔应接入电路中高电位一端（即电流总是从红表笔流入电表）。
2.测量电流值未知时，应选择高挡位进行测量。
3.万用表在使用时，必须注意防水、防尘、防摔。
4.如果误操作而烧坏表内的熔断器，不能用细铜丝替代，应更换专门的熔断器。
5.电池电量不足时，应及时更换，以免造成测量误差。
6.在长时间不用万用表时，应取下万用表内的电池。
7.每次使用结束，将转换开关拨至交流最高挡或OFF挡。
一、任务描述
器材准备：
ＭＦ４７型万用表１块、直流稳压电源、电位器。
在认识万用表的基础上，完成下面内容。
搭建一个闭合电路，用直接法和间接法测量直流电流。
两人一组，分别测量出两组数据，填写在表1.2.1中，然后分析数据，找出误差产生的原因。
完成这一任务大概需要4０ｍｉｎ。
表1.2.1万用表测直流电流记录表
直接法测直流电流
间接法测直流电流
学生a
学生b
二、任务进程
1.直接法测量直流电流
直接法测量是指断开电路串入万用表的测量方法。
因为只有闭合的电路中才有电流，电路如图1.2.1所示。
下面测量这一闭合电路中的电流。
图1.2.1
根据对电路的估计，测量时将转换开关置于电流挡的５０ｍＡ量程，Ｓ断开，将测量表笔按电流方向（红表笔接正极，黑表笔接负极）串接于被测电路中，如图1.2.2所示。
在标有“ｍＡ”的刻度线上读得的数据为６，由于满度值与量程相同，因此该电路电流的测量值为６ｍＡ。
图1.2.2
2.间接法测量直流电流
间接法测量直流电流是指不断开电路，也不用万用表的电流挡，而是通过测量电阻两端电压，如图1.2.3所示，然后通过计算得出测量值的测量方法。
在图1.2.3所示电路中测量电阻器两端的电压为９Ｖ，电阻器的电阻值为１.５ｋΩ。
由I＝U／R关系式计算得该电路中电流的测量值为６ｍＡ。
图1.2.3
知识窗口
3.操作评价
表1.2.2万用表测直流电阻评价表
序号
项 目
配分
评价要点
自评
互评
教师
评价
平均
分
1
使用万用表前的准备
20
（1）检查万用表电池是否有电，正确得5分
（2）万用表正确放置得5分
（3）将红表笔接“+”孔、黑表笔接“COM”孔，正确得5分
（4）万用表机械调零，正确得5分
2
直接法测量直流电流
35
（1）电路连接正确得10分
（2）挡位量程选择正确得5分
（3）万用表连接正确得10分
（4）读数正确得10分
3
间接法测量直流电流
45
（1）电路连接正确得10分
（2）挡位量程选择正确得5分
（3）万用表连接正确得10分
（4）读数正确得10分
（5）计算正确得10分
材料、工具、
仪表
（1）每损坏一处部件扣10分
（2）材料、工具、仪表没有摆放整齐扣10分
环境保护意识
每乱丢一件垃圾扣10分
安全文明操作
不符合职业规范的行为，视情节扣5—10分
额定时间
每超5min扣5分
开始时间
结束时间
实际时间
成绩
综合评议
意见（教师）
评议教师
日期
自评学生
互评学生
三、知识探究
万用表测量直流电流的原理
万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表（微安表）做表头。
当微小电流通过表头，就会有电流指示。
但表头不能通过大电流，所以在表头上并联一个适当的电阻（叫分流电阻）进行分流，从而扩展电流量程。
改变分流电阻的阻值，就能改变电流测量范围。
万用表电流挡原理图参见图1.2.4。
图1.14万用表电流挡原理图
四、自我评价
1、本项目所学知识有
2、本项目所学技能有
3、本项目所学知识和技能容易出错误的有
任务三：
测量直流电压
任务目标
1.知识目标：
理解指针式万用表测量直流电压的工作原理。
2.技能目标：
能正确、规范地使用万用表的直流电压挡测量分压式偏置电流负反馈放大器中晶体管的静态工作点。
安全规范
1.选择正确的功能和量程，谨防误操作。
测直流电压时，红表笔应接入电路中高电位一端（即电流总是从红表笔流入电表）。
2.测量电压值未知时，应选择高挡位进行测量。
3.万用表在使用时，必须注意防水、防尘、防摔。
4.如果误操作而烧坏表内的熔断器，不能用细铜丝替代，应更换专门的熔断器。
5.电池电量不足时，应及时更换，以免造成测量误差。
6.在长时间不用万用表时，应取下万用表内的电池。
7.每次使用结束，将转换开关拨至交流最高挡或OFF挡。
一、任务描述
器材准备：
ＭＦ４７型万用表１块、分压式偏置电流负反馈放大器电路实验板。
搭建电路，并使用万用表完成各项测量内容。
利用如图1.3.1所示的分压式偏置电流负反馈放大器电路，使用万用表测量放大器中晶体管的静态工作点。
图1.3.1分压式偏置电流负反馈放大器电路实验板
两人一组，利用提供的分压式偏置电流负反馈放大器电路。
检查无误后接通12V电源分别测量出两组数据，填写在表1.3.1中，然后分析数据，找出误差产生的原因。
完成这一任务大概需要2０ｍｉｎ。
表1.3.1万用表测量直流电压记录表
实测值
计算值
基极
电位VB
集电极
电位VC
发射极电位VE
集电极—发射极之间电压UCEQ
集电极—发射极之间电压UCEQ
基极—发射极电压UBEQ
学生a
学生b
误差分析
二、任务进程
1.测量静态时晶体管三极电电位
首先将万用表置于直流电压挡，选择适当量程。
将红表笔分别接三极管的三个电极，黑表笔接地。
在标有“V”符号的刻度线上读得的数据，并求出测量值。
然后根据测量值计算集电极—发射极之间电压UCEQ和基极—发射极电压UBEQ。
2.测量静态时晶体管集电极—发射极之间电压UCEQ
首先将万用表置于直流电压挡，选择适当量程。
将万用表并联在集电极—发射极之间，黑表笔接集电极，红表笔接发射极。
在标有“V”符号的刻度线上读得的数据，并求出测量值，填入表1.3，并与计算值进行比较。
3.操作评价
表1.3.2万用表测直流电阻评价表
序号
项 目
配分
评价要点
自评
互评
教师
评价
平均
分
1
使用万用表前的准备
15
（1）万用表正确放置得5分
（2）将红表笔接“+”孔、黑表笔接“COM”孔，正确得5分
（3）万用表机械调零，正确得5分
2
测量静态时晶体管三极电电位
40
（1）电路连接正确得10分
（2）挡位量程选择正确得10分
（3）万用表连接正确得10分
（4）读数正确得10分
3
测量静态时晶体管集电极—发射极之间电压UCEQ
45
（1）电路连接正确得10分
（2）挡位量程选择正确得5分
（3）万用表连接正确得10分
（4）读数正确得10分
（5）计算正确得10分
材料、工具、
仪表
（1）每损坏一处部件扣10分
（2）材料、工具、仪表没有摆放整齐扣10分
环境保护意识
每乱丢一件垃圾扣10分
安全文明操作
不符合职业规范的行为，视情节扣5—10分
额定时间
每超5min扣5分
开始时间
结束时间
实际时间
成绩
综合评议
意见（教师）
评议教师
日期
自评学生
互评学生
三、知识探究
万用表测直流电压的原理
万用表的表头是一只灵敏的磁电式直流电流表（微安表），直流电压挡如图1.16所示，在表头上串联一个适当的电阻（叫倍增电阻）进行降压，就可以扩展电压量程。
改变倍增电阻的阻值，就能改变电压的测量范围。
图1.16万用表直流电压挡原理图
四、自我评价
1、本项目所学知识有
2、本项目所学技能有
3、本项目所学知识和技能容易出错误的有
任务四：
测量工频交流电压
任务目标
1.知识目标：
理解指针式万用表测量交流电压的工作原理。
2.技能目标：
能正确、规范地使用万用表的交流电压挡测量降压变压器的一次电压和二次电压。
安全规范
1.选择正确的功能和量程，谨防误操作。
2.测量电流值未知时，应选择高挡位进行测量。
3.万用表在使用时，必须注意防水、防尘、防摔。
4.如果误操作而烧坏表内的熔断器，不能用细铜丝替代，应更换专门的熔断器。
5.电池电量不足时，应及时更换，以免造成测量误差。
6.在长时间不用万用表时，应取下万用表内的电池。
7.每次使用结束，将转换开关拨至交流最高挡或OFF挡。
一、任务描述
器材准备：
ＭＦ４７型万用表１块、变压器（220V/12V/10W）1个。
将变压器一次绕组接入220V电源，然后使用万用表完成各项测量内容。
①用万用表交流电压挡测量降压变压器的一次电压。
②用万用表交流电压挡测量降压变压器的二次电压。
两人一组，分别测量出两组数据，填写在表1.4中，然后分析数据，找出误差产生的原因。
完成这一任务大概需要20ｍｉｎ。
表1.4.1万用表测量工频交流电压记录表
一次电压
二次电压
学生a
学生b
误差分析
二、任务进程
1.用万用表交流电压挡测量降压变压器的一次电压
本任务要测量是频率为５０Ｈｚ、电压为２２０Ｖ的交流电压，因此万用表转换开关应置于交流电压挡，量程为２５０Ｖ，然后将两只表笔接２２０Ｖ的电源插孔中或变压器的一次侧接线端，即表笔并接于被测电路两端，如图所示。
在标有“Ｖ”（表示测交、直流电压都可以读此刻度线）符号的刻度线上读取数据。
由于该刻度线有１０Ｖ、５０Ｖ、２５０Ｖ三个满度值，这里按２５０Ｖ满度值可以直接得出测量值。
2.用万用表交流电压挡测量降压变压器的二次电压
变压器输出为交流电，输出电压大小标称值为12V，因此万用表转换开关应置于交流电压挡，量程为５０Ｖ，然后将两只表笔接变压器的二次侧接线端，按５０Ｖ满度值可以直接得出测量值。
3.操作评价
表1.4.2万用表测直流电阻评价表
序号
项 目
配分
评价要点
自评
互评
教师
评价
平均
分
1
使用万用表前的准备
15
（1）万用表正确放置得5分
（2）将红表笔接“+”孔、黑表笔接“COM”孔，正确得5分
（3）万用表机械调零，正确得5分
2
测量降压变压器的一次电压
40
（1）电路连接正确得10分
（2）挡位量程选择正确得10分
（3）万用表连接正确得10分
（4）读数正确得10分
3
测量降压变压器的二次电压
40
（1）电路连接正确得10分
（2）挡位量程选择正确得10分
（3）万
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