指针式万用表原理.docx

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指针式万用表原理

指针式万用表相关资料

1、指针式万用表的基本工作原理

万用表的基本工作原理是利用一只XX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，必须在表头上XX与XX一些电阻进行分流或降压,从而测出电路中的电流、电压和电阻。

下面—介绍。

―<—>—

分疣电阻

n降压电阴

调零电阻

表内n分流电阻等效电阴

IHi—©

倍増电阻

舌表内电池

图A图B图C图D

A测直流电流原理。

如图A所示，在表头上XX一个适当的电阻（叫分流电阻）进行分流，就可以扩展电流量程。

改变分流电阻的阻值，就能改变电流测量范围。

B测直流电压原理。

如图B所示，在表头上XX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。

C测交流电压原理。

如图C所示，因为表头是直流表，所以测量交流时，需加装一个并、串式半波整流电路，将交流进行整流变成直流后再通过表头，这样就可以根据直流电的大小来测量交流电压。

扩展交流电压量程的方法与直流电压量程相似。

D测电阻原理。

如图D所示，在表头上xx和xx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。

2、指针式万用表检修

指针式万用表表头损坏、内部元件烧毁、变值或霉断的故障率较

（1）检修前的初步鉴定检修前，首先用一只符合要求的新电池放入表内，万用表置RX1、RX10、RX100或RX1k档，将两表笔短接，看表针有无指示，若无指示，一般是保险管（）或表头线圈开路所致。

判断动圈是否损坏的方法是，用烙铁焊开表头接线一端，另取一只良好的万用表置RX1k档测其阻值，同时观察动圈是否偏转，若表头动圈内阻为0Q或无穷大，动圈不偏转，则可判断表头有故障：

内阻为0Q表明动圈短路，无穷大为开路，表针不稳定为局部短路或接触不良，动圈不偏转说明其开路或被异物XX，应进一步检查。

（2）检修直流电压档、直流电流档一般情况下，若万用表的直流电压档正常，则直流电流档大多也正常；若直流电压各档不正常，则直流电流档大多也有问题，其中以开路较为常见。

比较合理的判断方法是从中间档开始检测，MF-47有50aA0.5mA5mA50mA500mA等档次，宜从5mA当开始：

如果5mA当无指示，问题一定在0.5mA或50aA档；如果读数偏大，则故障在50mA或500mA当。

（3）检修交流电压档、电阻档在直流电压档、直流电流档正常

的基础上，再进一步检查交流电压档和电阻档。

这两档的故障多表现为误差大、指针抖动、无读数和调不到零。

检修时，应先打开万用表后盖，观察有无明显的元件烧坏或导线脱焊等现象，然后根据原理图分析、判断：

误差大及无读数，一般是对应档的元件变值、局部短路、霉断；指针抖动，多为两只整流管之一开路或相应元件开路；Q

档调不到零，则多是电池耗尽、或电池正、负极片氧化，接触电阻增

大所致；若个别档调不到零（如RX1档），检查后又无明显故障，则多是量程开关接触电阻增大所致，可用少量洁净的润滑油XX后再往复旋转几周，氧化严重的应用细砂纸打磨。

各档故障排除后，应作一次全面检查。

看表内有无脱焊、漏焊、碰线，有无异物落入等；随后合起表盖拿在手中上下左右摇晃几下，再作基本档位的检测，如电阻档能否调零等。

检修万用表的故障时，应先选简单、明显的部分修理，再根据电原理图维修较复杂的部分。

此外应先检查保险管、电池容量或明显断线，注意有无隐患。

只要能认真分析、理解万用表的基本原理与特点，就能做到有的放矢、得心应手地速修，达到事半功倍的目的。

3、指针式万用表的基本使用方法

（1）测试前，首先把万用表放置水平状态，并视其表针是否处于零点（指电流、电压刻度的零点），若不在，则应调整表头下方的“机械零位调整”，使指针指向零点。

（2）根据被测项，正确选择万用表上的测量项目及量程开关。

如已知被测量的数量级，则就选择与其相对应的数量级量程。

如不知被测量值的数量级，则应从选择最大量程开始测量，当指针偏转角太小而无法精确读数时，再把量程减小。

一般以指针偏转角不小于最大刻度的30％为合理量程。

（3）万用表作为电流表使用①把万用表串接在被测电路中时，应注意电流的方向。

即把红表笔接电流流入的一端，黑表笔接电流流出的一端。

如果不知被测电流的方向，可以在电路的一端先接好一支表笔，另一支表笔在电路的另—端轻轻地碰一下，如果指针向右摆动，说明接线正确；如果指针向左摆动（低于零点），说明接线不正确，应把万用表的两支表笔位置调换。

②在指针偏转角大于或等于最大刻度30％时，尽量选用大量程档。

因为量程愈大，分流电阻愈小，电流表的等效内阻愈小，这时被测电路引入的误差也愈小。

3在测大电流（如500mA时，千万不要在测量过程中拨动量程选择开关，以免产生电弧，烧坏转换开关的触点。

（4）万用表作为电压表使用

1把万用表并接在被测电路上，在测量直流电压时，应注意被测点电压的极性，即把红表笔接电压高的一端，黑表笔接电压低的一端。

如果不知被测电压的极性，可按前述测电流时的试探方法试一试，如指针向右偏转，则可以进行测量；如指针向左偏转，则把红、黑表笔调换位置，方可测量。

2与上述电流表一样，为了减小电压表内阻引入的误差，在指针偏转角大于或等于最大刻度的30％时，测量尽量选择大量程档。

因为量程愈大，分压电阻愈大，电压表的等效内阻愈大，这对被测电路引入的误差愈小。

如果被测电路的内阻很大，就要求电压表的内阻更大，才会使测量精度高。

此时需换用电压灵敏度更高（内阻更大）的万用表来进行测量。

3在测量交流电压时，不必考虑极性问题，只要将万用表并接在被测两端即可。

另外，一般也不必选用大量程档或选高电压灵敏度的万用表。

因为一般情况下，交流电源的内阻都比较小。

值得注意的是被测交流电压只能是正弦波，其频率应小于或等于万用表的允许工作频率，否则就会产生较大误差。

4不要在测较高的电压（如220v）时拨动量程选择开关，以免产生电弧，烧坏转换开关关的触点。

5在测量大于或等于100v的高电压时，必须注意安全。

最好先把—支表笔固定在被测电路的公共地端，然后用另一支表笔去碰触另一端测试点。

6在测量有感抗的电路中的电压时，必须在测量后先把万用表断开再关电源。

不然会在切断电源时，因为电路中感抗元件的自感现象，会产生高压而可能把万用表烧坏。

（5）万用表作为xx使用

1测量时应首先调零。

即把两表笔直接相碰（短路），调整表盘—下面的零欧调整器使指针正确指在0欧处。

这是因为内接干电池随着使用时间加长，其提供的电源电压会下降，在Rx=0时，指针就有可能达不到满偏，此时必须调整Rw使表头的分流电流降低，来达到满偏电流Ig的要求。

2为了提高测试的精度和保证被测对象的安全，必须正确选择合适的量程档。

一般测电阻时，要求指针在全刻度的20％—80％的范围内，这样测试精度才能满足要求。

②由于量程档不同，流过只Rx上的测试电流大小也不同。

量程档愈

小，测试电流愈大，否则相反。

所以，如果用万用表的小量程xx档

RX1,RX10去测量小电阻Rx（如毫安表的内阻），则Rx上会流过大电流，如果该电流超过了Rx所允许通过的电流，Rx会烧毁，或把毫安表指针打弯。

所以在测量不允许通过大电流的电阻时，万用表应置在大量程的xx档上。

同时量程档愈大，内阻所接的干电池电压愈高，所以在测量不能承受高电压的电阻时，万用表不宜置在大量程的xx档上。

如测量二极管或三极管的极间电阻时，就不能把xx档置在Rxl0k档，不然易把管子的极间击穿。

只能降低量程档，让指针指在高阻端。

但前面已经指出电阻刻度是非线性的，在高阻端的刻度很密，易造成误差增大，

3用作xx使用时，对外电路而言，红表笔接干电池的负极，黑表笔接干电池的正极。

4测量较大电阻时，手不可同时接触被测电阻的两端，不然，人体电阻就会与被测电阻xx，使测量结果不正确，测试值会大大减小。

另外，要测电路上的电阻时，应将电路的电源切断，不然不但测量结果不准确（相当再外接—个电压），还会使大电流通过微安表头，把表头烧坏。

同时，还应把被测电阻的一端从电路上焊开，再进行测量，不然测得的是电路在该两点的总电阻。

（6）使用完毕不要将量程开关放在xx档上。

为了保护微安表头，以免下次开始测量时不慎烧坏表头。

测量完成后，应注意把量程开关拨在直流电压或交流电压的最大量程位置，千万不要放在xx档上，以防两支表笔万—短路时，将内部干电池全部耗尽。

4、使用万用表的注意事项

万用表是比较精密的仪器，如果使用不当，不仅造成测量不准确且极易损坏。

但是，只要我们掌握万用表的使用方法和注意事项，谨慎从事，那么万用表就能经久耐用。

使用万用表时应注意如下事项：

（1）测量电流与电压不能旋错档位。

如果误将电阻档或电流档去测电压，就极易烧坏电表。

万用表不用时，最好将档位旋至交流电压最高档，避免因使用不当而损坏。

（2）测量直流电压和直流电流时，注意“+”“-”极性，不要接错。

如发现指针开反转，既应立即调换表棒，以免损坏指针及表头。

（3）如果不知道被测电压或电流的大小，应先用最高档，而后再选用合适的档位来测试，以免表针偏转过度而损坏表头。

所选用的档位愈靠近被测值，测量的数值就愈准确。

（4）测量电阻时，不要用手触及元件的裸体的两端（或两支表棒的金属部分），以免人体电阻与被测电阻xx，使测量结果不准确。

（5）测量电阻时，如将两支表棒短接，调“零xx”旋钮至最大，指针仍然达不到0点，这种现象通常是由于表内电池电压不足造成的，应换上新电池方能准确测量。

（6）万用表不用时，不要旋在电阻档，因为内有电池，如不小心易使两根表棒相碰短路，不仅耗费电池，严重时甚至会损坏表头。

5、色环电阻器

所谓色环电阻器是指用不同颜色环来表示元件不同参数的方法。

在电阻上不同的色环代表不同的标称阻值和允许偏差，

不同颜色所表示的数值和允许偏差

颜色

有效数字

乘数

允许偏差/%

银色

10-2

金色

10-1

黑色

100

棕色

101

±1

红色

102

±2

橙色

103

黄色

104

绿色

105

±0.5

蓝色

106

±0.25

紫色

107

±0.1

灰色

108

白色

109

+50/-20

无色

±20

常见的色环有四条和五条表示法，色环靠电阻哪一端近，就由哪一端开始数环。

—

第四条为九许谓裁一

电阻的色标法

（1）普通电阻器通常为四条色环，其中第一、二条色环表示的数即为两位有效数，第三条色环为乘数即X10（X）,而此色环表示的数是以10为底的指数，第四条色环则表示的是电阻的允许偏差。

例如：

色环电阻的色环标志为：

红色/紫色/橙色/金色。

金色（允许

-鸞包（集二位有Sit?

）

•虹色（第一位有效数幼

XX电阻的识读法

即标称阻值为：

27X103=27000Q=27kQ允许偏差为：

士5%

（2）精密电阻器通常为五条色环，其中第一、二、三条色环表示的数即为三位有效数，第四条色环为乘数即X10（x），而此色环表

示的数是以10为底的指数，第五条色环则表示的是电阻的允许偏差。

例如：

色环电阻的色环标志为：

棕色/紫色/绿色/银色/棕色。

棕色（第一有效数n

五环电阻的识读法

一般电阻的质量判别

电阻阻值变化或内部损坏情况，可用万用表Q档测量来核对但要注意两点：

1.若电阻内部或引脚有毛病，测量时用表笔拨动电阻引脚，指针摆动范围很大，说明此电阻内部有接触不良现象或引脚松动。

2.热敏电阻的检查，常温下阻值应接近其标称值，然后用热的电烙铁靠近它，观察其值有无变化，若有，说明电阻基本正常；否则，此电阻性能不好。

万用表色环电阻器判别

万用表色环电阻器参照表

序号

阻值

第1环

第2环

第3环

第4环

第5环

备注

0.47

黑

黄

紫

银

棕

绿

黑

银

棕

50.5

绿

黑

绿

金

棕

555

绿

黑

棕

15K

棕

绿

黑

小、

红

棕

30K

橙

黑

小、

红

棕

150K

棕

绿

黑

八、、

橙

棕

800K

灰

黑

小、

橙

棕

84K

灰

黄

黑

小、

红

棕

Rio

360K

橙

黑

八、、

橙

棕

Rii

1.8M

棕

灰

黑

黄

棕

R12

2.25M

红

绿

黄

棕

R13

4.5M

黄

绿

黑

黄

棕

R14

17.3K

棕

紫

橙

红

棕

R15

55.4K

绿

黄

红

棕

Rl6

1.78K

棕

紫

灰

棕

Rl7

165

棕

绿

黑

棕

Rl8

15.3

棕

绿

橙

金

棕

Rl9

6.5

绿

黑

银

棕

R20

4.15K

［黄；

棕

绿

棕

R21

20K

红

黑

八、、

黑

红

棕

R21=R24=R25

R22

2.69K

红

白

棕

R23

141K

棕

黄

棕

橙

棕

R26

6.75M

紫

绿

黄

棕

R26=R27

6、考场常见问题种类

（1）万用表工作原理

（2）万用表电路中某个元件的作用

（3）正确的使用万用表检测电子元器件的方法

（4）常用电子元器件的识别及检测方法视频参考：

附录常用电子元件

一、电阻

（一）电阻器常见类型

电阻器的种类很多，按材料分类，有碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻、光敏电阻、热敏电阻等。

由结构上分，有固定电阻器和可变电阻器。

（如图4-17）。

―05S2D-

——cnno

色环电阻

III

底■电組幣

DmOj

电阻

殳UK电祖总

«««»电阻

电曲

復峰电租

町变电銀器

位肾

推拉畫电瞿恋

«!

眸式电准房

直柑式电垃轉

■■电怕册

小狙带开关电竝・

帝开耒毘比眸

图4-17常用电阻器

（二）电阻器的标识方法

电阻器上面有标称阻值，此值就是电阻的标称值。

阻值的范围很广，从小到大皆有。

电阻阻值的标志方法有三种，直标法、文字符号法和色标法。

所谓直标法是指在电阻表面直接标志出产品主要参数及技术性能的标志方法。

文字符号法一般用阿拉伯数字和文字符合标出。

而色标法是指用不同颜色代表不同标称值与偏差。

一般用色环形式标出，很显然色标比前2种标志法在实际电路板上更易读取，因为它不受元件安装方向限制。

1.直标法

如图4-18所示。

由图可知，直标法电阻阻值用数字与文字直接标出。

注意其电阻值的单位应符合以下规定：

xx（Q）;xx（kQ）;兆欧（MQ）。

—（Dm®

若型有标睥變樺戰啊農示“畫为土20%

图4-18电阻的直标法

2.文字符号法

用文字、数字、数字符合有规律地组合在一起标志在产品表面,表示电阻阻值，如图4-19所示。

图4-19文字符号法

阻值单位标志符号有:

（1）欧姆Q;

（2）千欧kQ,

即：

1kQ=1000Q=103Q；

（3）兆欧MQ,

（4）吉欧GQ,

即：

1MQ=10000kQ=106Q；即：

1GQ=1000MQ=109Q；

（5）太欧TQ,

举例如下：

即：

1TQ=1OOOGQ=1012q

（1）O.33Q

（3）9.1kQ

（5）36OOMQ

标成Q33,

标成9k1,

标成3G6,

（2）5.1Q

（4）2.7MQ

（6）3.9X106mQ

标成5Q1,

标成2M7,

标成3T9等。

3.色标法前面已讲到，所谓色标法是指用不同颜色环来表示元件不同参数

的方法。

在电阻上不同的色环代表不同的标称阻值和允许偏差，见表

4-1。

表4-1不同颜色所表示的数值和允许偏差

颜色

有效数字

乘数

允许偏差/%

银色

1O-2

金色

io-1

黑色

1Oo

棕色

io1

±1

红色

io2

±2

橙色

io3

黄色

io4

绿色

io5

±O.5

蓝色

io6

±O.25

紫色

io7

±O.1

灰色

io8

白色

io9

+5O/-2O

无色

±20

常见的色环有四条和五条表示法（如图4-2O），色环靠电阻哪

一端近，就由哪一端开始数环。

图4-20电阻的色标法

（1）普通电阻器通常为四条色环，其中第一、二条色环表示的数即为两位有效数，第三条色环为乘数即x10（x）,而此色环表示的数是以10为底的指数，第四条色环则表示的是电阻的允许偏差。

L；

；c

]

厂\

例如：

色环电阻的色环标志为：

红色/紫色/橙色/金色，如图4-21

金佔（允许«»±5%）檯性（乘败诃〉

•鸞色（集二位有SJR7）•红色（第一位有效数对

图4-21xx电阻的识读法

即标称阻值为：

27X103=27000Q=27kQ允许偏差为：

士5%

（2）精密电阻器通常为五条色环，其中第一、二、三条色环表示的数即为三位有效数，第四条色环为乘数即X10（x），而此色环表示的数是以10为底的指数，第五条色环则表示的是电阻的允许偏差。

例如：

色环电阻的色环标志为：

棕色/紫色/绿色/银色/棕色，如图4-22。

棕色（允许偽菱土1初

錄色（集三有*«5）

紫書（第二有效数T）棕色

图4-22五环电阻的识读法

（四）一般电阻的质量判别

电阻阻值变化或内部损坏情况，可用万用表Q档测量来核对。

但要注意两点：

1.若电阻内部或引脚有毛病，测量时用表笔拨动电阻引脚，指针摆动范围很大，说明此电阻内部有接触不良现象或引脚松动。

2.热敏电阻的检查，常温下阻值应接近其标称值，然后用热的

、电容器

电烙铁靠近它，观察其值有无变化，若有，说明电阻基本正常；否则,此电阻性能不好。

（一）电容器的命名方法

电容器是组成电路的基本元件之一，是一种储存电能的元件。

在电路中起隔断直流、通过交流、耦合信号等作用。

其电路符号用“C'表示，电容的命名方法如图4-23所示，由下列四个部分构成：

图4-23电容器的命名方法

（二）电容器的标称值

电容的单位：

xx，用字母F表示。

有关容量及单位符号、换算关系如下：

1mF（毫法）=10（xx）

1卩F（微法）=10（xx）1卩F（微法）=103nF（纳法）

1nF（纳法）=10（xx）1nF（纳法）=103pF（皮法）

1pF（皮法）=10（xx）

电容容量的标称方法与电阻类似，也多要用直标法、文字符合法和色标法。

1.直标法

将电容容量偏差值直接标在电容体上，如图4-24

xxxx电容器0.1卩F固体电介质钽电解电容器4.7卩F

误差±5狀差士10%

耐压500V

图4-24直标法

2．文字符号法

与电阻类似，以下举例说明文字符号法。

0.33p写成p336800pF写成6n8

2.2pF标为2p24700卩F标为7

1000pF标为1n0.01卩F标为10n

（三）容量固定电容器漏电的判别

用万用表xx档RX10k量程，将表笔与电容两极并接，如图4-25所示。

表针先向顺时针方向跳动一下，然后逐步按逆时针复原，即返至处。

若表针不能退回到处，则所指示的值就为电容器漏电的电阻值。

电容器漏电电阻数据的读取，如图4-26。

此值越大越好，越大说明电容器绝缘性能越好。

一般应为几百到几千兆欧。

上图所示说明所测电容电电阻值偏小，只有1MQ此，此电容性能不佳。

容量小于5000pF以下的小电容在一般的万用表上，几乎观察不到表针的变化，应采用专门的测量仪判别。

（四）电容量的初步估判

1．

方法同上面图4-25相类似。

用表笔接触电容器两端时，表针应先是一跳，然后逐渐复

图4-25电容器的测量

图4-26电容器漏电电阻的读取

2.调换表笔再测，表针又一跳，但应跳得更远，然后再逐渐复原。

3.上面1、2步是电容充电和放电时的情形。

电容容量越大，表头跳动也越大，指针复原的速度也就越慢，说明电容充、放电时间越长。

由此初判电容容量相对大小。

若RX10k档表针始终不动，说明电容C内部已经开路

（五）电解电容极性的判别

根据电解电容器正向接入时，漏电电流小（所测电阻大）；反接

时漏电电流大（所测电阻小）的现象可判别电解电容的极性，如图

4-27所示。

同图4-27可知，两次测量中，漏电电阻大的一次，黑表笔所接为正极。

图4-27电解电容极性的判别

三、电感器

（一）电感器的常见类型

凡能产生电磁感应作用的器件，统称为电感器，电感器用文字符号L表示。

大多数情况下，电感由一个线圈构成，故又称之为电感线圈。

实际应用中，有些线圈中常有磁性材料做它的磁芯，以增大其电感量。

电感器可分为固定电感器、可变电感器、微调电感器等。

但一般

电感器主要指各种线圈，对由线圈组成的其他器件，如变压器、xx、

滤波器等，我们将在后面作介绍。

常见的电感器件举例，如图4-28。

（二）线圈的结构与种类

1.线圈的结构

线圈通常由骨架、绕组、屏蔽罩、磁芯等组成。

根据使用的实际需要，有的线圈可以不用磁芯或屏蔽罩，或两者都没有。

甚至也可以不用骨架，像应用于短波或超高频段的线圈就是这样。

构成骨架的材料有很多：

电工纸板、胶木、塑料、聚苯乙烯、XX、

陶瓷等，这些材料，它们的介质损耗和耐热特性各不相同，比如XX、

陶瓷既耐热，同时损耗又小；而电工纸板、胶木等材料，它们的耐热特性较差，损耗又大。

骨架材料的优劣，对于线圈的质量以及稳定程度都有一定的影响。

因此，使用时应据实际情况而定。

匸

可调戡芯

■定电昴侍

就芯

OIWD

图4-28常见的电感器件举例

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