万用表的使用知识.docx

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万用表的使用知识

万用表的使用知识

万用表是电子制作中必备的测试工具。

它具有测量电流、电压和电阻等多种功能。

　　本节将介绍万用表的结构和使用万用表的方法。

同学们应努力学会使用万用表。

　　一、观察和了解万用表的结构。

　　万用表种类很多，外形各异，但基本结构和使用方法是相同的。

常用万用表的结构和外形见彩页附图。

　　万用表面板上王要有表头和选择开关。

还有欧姆档调零旋钮和表笔插孔。

下面介绍各部分的作用：

（一）表头

　　万用表的表头是灵敏电流计。

表头上的表盘印有多种符号，刻度线和数值（如图3-4（B））。

符号A一V一Ω表示这只电表是可以测量电流、电压和电阻的多用表。

表盘上印有多条刻度线，其中右端标有“Ω”的是电阻刻度线，其右端为零，左端为∞，刻度值分布是不均匀的。

符号“－”或“DC”表示直流，“～”或“AC”表示交流，“～”表示交流和直流共用的刻度线。

刻度线下的几行数字是与选择开关的不同档位相对应的刻度值。

　　表头上还设有机械零位调整旋钮，用以校正指针在左端指零位。

（二）选择开关

　　万用表的选择开关是一个多档位的旋转开关。

用来选择测量项目和量程。

（如图3一4（B））。

一般的万用表测量项目包括：

“mA”；直流电流、“V”：

直流电压、“V”：

交流电压、“Ω”：

电阻。

每个测量项目又划分为几个不同的量程以供选择。

　　（三）表笔和表笔插孔

　　表笔分为红、黑二只。

使用时应将红色表笔插入标有“＋”号的插孔，黑色表笔插入标有“－”号的插孔。

　　二、万用表的使用方法

（一）万用表使用前，应做到：

　　1．万用表水平放置。

　　2．应检查表针是否停在表盘左端的零位。

如有偏离，可用小螺丝刀轻轻转动表头上的机械零位调整旋钮，使表针指零。

　　3．将表笔按上面要求插入表笔插孔。

　　4．将选择开关旋到相应的项目和量程上。

就可以使用了。

（二）万用表使用后，应做到：

　　1．拔出表笔。

　　2．将选择开关旋至“OFF”档，若无此档，应旋至交流电压最大量程档，如“又1000V”档。

　　3．若长期不用，应将表内电池取出，以防电池电解液渗漏而腐蚀内部电路。

　　用万用表测量电压和电流

　　在电子制作中，常常用万用表测量电路中的电压和电流。

　　将发光二极管和电阻、电位器接成图3-4的电路，旋转电位器使发光二极管正常发光。

发光二极管是一种特殊的二极管，通人一定电流时，它的透明管壳就会发光。

发光二极管有多种颜色，常在电路中做指示灯。

我们将利用这个电路练习用万用表测量电压和电流。

（一）测量直流电压

　　以Jo411型万用表为例。

测量步骤是：

　　1．选择量程。

万用表直流电压档标有“V”，有2.5伏、10伏、50伏、250伏和500伏五个量程。

根据电路中电源电压大小选择量程。

由于电路中电源电压只有3伏，所以选用10伏档。

若不清楚电压大小，应先用最高电压档测量，逐渐换用低电压档。

2．测量方法。

万用表应与被测电路并联。

红笔应接被测电路和电源正极相接处，黑笔应接被测电路和电源负极相接处（如图3-4）。

图3一4用万用表测电压　　

　　3．正确读数。

仔细观查表盘，直流电压档刻度线是第二条刻度线，用10V档时，可用刻度线下第三行数字直接读出被测电压值。

注意读数时，视线应正对指针。

　　技能训练　　用万用表测量电压

　　目的　　练习连接电路和使用万用表测量电压。

　　器材　　电池二节（放在电池盒中）100fll／8W固定电阻，470t1电位器、发光二极管、导线、万用表。

　　步骤

（1）按图3-4连接电路。

电路不做焊接。

可采用图3-5所示方法将导线两端绝缘皮剥去，缠绕在元件接点或引线上。

注意相邻接点间引线不可相碰。

电路的连接方法

（2）检查电路无误后接通电源，旋转电位器发光二极管亮度将发生变化。

使发光二极管亮度适中。

　　（3）将万用表按前面讲的使用前应做到的要求准备好，并将选择开关置于Vl0伏档。

　　（4）手持表笔绝缘杆，将正负表笔分别接触电池盒正负两极引出焊片，测量电源电压。

正确读出电压数值。

　　记录：

电源电压为上　　伏。

　　（5）将万用表红黑表笔按图3一4接触发光二极管两引脚，测量发光二极管两极间电压。

正确读出电压数值。

　　记录：

发光二极管两端电压为　　伏。

　　（6）用万用表测量固定电阻器两端电压。

首先判断正负表笔应接触的位置，然后测量。

　　记录：

固定电阻器两端电压为　　伏。

　　在以上三步的测量中，哪一项电压值若小于2.5伏，可将万用表选择开关换为V2.5伏档再测量一次，比较两次测量结果（换量程后应注意刻度线的读数）。

　　（7）测量完毕，断开电路电源。

按前面讲的万用表使用后应做到的要求收好万用表。

（二）测量直流电流

　　1．选择量程：

万用表直流电流档标有“mA”有1mA、1omA、100mA三档量程。

选择量程，应根据电路中的电流大小。

如不知电流大小，应选用最大量程。

　　2．测量方法：

万用表应与被测电路串联。

应将电路相应部分断开后，将万用表表笔接在断点的两端。

红表笔应接在和电源正极相连的断点，黑表笔接在和电源负极相连的断点（如图3－6）。

图3－6　　用万用表测量电流

　　3．正确读数：

直流电流档刻度线仍为第二条，如选100mA档时，可用第三行数字，读数后乘10即可。

　　技能训练　　用万用表测量电流。

　　目的　　练习使用万用表测量直流电流。

　　器材　　仍使用图3－4（测电压）的电路、万用表。

　　步骤

（1）按图3－4连接电路，使发光二极管正常发光。

（2）按前面讲的使用前的要求准备好万用表并将选择开关置于mA档100mA量程。

　　（3）如图3－6，断开电位器中间接点和发光二极管负极间引线，形成“断点”。

这时，发光二极管熄灭。

　　（4）将万用表串接在断点处。

红表笔接发光二极管负极，黑表笔接电位器中间接点引线。

这时，发光二极管重新发光。

万用表指针所指刻度值即为通过发光二极管的电流值。

　　（5）正确读出通过发光二极管的电流值。

　　记录：

通过发光二极管的电流为　　毫安。

　　（6）旋转电位器转柄，观察万用表指针的变化情况和发光二极管的亮度变化，可以看出：

　　　　　　　　　　　。

　　记录：

通过发光二极管的最大电流是　　毫安。

最小电流是　　毫安。

　　通过以上操作，我们可以进一步体会电阻器在电路中的作用。

　　（7）测量完毕，断开电源，按要求收好万用表。

　　四、用万用表测且电区和测试电子元件

（一）用万用表测量电阻

　　万用表欧姆档可以测量导体的电阻。

欧姆档用“Ω”表示，分为R×1、R×10、R×100和R×1K四档。

有些万用表还有R×10k档。

使用万用表欧姆档测电阻，除前面讲的使用前应做到的要求外，还应遵循以下步骤（参看图3－7）。

　　1．将选择开关置于R×100档，将两表笔短接调整欧姆档零位调整旋钮，使表针指向电阻刻度线右端的零位。

若指针无法调到零点，说明表内电池电压不足，应更换电池（如图3-7（A））。

　　2．用两表笔分别接触被测电阻两引脚进行测量。

正确读出指针所指电阻的数值，再乘以倍率（R×100档应乘100，R×1k档应乘1000……）。

就是被测电阻的阻值（如图3-7（B））。

　　3．为使测量较为准确，测量时应使指针指在刻度线中心位置附近。

若指针偏角较小，应换用R×1k档，若指针偏角较大，应换用R×1O档或R×1档。

每次换档后，应再次调整欧姆档零位调整旋钮，然后再测量（如图3-7（C））。

　　4．测量结束后，应拔出表笔，将选择开关置于“OFF”档或交流电压最大档位。

收好万用表。

　　测量电阻时应注意：

　　1.被测电阻应从电路中拆下后再测量。

　　2．两只表笔不要长时间碰在一起。

　　3．两只手不能同时接触两根表笔的金属杆、或被测电阻两根引脚，最好用右手同时持两根表笔（如图3-8）。

　　5．长时间不使用欧姆档，应将表中电池取出。

根据需要选择万用表

众所周知，万用表是电子测试领域最基本的工具，也是一种使用广泛的仪器，由于其价格低廉、操作简单、功能齐全、使用广泛等特点，专业电子工程师使用上往往忽略以下问题：

1.由于万用表的精度、分辨率不够，凭估测判断，往往导致“人为”的误差：

2.由于各种万用表测试方法不同，在不同信号和非正弦波标准信号测试中万用表往往导致“误差”：

3.操作上的安全性、可靠性和保护性：

由于万用表本身的保护性差，测试中需要测试人员不能丝毫马虎，否则导致万用表不必要的损坏……，因此，根据本人多年的经验，劝告使用者，请根据需要选择您的万用表！

　　那么如何选择万用表呢？

　　一、根据需要，选择万用表的显示位数和精度。

　　显示位数和精度是万用表二种最基本也是最重要的指标。

二者关系紧密，一般来讲万用表显示位数越高精度也越高，反之相反。

但是由于测量原理和各个生产厂家的质量标准不一样，在同一位数，有的万用表精度高，有的却差。

譬如：

同样是41/2万用表，有的型号精度高达0.025%而有的仅有0.8%。

显示位数有二种方式：

计数显示和位数显示。

计数显示是万用表显示位数范围的实际表达，只不过由于人们习惯与传统叫法上的方便，一般用位数显示表达。

譬如：

3000位计数显示，表示万用表最高显示值可到3999而1000位计数显示只能到1999,在测量220VAC电压时，可明显看到3000位显示比1000位后多1个小数位显示：

这样分辨率上高一个数量级，这在高灵敏的微电信号调试与测试中，高灵敏度的万用表将会发生更大的作用。

与此同时，计数显示与位数显示可以进行换算：

先计算计数显示位数中有多少个0，然后把前面的数作为分数的分母，然后把该数减去1成为分子，就成为位数显示。

譬如：

3000位计数，位数为32/3位。

　　二、根据需要，选择万用表的测量方法和交流频响

　　一般来讲，万用表的测量方法主要对交流信号测量而言，大家都知道交流信号很多种类和各种复杂情况，并且伴随交流信号频率的改变，出现各种频率响应，影响万用表的测量。

万用表对交流信号的测量，一般有二种方法：

平均值和真有效值测量。

平均值测量一般是对纯正弦波而言，它采用估算平均的方法测量AC信号，而对非正弦波信号将会出现较大的误差，同时，如果正弦波信号出现谐波干扰时，其测量误差也会有很大改变，而真有效值测量，是用波形的瞬时峰值再乘以0.707来计算电流与电压，保证在失真和噪声系统中的精确读数。

这样如果您需要检测普通的数字数据信号，用平均值万用表测量就不会到达真实的测量效果。

同时交流信号的频响也至关需要，有的可高达100KHz。

　　三、根据需要，选择万用表的功能和测量范围

　　不同的万用表，其生产厂家将会设计不同的功能测量范围。

一般来讲，普通的万用表都能测试交直流电压、电流、电阻、通断等，但是有的万用表为了降低成本不设置电流功能。

在此基础上，有的万用表考虑使用方便，增加了些其它功能。

譬如：

二极管、“万用表电池测试”、三极管hef、电容、频率、温度等。

现在由于电子技术的发展，有些有名的厂家，像“Tektronix、Fluke、Hp”等，在传统参数和元件的基础上，增加了更先进的功能，譬如：

占空比测试，dBm值测试，最大、最小值记录保持功能等。

总之万用表的功能将随着测试的需要，有经验的厂家将会创造更多更优越的功能。

但是我们在追求万用表功能的基础上，也不能忽视其测量范围，同样测试电流，有的万用表可到20A，而有的却只有40mA或更小。

　　四、根据需要，选择您的万用表

　　和大多数仪器一样，万用表自身也有测量稳定性，其测量结果的准确性与其使用时间、环境温湿度等相关。

如果万用表的稳定性差，在使用一段时间后，万用表有时就会“自相矛盾”——测量结果不一致。

因此有些厂家非常注意此方面的问题：

如美国Fluke公司在最近新产品销售中允诺终身可溯源校准和保修。

　　大多数维护工程师使用万用表，最担心万用表的保护性差，不经意中表笔线插错或测试档错误，导致万用表不必要的损害，影响工作。

因此万用表的安全性非常重要，有些好的万用表自我保护性很好，像有些万用表插错表笔线时，会自动产生蜂鸣报警……这样万用表的选购，不要盲目贪图便宜，要实用、好用才行。

　　五、根据需要，选用多功能的万用表

　　像三节所述，由于电子科技的发展，很多万用表增加了许多功能。

　　1.温度测量

　　在电子维修时，有此功能的万用表方便您检验电子元件的发热程度，如焊接拔取元件时，测量温度防止损伤元器件。

　　2.同时测量AC和DC分量

　　在电子测试中，我们所碰到的信号并非是很纯真的交流或直流信号，我们需要观测波形的总真有效值（包括AC和DC部分），以便分析电路的功耗量，找出部分零件烧坏的原因——DC失调。

　　3.dBm和毫伏值测量

　　所谓dBm值测量，即低电平测量----dB值测量。

dB一般用此公式表达：

dB=20LogV测/V参。

如果改变V参考电压，通过测试比较，我们可以测量相对应值：

譬如用来分析电压发大器的电压增益。

　　4.尖峰保持

　　利用万用表真有效值测量，我们在此功能可以测量宽度大于0.25毫秒非规则交流信号的瞬时峰值电压，并且自动保持，有利于寻找元件和设备破坏的原因。

　　5.△相对值测定

　　利用此功能，我们可以进行相对值测定，即我们测试电压或电流与参考电压或电流的差值，电容相对模式可以清除读数中的杂散电容。

用机械万用表检测晶体管

万用表粗测晶体管时，万用表应置于电阻档，其等效电路如图1中虚线框内所示，其中以R0为等效内阻，U0为表内电压源。

当万用表置于R×1、R×100、R×1k档时，U0＝1.5V。

　　1、测二极管

　　万用表置R×lk档，两表笔分别接二极管的两极，若测得的电阻较小（硅管数干欧、锗管数百欧），说明二极管的PN结处于正向偏置，则黑表笔接的是正极，红表笔接的是负极。

反之二极管处于反向偏置时，呈现的电阻较大（硅管约数百千欧以上，锗管约数百干欧），则红表笔接的是正极，黑表笔接的是负极。

若正反向电阻均为无穷大或均为零或比较接近，说明二极管内部开路或短路或性能变差。

由于发光二极管不发光时，其正反向电阻均较大且无明显差异，故一般不用万用表判断发光二极管的极性。

常用的办法是将发光二极管与一数百欧（如330欧）电阻串联，然后加3V一5V的直流电压，若发光二极管亮，说明二极管正向导通，则与电源正端相接的为正极，与负端相接的为负极。

如果二极管反接则不亮。

要特别说明的是，不少人测试发光二极管的方法不正确。

如用9V层叠电池直接点亮发光二极管，虽然可正常点亮，但这种作法在理论上是完全错误的。

发光二极管的外特性与稳压二极管相同，导通时其端压为1.9V左右（5mm）。

当它与电源相连时，回路中必须设置限流电阻，否则一旦外加电压超过导通压降，将由于过流而损坏。

直接用层叠电池点亮时可正常点亮不损坏发光二极管，是因为层叠电池有较大的内阻，正是内阻起到了限流作用。

如果用蓄电池或稳压电源直接点亮发光二极管，则由于内阻小，无法起到限流作用，顷刻将发光二极管烧毁。

　　稳压二极管与变容二极管的PN结都具有正向电阻小反向电阻大的特点，其测量方法与普通二极管相同。

但须注意：

稳压二极管的反向电阻较普通二极管小。

　　2、测晶体三极管

　　利用万用表可以判别三极管的类型和极性，其步骤如下：

　　①判别基极B和管型时万用表置月×lk档，先将红表笔接某一假定基极B，黑表笔分别接另两个极，如果电阻均很小（或很大），而将红黑两笔对换后测得的电阻都很大（或很小），则假定的基极是正确的。

基极确定后，红笔接基极，黑笔分别接另两个极时测得的电阻均很小，则此管为PNP型三极管，反之为NPN型。

②判别发射极E和集电极C。

若被测管为PNP三极管，假定红笔接的是C极，黑笔接的是E极。

用手指捏住B、C两极（或在B、C间串接十个100k电阻）但不要使B、C直接接触。

若测得电阻较小（即Ic大），再将红黑两笔互换后测得的电阻较大（即Ic小），则红笔接的是集电极C，黑笔接的是发射极E。

如果两次测得的电阻相差不大说明管子的性能较差。

按照同样方法可以判别NPN型三极管的极性。

万用表在家电维修中的使用

使用万用表需要注意：

　　1）.识别万用表各档的功能.

　　2）.测量三---四个电阻并记录.

　　3）.测交流电压并记录.

　　4）.测量直流电压并记录.

　　万用表:

主要用来测量交流直流电压.电流.直流电阻,及晶体管电流放大位数等.现在常见的主要有数字式万用表和机械万用表两种.

　　1）数字式万用表在万用表上会见到象图中所示的转换旋钮,旋钮所指的是次量的档位.

　　　V~:

表示的是测交流电压的档位.

　　　V-:

表示的是测直流电压档位.

　　　MA:

表示的是测直流电压的档位.

　　　Ω（R）:

表示的是测量电阻的档位.

　　　HFE:

表示的是测量电阻的档位.

　　万用表的红笔表示接外电路正极,黑笔表示接外电路负极.

优点:

防磁.读数方便,准确（数字显示）......

　　2）机械式万用表

　　机械式万用表的外观和数字表有一定的区别,但它们俩的转挡旋钮是差不多的,档位也基本相同.

在机械表上会见到有一个表盘如图,表盘上有八条刻度尺：

　　　标有"Ω"标记的是测电阻时用的刻度尺.

　　　标有"~"标记的是测交直流电压.直流电流时用的度尺刻.

　　　标有"HFE"标记的是测三极管时用的刻度尺.

　　　标有"LI"标记的是测量负载的电流.电压的刻度尺.

　　　标有"DB"标记的是测量电平的刻度尺.

　　3）万用表的使用

　　①数字式万用表:

测量前先打到测量的档位,要注意的是档位上所标的是量程,即最大值.

　　②机械式万用表:

测量电流电压的方法与数学式相同,但测电阴时,读数要乘以档位上的数值才是测量值.例如:

现在打的档位是"X100"读数是200,测量传题是200X100=20000Ω

=20K,表盘上"Ω"尺是从左到右,从大到小,而其它的是从左到右,从小到大

　　4）.注意事项:

　　①调"零点"（机械表才有）,在使用表前,先要看指针是指在左端"零位"上,如果不是,则应小改锥慢慢旋表壳中央的"起点零位"校正螺丝,使指针指在零位上.

　　②万用表使用时应水平放置（机械才有）

　　③测试前要确定测量内容,将量程转换旋钮旋到所示测量的相应档位上,以免烧毁表头,如果不知道被测物理量的大小,要先从大量程开始试测.

　　④表笔要正确的插在相应的插口中.

　　⑤测试过程中,不要任意旋转档位变换旋钮.

　　⑥使用完毕后,一定要将不用表档位变换旋钮调到交流电压的最大量程档位上.

　　⑦测直流电压电流时,要注意电压的正、负极,电流的流向,与表笔相接（时）正确.

用万用表检测集成电路的方法

该法是通过检测ＩＣ电源进线的总电流，来判断ＩＣ好坏的一种方法。

由于ＩＣ内部绝大多数为直接耦合，ＩＣ损坏时（如某一个ＰＮ结击穿或开路）会引起后级饱和与截止，使总电流发生变化。

所以通过测量总电流的方法可以判断ＩＣ的好坏。

也可用测量电源通路中电阻的电压降，用欧姆定律计算出总电流值。

以上检测方法，各有利弊，在实际应用中最好将各种方法结合起来，灵活运用。

指针式万用表使用与原理

“万用表”是万用电表的简称，它是我们电子制作中一个必不可少的工具。

万用表能测量电流、电压、电阻、有的还可以测量三极管的放大倍数，频率、电容值、逻辑电位、分贝值等。

万用表有很多种，现在最流行的有机械指针式的和数字式的万用表（见图）。

它们各有优点。

对于电子初学者，建议使用指针式万用表，因为它对我们熟悉一些电子知识原理很有帮助。

下面我们介绍一些机械指针式万用表的原理和使用方法。

万用表的基本原理

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，必须在表头上并联与串联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。

下面分别介绍。

测直流电流原理。

如图1a所示，在表头上并联一个适当的电阻（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。

测直流电压原理。

如图1b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。

测交流电压原理。

如图1c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。

测电阻原理。

如图1d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。

万用表的使用

万用表（以105型为例）的表盘如右图所示。

通过转换开关的旋钮来改变测量项目和测量量程。

机械调零旋钮用来保持指针在静止处在左零位。

“Ω”调零旋钮是用来测量电阻时使指针对准右零位，以保证测量数值准确。

万用表的测量范围如下：

直流电压：

分5档—0-6V；0-30V；0-150V；0-300V；0-600V。

交流电压：

分5档—0-6V；0-30V；0-150V；0-300V；0-600V

直流电流：

分3档—0-3mA；0-30mA；0-300mA。

电阻：

分5档—R*1；R*10；R*100；R*1K；R*10K

测量电阻：

--先将表棒搭在一起短路，使指针向右偏转转，随即调整“Ω”调零旋钮，使指针恰好指到0。

然后将两根表棒分别接触被测电阻（或电路）两端，读出指针在欧姆刻度线（第一条线）上的读数，再乘以该档标的数字，就是所测电阻的阻值。

例如用R*100挡测量电阻，指针指在80，则所测得的电阻值为80*100=8K。

由于“Ω”刻度线左部读数较密，难于看准，所以测量时应选择适当的欧姆档。

使指针在刻度线的中部或右部，这样读数比较清楚准确。

每次换档，都应重新将两根表棒短接，重新调整指针到零位，才能测准。

测量直流电压：

--首先估计一下被测电压的大小，然后将转换开关拨至适当的V量程，将正表棒接被测电压“+”端，负表棒接被测量电压“-”端。

然后根据该挡量程数字与标直流符号“DC-”刻度线（第二条线）上的指针所指数字，来读出被测电压的大小。

如用V300伏档测量，可以直接读0-300的指示数值。

如用V30伏档测量，只须将刻度线上300这个数字去掉一个“0”，看成是30，再依次把200、100等数字看成是20、10既可直接读出指针指示数值。

例如用V6伏档测量直流电压，指针指在15，则所测得电压为1.5伏。

测量直流电流：

--先估计一下被测电流的大小，然后将转换开关拨至合适的mA量程，再把万用表串接在电路中，如图所示。

同时观察标有直流符号“DC”的刻度线，如电流量程选在3mA档，这时，应把表面刻度线上300的数字，去掉两个“0”，看成3，又依次把200、100看成是2、1，这样就可以读出被测电流数值。

例如用直流3mA档测量直流电流，指针在100，则电流为1mA。

测量交流电压：

--测交流电压的方法与测量直流电压相似，所不同的是因交流电没有正、负之分，所以测量交流时，表棒也就不需分正、负。

读数方法与上述的测量直流电压的读法一样，只是数字应看标有交流符号“AC”的刻度线上的指针位置。

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