任务一 MF47型万用表的使用.docx

任务一 MF47型万用表的使用.docx

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任务一MF47型万用表的使用

任务一MF47型万用表的使用

学习指南

★学习目标

1.知识目标

掌握机械式万用表的分类、型号与结构组成；

掌握机械式万用表的使用方法。

2.能力目标

能够利用机械式万用表检测电子元器件；

能够利用机械式万用表检测电子线路的电气参数。

3.素质目标

在机械式万用表使用过程中培养学生的安全操作意识；

在机械式万用表使用过程中培养学生的团队协作意识和吃苦耐劳的精神；

在机械式万用表使用过程中培养学生的创新精神和探究精神。

★学习重点:

机械式万用表的使用方法。

★学习难点:

机械式万用表检测电子线路的电气参数。

★学习时数6学时。

知识链接MF47万用表基本知识

万用表是一种多量程、多功能、多电量的便携式电测仪表。

万用表一般可以用来测量直流电压、交流电压、直流电流、电阻等。

有的万用表还可以用来测量交流电流、电容的容量、电感的电感量以及晶体管的某些参数等。

万用表有机械式和数字式两种，MF-47型、500型为常用的机械式万用表，VC9801为典型的的数字式万用表。

本任务将以MF-47型万用表的面板结构为切入点，主要介绍MF-47型万用表的功能特点和使用方法。

通过对各种元器件、电子产品、电子线路中的实际检测应用，从实际操作的角度诠释万用表的使用方法与使用技巧，使学习者的学习不是停留在课堂的层面，而是深入实践。

任务充分发挥“图解”特色，让学习者能够真切看到万用表实际应用的具体操作和使用过程中需要注意的细节，真正掌握万用表的使用与维护等操作技能。

1.MF47型万用表的基本结构

MF47型是设计新颖的磁电系整流式便携式多量程万用电表，具有灵敏度高、体积轻巧、性能稳定、过载保护可靠等特点，是电气工作人员广泛使用的万用电表。

可测量直流电流、交直流电压、直流电阻等，它的组成基本包括测量机构、刻度盘、转换开关、测量电路、三极管放大倍数插孔、欧姆档调零旋钮和表笔插孔等。

图5-1为MF47型万用表面板结构图,由图中可以看出，1为刻度盘、2为转换开关、3为欧姆调零钮、4为表笔2500V插孔、5为表笔5A插孔、6为-表笔“+”插孔、7为-表笔“－”插孔、8为放大倍数插孔、9为机械调零按钮。

（1）表头

表头通常采用高灵敏度的磁电系测量机构，它的满刻度偏转电流一般为几微安到几百微安。

满刻度偏转电流越小，则灵敏度越高，表头的内阻也就超大。

（2）刻度盘

MF47型万用表刻度盘如图5-2所示。

符号A-V-Ω表示可以测量电流、电压和电阻；符号“－”或“DC”表示直流，“～”或“AC”表示交流。

表盘上印有多条刻度线，上数第一条黑线为电阻刻度线，其左端为“∞”、右端为“0”，该刻度值分布是不均匀的；第二条黑线为电流或电压刻度线，其左端为0，右端为最大值，刻度值有三种，分别为0/50/100/150/200/250；0/10/20/30/40/50；0/2/4/6/8/10。

实际测量时通过刻度线与转换开关配合使用读取测量结果。

第三条绿线为三极管放大倍数hFE刻度线，其左端为0，右端为最大值，刻度值为0/50/100/150/200/250/300。

第四条绿线为电容刻度线。

第五条绿线为频率刻度线。

表盘上还设有机械零位调整旋钮，用以校正指针在左端指零位。

（3）转换开关和表笔

万用表的测量电路，实质上是由多量程直流电流表、多量程直流电压表、多量程整流式交流电压以及多量程电阻表等几种测量电路组合而成的。

有的万用表还有多量程整流式交流电流表、小功率晶体管直流放大倍数等的测量电路。

万用表的转换开关是一个多档位的旋转开关，用来选择测量项目和量程，MF47型万用的面板如图5-3所示，其测量项目包括。

①“mA”为直流电流档：

包括0.5mA、5mA、50mA、500mA；

②“V”为直流电压档：

包括1V、2.5V、10V、50V、250V、500V、1000V；

③“V”为交流电压档：

包括10V、50V、250V、500V、1000V、2500V；

④“Ω”为电阻档：

包括×1Ω、10Ω、100Ω、1k、10k；

⑤放大倍数档：

ADJ为放大倍数调零档，hFE为放大倍数测量档。

（4）三极管测量插孔

该插孔位于万用表的中央左端如图5-4中a所示，分成两列排列，左侧三个孔从上至下标有c、b、e，称为N孔，用于测NPN型三极管放大倍数，测量时将三极管的c、b、e引脚分别插入对应的插孔。

右侧三个孔从上至下标有e、b、c，称为P孔，用于测PNP型三极管放大倍数，测量时将三极管的e、b、c引脚分别插入对应的插孔。

（5）表笔和表笔插孔 

表笔分为红、黑二只。

一般使用时应将红色表笔插入“＋”号的插孔，黑色表笔插入“－”号的插孔，如图5-4中b所示。

测量500-2500V交流电压时红表笔插入“2500V”表笔插孔，黑色表笔插入“－”号的插孔；测量500mA至5A直流电流时红表笔插入“5A”表笔插孔，黑色表笔插入“－”号的插孔，如图5-4中c所示。

（6）机械调零钮

机械调零钮位于表盘下方中间位置如图5-5中a所示，用于万用表的机械调零。

正常情况下，指针式万用表在表笔开路时，电流与电压档时指针应指向刻度线的0位置，如果不在0，就需要进行机械调零，以确保测量准确。

调零时需要用小号平口螺丝刀，向左或向右调节此钮，使万用表的指针指向0位。

（7）欧姆调零钮

欧姆调零钮位于万用表的中央右端，如图5-5中b所示，标有Ω字样，测量电阻前都要先通过调零电位器进行调零，称为欧姆调零。

方法很简单，即把红黑两表笔短接后，调节该钮使指针指向Ω刻度盘的零位。

2.MF-47型万用表的使用操作

（1）欧姆档的使用准备

①机械调零

万用表在使用前应检查指针是否在机械零位上，即指针在静止时是否在电阻刻度线的“∞”（电流与电压档时为0）位置上。

若不在，应用小螺丝刀调节机械调零旋钮使指针指在“∞”位置上。

注意：

测量其他电参数时也应该进行机械调零操作。

如如图5-6所示。

②欧姆调零

短接万用表的表笔，然后调节欧姆调零钮，使指针指在“0”位置上。

注意：

每换一次电阻档，都要进行一次欧姆调零，以减少测量误差；若调不到零位置，多数原因是由于万用表的电池电量不足，此时需要更换电池。

如图5-7所示。

③测量结果

将转换开关置于合适的位置上，万用表的表笔接于被测线路或器件两端，观察指针的位置，被测线路或器件的电阻值＝指针的指示值×转换开关的指示值。

（2）电压档的使用

①表笔使用

红表笔插在“＋”孔，黑表笔插在“－”孔（测量500至2500V电压时，红笔插在2500V孔上）；测量直流电压时，红表笔接线路的高电位，黑表笔接线路的低电位；测量交流电压时，红、黑表笔可以任意接测试端两端。

②档位选择

若已知被测点电压的正负，无法估计电压的大小，应选择最高的电压档位测量，然后根据指针的偏转情况选择合适的档位；若不知道电压的正负，一般是先用黑表笔顶住假想的负极，红表笔轻触假想的正极，如果指针顺时针摆动则假想正确，反之假想错误。

③测量结果

将转换开关置于合适的位置上，万用表的表笔并联于被测线路或器件两端，观察指针的位置，测量结果＝指针指示值／满刻度值×转换开关值。

例如，转换开关置于“×50V”档，按第一种刻度值读取指针读数为“200”，那么最终测量值就是：

200/250×50=40Ｖ；按第二种刻度值读取指针读数为“40”，那么最终测量值就是：

40/50×50=40Ｖ；按第三种刻度值读取指针读数为“8”，那么最终测量值就是：

8/10×50=40Ｖ；也就是说不论按第几种刻度值读数，最终的测量结果是一样的。

为了读数方便，转换开关置于10V、50V、250V档时，应分别读取0-2-4-6-8-10；0-10-20-30-40-50；0-50-100-150-200-250刻度线。

此时，指针指示值即为测量结果。

转换开关置于2.5V、500V、2500V档位时时，测量结果为指针指示值乘以倍率（指针指示值／满刻度值）。

图5-8为万用表测交流电压示意图，图5-9为万用表测直流电压示意图。

（3）电流档的使用

①表笔使用

测量直流电流时，首先将黑表笔插在“－”孔，红表笔插在“＋”孔（测量500mA至5A电流时，红笔插在5A孔上），然后将万用表串联在电路中，红表笔接电流的流入端（高电位端），黑表笔接电流的流出端（低电位端）。

②档位选择

若无法估计电流的大小，应选择最高的电流档位测量，然后根据指针的偏转情况选择合适的档位；若不知道电流的方向，一般是先用黑表笔顶住假想的低电位端，红表笔轻触假想的高电位端，如果指针顺时针摆动则假想正确，反之假想错误。

③测量结果

测量结果＝指针指示值／满刻度值×转换开关值。

通常转换开关置于0.5mA、5mA、50mA、500mA档时，都读取0-10-20-30-40-50（mA）刻度线，此时，测量结果为指针指示值乘以倍率。

④测量大电流（500mA-5A）时，红表笔插入5A插孔，黑表笔仍然插在“－”，将转换开关置于500mA档位上。

⑤测量交流电流时表笔无正负之分，方法与测量直流电流相同。

图5-10为万用表测直流电流示意图。

3.MF47型万用表使用注意事项

（1）使用欧姆档时不允许带电测量。

（2）不能用两只手同时捏住表笔的金属部分进行测量电阻，因为这样测量时人体电阻并联于被测电阻两端，使测量结果不准确，并且容易触电。

（3）测量时应根据指针的位置选择合适的转换开关值，指针摆动过大和过小测量结果都不准确，甚至损坏万用表。

合适的位置是使指针尽量指在表盘刻度线的中间处。

（4）测量完毕应将转换开关指在交流电压的最高档位上，不能置于电阻档，防止表笔短接耗尽表内电池的电量。

万用表长时间不用时，应尽量将电池取出，防止电池漏液，损坏万用表。

（5）万用表测电阻时使用的是内部电源，这时黑表笔是电源的正极，红表笔是电源的负极。

（6）测量100V以上电压时要养成单手操作习惯，即先将黑表笔固定于零电位处，再单手用红表笔碰触被测端，以确保人身安全。

（7）测量交流电压时表笔无正负之分，方法与测量直流电压相同。

4.MF47型万用表检测电子元件

MF-47型万用表检测电阻、电容、电感、二极管、三极管等电子元件。

（1）可调电阻的测量

如图5-11所示，万用表选用合适的欧姆档测1、3两端电阻，其读数应为电位器的标称阻值；慢慢旋转轴柄，同时测1、2或2、3两端的电阻，读数应为零到标称值之间。

（2）正温度系数热敏电阻（PTC）的检测。

用万用表R×1档，具体可分两步操作：

①在常温下将测出PTC热敏电阻的阻值，并与标称阻值相对比，二者相差不大即为正常。

实际阻值若与标称阻值相差过大，则说明其性能不良或已损坏。

②加温检测，将一热源（例如电烙铁）靠近PTC热敏电阻对其加热，正常时其电阻值应该随温度的升高而迅速增大。

（3）光敏电阻的检测。

用一黑纸片将光敏电阻的透光窗口遮住，此时万用表的指针基本保持不动，阻值接近无穷大；将一光源对准光敏电阻的透光窗口，此时万用表的指针应有较大幅度的摆动，阻值明显减小。

以上两次测量结果差值越大越说明光敏电阻性能良好。

（4）扬声器的检测

用R×1Ω档，扬声器线圈阻值，正常时阻值为几欧或十几欧，并且会发出清脆响量的“哒”、“哒”声。

（5）电容器的检测

选择适当的欧姆档，将万用表的表笔分别接电容器的两端，根据指针的摆动情况，判断电容的质量。

通常电容的容量大，选择低档位；电容的容量小，选择高档位。

①一般来说几千pF以下的电容，万用表选择R×10kΩ档，测量电容器引脚两端的阻值，正常时指针应该基本不动，即阻值为无穷大。

②几μF至十几μF的电容，万用表选择R×1kΩ或R×100Ω档，指针应顺时针摆动以下然后又回到起始位置。

如果指针不动，说明电容内部开路；如果指针始终指在零位置，说明电容内部短路；如果指针摆动后长时间停留在某一位置，说明电容内部漏电。

③几百μF的电容，万用表选择R×10Ω或R×1Ω档，检查方法同2步骤。

（6）二极管的检测

由二极管单向导通特性可知，二极管正向电阻很小，反向电阻很大，根据之一特点可以检测二极管。

方法是将用万用表置于R×100或R×1K档，如果黑表笔接二极管的正极，红表笔接二极管的负极，此时电阻应很小，对调表笔测量阻值应很大，说明二极管质量较好。

如果两次测量时阻值都较大或都较小，说明二极管已经损坏。

（7）中小功率晶体三极管的检测

三极管是由两个PN结、三个电极和管壳组成，三个电极分别叫集电极c、发射极e和基极b，常见的三极管分为PNP型和NPN型两类。

测量时一般先找出基极b，再判断出集电极c、发射极e。

①找出基极，并判定管型（NPN或PNP）

将万用表拨在R×100或R×1K档上。

红笔接触某一管脚，用黑表笔分别接另外两个管脚，这样就可得到三组读数，如果其中一组数据中二次测量都是几十或几百欧的阻值，说明红表笔所接触的是基极，且为PNP型三极管，如图5-12a所示。

如果其中一组数据二次测量都接近无穷大，说明黑表笔所接触的是基极，且为PNP型三极管，如图5-12b所示。

②找出集电极c、发射极e，并测出三极管放大倍数β值

将量程开关拨到hFE位置，把三极管的基极插入放大倍数测试插孔的ｂ孔（注意三极管的类型），三极管的剩余两引脚分别插放大倍数测试插孔的c、e两孔。

如果指针指示值在放大倍数刻度线指示值为几十到几百，说明三极管的引脚插错对，并且万用表的c孔插的就是三极管的集电极，万用表的e孔插的就是三极管的发射极。

如果指针不动，说明三极管的引脚插错，应对调剩余两引脚再进行测量。

插正确时可读出三极管的放大倍数β值。

（8）单结晶体管的检测

单结晶体管（简称UJT）又称基极二极管，它是一种只有一个PN结和两个电阻接触电极的半导体器件，它的基片为条状的高阻N型硅片，两端分别引出两个基极B1和B2。

在硅片中间略偏B2一侧用合金法制作一个P区作为发射极E。

其电气符号、等效电路和外形图如图5-13所示,其中，a）为电气符号、b）为结构符号、C）为外形图。

判断单结晶体管发射极E的方法：

把万用表置于R×100挡或R×1K挡，黑表笔接假设的发射极，红表笔接另外两极，当出现两次低电阻时，黑表笔接的就是单结晶体管的发射极。

单结晶体管B1和B2的判断方法：

把万用表置于R×100挡或R×1k挡，用黑表笔接发射极，红表笔分别接另外两极，正常时均应有几千欧至十几千欧的电阻值。

两次测量中，电阻大的一次，红表笔接的就是B1极，黑表笔接的就是B2极。

再将红表笔接发射极E，黑表笔依次接两个基极，正常时阻值为无穷大。

实训演练MF47型万用表使用训练

1.任务描述

表5-1MF-47型万用表使用

任务

MF-47型万用表使用

时间

工具材料

MF47型万用表1块／组；电阻、电容、二极管、三极管3只／组；常用工具1套／组。

任务内容

1.测量给定电子元件的电气参数；

2.测量给定电子线路的电气参数。

任务要求

1.按照操作规程检测电子元件与电子线路的电气参数；

2.记录并分析电气参数值。

2.训练内容与步骤

（1）利用MF47型万用表，按照操作要求测量电阻、电容、二极管、三极管的参数，并将数据记录在表5-2中。

表5-2电子元件的参数测量表

名称

型号

R×1K

R×100

R×10

质量

电阻

R1

R2

R3

名称

型号

R×1K

R×100

R×10

质量

正向

反向

正向

反向

正向

反向

好

坏

二极管

1N4007

RL155

1N5408

名称

型号

b-e间电阻

b-c间电阻

c-e间电阻

质量

正向

反向

正向

反向

正向

反向

好

坏

三极管

9012

9013

8550

名称

型号

R×1K

R×100

R×10

质量

正向

反向

正向

反向

正向

反向

好

坏

电容

47μF

330μF

1000PF

（2）图5-14为12V直流稳压电源电路原理图。

利用MF47型万用表测量12V直流稳压电源的电气参数。

②变压器参数测量

变压器工作电压测量：

MF47型万用表置于交流250V档，红表笔插入“+”孔，黑表笔插入“-”孔。

电路通电后，红、黑表笔分别并联于变压器的初级与次级两端，此时，MF47型万用表指示值即为变压器初级与次级的工作电压。

变压器直流电阻测量：

首先将变压器与电源和电路分离，MF47型万用表置于电阻100ΩV档，红表笔插入“+”孔，黑表笔插入“-”孔。

然后将红、黑表笔分别并联于变压器的初级与次级两端，此时，MF47型万用表显示值即为变压器初级与次级的直流电阻值。

其中，阻值大的为初级，阻值小的为次级。

测量结果按要求填入表5-3中。

②变压器参数测量

表5-3变压器参数表

变压器初级

变压器次级

交流电压

直流电阻

交流电压

直流电阻

③三极管参数测量

MF47型万用表置于直流50V档，红表笔插入“+”孔，黑表笔插入“-”孔。

电路通电后，黑表笔地端，红表笔分别接三极管V6、V7、V8各端，MF47型万用表指示值三极管各极的工作电压。

测量结果按要求填入表5-4中。

表5-4三极管参数表

V6（各极电压）

V7（各极电压）

V8（各极电压）

基极

发射极

集电极

基极

发射极

集电极

基极

发射极

集电极

拓展--500型万用表使用

MF500型万用表是一种高灵敏度、多量程具有全程保护电路的携带式仪表，该表共有24个测量量程，能分别测量交直流电压、直流电流、电阻等。

MF500型万用表与47型万用表的工作原理基本相同，结构特征与使用方法略有不同，区别在于它具有2个转换开关，需要配合使用，给使用者带来一些不便。

1.500型万用表结构特征

如图5-15所示为500型万用表的面板结构示意图，其中K1、K2为红、黑表笔插孔，K3、K4为5A和2500V插孔；R1为欧姆调零钮，S3为机械调零钮；S1、S2为功能转换开关。

刻度盘功能与47型万用表相同。

2.使用方法

（1）调零：

使用之前须调整调零器“S3”使指针准确地指示在标度尺的零位上。

（2）直流电压测量：

将红、黑表笔分别插在“K1”和“K2”内，转换开关旋钮“S1”至“V”位置上、开关旋钮“S2”至所欲测量直流电压的相应量程位置上，再将表笔跨接在被测电路两端。

测量2500V时将测表笔插在“K1”和“K4”的插孔中。

（3）交流电压测量：

将开关旋钮“S1”旋至“V”位置上，并关旋钮“S2”旋至所欲测量交流电压值相应的量程位置上，测量方法与直流电压测量相同。

（4）直流电流测量：

将开关旋钮“S2”旋至“A”位置上，开关旋钮“S1”旋到需要测量直流电流值相应的量程位置上，然后将表笔串接在被测电路中，就可测量被测电路中的直流电流值。

（5）电阻测量：

将开关旋钮“S2”旋到“Ω”位置上，开关旋钮“S1”旋到“Ω”量限内，先将两表笔短路，然后调节电位器“R1”使指针指示在欧姆标度尺“0Ω”位置上，（当调节电位器“R1”不能使指标指示到欧姆零位时，表示电池电压不足，应更换新电池。

）再将表笔分开即可测量未知电阻的阻值。

3.注意事项

为了测量时获得良好效果，仪表在使用时，应遵守下列事项：

（1）不允许带电测量电阻，仪表在测试时，不能旋转开关旋钮。

（2）当被测之量不能确定其大约数值时，应先将量程转换开关旋到最大量程的位置上，然后再根据指示值选择适当的量程，使指针得到最大的偏转。

（3）仪表在携带时或每次用毕后，最好将开关旋钮“S2”旋在“·”位置上，使测量机构两端接成短路，“S1”旋在“·”位置上，使仪表电路呈开路状态。

（4）为了确保安全，测量交直流2500V高压时，应将测试杆一端固定接在电路地电位上，将测试杆的另一端去接触被测高压端。

考核评价

1.考试题

（1）填空题

①模拟式万用表（又称为指针式万用表）一般主要由__________、__________、__________三部分组成。

1万用表是一种具有__________和__________的直读式仪表。

③表头通常采用高灵敏度的__________，它的满刻度偏转电流一般为几微安到几百微安。

满刻度偏转电流越小，则__________。

④使用万用表测量之前，应先检查表笔位置。

红色表笔应接在标有__________的接线柱上，黑色表笔应接在标有__________的接线柱上。

有的万用表另有交、直流2500伏的测量端钮，使用时，黑色表笔仍接在__________接线柱上，而将红色表笔接到__________的接线柱上。

⑤测量直流时总是用红色表笔接__________，黑色表笔接__________，可以避免因极性接反烧坏表头或撞坏表针。

万用表使用电阻档时红表笔为电源的__________，黑表笔为电源的__________。

1MF-47型万用表直流电流、直流电压共用__________刻度尺。

⑦用万用表测量电阻之前，首先应将两表笔__________，并旋转“调零”旋钮，使指针刚好指在Ω标度尺的__________，以保证测量结果的准确性。

每变换一次欧姆档位都要进行__________。

⑧万用表测量完毕，应将转换开关置于__________上。

长时间不用，要将电池__________。

（2）简答题

①MF-47型万用表有哪几部分组成？

各起何作用？

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