万用表的使用.docx

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万用表的使用

第3章万用表的使用

万用表是一种多功能、多量程的便携式电工电子仪表，是最常用的基本电工仪表之一。

一般的万用表可以测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等，有些万用表还可测量电容、电感、功率、晶体管直流放大系数hFE等。

万用表可分为指针式和数字式万用表两种。

通过本章学习，学生应掌握万用表的工作原理、使用方法以及使用万用表检测常用电子元器件的方法。

3.1指针式万用表

3.1.1.MF500指针式万用表

1.MF500型指针式万用表的结构

图3.1MF500型指针式万用表

指针式万用表的型式很多，但基本结构是类似的。

指针式万用表的结构主要由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。

MF500型指针式万用表的结构如图3.1所示。

（1）表头

表头是一只高灵敏度的磁电式直流电流表，万用表的主要性能指标基本上取决于表头的性能。

表头的灵敏度是指表头指针满刻度偏转时流过表头的直流电流值，这个值越小，表头的灵敏度愈高。

表头上设有机械零位调整旋钮（螺钉），用以校正指针在左端指零位。

表头上的表盘印有多种符号，刻度线/数值和四条刻度线，它们的功能分述如下：

第一条（从上到下）标有R或Ω，指示的是电阻值，转换开关在欧姆挡时，即读此条刻度线。

第二条标有～和VA，指示的是交、直流电压和直流电流值，当转换开关在交、直流电压或直流电流挡，量程在除交流10V以外的其它位置时，即读此条刻度线。

第三条标有10V，指示的是10V的交流电压值，当转换开关在交、直流电压挡，量程在交流10V时，即读此条刻度线。

第四条标有dB，指示的是音频电平。

（2）测量线路

测量线路是用来把各种被测量转换到适合表头测量的微小直流电流的电路，它由电阻、半导体元件及电池组成。

它能将各种不同的被测量（如电流、电压、电阻等）、不同的量程，经过一系列的处理（如整流、分流、分压等）统一变成一定量限的微小直流电流送入表头进行测量。

（3）转换开关

转换开关的作用是用来选择各种不同的测量线路，以满足不同种类和不同量程的测量要求。

转换开关有两个，分别标有不同的档位和量程。

（4）MF500型指针式万用表符号说明

●～ 表示交流。

●表示直流。

●2500V/4000Ω表示对于交/直流电压档，其灵敏度为4000Ω/V。

●A-V-Ω表示可测量电流、电压及电阻。

●45-65-1000Hz表示使用频率范围为1000Hz以下，标准工频范围为45～65Hz。

●20000Ω/VDC表示直流档的灵敏度为20000Ω/V。

（5）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“＋”号的插孔中，黑色表笔插入标有“*”号的插孔中。

另外MF500型万用表还提供2500V交直流电压扩大插孔以及测量音频dB电平的插孔。

使用时分别将红表笔移至对应插孔中即可。

2.MF500型指针式万用表的主要指标

●直流电压：

DCV，0/2.5/10/50/250/500/2500V。

●直流电流：

DCA，0/50μA/1/10/100/500mA/5A。

●交流电压：

ACV，0/10/50/250/500/2500V。

●电阻：

Ω，R×1，R×10，R×100，R×1K，R×10KΩ。

●音频电平：

Audiolevel，-10～＋220dB。

3.MF500指针式万用表使用方法及注意事项

（1）使用之前，应仔细阅读说明书和万用表面板上的技术符号，了解所用万用表的各种正常使用条件和技术指标。

（2）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（指电压、电流刻度的零点），若不在零点，则应调整表头下方的“机械零位调节器”，使指针指向零点。

（3）根据所测物理量，正确选择万用表的功能档和量程档，务必使测量结果指针偏转超过刻度尺的一半。

如测直流电压时，就应把右旋钮置“V”档，左旋钮置合适的直流电压量程档上。

（4）测直流电压时，应注意被测量的极性应与万用表的极性一致，将万用表红表笔插入“+”插口，黑表笔插入“*”插口，转换两旋钮至合适的直流电压档，然后将两表笔并联接到被测电路两端，根据刻度盘上的“～”刻度就可读出电压值。

选直流电压档时注意，当不能预计被测直流电压大约数值时，须先选择最大量程，然后根据指示值之大约数值，再选择适当的量程，使指针的偏转角度最大（但不能满偏）；当指针反偏时，说明所测电压为负值，这时将表笔互换就可测出数值。

（5）直流电流测量：

将两旋钮调到合适的直流电流档，然后将万用表两表笔按“+”“-”极性串联接到被测电路上，根据刻度的“～”刻度就可读出电流值。

（6）电阻测量：

使用欧姆表前必须进行调零。

欧姆调零的方法是：

将两表笔短接，观察指针是否指在刻度盘右端的电阻刻度零位，否则调节欧姆调零电位器使指针指在电阻刻度零位。

注意：

●每换一次电阻档后都要先进行欧姆调零。

●选电阻档原则是尽可能使指针指在刻度的20～80%弧度范围内。

●测量电路中的电阻阻值时，不允许带电测量电阻值。

应将电路的电源断开，如果电阻两端还与其他元件相连，应断开一端后再测量。

如果电路中有电容器，应先将电容器放电后再测。

●测量时不要将人体电阻并联到被测电阻上。

●当欧姆调零时指针不能调到零位，表示万用表内电池电压不足，应更换电池。

（7）严禁使用万用表的“电流”档、“欧姆”档测量交直流电压。

（8）万用表使用完毕，各旋钮应放置于安全档位上，即右旋钮置“V～”档或空档“·”上，左旋钮置交流电压最大量程“500V～”档上。

3.1.2.MF47型指针式万用表

1.MF47型指针式万用表的结构

图3.2MF47型指针式万用表

MF47型是设计新颖的磁电系整流式便携式多量程万用电表，如图3.2所示。

可供侧量直流电流、交直流电压、直流电阻等，具有26个基本量程和电平、电容、电感、晶体管直流参数等7个附加参考量程。

（1）刻度盘与档位盘

刻度盘与档位盘印制成红、绿、黑三色，表盘颜色分别按交流红色、晶体管绿色、其余黑色对应制成，使用时读数便捷。

刻度盘共有六条刻度，它们的功能分述如下：

第一条专供测电阻用。

标有R或Ω，指示的是电阻值。

转换开关在欧姆挡时，即读此条刻度线。

第二条供测交、直流电压和直流电流之用。

标有～和VA，指示的是交、直流电压和直流电流值。

当转换开关在交、直流电压或直流电流挡，读此条刻度线。

第三条供测晶体管放大倍数用。

标有hFE，指示的是晶体管的直流放大倍数，当转换开关在hFE位置时，读此条刻度线。

第四条供测量电容之用。

标有C（μF）50Hz，指示的是被测电容值，当转换开关在交流10V位置时，读此条刻度线。

第五条供测电感之用。

标有L（H）50Hz，指示的是被测电感值，当转换开关在交流10V位置时，读此条刻度线。

第六条供测音频电平。

标有±dB，指示的是被测音频信号的数值，当转换开关在交流电压档时，读此条刻度线。

此外，刻度盘上装有反光镜，以消除视差。

（2）测量线路

测量线路（同MF500型指针式万用表说明）。

（3）转换开关

其作用是用来选择各种不同的测量线路，以满足不同种类和不同量程的测量要求。

（4）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“＋”号的插孔中，黑色表笔插入标有“－”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以及5A的直流电流扩大插孔。

使用时分别将红表笔移至对应插孔中即可。

2.MF47型指针式万用表主要指标

直流电压：

DCV，0/0.25/1/2.5/10/50/250/500/1000/2500V。

直流电流：

DCA，0/50μA/500μA/5mA/50mA/500mA/5A。

交流电压：

ACV，0/10/50/250/500/1000/2500V。

直流电阻：

Ω，R×1，R×10，R×100，R×1K，R×10KΩ。

电容测量：

C（μF），0.001～0.3μF。

晶体管直流放大倍数：

hFE，0～1000。

音频电平：

Audiolevel，-10～＋220dB。

电感检测：

L（H），20～1000H。

3.MF47型指针式万用表使用方法及注意事项

（1）同MF500型指针式万用表使用方法及注意事项

（1）。

（2）同MF500型指针式万用表使用方法及注意事项

（2）。

（3）同MF500型指针式万用表使用方法及注意事项（3）。

（4）测直流电压时，应注意被测量的极性应与万用表的极性一致。

直流电压的测量：

将万用表红表笔插入“+”插口，黑表笔插入“－”插口，转换旋钮至合适的直流电压档，然后将两表笔并联接到被测电路两端，根据刻度盘上的“交/直流电压”刻度可读出电压值。

选直流电压档时注意，当不能预计被测直流电压大约数值时，须先选择最大量程，然后根据指示值之大约数值，再选择适当的量程，使指针的偏转角度最大（但不能满偏）；当指针反偏时，说明所测电压为负值，这时将表笔互换就可测出数值。

（5）直流电流测量：

将旋钮调到合适的直流电流档，然后将万用表两表笔按“+”、“-”极性串联接到被测电路上，根据刻度上的“mA”刻度即可读出直流电流值。

（6）严禁使用万用表的“电流”档、“欧姆”档测量交直流电压。

（7）万用表使用完毕，旋钮应放置于安全档位上。

即“V～”档。

（8）测量电阻时应注意：

●每换一次电阻档后都要先进行欧姆调零。

●选电阻档原则是尽可能使指针指在刻度的20～80%弧度范围内。

●测量电路中的电阻阻值时，不允许带电测量电阻值。

●测量连接在电路中的电阻时，应将电路的电源断开，如果电阻两端还与其他元件相连，应断开一端后再测量。

●如果电路中有电容器，应先将电容器放电后再测。

●测量时不要将人体电阻并联到被测电阻上。

●当欧姆调零时指针不能调到零位，表示万用表内电池电压不足，应更换电池。

3.2.数字万用表

3.2.1.数字万用表的特点

图3.3MS8222G型数字万用表

数字万用表是常用的电子测量仪表。

与指针式万用表相比，具有准确度高、显示直观、输入阻抗高、功能齐全、携带方便的特点。

数字万用表的种类很多，本节以常用的MS8222C/D/G数字万用表为例（见图3.3），对其结构、性能指标和使用方法进行说明。

指针式万用表的结构主要由显示屏、电源开关、测量转换开关和表笔插孔等几个部分组成。

3.2.2.MS8222C/D/G数字万用表的结构

1.MS8222C/D/G数字万用表的符号

接地。

高压指示。

警告指示。

交流信号指示。

直流信号指示。

电池欠压指示。

保险指示。

双重绝缘指示。

符合欧洲电气标准要求。

图3.4MS8222G数字万用表面板结构

2.MS8222C/D/G数字万用表的面板结构

如图3.4所示，详细说明如下：

（1）LCD：

显示测量结果和其它标识。

（2）LIGHT：

背景灯开关键，触发式开关，按一下此键则背景灯点亮；约10秒钟后熄灭。

（3）HOLD：

数据保持键，按一下此键则锁定当前LCD显示，再按一下则取消锁定。

（4）POWER：

电源开关键。

仪表约10分钟后会自动关机；当仪表自动关机后重新按两下电源开关键则仪表会重新打开。

（5）SELECTOR：

功能和量程选择旋钮开关。

（6）V/Ω：

电压、电阻、频率、二极管道和通断测量的正输入端口。

（7）COM：

所有测量的负输入端口。

（8）CX：

电容测量插孔。

（9）10A：

10A量程正输入端口。

（10）mA：

mA量程，温度档正输入端口。

3.2.3.MS8222C/D/G数字万用表的性能指标

1.一般指标

输入端与地之间的最大电压：

1000V。

显示方式：

最大读数为1999，40段模拟条图显示，自动极性指示。

过载显示：

“OL”将显示在LCD上。

欠压指示：

“

”将显示在LCD上。

供电方式：

9V电池。

工作环境：

0～40℃，20~80%RH。

存储环境：

-10～50℃。

安全标准：

符合IEC10101，1000VCAT.Ⅱ。

2.精度及分辨率

测量环境：

18～28℃，≦80%RH。

（1）直流电压

直流电压测量精度详见表3.1。

输入阻抗：

10MΩ，过载保护：

1000V直流电压或700V交流电压均方根。

例3.1.用20V档位测量直流电压，显示数值为9.93V，则误差极限值为：

±（0.5%×9.93＋3），误差范围是：

9.85V～9.95V。

表3.1直流电压测量精度

量程

分辨率

误差极限（%读数＋字数）

200mv

0.1mV

±（0.5%+3）

2V

0.001V

20V

0.01V

200V

0.1V

1000V

1V

±（0.8%+3）

（2）交流电压

交流电压测量精度详见表3.2。

输入阻抗：

10MΩ，频率范围：

40~1400HZ，过载保护：

1000V直流或700V交流均方根。

表3.2交流电压测量精度

量程

分辨率

误差极限（%读数＋字数）

200mv

0.1mV

±（1.0%+5）

2V

0.001V

20V

0.01V

200V

0.1V

700V

1V

±（1.2%+5）

（3）直流电流

测量精度详见表3.3。

过载保护：

μA/mA---F0.5A/250V，微安、毫安档使用0.5A/250V的保险丝；A---F10A/250V，安培档使用10A/250V的保险丝。

表3.3直流电流测量精度

量程

分辨率

误差极限（%读数＋字数）

2mA

0.001mA

±（1.0%＋3）

20mA

0.01mA

200mA

0.1mA

±（1.5%＋5）

10A

0.01mA

±（2.0%＋5）

（4）交流电流

测量精度详见表3.4。

过载保护：

μA/mA---F0.5A/250V，微安、毫安档使用0.5A/250V的保险丝；A---F10A/250V，安培档使用10A/250V的保险丝；频率范围40~400Hz。

表3.4交流电流测量精度

量程

分辨率

误差极限（%读数＋字数）

2mA

0.001mA

±（1.2%＋5）

20mA

0.1mA

±（2.0%＋5）

10A

0.01A

±（3.0%＋5）

（5）电阻

测量精度详见表3.5。

开路电压：

约0.45V过载保护：

250Vp。

表3.5电阻测量精度

量程

分辨率

误差极限（%读数＋字数）

200Ω

0.1Ω

±（1.0%＋3）

2KΩ

0.001KΩ

20KΩ

0.01KΩ

200KΩ

0.1KΩ

2MΩ

0.001MΩ

20MΩ

0.01MΩ

200MΩ

0.1MΩ

±（5.0%＋3）

（6）电容

测量精度详见表3.6。

表3.6电容测量精度

量程

分辨率

误差极限（%读数＋字数）

2nF

0.001nF

±（4.0%＋5）

20nF

0.01nF

200nF

0.1nF

2μF

0.001μF

20μF

0.01μF

（7）频率和温度

测量精度详见表3.7。

频率灵敏度：

100mV。

表3.7频率和温度测量精度

量程

分辨率

误差极限（%读数＋字数）

20KHz

0.01KHz

±（1.5%＋5）

-20~1000℃

1℃

±（3.0%＋3）

3.2.4.MS8222C/D/G数字万用表的使用方法

1.交流电压测量

图3.5交流电压测量示意图

（1）将功能和量程选择旋钮开关旋到交流电压（ACV）档，并选择适当的量程。

（2）将两表笔并联到被测电路上（如图3.5所示）。

（3）当仪表LCD上显示“OL”时，表示当前测量值已经超过当前量程，请选择更高量程完成当前测量。

（4）从LCD中读取测量结果。

注意：

●不能测量高于700V交流电压（均方值）。

●当未知被测电压的大小时，总是从最大量程开始。

●

图3.6直流电压测量示意图

不能触摸任何带电的导体，以防电击。

●在完成所有的测量后，要立即断开表笔与被测电路的连接，并将表笔从仪表中移走。

2.直流电压测量

（1）将功能和量程选择旋钮开关旋到直流电压（DCV）档，并选择适当的量程。

（2）将两表笔并联到被测电路上（如图3.6所示）。

图3.7交/直流电电流（A）测量

（3）红表笔所指示的极性将与被测量值一起显示在仪表的LCD上。

（4）当仪表LCD上显示“OL”时，表示当前测量值已经超过当前量程，请选择更高量程完成当前测量。

（5）从LCD中读取测量结果。

注意：

●不能测量高于1000V直流电压。

●当未知被测电压的大小时，总是从最大量程开始。

●不能触摸任何带电的导体，以防电击。

●在完成所有的测量后，要立即断开表笔与被测电路的连接，并将表笔从仪表中移走。

3.交/直流大电流测量

（1）将功能和量程选择旋钮开关旋到DC10A或AC10A档。

（2）将表笔串联到被测电路上（如图3.7所示）。

（3）当测量DCA时，红表笔线所指示的极性将与被测量值一起显示在仪表的LCD上。

（4）从LCD中读取测量结果。

注意：

●不能测量高于10A的电流，否则会将F10A/250V的保险管烧断。

●每次测量的时间不能超过10秒，并且每次测量的时间间隔不能少于15分钟。

●

图3.8交/直流电流（mA）测量

在完成所有的测量后，要立即断开表笔与被测电路的连接，并将表笔从仪表中移走。

4.交/直流小电流测量

（1）将功能和量程选择旋钮开关旋到直流毫安档（mA）或交流毫安档（mA），并选择适当量程。

（2）将表笔串联到被测电路上（如图3.8所示）。

（3）当测量直流电流使用毫安（mA）档时，红表笔线所指示的极性将与被测量值一起显示在仪表的LCD上。

（4）当仪表LCD上显示“OL”时，表示当前测量值已经超过当前量程，请选择更高量程完成当前测量。

（5）从LCD中读取测量结果。

注意：

●

图3.9温度测量示意图

不能输入高于500mA的电流，否则会将F0.5A/250V的保险管烧断。

●在完成所有的测量后，要立即断开表笔与被测电路的连接，并将表笔从仪表中移走。

5．温度测量

（1）将功能和量程选择旋钮开关旋到温度档。

（2）将温度探头插入仪表中，并将探头传感器端置于被测对象中或表面一定时间（如图3.9所示）。

（3）从LCD中读取测量结果。

注意：

●

图3.10频率测量示意图

在没有插入温度探头时，仪表将显示仪表内的温度。

●当功能和量程选择旋钮开关置于温度档，请不要输入其它信号，否则有可能会损坏仪表。

6.频率测量

（1）将功能和量程选择旋钮开关旋到频率档。

（2）将表笔并联到被测电路上（如图3.10所示）。

（3）当仪表LCD上显示“OL”时，表示当前测量值已经超过仪表所能测的最大频率值。

（4）从LCD中读取测量结果。

注意：

●在测量频率时，输入的电压信号不要超过规定的最大输入电压值（60V），以免损坏仪表和危及使用者的安全。

●在完成所有的测量后，要立即断开表笔线与被测电路的连接，并将表笔从仪表中移走。

3.3.使用万用表检测常用元器件

3.3.1.使用指针万用表测量常用电子元器件

1.测量电容

用电阻档，根据电容容量选择适当的量程，并注意测量时对于电解电容黑表笔要接电容正极。

（1）估测微法级电容的大小。

可凭经验或参照相同容量的标准电容，根据指针摆动的最大幅度来判定。

所参照的电容不必耐压值也一样，只要容量相同即可，例如估测一个100μF/250V的电容可用一个100μF/25V的电容来参照，只要它们指针摆动最大幅度一样，即可断定容量一样。

（2）估测皮法级电容大小。

要用R×10kΩ档，但只能测到1000pF以上的电容。

对1000pF或稍大一点的电容，只要表针稍有摆动，即可认为容量够了。

2.测量电阻

首先选好量程，当指针指示于1/3～2/3满量程时测量精度最高，读数最准确。

要注意的是，在用R×10kΩ电阻档测量兆欧级的大阻值电阻时，不可将手指捏在电阻两端，这样人体电阻会使测量结果偏小。

3.二极管极性判别

测试时选R×1KΩ档，黑测试棒一端测得阻值小的一极为正极。

万用表在欧姆电路中，红测试棒为电池负极，黑的为电池正极。

注：

如果用R×10KΩ档，则因该档用15V的较高电压供电，可能将被测二极管的PN结击穿；若用R×1Ω档测量，因电流过大（约90mA），也可能损坏被测二极管。

4.测稳压二极管

先将一块表置于R×10kΩ档，其黑、红表笔分别接在稳压管的阴极和阳极，这时就模拟出稳压管的实际工作状态，再取另一块表置于电压档V×10V或V×50V（根据稳压值）上，将红、黑表笔分别搭接到刚才那块表的的黑、红表笔上，这时测出的电压值就基本上是这个稳压管的稳压值。

这个方法只可估测稳压值小于指针表高压电池电压的稳压管。

如果稳压管的稳压值太高，就只能用外加电源的方法来测量了。

5.测量三极管

（1）判断三极管的基极。

将万用表（指针式）的功能开关拨到R×100Ω挡或R×1kΩ挡（数字式万用表拨到R×20kΩ挡或R×200kΩ挡）。

先假定一个电极为基极B，并将一只表笔接此电极，另一只表笔分别接其余两个电极进行检测，如测得阻值都很大（或都很小），则对调表笔位置再次进行检测，如此时测得阻值都很小（或都很大），说明假定正确,该电极就是基极B。

在对调表笔前、后检测中，只要测得阻值出现一大一小（具体阻值与三极管型号、万用表型号及其电源电压等因素有关），就说明假定错误，该电极不是基极，需另设一个电极为基极，直到假定正确为止。

（2）判断三极管的类型。

三极管的基极确定后，即可检测判定三极管的类型。

用指针式万用表检测时，将挡位开关旋至R×10Ω挡，用万用表的黑表笔接三极管基极B，红表笔分别接另外两个电极进行测试，如测得阻值都很小，说明三极管为NPN型如测得阻值都很大，说明三极管为PNP型；当用表的红表笔接三极管基极B，黑表笔分别接另外两个电极进行测试时，如测得阻值都很小，说明该三极管为PNP型如测得阻值都很大，说明三极管为NPN型；当用数字式万用表检测三极管的类型时，判定结果与指针式正好相反。

功能开关拨到R×200kΩ以上挡位（否则不能正确读出阻值），表的正极（红表笔）接三极管基极，负极（黑表笔）分别接另外两个电极测试时，如测得阻值都很小，说明三极管为NPN型；如测得阻值都很大，说明该三极管为PNP型。

反之，当用数字式万用表的负极（黑表笔）接三极管基极，正极（红表笔）分别接另外两个电极测试时，如测得阻值都很小，说明三极管为PNP型；如测得阻值都很大，说明该三极管为NPN型。

（3）检测判断三极管集电极与发射极。

集电极和发射极可在判定三极管的基极和类型之后，利用三极管正向电流放大系数比反向电流放大系数大的原理检测判定。

用指针式万用表检测NPN型三极管时，先将两只表笔分别接基极以外的两个电极，一手握住管壳，并用嘴含住基极B（即利用人体电阻实现偏置），记下此时测得的阻值；然后对调表笔，重复上述方法再次测试。

比较两次测得阻值的大小，其中测得阻值较小的一次测试，万用表负极（黑表笔）所接电极即为集电极C、正极（红表笔）所接电极为发射极E；检测PNP型三极管时，测试方法与上相同，判定结论是：

两次测试中阻值较小的一次测试，万用