万用表教案.docx

1、万用表教案第1章 万用表任务1. 指针式万用表面板简介及注意事项一教学目的认识指针式万用表的面板，了解指针式万用表的结构。二教学重点指针式万用表的面板三教学难点指针式万用表的结构四教学过程讲授新课1.万用表概述万用表又叫多用表、三用表、复用表，是一种多功能、多量程的测量仪表。它分为机械指针式万用表和数字万用表，可以测量电阻值、交直流电压、交直流电流等，还可以测量二极管和三极管的极性，扩充功能还可以测量电容、电感等。它结构简单、使用方便，是各类电器维修中不可缺少的测量工具。2. MF47型万用表前面板简介指针式万用表是用指针来指示被测量物理量的大小，一般由表盘、指针、指针调零螺丝、欧姆调零旋钮、

2、转换开关、表笔插孔等几部分组成。3.表盘表盘上印有若干条刻度线。最上面刻度线为电阻刻度线。紧邻下面为电压和电流刻度线，刻度线下面有3排成比例的数字，两侧分别标有“DCV”、“ACV”和“DCmA”。标有“AC10”的刻度线用于读取电压小于10V的交流电压。标有“C(uF)”的刻度线用于测量电容的容量，对应数字在刻度线的下面。标有“hFE”的刻度线用于读取三极管的放大倍数，对应的数字在刻度线的下面。标有“LV(V)”的刻度线用于测量电感的电感量，对应数字在刻度线的下面。标有“BATT”的刻度线用于测量电池。标有“dB”的为分贝刻度线。4. 指针使用万用表进行测量时，指针会根据测量值摆动，指示测量

3、参数的数值大小。在指针的下面有一个镜子，读数时调整自己的观察角度，使指针与镜面反射的指针影像重合，此时观察角度与表盘成垂直状态，读取的数值误差最小。5. 指针调零螺丝该螺丝可以改变指针的位置。指针万用表在不进行测量时，表指针应指向最左端的0位置。如果指针不指向0刻度，使用螺丝刀旋转该螺丝，使指针指向表盘左边的0位，这样的调零叫机械调零。6.转换开关万用表的各种功能是通过转换开关来切换的。DCmA的各档位用于测量直流电流。DCV的各档位用于测直流电压，ACV的各档位用于测量交流电压。的各档位用于测量电阻，BATT用于测量电池。OFF是空档位，如果万用表长期不用，应将转换开关放在OFF档。7.欧姆

4、调零旋钮测量电阻前短接两个表笔，调节此旋钮，使指针指到右边电阻零。这种调零称为电调零。8.表笔插孔有“”和“COM”标记的插孔为通用插孔，黑表笔插入此插孔，进行不同测量时可以改变红表笔的位置，但黑表笔位置固定不变。有“+”标记的插孔用于测量电容、三极管放大倍数、电阻、1000V以下的电压和500mA以下的电流等。“2500V”标记的插孔可以测量最高2500V的高压，测量1000V2500V之间的电压时，红表笔插入此插孔。“10A”标记的插孔可以测量最高10A的电流，测量电流在0.5A10A之间时，红表笔插入此插孔。9.放大倍数插孔插孔的下面标有NPN和PNP，用于测量三极管的放大倍数。10.

5、MF500型万用表前面板简介MF500型万用表有左右2个转换开关，改变测量的物理量时，2个转换开关需要配合进行调整。欧姆调零旋钮在下边中间位置。黑表笔接“*”标记插孔，红标记大多数情况接“+”标记插孔，测量5002500V之间的电压时，红表笔接“2500V”标记插孔，测量0.56A电流时，红表笔接“dB”插孔。11. 电池盒和万用表内部结构指针式万用表测量电阻时必须使用电池，电池放在背面的电池盒内，打开电池盖板，电池盒内放置2块电池。12. 注意事项(1) 万用表是一种精密仪器，要轻拿轻放，避免强烈的震动与碰撞。使用时严格按照要求进行测量，避免使测量数据不准确，或损坏万用表。(2) 指针式万用

6、表水平放置时测量最准确、误差最小，使用指针式万用表测量数据时要尽量避免倾斜或垂直放置。(3) 指针式万用表内部采用永久磁铁，外界的强磁场会影响万用表的读数精度和寿命，在使用和存放时应远离这些强磁场。(4) 在使用万用表过程中，手如果接触了表笔的金属部分，人体电阻会接入被测电路，产生测量误差，影响测量精度；当电路电压较高时，会造成人体触电，危害人身安全。因此在测量时不能用手去接触表笔的金属部分。(5) 万用表使用完毕，应将转换开关置于交流电压的最大挡。如果万用表长期不使用，应取出内部的电池，以免电池长期放置漏液腐蚀万用表内部元器件。(6) 不能在测量的同时扭动万用表的转换开关改换测量档位。旋转万

7、用表的转换开关时，转换开关的触点先脱离当前档位的触点，再接入另一个档位的触点，这种预料之外的电路通、断可能会损坏被测电路，当测量高电压或大电流时，触点的通、断可能在触点之间产生电弧，损坏万用表。如果需要改换为其他档位进行测量，应先断开表笔与被测电路的连接，旋转万用表转换开关至适当的档位，再用表笔接触被测电路，读数测量。(7) 使用前，万用表静置在桌面上，观察表指针是否在最左端的0位置，如果位置不正确，使用螺丝刀旋转“指针调零螺丝”进行调整。(8)测量直流电压和直流电流时，注意电路的正负极性，保证红表笔接正极，黑表笔接负极，不要接错。如发现指针反转，表笔应立即离开被测电路，调换表笔后再进行测量。

8、避免表指针长期反转，损坏指针及表头。(9) 测量电压(或电流)时要选择适当的测量量程，测量量程是万用表某档位能显示的最大数值。如果测量的数值比选择的量程大，即测量的数值超过了该量程可以显示的最大数值，则可能会烧坏万用表；如果万用表选择的量程太大，测量的数值太小，指针偏转角度太小，则不容易读取准确数值。任务2. 指针式万用表测量电阻一教学目的使用指针式万用表测量电阻的阻值二教学重点指针式万用表测量电阻的阻值三教学难点指针式万用表测量电阻的阻值四教学过程1. 欧姆档的表盘与量程在表盘上，标有“”标记或“OHMS”标记的刻度线是电阻刻度线或欧姆刻度线。刻度线的最左端为0，最右端为。为不均匀分布，从右

9、向左数值逐渐增大，逐渐变密。右边的数字以个位数递增，中间的数字以十位数递增，左边的数字以百位数递增，最左边的三条刻度线分别是、2K、1K。万用表转换开关的欧姆挡标有“”标记。欧姆档有1、10、100、1K、10K等几个量程，这些量程称为倍率数。被测电阻的实际阻值等于指针所指示数乘以量程的倍率数。2. 测量电阻的步骤(1) 将转换开关转到欧姆挡的适当档位，短接两个表笔，调节欧姆调零旋钮，使指针指向最右边0刻度处。即先进行“电调零”。(2) 红黑表笔分别接触待测电阻的两端，注意两只手不能同时接触电阻两端。(3) 读取表指针的示数。如果指针偏转的角度较小，即指针偏左，表示被测量电阻的阻值较大，转换开

10、关应向高倍率的档位拨动。若指针偏角较大，即指针偏右，表示被测量电阻的阻值较小，转换开关应向低倍率档位拨动。（4）计算被测电阻阻值。电阻的阻值=指针所指示数量程的倍率数。3. 注意事项(1)由于电阻挡刻度是非线性的，左边的数值较密，右边的数值较稀，读数均容易产生较大误差。因此测量电阻时应尽量使万用表指针在表盘的中间位置，即全刻度的20%-80%弧度范围内。(2)在选择合适档位时，可以不用每次都进行电调零，选定了合适档位读数前，必须要先执行电调零，再测量电阻阻值，防止产生误差。(3)人的两手之间的电阻有几十K欧姆，手同时触及电阻的两端，手的电阻就会与被测电阻并联，使测量结果变小，被测电阻越大，影响

11、越明显。测量电阻(特别是1K欧姆以上电阻)时，手不要同时触及电阻的两端。(4)测量电阻必须断开电路的供电，严禁带电测量电阻，否则容易损坏万用表。4. 常见故障的排除(1)测量电阻时指针不偏转在测量电阻时，如果万用表的指针不动，可能是万用表的故障，也可能是电阻损坏，或者选择的档位太小，指针偏转的角度太小，人眼观察不到。因此当出现此故障时，先短接万用表的红黑表笔，如果表指针依然不动，则万用表有故障；如果表指针发生偏转，则万用表正常，将转换开关拨到较高档位再进行测量；如果在最高档位测量电阻指针依然不偏转，则电阻损坏。(2)短接红黑两个表笔，表指针不偏转依次检查下列几项：(a) 转换开关是否在电阻测量

12、的档位。(b)转换开关接触不良。万用表长期使用，转换开关的触点会被氧化，造成接触不良。短接红黑2个表笔，转动一下转换开关，一般可以排除转换开关接触不良故障。(c)表笔是否断线。万用表的表笔是一个易损部件，更换另一对表笔并短接红黑表笔，如果指针发生偏转，则原来的表笔断线。(d)电池是否有电。指针式万用表的电阻档使用电池供电，电池失效或接触不良都有可能造成短接表笔时表指针不偏转。打开万用表后盖，检查或更换电池，再短接表笔，如果指针偏转，则故障在电池电路上。(e)保险是否烧断。有的万用表装有保险管，当用户操作失误(如用万用表测量电池电压时转换开关放在电阻档)，造成电流过大，将烧断保险管，保护表内其他

13、电路。如果保险管熔断，一定要更换相同规格的保险管，不要使用超过额定电流的保险管。(3)短接红黑表笔，表指针反偏即表指针向左偏转，故障原因是万用表内部电池的正负极装反了。打开万用表的电池盖，取出电池，再反过来安装即可。(4) 1、10、100、1K挡正常偏转，10K挡反偏层叠电池安装反了，打开电池盖，将层叠电池反过来安装即可。(5) 调节欧姆调零旋钮，指针不能调到0欧姆刻度这种故障原因是表内的电池电量不足，更换新电池即可。5.相关知识色环电阻是电子电路中最常用的电子元件，主要应用在圆柱型的电阻器上，如：碳膜电阻、金属膜电阻、金属氧化膜电阻等。可以保证电阻无论按什么方向安装都可以方便、清楚地看见色

14、环。色环的不同颜色代表相应的数值和误差，其数值的对应关系如下：棕1 红2 橙3 黄4 绿5 蓝6 紫7 灰8 白9 黑0误差的对应关系如下：棕1% 红2% 金5% 银10%任务3：测量二极管、判断三极管的类型一教学目的学会使用指针式万用表估测二极管的好坏，判断三极管的类型二教学重点判断三极管的类型三教学难点判断三极管的类型四教学过程1.测量二极管二极管具有单向导电特性，指针式万用表的转换开关拨到欧姆档时，红表笔插座接表内电池的负极，黑表笔插座接表内电池的正极。虽然红表笔插座上标有“+”符号，但红表笔为低电位，而黑表笔为高电位。如果黑表笔接二极管的正极，红表笔接二极管的负极，二极管加正向偏压而导

15、通，指针偏转一定角度。交换两个表笔，二极管加反向偏压而截止，指针不动。测量一个不知道极性的二极管，一般将万用表的转换开关拨到1K档，将两表笔分别接在二极管的两个管脚上，如果指针偏转，则黑表笔接的管脚是二极管正极，红表笔接的管脚是负极；如果指针不偏转，则黑表笔接的管脚是负极，红表笔接的管脚是正极。将表笔对换再测量一次，与第一次测量的结果相反，该二极管性能良好。如果两次测量指针均偏转或均不偏转，则二极管损坏。2. 判断晶体三极管的类型和基极管脚晶体三极管有NPN和PNP两种类型，NPN型三极管两端是N型半导体，中间是P型半导体。P接高电位，N接低电位，二极管导通，反之二极管截止。根据这个特点，当万

16、用表的黑表笔接NPN三极管的B极，红表笔接三极管的C极，指针发生偏转；黑表笔固定不动，红表笔接三极管的E极，指针也发生偏转。反之，如果将红表笔接NPN三极管的B极，黑表笔分别接三极管的C极和E级，指针均不偏转。PNP型三极管是由2块P型半导体中间夹着一块N型半导体所组成。当红表笔接PNP三极管的B极，黑表笔分别接三极管的C极和E级，指针将发生偏转。反之，如果将黑表笔接NPN三极管的B极，红表笔分别接三极管的C极和E级，指针均不偏转。根据三极管的这些特点，使用万用表判断三极管的基极和类型。具体步骤如下：(a)万用表拨到电阻1K档。(b)假设待测三极管的某个管脚为“基极”，将黑表笔接在假设基极上，

17、红表笔依次接其余两个管脚，若两次测量指针偏转角度都很小或都很大，该管脚可能是基极。(c)对换表笔，将红表笔接在假设基极上，黑表笔依次接其余两个管脚，若测量结果与上一次测量结果相反(即上一次指针偏转角度都大，本次偏转角度都小；或上一次偏转角度都小，本次偏转角度都大)，则假设的管脚可能是基极。否则假设管脚不是“基极”。(e)再假设另外一个管脚为基极，重复上述测试，直到确定基极。找到基极后就可以确定三极管的类型，红表笔接基极管脚，黑表笔接另外两个管脚，若指针偏转角度都很大，则黑表笔接的是P极，红表笔接的是N极，三极管类型是PNP。反之是NPN型。3. 注意事项(1) 在确定三极管基极的操作中，一个表

18、笔固定在一个管脚上，另一个表笔依次接触其他两个管脚，若指针偏转角度都很大或都很小，还不能确定选定的管脚就是基极，还必须对换表笔再进行一次测量，只有与上一次测量结果相反，才能确定该管脚是基极。(2) 若找到2个基极，三极管损坏或此元件不是三极管。(3) 锗材料的二极管反向截止时漏电流比较大，用万用表R1K档测量时指针可能有微小的偏转。(4) 普通发光二极管的正向饱和压降为1.6V2.1V，万用表R1K档及其以下各档位使用1.5V干电池供电，不能使发光二极管导通。应使用9V或15V层叠电池供电的10K档进行测量。(5) 一些高压二极管(如微波炉上的高压二极管)的正向导通电压比较高，应使用电阻档的R

19、10K档进行测量。(6) 转换开关在R1档时，两表笔提供的电流最大，满偏时，两表笔之间的电流可以达到100mA。转换开关在R1K档时，两表笔提供的电流最小。当被测元件能承受的电流比较低时，选择R1K档比较安全。任务4：判断三极管的集电极和发射极一教学目的学会使用万用表判断三极管的集电极和发射极二教学重点判断三极管的集电极和发射极三教学难点判断三极管的集电极和发射极四教学过程1. 万用表测量三极管集电极和发射极的原理晶体三极管具有电流放大作用，普通小功率三极管的集电极电流是基极电流的100倍左右，即当三极管的基极有微小电流变化时，它的集电极将有较大的电流变化。如果在集电极和基极之间加一个电阻，电

20、源通过该电阻为基极提供一个较小的偏置电流，集电极将产生较大的电流，流过万用表的电流也较大，使万用表指针有较大的偏转，PNP型三极管的测量方法与NPN型的相似，只是将两个表笔对调一下，即红表笔接集电极，黑表笔接发射极。在实际的操作中，常用手指代替基极偏置电阻。用红黑表笔分别接三极管的集电极和发射极，指针的偏转角度很小；手指同时接触集电极和基极，可以看到指针向右偏转；手指离开基极，指针又回到原位。2. 万用表测量三极管的集电极和发射极的步骤(1) 将万用表转换开关拨到R1K档。(2) 确定三极管的类型和基极管脚位置。(3) 假设其中一个管脚是集电极，则另一个管脚为发射极。(4) 如果被测管是NPN

21、型三极管，黑表笔接假设的集电极，红表笔接发射极，观察指针的偏转角度；手指同时接触集电极(或黑表笔)和基极，表针应向右摆动，记下指针偏转的角度。(5) 假设另一个管脚为集电极，对调表笔，再执行一次上面的操作，记下此次指针偏转的角度。(6) 两次测量中，指针摆动幅度较大的那一次，黑表笔所接管脚为集电极，红表笔所接管脚为发射极。指针摆动幅度越大，说明被测三极管的值越大。(7) 如果被测管是PNP型三极管，红表笔接假设的集电极，黑表笔接发射极，手指同时接触集电极(或红表笔)和基极，观察指针偏转情况。两次测量中指针摆动幅度的那一次，红表笔所接管脚为集电极，黑表笔所接管脚为发射极。手比较干燥时手的电阻较大

22、，万用表指针偏转角度小，测量效果不明显。将手沾湿再进行测量，效果比较明显。3. 测量晶体管放大倍数MF47型万用表可以估测晶体三极管的放大倍数，步骤如下：(1) 使用前面的方法判断出三极管的类型和三个管脚E、B、C的位置。(2) 转换开关拨到ADJ档，短接红黑表笔，调节调零旋钮，使指针指向最右边0刻度。(3) 将转换开关拨到hEF档位，将PNP型三极管的三个管脚对应插入标有N的ebc插孔内，将NPN型三极管的三个管脚对应插入标有P的ebc插孔内，表指针发生偏转。(4) 在hEF刻度线上的数字即为该三极管的直流放大倍数。(5) 测量结果可能有一定的误差，仅供参考。任务5：指针式万用表测量电压一教

23、学目的认识使用指针式万用表电压档位，读取电压值二教学重点读取直流电压值三教学难点读取交流电压值四教学过程1. 指针式万用表电压档指针式万用表的表盘上的直流电压和交流电压使用相同的刻度线，在刻度线的左边(或右边)有一个电压标注V，V下有一条表示直流电压的短线“_” 和一条表示交流电压的波浪线“”。表盘上的电压一般有三条刻度线，其显示范围分别是010、050、0250，刻度线上的数字均匀分布。指针式万用表转换开关的电压档分为直流电压和交流电压两档。直流电压档用V标注，V下有一条短线“_”，有的万用表标注为“DCV”。交流电压档用V标注，V下有一条波浪线“”，有的万用表标注为“ACV”。2. 读取直

24、流电压值MF47型万用表转换开关直流电压档分为0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V、1000V等8个量程，指示该档位能测量的最高电压，称为满量程。测量某电压时如果指针偏转了最大角度，称为指针满偏。转换开关拨到10V档位，测量某未知电压，如果指针偏转的角度为满偏的2/5，即指向250、50、10三条电压刻度线的100、20、4刻度，用任意一条刻度线计算该点电压值结果是相等的。用250刻度线计算该测试点的电压公式为：U=10V100/250=4V用50刻度线计算该测试点的电压公式为：U=10V20/50=4V用10刻度线计算该测试点的电压公式为：U=10V4/10=4V很

25、明显，用10刻度线可以不用计算，直接读取数据。当转换开关拨到50V档位时，通过中间的50刻度线可以直接读取数据；当转换开关拨到250V档位时，通过最上面的250刻度线可以直接读取数据。如果转换开关拨到500V档，依然读50刻度线上的数值，在读取数值的后面再加一个0即为被测的实际电压值。其余依此类推，转换开关拨到0.25和2.5V档位时，读250刻度线上的数值，被测的电压为读取的数值除以1000或100。1V和1000V档位读10刻度线，被测的电压为读取的数值除以10或乘以100。3. 读取交流电压值交流电压的档位有10V、50V、250V、500V、1000V等，除了10V档位，其它档位读取数

26、值与直流电压使用相同的刻度线。交流10V档位单独使用一条刻度线，刻度线两端有“AC10V”标示。4. 测量电压的步骤(1) 根据电压的类型将转换开关拨到交流电压或直流电压档，估测电压的最大值，将转换开关拨到高于估测值的量程上。(2) 接通被测电路的电源，使被测电路开始工作。(3) 红黑表笔接被测电路，同时观察指针的偏转情况。(4) 如果指针向左偏转(即表针反打)，表示表笔接反了，调换表笔进行测量；(5) 如果指针猛烈向右偏转并超过了满量程，表示量程选择的太小，表笔立即离开被测电路，将转换开关拨到更大的量程。(6)如果指针不动或偏转角度很小，表示量程选择太大，将转换开关拨到小一级的量程。(7)

27、如果不知道被测电压的数值大小，将转换开关放在电压最高档，再根据测量结果逐级减小量程。任务6：指针式万用表测量电流一教学目的认识电流档的表盘和转换开关，测量电流值二教学重点测量电流值三教学难点测量电流值四教学过程1.电流测量的表盘及转换开关一些指针式万用表只能测直流电流，不能测量交流电流。在表盘上，电流与电压使用相同的刻度线，在刻度线的右边(或左边)有一个电流标示mA。MF-47型万用表的直流电流转换开关有mA标志，有0.05mA、0.5mA、5mA、50mA、500mA等几个量程，指示该量程能测量的最大电流。数值的读取方法与电压的读取方法相同。MF47型万用表右下角有一个5A的插座，红表笔接5

28、A的插座，黑表笔接COM插座，可以测量最大5A的电流。2.测量方法和步骤测量电路中某点的电流时，一定要断开电路中该点的连接，将万用表串联在断点上。让电流从红表笔入，从黑表笔出。具体步骤如下：(1) 断开电路板的电源。(2) 焊开被测元件的一个管脚。(3) 万用表转换开关拨到电流档，估测被测电流的大小，如果不知道被测点电流的大小，转换开关放在电流量程的最大档。(4) 万用表红、黑表笔分别接元件焊开的管脚和线路板的焊点，保证电流从红表笔流入，从黑表笔流出。(4) 接通被测电路的电源，读取电流数值。(5) 测量结束，断开电路板的电源，断开万用表，重新焊接上元件。电流的测量比电压的测量操作复杂。3.注

29、意事项(1)严禁不断开电路，直接将表笔跨接在电阻两端来测量电阻的电流，这样做不仅测不了流过电阻的电流，反而容易烧毁万用表或电路板。(2) 随意断开电路，有些电路可能会被烧坏，所以测量顺序为先串联电流表，后接通电源。测量结束后先关闭电源，在断开电流表。(3)在测量过程中不能拨动转换开关，如需转换量程，必须先断开电路板的电源，再拨动转换开关。(4) 如果表指针反向偏转，关闭电源，对调表笔后再进行测量。任务7：指针式万用表测量电池电量、电容、电感一教学目的掌握测量电池电量、估测电容值、估测电感值的方法，使用万用表为标准电阻箱二教学重点测量电池电量、电容值、电感值三教学难点估测电容值四教学过程1. 电

30、池电量的测量电池有电动势和内阻两个参数，万用表的电压档只能测量电池的电动势。当电池接近失效时，虽然电动势依然很大，但由于其内阻比较大，无法提供额定的输出电流，电池也不能使用。因此判断电池能否提供额定电流的方法是：在电池的输出端接一个负载，再测量电池的输出电压。这种方法能够更加准确的反映电池的状态。如果接负载后测量的电压等于或略低于额定电压，电池可以正常使用；如果电池空载电压很高，接负载后电压值下降到一个很低的数值，则此电池不能使用。有的指针式万用表提供了电池电量测量功能。转换开关上有BATT档位，对应的表盘上有BATT刻度线。BATT刻度线上红色区域表示电池电力不足，“？”区域表示电池尚能使用

31、，绿色区域表示电池电力充足。当转换开关拨到电池测量档位时，两个表笔之间接有负载电阻，阻值在812之间。测量时红表笔接电池正极，黑表笔接电池负极，观察表指针在BATT刻度线上的刻度，判断电池的性能。2. 电容的测量有些指针式万用表可以测量电容的估计值，在转换开关上，电容的测量档位在电阻的1K档位上，表盘上有C(f)刻度线。具体测量步骤如下：(1) 对被测电容进行放电，减小测量误差。(2) 估计被测电容的容量，将转换开关拨到相应的位上。(3) 短接红黑表笔，旋转调零电位器校准调零。(4) 黑表笔接被测电容的正极，红表笔接被测电容的负极，同时观察表指针摆动的最大位置，最大位置的数值为被测电容的容量。3. 电感的测量有些指针式万用表可以测量电感的估计值，在转换开关上，电感的测量档位在交流10V档位上，表盘上有L(H)刻度线。测量步骤如下：(1) 准备一个交流10V/50Hz标准电压源。(2) 将万用表转换开关拨到电感测量档位，被测电感一端接交流10V/50Hz电源，另一端接任意一只表笔，另一只表笔接电源的另一端。(3) 指针在L(H)刻度线上指向的数值即为被测