第3章　電工電子測量儀表的使用

3.1　指針萬用表

指針萬用表是一種廣泛使用的電子測量儀表，由一只靈敏度很高的直流電流表（微安表）作為表頭，以及擋位開關和相關電路組成。指針萬用表可以測量電壓、電流、電阻，還可以測量電子元器件的好壞。指針萬用表的種類很多，使用方法大同小異。本節以MF47型萬用表為例進行介紹。

3.1.1　面板介紹　A01指針萬用表介紹

MF47型萬用表的面板如圖3-1所示。從面板上可以看出，指針萬用表面板主要由刻度盤、擋位開關、旋鈕和插孔等構成。

1．刻度盤

刻度盤用來指示被測量值的大小，由1根表針和6條刻度線組成。刻度盤如圖3-2所示。

第1條標有“Ω”字樣的為歐姆刻度線。在測量電阻阻值時查看該刻度線。這條刻度線最右端刻度表示的阻值最小，為0，最左端刻度表示阻值最大，為∞（無窮大）。在未測量時表針指在左端無窮大處。

第2條標有“V”（左方）和“mA”（右方）字樣的為交、直流電壓/直流電流刻度線。在測量交、直流電壓和直流電流時都查看這條刻度線。該刻度線最左端刻度表示最小值，

最右端刻度表示最大值，在該刻度線下方標有三組數，它們的最大值分別是250、50和10，當選擇不同擋位時，要將刻度線的最大刻度看作該擋位最大量程數值（其他刻度也要相應變化）。如擋位開關置于“50V”擋測量時，表針若指在第2刻度線最大刻度處，表示此時測量的電壓值為50V（而不是10V或250V）。

第3條標有“hFE”字樣的為三極管放大倍數刻度線。在測量三極管放大倍數時查看這條刻度線。

第4條標有“C（μF）50Hz”字樣的為電容量刻度線。在測量電容容量時查看這條刻度線。

第5條標有“L（H）50Hz”字樣的為電感量刻度線。在測量電感的電感量時查看該刻度線。

第6條標有“dB”字樣的為音頻電平刻度線。在測量音頻信號電平時查看這條刻度線。

2．擋位開關

擋位開關的功能是選擇不同的測量擋位。擋位開關如圖3-3所示。

3．旋鈕

萬用表面板上有兩個旋鈕：機械校零旋鈕和歐姆校零旋鈕，見圖3-1。

機械校零旋鈕的功能是在測量前將表針調到電壓/電流刻度線的“0”刻度處。歐姆校零旋鈕的功能是在使用電阻擋測量時，將表針調到歐姆刻度線的“0”刻度處。兩個旋鈕的詳細調節方法在后面將會介紹。

4．插孔

萬用表面板上有4個獨立插孔和一個6孔組合插孔，見圖3-1。

標有“+”字樣的為紅表筆插孔；標有“COM（或?）”字樣的為黑表筆插孔；標有“5A”字樣的為大電流插孔，當測量500mA～5A范圍內的電流時，紅表筆應插入該插孔；標有“2500V”字樣的為高電壓插孔，當測量1000～2500V范圍內的電壓時，紅表筆應插入此插孔。6孔組合插孔為三極管測量插孔，標有“N”字樣的3個孔為NPN三極管的測量插孔，標有“P”字樣的3個孔為PNP三極管的測量插孔。

3.1.2　使用前的準備工作

指針萬用表在使用前，需要安裝電池、機械校零和安插表筆。

1．安裝電池

在使用萬用表前，需要給萬用表安裝電池，若不安裝電池，電阻擋和三極管放大倍數擋將無法使用，但電壓、電流擋仍可使用。MF47型萬用表需要9V和1.5V兩個電池，如圖3-4所示，其中9V電池供給×10kΩ使用，1.5V電池供給×10kΩ擋以外的電阻擋和三極管放大倍數測量擋使用。安裝電池時，一定要注意電池的極性不能裝錯。

2．機械校零

在出廠時，大多數廠家已對萬用表進行了機械校零，對于某些原因造成表針未調零時，可自己進行機械調零。機械調零過程如圖3-5所示。

3．安插表筆

萬用表有紅、黑兩根表筆，在測量時，紅表筆要插入標有“+”字樣的插孔，黑表筆要插入標有“?”字樣的插孔。

3.1.3　測量直流電壓　A02用指針萬用表測量直流電壓

MF47型萬用表的直流電壓擋具體又分為0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V、1000V和2500V擋。

下面通過測量一節干電池的電壓值來說明直流電壓的測量操作，如圖3-6所示，具體過程如下所述。

第一步：選擇擋位。測量前先大致估計被測電壓可能的最大值，再根據擋位應高于且最接近被測電壓的原則選擇擋位，若無法估計，可先選最高擋測量，再根據大致測量值重新選取合適低擋位測量。一節干電池的電壓一般在1.5V左右，根據擋位應高于且最接近被測電壓的原則，選擇2.5V擋最為合適。

第二步：紅、黑表筆接被測電壓。紅表筆接被測電壓的高電位處（即電池的正極），黑表筆接被測電壓的低電位處（即電池的負極）。

第三步：讀數。在刻度盤上找到旁邊標有“V”字樣的刻度線（即第2條刻度線），該刻度線有最大值分別是250、50、10的三組數對應，因為測量時選擇的擋位為2.5V，所以選擇最大值為250的那一組數進行讀數，但需將250看成2.5，該組其他數值做相應的變化。現觀察表針指在“150”處，則被測電池的直流電壓大小為1.5V。

補充說明：

①如果測量1000～2500V范圍內的電壓，則擋位開關應置于1000V擋位，紅表筆要插在2500V專用插孔中，黑表筆仍插在“COM”插孔中，讀數時選擇最大值為250的那一組數。

②直流電壓0.25V擋與直流電流50μA擋是公用的，在測直流電壓時選擇該擋可以測量0～0.25V范圍內的電壓，讀數時選擇最大值為250的那一組數，在測直流電流時選擇該擋可以測量0～50μA范圍內的電流，讀數時選擇最大值為50的那一組數。

3.1.4　測量交流電壓　A03用指針萬用表測量交流電壓

MF47型萬用表的交流電壓擋具體又分為10V、50V、250V、500V、1000V和2500V擋。

下面通過測量市電電壓的大小來說明交流電壓的測量操作，如圖3-7所示，具體過程如下所述。

第一步：選擇擋位。市電電壓一般在220V左右，根據擋位應高于且最接近被測電壓的原則，選擇250V擋最為合適。

第二步：紅、黑表筆接被測電壓。由于交流電壓無正、負極性之分，故紅、黑表筆可隨意分別插在市電插座的兩個插孔中。

第三步：讀數。交流電壓與直流電壓公用刻度線，讀數方法也相同。因為測量時選擇的擋位為250V，所以選擇最大值為250的那一組數進行讀數。現觀察表針指在刻度線的“240”處，則被測市電電壓的大小為240V。

3.1.5　測量直流電流　A04用指針萬用表測量直流電流

MF47型萬用表的直流電流擋具體又分為50μA、0.5mA、5mA、50mA、500mA和5A擋。

下面以測量流過燈泡的電流大小為例來說明直流電流的測量操作，直流電流的測量操作如圖3-8（a）所示，圖3-8（b）為圖3-8（a）等效電路測量圖，具體過程如下所述。

第一步：選擇擋位。燈泡工作電流較大，這里選擇直流500mA擋。

第二步：斷開電路，將萬用表紅、黑表筆串接在電路的斷開處，紅表筆接斷開處的高電位端，黑表筆接斷開處的另一端。

第三步：讀數。直流電流與直流電壓公用刻度線，讀數方法也相同。因為測量時選擇的擋位為500mA擋，所以選擇最大值為50的那一組數進行讀數。現觀察表針指在刻度線27的位置，那么流過燈泡的電流為270mA。

如果流過燈泡的電流大于500mA，則可將紅表筆插入5A插孔，擋位仍置于500mA擋。

注意：測量電路的電流時，一定要斷開電路，并將萬用表串接在電路斷開處，這樣電路中的電流才能流過萬用表，萬用表才能指示被測電流的大小。

3.1.6　測量電阻　A05用指針萬用表測量電阻

測量電阻的阻值時需要選擇電阻擋。MF47型萬用表的電阻擋具體又分為×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1kΩ和×10kΩ擋。

下面通過測量一個電阻的阻值來說明電阻擋的使用，如圖3-9所示，具體過程如下所述。

第一步：選擇擋位。測量前先估計被測電阻的阻值大小，選擇合適的擋位。擋位選擇的原則是在測量時，盡可能讓表針指在歐姆刻度線的中央位置，因為表針指在刻度線中央時的測量值最準確，若不能估計電阻的阻值，可先選高擋位測量，如果發現阻值偏小時，再換成合適的低擋位重新測量。現估計被測電阻阻值為幾百至幾千歐，選擇擋位×100Ω較為合適。

第二～四步：歐姆校零。擋位選好后要進行歐姆校零，歐姆校零過程如圖3-9（a）、（b）所示，先將紅、黑表筆短路，觀察表針是否指到歐姆刻度線的“0”處，若表針未指在“0”處，則可調節歐姆校零旋鈕，直到將表針調到“0”處為止，如果無法將表針調到“0”處，則一般為萬用表內部電池用舊所致，需要更換新電池。

第五步：紅、黑表筆接被測電阻。電阻沒有正、負之分，紅、黑表筆可隨意接在被測電阻兩端。

第五步：讀數。讀數時查看表針在歐姆刻度線所指的數值后，將該數值與擋位數相乘，得到的結果即為該電阻的阻值。在圖3-9（c）中，表針指在歐姆刻度線的“15”處，選擇擋位為×100Ω，則被測電阻的阻值為15×100Ω＝1500Ω＝1.5kΩ。

3.1.7　萬用表使用注意事項

萬用表使用時要按正確的方法進行操作，否則會使測量值不準確，重則會燒壞萬用表，甚至會觸電危害人身安全。

萬用表使用時要注意以下事項。

①測量時不要選錯擋位，特別是不能用電流或電阻擋來測電壓，這樣極易燒壞萬用表。萬用表不用時，可將擋位置于交流電壓最高擋（如1000V擋）。

②測量直流電壓或直流電流時，要將紅表筆接電源或電路的高電位，黑表筆接低電位，若表筆接錯會使表針反偏，這時應馬上互換紅、黑表筆位置。

③若不能估計被測電壓、電流或電阻的大小，應先用最高擋，如果高擋位測量值偏小，則可根據測量值大小選擇相應的低擋位重新測量。

④測量時，手不要接觸表筆金屬部位，以免觸電或影響測量精度。

⑤測量電阻阻值和三極管放大倍數時要進行歐姆校零，如果旋鈕無法將表針調到歐姆刻度線的“0”處，則一般為萬用表內部電池用舊，可更換新電池。