第2章 圖解萬用表的基本應(yīng)用

萬用表的使用方法在電子技術(shù)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用過程中都是一項重要的技能，由于指針式萬用表的使用方法和數(shù)字式萬用表有著很大的差別，在本章中，就重點介紹各種萬用表的基本使用方法。

2.1 指針式萬用表的應(yīng)用圖解

指針式萬用表有很多型號，不過其基本測量方法和量程的選擇方法類似，本章就以常用的MF-47F型萬用表為例來介紹指針式萬用表的具體應(yīng)用方法。

指針式萬用表是多功能擋儀表，每次測量前必須根據(jù)被測量的內(nèi)容及大小調(diào)整好擋位，然后進(jìn)行測量。

MF-47F型指針式萬用表的表盤從上向下共有7圈刻度，分別對應(yīng)著不同的擋位，如圖2-1所示。

圖2-1的表盤各刻度從上而下對應(yīng)的測量功能如下。

第一條是歐姆刻度線，測電阻時讀數(shù)使用，最右端為“0Ω”，最左端為“∞”，這一刻度線的刻度不均勻，歐姆擋（測電阻、電容量）讀取數(shù)值的方法是：表盤讀數(shù)×所選擋位的倍率值。例如，表盤讀數(shù)為5，擋位選擇為R ×1擋，則當(dāng)前測量的電阻值為5 ×1 =5Ω （電容值讀電容刻度線值乘C×10k）；

第二條是交直流電壓、電流刻度線，在測量交直流電壓、電流值時使用；最左端為“0”，下面標(biāo)有三行數(shù)字，最右端數(shù)字表示測量擋位的最大數(shù)，它們的最大值分別為250、50和10，這一刻度線的刻度均勻，電壓、電流擋數(shù)值可以直接讀取。

第三條是交流10V擋的專用刻度線，在使用交流10V擋時可以用這個專用讀數(shù)標(biāo)尺進(jìn)行讀數(shù)；

第四條是電容量讀數(shù)刻度線，電容量測量范圍0.001 ～10 μ F，這一刻度線的刻度不均勻；

第五條是測三極管放大倍數(shù)時的專用刻度線，放大倍數(shù)測量范圍0～1000，這一刻度線的刻度均勻；

第六條是電感量讀數(shù)刻度線，電感量測量范圍20～1000H，這一刻度線的刻度不均勻；

第七條是音頻電平讀數(shù)刻度線，音頻電平測量范圍-10～ +22dB，這一刻度線的刻度不均勻。

測量時應(yīng)根據(jù)使用擋位及其量程，在相應(yīng)的刻度盤上讀取被測量的值。

2.1.1 電阻擋應(yīng)用圖解

用指針式萬用表的電阻擋時，應(yīng)先將萬用表水平放置，將兩個表筆插入相應(yīng)的插孔中，如圖2-2所示。

指針式萬用表的歐姆擋分為× 1、× 10、× 100、× 1k、× 10k等幾擋位置，分別表示刻度指示的數(shù)字再乘上的倍數(shù)，才得到實際的電阻值（單位為歐姆，根據(jù)測量的電阻阻值范圍選擇合適的量程，使指針盡可能接近標(biāo)度尺的幾何中心，即1/2或2/3處），如果不知道被測值大小應(yīng)先選擇R×100擋。測量電阻時如指針指向“零”位或接近“零”，說明擋位選擇過大；測量電阻時如指針指向“無窮大”或接近“無窮大”，說明擋位選擇過小。

指針式萬用表的紅表筆接表內(nèi)電池的負(fù)極，黑表筆接表內(nèi)電池的正極。

為了使測量結(jié)果準(zhǔn)確，指針式萬用表電阻擋在更改量程后都要進(jìn)行調(diào)零操作，調(diào)零就是在使用電阻擋測量前或歐姆擋切換量程后將紅、黑表筆短接，短接時指針應(yīng)該指在歐姆“0”位置（“右零”）。若不在零位，應(yīng)調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向零。

指針式萬用表調(diào)零前與調(diào)零操作后示意圖如圖2-3所示。

如果指針式萬用表在R ×1電阻擋旋轉(zhuǎn)調(diào)零旋鈕不能使指針指向右側(cè)的零位置時，說明萬用表內(nèi)部的1.5V電池電力不足，此時需要更換，以免影響測量結(jié)果；當(dāng)指針式萬用表在R×10k電阻擋旋轉(zhuǎn)調(diào)零旋鈕不能使指針指向右側(cè)的零位置時，說明萬用表內(nèi)部的9V電池電力不足，此時也需要更換電池，以免影響測量結(jié)果。

調(diào)零之后就可以將兩個表筆與被測電阻的兩端相接觸（測量電阻時表筆不分正負(fù)極，測量二極管、三極管等半導(dǎo)體元器件時分正負(fù)極），待指針穩(wěn)定后即可讀數(shù)。

讀取數(shù)值時要先按照量程選擇正確的標(biāo)度尺，然后讀出大刻度的數(shù)值，再讀出小刻度的數(shù)值，最后對不足最小刻度的指示值估讀。則讀數(shù)=（大刻度值+小刻度值+估讀值）×倍率，其中倍率=量程/最大刻度值。

例如，測量一個額定阻值為8Ω的電阻時，需要轉(zhuǎn)換量程開關(guān)旋在× 1的位置，表筆接在被測電阻兩端，這時指針就會指著刻度盤上的10Ω右側(cè)約8.8的位置，則這個電阻的阻值Rx=8.8×1=8.8Ω（電阻的額定阻值和測量值允許有誤差），如圖2-4所示。

用電阻擋測量電路、導(dǎo)線或者開關(guān)的通斷時，一般選擇R ×1擋位，若表筆連接在待測量電路或者導(dǎo)線的兩端后，指針位置指向右側(cè)的零位置，則說明電路或者導(dǎo)線是導(dǎo)通的，否則說明電路或者導(dǎo)線是斷開的。測量電阻時，若測量的實際阻值與電阻的標(biāo)稱阻值接近或者在允許誤差范圍內(nèi)，就說明這個電阻是正常的，否則，這個電阻就是損壞的。

測量電路中的電阻時，應(yīng)先切斷電源。嚴(yán)禁在帶電線路上測量電阻，因為這樣做實際上是把歐姆表當(dāng)做電壓表使用，極易使燒毀萬用表。

選擇的量程擋位不同，流過測試電阻上的測試電流大小也不同。量程擋位越小，測試電流越大，否則相反。所以在測量不允許通過大電流的電阻時，萬用表應(yīng)置在大量程的歐姆擋上。同時量程擋位越大，萬用表內(nèi)部所接的干電池電壓越高，所以在測量不能承受高電壓的元器件時，萬用表不宜放在大量程的歐姆擋上。例如，在測量二極管或三極管的極間電阻時，最好不要把歐姆擋選擇在R×10kΩ的擋位（此時的電壓為1.5+9V或9V），否則，容易把管子擊穿。

2.1.2 交流電壓擋應(yīng)用圖解

在測量1～1000V的交流電壓時，紅表筆插在+插孔、黑表筆插在COM插孔，如圖2-5所示。

將擋位開關(guān)調(diào)整到與待測量電壓符合的擋位（所選量程稍大于被測量），兩個表筆并接在被測電路中，測量交流電壓時，不用區(qū)分表筆的極性，如圖2-6所示。

測量交流電壓時，范圍選擇開關(guān)應(yīng)撥在ACV的范圍內(nèi)。在這個范圍內(nèi)有10V、50V、250V、500V、1000V共5擋可供選用。選用原則有兩個：①所用電壓擋一定要大于待測電壓，②要使指針盡量大幅度的偏轉(zhuǎn)。

例如，要測量一個220V電源插座有沒有電壓，那么應(yīng)該選擇哪個擋位最合適呢？

如果選擇10V、50V，那么這兩個擋位最大只能測量10V或者50V的電壓，而待測量電壓可能為220V（220V市電的電壓一般在220V左右），這兩個擋位的測量電壓都遠(yuǎn)小于待測電壓，若強制測量會使指針會因偏轉(zhuǎn)過度而撞彎，故不能使用這兩個擋位。

選擇在500V或1000V擋位時，雖然也能夠很安全地進(jìn)行測試，但因指針的偏轉(zhuǎn)較小，故不易讀取電壓值。

綜上所述，可知選用250V擋位是最合適的。

測量電壓時要在電路接好、指針穩(wěn)定后才可讀數(shù)，對于MF-47F型萬用表來說，在第2圈刻度盤讀數(shù)，刻度值按量程折算。只有在使用交流10V擋位測量1～10V的交流電壓時，才使用第3圈的紅色刻度盤讀數(shù)進(jìn)行電壓值讀取，以提供測量精度。

測量交流電壓時，表筆沒有正負(fù)之分。例如，測量220V交流電時，把量程開關(guān)撥到交流250V擋，這時滿刻度為250V，讀數(shù)按照刻度1∶1來讀。將兩表筆插入供電插座內(nèi)，表針?biāo)缚潭忍幖礊闇y得的電壓值，如圖2-7所示。

使用萬用表測量電壓時應(yīng)在指針偏轉(zhuǎn)較大的位置讀數(shù)，以提高測量精度。同時，為減小萬用表的分流作用，在保證指針偏轉(zhuǎn)角度不太小的情況下盡量選擇高量程擋進(jìn)行測量，這時萬用表的等效內(nèi)阻較大，對被測電路影響小。

測量交流電壓時，刻度指示的是正弦信號有效值，僅適用于45Hz～1kHz正弦波電壓信號的測量，否則測量誤差會很大（結(jié)果只能作為參考）。

測量交流電壓時不能用直流電壓擋進(jìn)行測量，如果待測量的交流電壓中含有直流信號，則可以在任意一個表筆上串聯(lián)一個10μF的電容再進(jìn)行測量（電容耐壓要高于待測量交流電壓值）。

2.1.3 直流電壓擋應(yīng)用圖解

在測量1～1000V的直流電壓時，紅表筆插在“+”插孔、黑表筆插在“COM”插孔，如圖2-8所示。

測量直流電壓時，所選量程要大于被測量電壓，并且要在電路接好、指針穩(wěn)定后才可讀數(shù)。

使用指針式萬用表測量一節(jié)干電池電壓的示意圖如圖2-9所示。

測量1000V以下電壓時，選至所需的直流電壓擋或交流電壓擋（注意區(qū)分交直流），紅表筆接“+”端，黑表筆接“COM”端。

在測量1000～2500V的直流電壓或者交流電壓時，選至1000V直流電壓擋或1000V交流電壓擋，紅表筆接“2500V”端，如圖2-10所示。

測量電壓時注意量程開關(guān)尖頭所指數(shù)值即為表頭上表針滿刻度讀數(shù)的對應(yīng)值，讀表時只要據(jù)此折算，即可讀出實值。

在實際測量中，遇到不能確定被測電壓的大約數(shù)值時，可以把開關(guān)先撥到最大量程擋，再逐擋減小量程到合適的位置。測量直流電壓時應(yīng)注意正、負(fù)極性，若表筆接反了，表針會反打。如果不知道電路的正負(fù)極，可以把萬用表量程放在最大擋，在被測電路上很快試一下，看表針怎么偏轉(zhuǎn)，就可以判斷出正、負(fù)極性。

測電壓時，不能在測量的同時換擋，如需換擋應(yīng)先斷開表筆，換擋后再測量，否則會使萬用表毀壞。

2.1.4 直流電流擋應(yīng)用圖解

在測量測量500mA以下直流電流時，紅表筆插在“+”插孔、黑表筆插在“COM”插孔，如圖2-11（a）所示。

測電流時，表筆必須串接在被測電路中，否則極易燒毀萬用表。另外還要注意被測電壓的極性，正端接紅筆，負(fù)端接黑筆，如圖2-11（b）所示。

由于要把萬用表串入電路中測量電流，這就要先把電路切斷，在測量電路板中電路的電流時，很不方便，所以測量電流時，往往改用變通的辦法加以測量。

例如，需要測量一個電路中流過某一電阻R2（電阻值為1kΩ）的交流電流時，可以用萬用表測量電阻R2 兩端的交流電壓，如圖2-12所示。

假如測得電壓為AC 2V，則可由歐姆定律算出通過R2 的電流為：電流=電壓 /電阻=2V/1kΩ=2mA。

在測量測量500mA以下的直流電流時，應(yīng)將黑表筆插在“COM”插孔、紅表筆插在“10A”插孔，擋位開關(guān)旋到500mA擋位，如圖2-13所示。

2.1.5 其他測量擋位應(yīng)用圖解

1. 電路通斷測試

這個擋位用來檢測電路是否接通，需要使用這個功能擋位時，可以把擋位開關(guān)撥到如圖2-14所示的位置。

使用電路通斷測試擋位時，也要像使用電阻擋位那樣先進(jìn)行調(diào)零操作。在電路通斷測試擋位，當(dāng)把萬用表的兩個表筆連接在一起時，萬用表內(nèi)部的蜂鳴器就會發(fā)出頻率約2kHz的“嘀嘀”聲音，且指針指向表盤的右方，如圖2-15所示。

當(dāng)把兩個表筆分別與一段電路（導(dǎo)線）的兩端相連時，通常情況下，只要阻值低于10Ω，蜂鳴器就會發(fā)出響聲，此時不用觀看指針的偏轉(zhuǎn)角度即可判斷電路（導(dǎo)線）是連通的，蜂鳴器發(fā)出的聲音大小與測量電路（導(dǎo)線）的電阻成反比關(guān)系。電路通斷測試擋位，表盤的電阻值與實際電阻的關(guān)系約為R ×3。電路通斷測試擋位通常用來判斷電路的連接走向（俗稱跑線路）等工作。

2. 電容/電感的測量

把擋位開關(guān)選擇在10V交流（C.L.dB）擋位，將一個10V的交流電壓與電容串聯(lián)接在萬用表的兩個表筆上，如圖2-16所示。

然后在C（μF）50Hz刻度盤讀取電容測量值即可。

如果把圖2-16中的電容換成電感，10V交流擋位即可成為電感測量擋位，此時在L（H）50Hz刻度盤讀取電感測量值。

3. 音頻電平測量

音頻電平測量功能用于在一定的負(fù)荷阻抗上，測量放大器的增益和線路輸送的損耗，測量單位以分貝（dB）表示。

音頻電平與功率電壓的關(guān)系式是：

音頻電平的刻度系數(shù)按0dB=1mW、600Ω輸送線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。即

U1 = PZ = 0.001×600 =0.775V

P2、U2分別為被測功率和被測電壓。

音頻電平測量方法與交流電壓測量相同，測量結(jié)果在dB刻度盤中讀取。當(dāng)選擇10V交流擋時，直接讀數(shù)；當(dāng)選擇50V、250V、500V交流擋時，測量結(jié)果應(yīng)在直接讀數(shù)基礎(chǔ)上分別加+14dB、+28dB、+34dB。各擋位測量的電平范圍如表2-1所示。

若被測電路含有直流成分，則應(yīng)在任意表筆中串聯(lián)一個0.1μF以上的電容。

4. 遙控器測量

這個擋位用來測量紅外線遙控器的遙控發(fā)射信號是否正常，需要測量紅外線遙控器時，可以把擋位開關(guān)選擇到遙控器測量擋，如圖2-17所示。

測量時，按下遙控器垂直萬用表左下方的紅外線接收二極管按鍵，若遙控器正常，就會有紅外線信號發(fā)出，此時標(biāo)注有“發(fā)光”位置的發(fā)光二極管就會閃亮，表示遙控器有信號發(fā)出。若按下按鍵后，指示燈不閃亮，則說明遙控器是不正常的。