第2章 圖解萬用表的基本應用

萬用表的使用方法在電子技術的學習和應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被測量的內容及大小調整好擋位，然后進行測量。

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的測量功能如下。

第一條是歐姆刻度線，測電阻時讀數使用，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）讀取數值的方法是：表盤讀數×所選擋位的倍率值。例如，表盤讀數為5，擋位選擇為R ×1擋，則當前測量的電阻值為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”，下面標有三行數字，最右端數字表示測量擋位的最大數，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標尺進行讀數；

第四條是電容量讀數刻度線，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時的專用刻度線，放大倍數測量范圍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。

測量時應根據使用擋位及其量程，在相應的刻度盤上讀取被測量的值。

2.1.1 電阻擋應用圖解

用指針式萬用表的電阻擋時，應先將萬用表水平放置，將兩個表筆插入相應的插孔中，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字再乘上的倍數，才得到實際的電阻值（單位為歐姆，根據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電池的負極，黑表筆接表內電池的正極。

為了使測量結果準確，指針式萬用表電阻擋在更改量程后都要進行調零操作，調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，短接時指針應該指在歐姆“0”位置（“右零”）。若不在零位，應調節歐姆調零旋鈕，使指針指向零。

指針式萬用表調零前與調零操作后示意圖如圖2-3所示。

如果指針式萬用表在R ×1電阻擋旋轉調零旋鈕不能使指針指向右側的零位置時，說明萬用表內部的1.5V電池電力不足，此時需要更換，以免影響測量結果；當指針式萬用表在R×10k電阻擋旋轉調零旋鈕不能使指針指向右側的零位置時，說明萬用表內部的9V電池電力不足，此時也需要更換電池，以免影響測量結果。

調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極，測量二極管、三極管等半導體元器件時分正負極），待指針穩定后即可讀數。

讀取數值時要先按照量程選擇正確的標度尺，然后讀出大刻度的數值，再讀出小刻度的數值，最后對不足最小刻度的指示值估讀。則讀數=（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，需要轉換量程開關旋在× 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、導線或者開關的通斷時，一般選擇R ×1擋位，若表筆連接在待測量電路或者導線的兩端后，指針位置指向右側的零位置，則說明電路或者導線是導通的，否則說明電路或者導線是斷開的。測量電阻時，若測量的實際阻值與電阻的標稱阻值接近或者在允許誤差范圍內，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，應先切斷電源。嚴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，萬用表應置在大量程的歐姆擋上。同時量程擋位越大，萬用表內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。

將擋位開關調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，范圍選擇開關應撥在ACV的范圍內。在這個范圍內有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。

例如，要測量一個220V電源插座有沒有電壓，那么應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小于待測電壓，若強制測量會使指針會因偏轉過度而撞彎，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行測試，但因指針的偏轉較小，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、指針穩定后才可讀數，對于MF-47F型萬用表來說，在第2圈刻度盤讀數，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進行電壓值讀取，以提供測量精度。

測量交流電壓時，表筆沒有正負之分。例如，測量220V交流電時，把量程開關撥到交流250V擋，這時滿刻度為250V，讀數按照刻度1∶1來讀。將兩表筆插入供電插座內，表針所指刻度處即為測得的電壓值，如圖2-7所示。

使用萬用表測量電壓時應在指針偏轉較大的位置讀數，以提高測量精度。同時，為減小萬用表的分流作用，在保證指針偏轉角度不太小的情況下盡量選擇高量程擋進行測量，這時萬用表的等效內阻較大，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（結果只能作為參考）。

測量交流電壓時不能用直流電壓擋進行測量，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一個10μF的電容再進行測量（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、指針穩定后才可讀數。

使用指針式萬用表測量一節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尖頭所指數值即為表頭上表針滿刻度讀數的對應值，讀表時只要據此折算，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值時，可以把開關先撥到最大量程擋，再逐擋減小量程到合適的位置。測量直流電壓時應注意正、負極性，若表筆接反了，表針會反打。如果不知道電路的正負極，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，就可以判斷出正、負極性。

測電壓時，不能在測量的同時換擋，如需換擋應先斷開表筆，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，應將黑表筆插在“COM”插孔、紅表筆插在“10A”插孔，擋位開關旋到500mA擋位，如圖2-13所示。

2.1.5 其他測量擋位應用圖解

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行調零操作。在電路通斷測試擋位，當把萬用表的兩個表筆連接在一起時，萬用表內部的蜂鳴器就會發出頻率約2kHz的“嘀嘀”聲音，且指針指向表盤的右方，如圖2-15所示。

當把兩個表筆分別與一段電路（導線）的兩端相連時，通常情況下，只要阻值低于10Ω，蜂鳴器就會發出響聲，此時不用觀看指針的偏轉角度即可判斷電路（導線）是連通的，蜂鳴器發出的聲音大小與測量電路（導線）的電阻成反比關系。電路通斷測試擋位，表盤的電阻值與實際電阻的關系約為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系式是：

音頻電平的刻度系數按0dB=1mW、600Ω輸送線標準設計。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，測量結果在dB刻度盤中讀取。當選擇10V交流擋時，直接讀數；當選擇50V、250V、500V交流擋時，測量結果應在直接讀數基礎上分別加+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，則應在任意表筆中串聯一個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出，此時標注有“發光”位置的發光二極管就會閃亮，表示遙控器有信號發出。若按下按鍵后，指示燈不閃亮，則說明遙控器是不正常的。