1.2 指針式萬用表的識(shí)別

指針式萬用表面板主要由表頭和選擇開關(guān)、歐姆擋調(diào)零旋鈕和表筆插孔等部件組成，如圖1-4所示。下面介紹各部分的作用與測(cè)量查看方法。

1.2.1 指針式萬用表各功能部件

萬用表由表頭、測(cè)量電路及轉(zhuǎn)換開關(guān)三個(gè)主要部分組成。

1. 表頭

表頭是一只高靈敏度的磁電式直流電流表，表頭上通常有多條刻度線，其中右端標(biāo)有“Ω”的是電阻刻度線（其右端為零，左端為∞），刻度值分布是不均勻的。符號(hào)“-”或“DC”表示直流，“～”或“AC”表示交流，“～”表示交流和直流共享的刻度線。刻度線下的幾行數(shù)字是與選擇開關(guān)的不同擋位相對(duì)應(yīng)的刻度值。

例如，常用的MF-50型萬用表有8條刻度線，如圖1-4所示。

最常用的是上面的5條刻度線，它們的功能分別如下（從上往下數(shù)）：第一條刻度線是測(cè)量電阻時(shí)讀取電阻值的歐姆刻度線，標(biāo)有R或Ω，指示的是電阻值，轉(zhuǎn)換開關(guān)在歐姆擋時(shí)，即讀此條刻度線。

第二條刻度線是用于交流電壓和直流電流讀數(shù)的共享刻度線，標(biāo)有易和VA，指示的是交、直流電壓和直流電流值，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)在交、直流電壓或直流電流擋，量程在除交流10V以外的其他位置時(shí)，即讀此條刻度線。

第三條刻度線是測(cè)量10V以下交流電壓的專用刻度線，標(biāo)有10V，指示的是10V的交流電壓值，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)在交、直流電壓擋，量程在交流10V時(shí)，即讀此條刻度線。

第四、第五條刻度線是測(cè)量三極管放大倍數(shù)的專用刻度線。

在指針式萬用表的表盤下部中間的位置通常還有一個(gè)機(jī)械調(diào)零旋鈕和一個(gè)“Ω”調(diào)零（歐姆調(diào)零）旋鈕。

表頭的主要參數(shù)有表頭內(nèi)阻、靈敏度。內(nèi)阻指動(dòng)圈所繞漆包線的直流電阻，嚴(yán)格講還應(yīng)包括上下兩盤游絲的直流電阻。內(nèi)阻高的萬用表性能好。多數(shù)萬用表表頭內(nèi)阻在幾千歐姆左右。

靈敏度指表頭指針達(dá)到滿刻度偏轉(zhuǎn)時(shí)的電流值，數(shù)值越小，靈敏度越高，表頭特性就越好。通常指針式萬用表的靈敏度只有幾微安到幾百微安。

2. 量程轉(zhuǎn)換開關(guān)

萬用表的量程轉(zhuǎn)換開關(guān)是最常使用的功能部件之一，萬用表的各種功能就是靠這個(gè)開關(guān)來進(jìn)行切換的。

萬用表的量程轉(zhuǎn)換開關(guān)通常采用多刀開關(guān)或者印制在電路板上的銅箔加上轉(zhuǎn)換刀片組成，如圖1-5所示。

轉(zhuǎn)換開關(guān)用以對(duì)不同測(cè)量線路進(jìn)行選擇，以適應(yīng)各種測(cè)量項(xiàng)目和量限的要求。轉(zhuǎn)換開關(guān)一般有兩個(gè)，分別標(biāo)有不同的擋位和量程；有些萬用表的轉(zhuǎn)換開關(guān)只有一個(gè)。

轉(zhuǎn)換開關(guān)通常是由固定觸點(diǎn)和活動(dòng)觸點(diǎn)兩大部分組成的。通常將活動(dòng)觸點(diǎn)稱為“刀”，固定觸點(diǎn)稱為“擲”。萬用表的轉(zhuǎn)換開關(guān)一般都是多刀多擲的，而且各刀之間是聯(lián)動(dòng)的。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，可動(dòng)觸點(diǎn)就和某個(gè)固定觸點(diǎn)閉合，從而接通相應(yīng)的測(cè)量電路。

指針式萬用表的量程轉(zhuǎn)換開關(guān)的作用是選擇測(cè)量的項(xiàng)目及量程。指針式萬用表常用的有下面幾個(gè)測(cè)量的項(xiàng)目及量程。

直流電壓：有2.5V、10V、50V、250V、1000V五個(gè)量程擋位。

交流電壓：有10V、50V、250V、1000V四個(gè)量程擋位。

直流電流：有2.5mA、25mA、250mA三個(gè)常用擋位，及100μA，2.5A（或10A）兩個(gè)擴(kuò)展量程擋位。

電阻：有× 1、× 10、× 100、× 1k、× 10k五個(gè)倍率擋位。

hFE：測(cè)量三極管直流放大倍數(shù)的專用擋位。

在萬用表的量程開關(guān)附近用一些相應(yīng)的字母和符號(hào)來表示相應(yīng)的量程，通常用A-來表示測(cè)直流電流，V-表示測(cè)直流電壓，A～表示測(cè)交流電流，V～表示測(cè)交流電壓。

有些萬用表的量程轉(zhuǎn)換開關(guān)只有1個(gè)，有些萬用表的量程轉(zhuǎn)換開關(guān)有兩個(gè)或者多個(gè)，使用多個(gè)（包括兩個(gè)）量程轉(zhuǎn)換開關(guān)的萬用表一般會(huì)在這些開關(guān)附近標(biāo)有不同的擋位和量程。

例如，常用的MF-500型萬用表就有兩個(gè)“功能/量程”轉(zhuǎn)換旋鈕，每個(gè)旋鈕上方有一個(gè)尖形標(biāo)志，如圖1-6所示。

利用兩個(gè)旋鈕不同位置的組合，可以實(shí)現(xiàn)交、直流電流、電壓、電阻及音頻電平的測(cè)量。如測(cè)量直流電流，先轉(zhuǎn)動(dòng)左邊的旋鈕，使“A”擋對(duì)準(zhǔn)尖形標(biāo)志，再將右邊旋鈕轉(zhuǎn)至所需直流電流量程即可進(jìn)行測(cè)量。

而在有些指針式萬用表面板上只有一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)，旋轉(zhuǎn)這個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)的旋鈕即可選擇不同的量程和功能。

例如常用的MF-47型萬用表就是只有一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)，如圖1-7所示。

MF-47型萬用表的前面板各功能部件的作用如表1-1所示。

使用指針式萬用表前要先調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使指針準(zhǔn)確指示在標(biāo)尺的零位置。

3. 測(cè)量電路

測(cè)量電路是用來把各種被測(cè)量轉(zhuǎn)換到適合表頭測(cè)量的微小直流電流的電路，它由電阻、半導(dǎo)體組件及電池組成，如圖1-8所示。

指針式萬用表的測(cè)量電路能將各種不同的被測(cè)量（如電流、電壓、電阻等）、不同的量程，經(jīng)過一系列的處理（如整流、分流、分壓等）統(tǒng)一變成一定量限的微小直流電流送入表頭進(jìn)行測(cè)量。

測(cè)量電路的作用是把被測(cè)的電量轉(zhuǎn)化為適合于表頭要求的滿偏電流以內(nèi)。例如， MF-50型指針式萬用表，在通過測(cè)量電路轉(zhuǎn)化之后，應(yīng)該使通過表頭的電流限定在83.3μA以內(nèi)。測(cè)量電路一般包括分流電路、分壓電路和整流電路等：分流電路的作用是把被測(cè)量的大電流通過分流電阻變成表頭所需的微小電流；分壓電路是將被測(cè)高電壓通過分壓電阻分壓變換成表頭所需的低壓；整流電路將被測(cè)的交流通過二極管整流變成表頭所需的直流。

1.2.2 指針式萬用表的讀數(shù)識(shí)別

指針式萬用表在讀數(shù)時(shí)，應(yīng)保證視線與表盤表面垂直。為了保證視線與表盤表面垂直，在很多指針式萬用表的讀數(shù)盤中安放了一個(gè)反光鏡片，在讀數(shù)時(shí)，應(yīng)使指針與反光鏡中的指針重合，這樣讀出的數(shù)值才是準(zhǔn)確的。

讀取數(shù)據(jù)時(shí)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(duì)不足最小刻度的指示值進(jìn)行估讀。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。

下面以MF-30型指針式萬用表為例，說明萬用表的讀數(shù)方法。MF-30型指針式萬用表表盤的第一條刻度線是電阻值指示刻度，最左端是無窮大，右端為零，中間的刻度不均勻。電阻擋有R ×1、R ×10、R ×100、R ×1k、R ×10k等擋位，分別表示刻度指示的數(shù)字再乘上倍數(shù)，才得到實(shí)際的電阻值（單位為歐姆）。

例如，圖1-9所示的測(cè)量結(jié)果中，指針指向的刻度數(shù)值為“10”。

在圖1-9所示的測(cè)量結(jié)果示意圖中，量程開關(guān)所在的擋位不同時(shí)，測(cè)量的結(jié)果也有很大的區(qū)別，例如用R×100擋測(cè)一電阻，指針指示為“10”，那么它的電阻值為10×100 =1000，即1kΩ。

第二條刻度線是500V擋和500mA擋共享的刻度。如果量程開關(guān)處于500V擋位，則圖1-9所示的測(cè)量結(jié)果為350V。

常見的MF-47型萬用表的刻度盤從外向里共有6圈刻度，分別對(duì)應(yīng)著不同的擋位，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(cè)量的值。

MF-47型萬用表刻度盤及相應(yīng)擋位，對(duì)應(yīng)刻度盤中的刻度線分別如圖1-10和表1-2所示。

常見的MF-500型萬用表的刻度盤及刻度盤讀數(shù)方法分別如圖1-11和表1-3所示。

刻度盤用來將表頭偏轉(zhuǎn)的角度通過數(shù)字的形式指示出來，供測(cè)量者辨別。通常情況下，刻度盤上的刻度線均采用紅、綠、黑三色進(jìn)行，分別按交流紅色，晶體管綠色，其余黑色對(duì)應(yīng)制成。

1.2.3 指針式萬用表的主要參數(shù)

1. 靈敏度

指針式萬用表的主要技術(shù)參數(shù)之一是靈敏度。靈敏度是表示儀表對(duì)微弱能量做出反應(yīng)程度大小的技術(shù)指標(biāo)。由于驅(qū)動(dòng)儀表測(cè)量機(jī)構(gòu)偏轉(zhuǎn)的能量取自被測(cè)電路中的電流，所以，如果儀表指針出現(xiàn)了較大幅度的偏轉(zhuǎn)而用了較小的能量，它的靈敏度也就較高。

萬用表的靈敏度可分為直流電壓靈敏度、交流電壓靈敏度和表頭靈敏度三個(gè)指標(biāo)。其中直流電壓靈敏度是主要指標(biāo)。交流電壓靈敏度由于表路設(shè)計(jì)因素，一般低于直流電壓靈敏度。不同擋位的靈敏度不完全相同，指針式萬用表的靈敏度通常都標(biāo)注在刻度盤附近，它們被分別以每伏多少歐（Ω/V）標(biāo)印在表度盤上，一目了然。常見的MF-47型、MF-500型萬用表的靈敏度標(biāo)注示意圖如圖1-12所示。

2. 內(nèi)阻

內(nèi)阻是萬用表內(nèi)部表頭和測(cè)量電路串聯(lián)電阻的總和，在測(cè)量時(shí)內(nèi)阻會(huì)對(duì)被測(cè)電路產(chǎn)生影響，使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生誤差。

不同擋位的內(nèi)阻不同。電壓擋內(nèi)阻可根據(jù)表盤上給出的電壓靈敏度，以及測(cè)量時(shí)的電壓量程進(jìn)行計(jì)算，兩者的乘積就是該量程的內(nèi)阻（電壓擋內(nèi)阻 =每伏歐姆數(shù) ×所選電壓量程）。如MF-500型萬用表直流電壓擋的度盤上標(biāo)有20000Ω/V，則10V擋的內(nèi)阻為20kΩ×10=200kΩ，以此類推。

有些萬用表在不同的電壓量程擋呈現(xiàn)的內(nèi)阻值不同，例如MF-47型萬用表在250V擋（不含250V）以下量程時(shí)內(nèi)阻為20kΩ/V，而在250V（含250V）擋以上量程時(shí)內(nèi)阻為9kΩ/V。因此，用指針式萬用表測(cè)量電壓時(shí)，需要考慮內(nèi)阻對(duì)被測(cè)電路的影響（內(nèi)阻越大越好）。

由于測(cè)量電流時(shí)，萬用表是串聯(lián)在電路中的，因此電流擋的內(nèi)阻越小越好，不同量程的電流擋，內(nèi)阻各有差異，MF-500型萬用表電流擋的內(nèi)阻分別如表1-4所示。

電阻擋的內(nèi)阻就是所選擇量程的刻度盤中間的電阻值。

3. 精度等級(jí)

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 776-76的規(guī)定，電工儀表的精度等級(jí)分為七級(jí)，它們與引用誤差的關(guān)系如表1-5所示。

精度等級(jí)在萬用表刻度盤上的表示形式及意義如表1-6所示（表中以2.5級(jí)為例）。

通常精度為0.1、0.2級(jí)的儀表作為標(biāo)準(zhǔn)儀表或用于精密測(cè)量；0.3～1.0級(jí)為電氣工作實(shí)驗(yàn)用。常用萬用表的精度范圍為1.0～2.5級(jí)。1.0～1.5級(jí)為高精度萬用表，價(jià)格相應(yīng)較高；一般萬用表多為2.5級(jí)（如MF-500型萬用表）。