Transcript 多用电表测试技术
实验四 多用电表的使用 多用电表的量程广，体积小，具有多种用途，使 用方便，是电子测量中最常用的工具之一。一般用 于电阻、电压、电流的测量，也可以测量晶体管的 主要参数及电容器的电容量等。因此，多用电表的 使用是一项基本的技能。 本实验主要通过研读多用表说明书等相关资料， 引导学生了解多用表的功能；通过对常用元件的识 别，帮助学生掌握多用表的使用方法。 【 实 验 目 的 】 1、掌握多用表的基本使用方法。 2、熟识常用基本元件 ---晶体管、电感器）。 电阻、电容、 【 实 验 原 理 】 常见的多用表有指针式多用表和数字式多用表。指针式多 用表是一表头为核心部件的多功能测量仪表，测量值由表头指 针指示读取。数字式多用表的测量值由液晶显示屏直接以数字 的形式显示，读取方便，有些还带有语音提示功能。多用电表 是公用一个表头，集电压表、电流表和欧姆表于一体的仪表。 多用电表的直流电流档是多量程的直流电压表，表头并联闭路 式分压电阻即可扩大其电压量程。多用电表的直流电压档是多 量程的直流电压表，表头串联分压电阻即可扩大其电压量程， 分压电阻不同，相应的量程也不同。多用电表的表头为磁电测 量机构，它只能通过直流电，利用二极管将交流变为直流，从 而实现对交流电的测量。 【 实 验 仪 器 】 多用电表 电容器、电感器、晶体管 暗箱（电学元件的判断） 【 实 验 内 容 】 1、多用表功能、操作等的研读 要求：通过阅读说明书了解所用多用表的结构、工作原理、 功能，以及使用注意事项。 2、电阻、电容、二极管等常用元件的识别 要求：能用多用表正确判断电学暗箱中的元件名称，并测量 其基本参数。 【 多用电表的结构 】 一块普通的多用电表通常是由表头、测量电路、转换开关、 插孔等结构组成，测量线路的主要作用就是要将所有被测的电 量转换成为适合于表头指标的电量，主要是由分压电阻、分流 电阻、整流器等元件构成的，我们这里介绍的就是多用电表的 主要构成部分。 1、多用表的表头 多用电表的表头是由磁电式的微安表构成，它是多用电表进行测 量时的公用部分，也是一个很精密的机构，内部由一块永久性磁铁一 个可动的线圈构成，这个可动的线圈称为动圈，动圈的电阻称之为表 头的内阻用Rg表示，当有电流流动通过线圈时，动圈与永久性磁铁相 互作用产生一个磁场力，这个力使线圈发生偏转，这时固定在线圈上 的指针与线圈一起发生偏转来显示偏转的角度，偏转的角度与动圈中 所通过的电流成比例关系，根据这个关系在标度盘上标出各电量的数 值，从而达到测量的目的。 【 多用电表的结构 】 2、直流电流表 多用电表的表头实际上是一块动圈式的直流电流表，所以可以用来测 量极小的直流电流，用在国产多用电表上的大都是50uA级的表头，倘若 被测电流大于表头所能允许测量的最大电流时，就需要在表头加一个与 表头并联的分流电阻。在一定的分流电阻Rs下，通过表头的电流Ig与被 测电流I成正比例关系，所以只要按指针偏转的角度直接读出刻度盘上 所标出的数值，就是被测电流的值。实际上多用电表中的直流电流的测 量线路就是将多个分流电阻串接起来。组成一个多量程的直流电流表， 如图1所示 图 1 【 多用电表的结构 】 3、电压表 多用电表的表头是一块直流电流表，但是由于表头具有一定的内阻， 电流通过表头就会产生一定的压降，而这个压降的大小与通过的电流 成正比，所以直接用表头也可以测量很低的电压值，但是为了扩展表 头测量直流电压的范围，就需要加一个与表头串联的分压电阻，如图2 A、B所示，测量时将电压表并接在被测电压的两端。这时通过表头的 电流Is=V/（Rg+RD），由于表头内阻Rg与分压电阻RD的阻值是不变的， 因此被测电压与通过表头的电流成正比例关系，所以在刻度盘上，根 据指针偏转的角度就能读出被测电压的数值。 A B 图 2 C 【 多用电表的结构 】 4、欧姆表 多用电表用作测量电阻时，实际上是测量流过被测电阻 Rx的电流，如图2中 C所示。 【 多用电表测试技术 】 万用电表虽然型号很多，但是除精度，测量范围以及灵敏度 等有所区别外，在用途及使用方法上都是相同的。现以MF-74 型多用电表面板为例介绍其面板及使用方法。 1、面板装置 S1为测量项目和量程选择开关，分为直流电压档、交 流电压档、直流电流档和欧姆档。 S2为机械零点校正器，是一只校正表头机械零点的螺 丝，当电表水平放置，若指针静止时不指在“0”点上， 应调整这个螺丝，使指针指在“0”点上。 （A）（B）（C）（D）为测试表笔插口，（D）为一 公共插口，测量时插入黑色表笔、（C）口测量时插 入红色表笔，（A）口为测量大于1000V电压时插入红 色表笔，（B）口为测量大于500MA电流时插入红色表 笔。S3为欧姆档零点调整电位器，是多用电表测量电 阻时，在“+”“-”插口短路的情况下，依靠欧姆调整电 位器进行满度（即零欧姆）校正。 （E）是用来测试 晶体管hFE的管座。 【 多用电表测试技术 】 2、表头刻度与符号 表头有6条刻度线，第一条为电阻刻度线、第二条为测量直流电压、 直流电流、交流电流之用，第三条为测量晶体管放大倍数之用，第四 条供测电容之用，第五条测电感用，第六条为测量电平用。 A-V-Ω：表示该多用电表是可测量电流、电压和电阻的三用表 20KΩ/V表示该多用电表的直流电压灵敏度为20KΩ／V，这是一个衡量 多用电表性能的重要参数。Ω／v表示这只电压表测量每伏直流电压需 要多少欧姆内阻，实际上他是电流表灵敏度的倒数。Ω/V愈大表示电 表满度时需要的电流愈小，即表头灵敏度愈高，直流电压灵敏度愈高， 测量结果越准确。 3、使用方法 使用前首先检查指针是否指在机械零位上，如不指在零位时，可旋转 S2调零螺丝使指针指在零位上。将红、黑表笔分别插入“+”“-”插座中。 【 多用电表测试技术 】 3.1 测量直流电流 将量程及项目选择开关拨至直流电流档，根据被测量的大约数值选择 适当的量程，而后将表笔串人被测电路中，由表头读出被测量的数值。 3.2 交直流电压的测量 测量交流或直流电压时，同样首先将量程及项目开关旋至相应位置， 根据被测量的大约数值选择适当量程，而后将两表笔分别接于被测电路 两端。再从表头刻度线上读出被测量值。 3.3 直流电阻的测量 转动项目及量程旋钮至相应位置上，将两表笔短接调整S3零欧姆调 整电位器使指针指在欧姆零点上，然后分开表笔进行测量。测量电路中 的电阻时，应先切断电源，如电路中有电容应先放电。 【 多用电表测试技术 】 4、多用电表欧姆档检查元件质量判断元件极性 4.1多用电表检查电容器的质量 由于多用电表的欧姆档具有电源，电路中的电阻元件可以看成一个等 效电阻Ro当测量电容器时，被测电容与欧姆档电路一起构成了一个一阶 RC网络，如图4所示。测量时当两表刚与电容器两端接触时，E要对C充 电，电路中有电流通过表头，指针将向零欧姆方向偏转并达到某一数值。 随着充电过程的慢慢结束，指针便逐渐返回，如果电容器中间绝缘介质 的电阻为无穷大，充电过程结束后，回路中将不再有电流流动，指针也 将返回起始点；若绝缘介质的电阻不是无穷大，指针最后将停留在某一 较大的电阻刻度上。从指针偏转的大小，及指针最后停留的位置，可判 断电容器电容量的大小及质量的好坏。 图4 【 多用电表测试技术 】 同一个量程档上，若指针偏转越大，说明电容器的容量越大。若偏转 比正常的同样的电容器小，则说明该电容器的容量已减小。指针最后 停留处的阻值越大，说明电容器的漏电越小（指针所指的阻值就是漏 电阻，一般电容器的漏电阻很大约为几十～几百兆欧），若最后停留 在∞处，说明此电容器不漏电。若指针偏转后不返回，则说明电容器 内部已短路，绝缘介质被击穿。若指针不偏转，则说明电容器内部已 开路或电容器的容量非常小。 当被测电容很小时（几PF～几百PF），电容器充电时间极短，回路中 的电流也很小，即便是用x10K档，也不易看到表针的摆动，这时只要 表针仍处于∞位置，则可认为电容器是好的。 若表针偏离了∞位置，则说明此电容漏电。因此对于小容量的电容器， 用多用电表只能检查其短路故障，而对开路故障一般不易查出）。 【 多用电表测试技术 】 4.2 多用电表检查电感器的质量 用欧姆档检查电感器时，只能判别它是否有开路故障，以及测量其电阻 值的大小。对电感器内部是否有短路故障一般不易查出。测量时，若测 出电感器的阻值为无穷大，则说明电感器的内部已经开路，是不能再使 用了，若测出的阻值较大，说明该电感器的Q值较低，不易在Q值要求较 高的情况下使用。 4.3 用多用电表判断二极管的极性 4.4 用多用电表判断三极管的极性 附：电学元件的判断、合元件的判断（暗箱）