指针型万用表多使用MF47型万用表,其外形如图1-5所示。指针型万用表由表头、测量选择开关欧姆调零旋钮、表笔插孔、三极管插孔等部分构成。
万用表面板上部为微安表头。表头的下边中间有一个机械调零器用以校准指针的机械零位(图1-5),指针下面的标度盘上共有6条刻度线,从上往下依次是:电阻刻度线、电压/电流刻度线、晶体管B值刻度线、电容刻度线、电感刻度线、电平刻度线。标度盘上还装有反光镜,用以消除视差。万用表面板下部中间是测量选择开关,只需转动下旋钮即可选择各量程挡位,使用方便。测量选择开关指示盘与表头标度盘相对应,按交流红色、三极管绿色、其余黑色的规律印制成3种颜色,使用中不易搞错。
MF47型万用表共有4个表笔插孔。面板左下角有正、负表笔插孔,般习惯上将红表笔插入正表笔插孔,黑表笔插入负表笔插孔。面板右下角有2500V和5A专用插孔。当测量2500V交、直流电压时,红表笔应改为插入2500V插孔。当测量5A直流电流时,红表笔应改为插入5A插孔,如图1-6所示。
面板下部右上角是电阻挡调零旋钮,用于校准电阻挡“0Ω”的指示。
面板下部左上角是三极管插孔。插孔左边标注为“N”,检测NPN型三极管时插入此孔;插孔右边标注为“P”检测PNP型三极管时插入此孔,如图1-7所示。
1.1.2.1使用前准备工作使用万用表前,首先应进行装电池插表笔、调零等准备工作,然后根据测量对象选择挡位和量程。测量中还应注意防止读数误差。
(1)装入电池与连接表笔由于电阻挡必须使用直流电源,因此使用前应给万用表装上电池。一般万用表的电池盒设计在表背面,打开电池盒盖后可见两个电池仓。左边是低压电池仓,装入一只1.5V的2号电池;右边是高压电池仓,装入一只15V(或9V)的层叠电池。接下来将表笔(测试棒)插入万用表插孔中,一般习惯上将红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔。这时,万用表就可以正常使用了。
(2)机械调零万用表在测量前注意水平放置时,表头指针是否处于交直流挡标尺的零刻度线上,否则读数会有较大的误差。若不在零位,应通过机械调零的方法(即使用小螺丝刀调整表头下方机械调零旋钮,如图1-8所示)使指针回到零位。
(3)选择挡位万用表的挡位和量程如图1-9所示。使用万用表进行测量时,首先应根据测量对象选择相应的挡位,然后根据测量对象的估计大小选择合适的量程。例如,测量220V市电,可选择交流电压“250V”挡。如果无法估计测量对象的大小,则应先选择该挡位的最大量程,然后逐步减小,直到能够准确读数。
1.1.2.2万用表的使用(1)电阻挡电阻挡具有×1、×10、×100、×1k、×10k共5挡,各挡中心阻值分别为2.2kΩ、22kΩ、220kΩ。最大可读量程为40MΩ。
①量程选择。
第一步:试测。先粗略估计所测电阻阻值,再选择合适量程。如果不能估计被测电阻阻值,一般将开关拨在R×100或R×1k的位置进行初测,然后看指针是否停在中线附近,如果是则说明挡位合适。
提示:如果指针太靠近零,则要减小挡位;如果指针太靠近无穷大,则要增大挡位。
第二步:选择正确挡位。测量时,指针停在中间或附近,如图1-10所示。
②欧姆调零。选好合适的电阻挡后,将红黑表笔短接,指针自左向右偏转,这时指针应指向02(表盘的右侧,电阻刻度的0值)如果不在0Ω处,就要调整欧姆调零旋钮使万用表指针指向0刻度,如图1-11所示。
提示:每次更换量程前,必须重新进行欧姆调零。
测量非在路的电阻时,将万用表两表笔(不分正、负)分别被测电阻的两端,指针指示出被测电阻的阻值,如图1-12所示。
注意:在测量电阻时,手不能同时接触电阻两端,尤其是大阻值电阻,因为手有一定的阻值,会与电阻并联,影响测量结果。如图1-13所示。
提示:不能带电测量。
·被测电阻不能有并联支路。
4测量电路板上的在路电阻时,应如图1-14所示将被测电阻的一端从电路板上焊开,然后再进行测量,否则由于电路和其他元器件的影响,测得的电阻值误差将很大。
提示:测量电路电阻时应先切断电路电源,如电路中有电容则先行放电,以免损坏万用表。
⑤用电阻挡检测电路通断:用电阻挡检测电路通断时,可选用低阻挡直接测量被测电路,阻值基本为02为通,阻值很大或表针不摆动则为断路。如图1-15所示。
⑥读数。被测电阻的阻值为表盘的指针指示数乘以电阻挡位,即被测电阻值=刻度示值×倍率。例如选用×10k挡测量,表针指示18,则被测电阻值为18×10k=180k。
⑦挡位复位。测量工作完成后将挡位开关打在交流电压1000V挡(最大交流电压挡),以免下次误操作烧毁万用表。
8电阻挡使用注意事项如下:·当电阻连接在电路中时,首先应将电路的电源断开,决不允许带电测量。若带电测量则容易烧坏万用表,且会使测量结果不准确。
·万用表内干电池的正极与面板上的“-”插孔相连,干电池的负极与面板上的“+”插孔相连。在测量电解电容和三极管等元器件的电阻时要注意极性。
·每换一次倍率挡,都要重新进行欧姆调零。
·不允许用万用表电阻挡直接测量高灵敏度表头内阻。因为这样做可能使流过表头的电流超过其承受能力(微安级)而烧坏表头。
不准用两只手同时捏住表笔的金属部分测电阻,否则会将人体电阻并接于被测电阻而引起测量误差,因为这样测得的阻值是人体电阻与待测电阻并联后的等效电阻的阻值,而不是待测电阻的阻值。
·电阻在路测量时可能会引起较大偏差,因为这样测得的阻值是部分电路电阻与待测电阻并联后的等效电阻的阻值,而不是待测电阻的阻值,最好将电阻的一个引脚焊开进行测量。
·用万用表不同倍率的电阻挡测量非线性元器件的等效电阻时,测出的电阻值是不相同的。这是由于各挡位的中值电阻和满度电流各不相同所造成的。机械表中,一般倍率越小,测出的阻值越小(具体内容见晶体二极管、三极管部分内容)测量三极管、电解电容等有极性元器件的等效电阻时,必须注意两个笔的极性(具体内容见电容器质量判别部分)测量完毕,将测量选择开关置于交流电压最高挡,如AC100V挡(2)直流电压挡直流电压挡测量范围为0~2500V,灵敏度为20k/,分为0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V、1000V2500V共9挡,其中2500V挡使用专用插孔,其余各挡由测量选择开关转换。
测量直流电压时,万用表构成直流电压表,直接并接于被测电压两端。
MF47型万用表的直流电压挡主要有0.25V、1V、2.5V、10V50V、250V、500V、1000V、2500V挡。测量直流电压时首先估计一下被测直流电压的大小,然后将测量选择开关拨至适当的电压量程(万用表直流电压挡标有“V”或标“DCV”符号),将红表笔接被测电压“+端(即高电位端),黑表笔接被测量电压“-”端(即低电位端)万用表测直流电压的具体操作步骤如下:a.选择挡位。将万用表的红黑表笔连接到万用表的表笔插孔中,并将测量选择开关调整至直流电压挡。
b.选择量程。由于电路中电源电压只有3.6V,所以选用10V挡。若不清楚电压大小,应首先用最高电压挡测量,然后逐渐换用低电压挡c.测量方法。万用表与被测电路并联,红表笔应接被测电路和电源正极相接处,黑表笔应接被测电路和电源负极相接处(图1-16)d.正确读数。
·找到所读电压刻度尺。仔细观察表盘,直流电压挡刻度线应是表盘中的第二条刻度线。表盘第二条刻度线下方有V符号,表明该刻度线可用来读交直流电压。
选择合适的标度尺。在第二条刻度线的下方有3个不同的标度尺,050100-15000-250-10-20-30-40-50、02-4-6-8-10根据所选用不同量程选择合适标度尺,例如0.2V、2.5V、250V量程可选用0-5000050尺,1V、10V、1000V量程可选用0-2-4-6-8-10标度尺,50V、500V量程可选用0-10-20-30-40-50标度尺。因为这样读数比较容易、方便。
·确定最小刻度单位。根据所选用的标度尺来确定最小刻度单位。
例如,用0-50-100-150-200-250标度尺时,每一小格代表5个单位;用0-10-20-30-40-50标度尺时,每一小格代表1个单位;用0-2-4-6-8-10标度尺时,每一小格代表0.2个单位。
·读出指针示数大小。根据指针所指位置和所选标度尺读出示数大小。例如,指针指在0-50-100-150-200-250标度尺的100向右过2小格时,读数为110。
·读出电压值大小。根据示数大小及所选量程读出所测电压值大小。例如,所选量程是2.5V,示数是110(用0-50-100-150-200-250标度尺读数时),则该所测电压值是110/250×25V=1.1V。
·读数时视线应正对指针,即只能看见指针实物而不能看见指针在弧形反光镜中的像所读出的值。如果被测的直流电压大于1000V时,则可将1000V挡扩展为2500V挡。方法很简单,将转换开关置1000V量程,红表笔从原来的“+”插孔中取出,插入标有2500V的插孔中即可测2500V以下的高电压。
(3)交流电压挡交流电压挡测量范围为0~2500V,灵敏度为45k/N,分为10V、50V、250V、500V、1000V、2500V共6挡。其中,2500V挡使用专用插孔,其余各挡由测量选择开关转换。
万用表可能用来测量各种交流电压的大小,测量交流电压与测量直流电压相似,不同之处是两表笔可以不分正、负。
测量1000V及其以下交流电压时,转动万用表上的测量选择开关至所需的V挡,测量1000V以及2500V的交流电压时,将测量选择开关置于交流1000V挡,并将红表笔改插入2500V专用插孔。
万用表测量交流电压的具体操作步骤如下:a.更换万用表测量选择开关至合适挡位,弄清楚要测的电压性质是交流电,将测量选择开关转到对应的交流电压最高挡位。
b.选择合适量程。根据待测电路中电源电压大小估计一下被测交流电压的大小选择量程。若不清楚电压大小应先用最高电压挡试触测量,后逐渐换用低电压挡直到找到合适的量程为止。
电压挡合适量程的标准是指针尽量指在刻度盘的满偏刻度的23以上位置(注意:与电阻挡合适倍率标准有所不同)c.测量方法。万用表测电压时应使万用表与被测电路相并联,红黑表笔分别接测电压两端(交流电压无正负之分,故红表笔可随意接)d.正确读数。读数时查看第二条刻度线,读数方法与直流电压的读数方法相同,此处不再重复讲述交流电压读数方法了。
(4)直流电流挡直流电流挡测量范围为0~5A,分为0.05m0.5mA、5mA、50mA、500mA、5A共6挡。其中,5A挡使用专用插孔,其余各挡由测量选择开关转换。
万用表测量直流电流量的具体操作步骤如图1-17所示。
.机械调零。与测量电阻、电压一样,在使用之前都要对万用表进行机械调零(机械调零方法同测量电阻电压的机械调零方法)一般经常用的万用表不需每次都进行机械调零。
b.选择量程。根据待测电路中电源电流估计一下被测直流电流的大小,选择量程。若不清楚电流的大小,应先用最高电流挡(500mA挡测量,后逐渐换用低电流挡,直到找到合适电流挡(标准同测量电压)c.测量方法。使用万用表电流挡测量电流时,应将万用表串联在被测电路中,因为只有串联连接才能使流过电流表的电流与被测电路电流相同。测量时,应断开被测电路,将万用表红黑表笔串接在被断开的两点之中。特别应注意电流表不能并联接在被测电路中,这样做极易使万用表烧毁。同时注意红黑表笔的极性,红表笔要接在被测电路的电流流入端,黑表笔接在被测电路的电流流出端(同直流电压极性选择)d.正确使用刻度和读数。万用表测量直流电流时选择表盘刻度线同测量电压时一样,都是第二条(第二条刻度线的右边有mA符号)。其他刻度特点、读数方法同测量电压。
如果测量的电流大于500mA,可选择5A挡。将测量选择开关置于500mA挡量程,红表笔从原来的“+”插孔中取出,插入万用表右下角标有5A的插孔中即可测5A以下的大电流。
(5)晶体管挡测量晶体管直流参数时,B值的测量具有1个校准挡位(ADJ)和1个测量挡位(hFE),测量范围为0~300(倍)cB和的测量使用R×1k挡,测量范围为0~60μA如果co较大,CEO可使用R×100挡,测量范围相应为0~600μA。
测量三极管的放大倍数:三极管类型有PNP型和NPN型两种,它们的检测方法是一样的。三极管的放大倍数测量主要分为以下几步·欧姆调零。将挡位选择开关拨至ADJ挡位,然后调节欧姆调零旋钮,使指针指到标有“hFE”刻度线的最大刻度“300”处,实际上指针此时也指在欧姆刻度线“0”刻度处(图1-18)
·挡位选择。将挡位选择开关置于hFE挡。
·根据三极管的类型和引脚的极性将三极管插入相应的测量插孔PNP型三极管插入标有“P”字样的插孔,NP型三极管插入标有“N字样的插孔(图1-19)
·读数。读数时查看标有“hFE”字样的第四条刻度线,观察指针所指的刻度数。如发现指针指在第四条刻度线的“230”刻度处,则该晶体管放大倍数为230倍。
1.1.2.3万用表使用时的注意事项①在测量电阻时,人的两只手不要同时和表笔一起搭在内阻的两端,以避免人体电阻的并入。
②若使用R×1挡测量电阻时,应尽量缩短万用表使用时间,以减少万用表内电池的电能消耗。
③测量电阻时,每次换挡后都要调零,若不能调零则必须更换新电池。切勿用力旋转调零旋钮,以免损坏。此外,不要双手同时接触两个表笔的金属部分,测量高阻值电阻时更要注意。
④在电路中测量某一电阻的阻值时,应切断电源,并将电阻的端断开。更不能用万用表测电源内阻。若电路中有电容,应先放电。也不能测量额定电流很小的电阻(如灵敏电流计的内阻等)。
⑤测量直流电流或直流电压时,红表笔应接入电路中高电位一端(或电流总是从红表笔流入万用表)⑥测量电流时,万用表必须与待测对象串联;测量电压时,万用表必须与待测对象并联。
⑦测量电流或电压时,手不要接触表笔金属部分,以免触电。
⑧绝对不允许用电流挡或电阻挡测量电压。
⑨试测时应用跃接法,即在表笔接触测试点的同时,注视指针偏转情况,并随时准备在出现意外(指针超过满刻度、指针反偏等)时,迅速将表笔脱离测试点。
⑩测量完毕,务必将测量选择开关拨离电阻挡,应拨到最大交流电压挡,以免他人误用,造成仪表损坏;也可避免由于将量程拨至电阻挡,而把表笔碰在一起致使表内电池长时间放电。
1.1.2.4指针型万用表常见故障的检测以MF47型万用表为例,介绍万用表常见故障。
①磁电式表头故障:a.摆动表头,指针摆幅很大且没有阻尼作用。此故障原因为可动线圈断路、游丝脱焊。
b.指示不稳定。此故障原因为表头接线端松动或动圈引出线、游丝、分流电阻等脱焊或接触不良。
c.零点变化大,通电检查误差大。此故障原因可能为轴承与轴承配合不妥当、轴尖磨损比较严重,致使摩擦误差增加,游丝严重变形,游丝太脏而粘圈,游丝弹性疲劳,磁间隙中有异物等②直流电流挡故障:a.测量时,指针无偏转,此故障原因多为表头回路断路,使电流等于零;表头分流电阻短路,从而使绝大部分电流流不过表头;接线端脱焊,从而使表头中无电流流过。
b部分量程不通或误差大。此故障原因为分流电阻断路、短路或变值常见为(R×1挡)c.测量误差大。此故障原因为分流电阻变值(阻值变化大,导致正误差超差;阻值变小,导致负误差)d.指示无规律,量程难以控制。此故障原因多为测量选择开关位置窜动(调整位置,安装正确后即可解决)。
③直流电压挡故障:
a.指针不偏转,示值始终为零。此故障原因为分压附加电阻断线或表笔断线。
b.误差大。此故障原因为附加电阻的阻值增加引起示值的正误差,阻值减小引起示值的负误差。
c.正误差超差并随着电压量程变大而严重。此故障原因为表内电压电路元件受潮而漏电,电路元件或其他元件漏电,印制电路板受污、受潮、击穿、电击炭化等引起漏电。修理时,刮去烧焦的纤维板,清除粉尘,用酒精清洗电路后烘干处理。严重时,应用小刀割铜箔与铜箔之间电路板,从而使绝缘良好。
d.不通电时指针有偏转,小量程时更为明显。此故障原因为由于受潮和污染严重,使电压测量电路与内置电池形成漏电回路。处理方法同上。
4交流电压、电流挡故障:a.置于交流挡时指针不偏转、示值为零或很小。此故障原因多为整流元件短路或断路,或引脚脱焊。检查整流元件,如有损坏应更换,若有虚焊应重焊。
b.置于交流挡时示值减少一半。此故障是由整流电路故障引起的,即全波整流电路局部失效而变成半波整流电路使输出电压降低。更换整流元件,故障即可排除。
c.置于交流电压挡时指示值超差。此故障是由串联电阻阻值变化超过元件允许误差而引起的。当串联电阻阻值降低绝缘电阻降低、测量选择开关漏电时,将导致指示值偏高。相反,当串联电阻阻值变大时,将使指示值偏低而超差。应采用更换元件、烘干和修复测量选择开关的办法排除故障。
d.置于交流电流挡时指示值超差。此故障原因为分流电阻阻值变化或电流互感器发生匝间短路。更换元器件或调整修复元器件排除故障。
e.置于交流挡时指针抖动。此故障原因为表头的轴尖配合太松,修理时指针安装不紧,转动部分质量改变等,由于其固有频率刚好与外加交流电频度相同,从而引起共振。尤其是当电路中的旁路电容变质失效而无滤波作用时更为明显。排除故障的办法是修复表头或更换旁路电容。
⑤电阻挡故障:a.电阻常见故障是各挡位电阻损坏(原因多为使用不当,用电阻挡误测电压造成)。使用前,用手捏两表笔,一般情况下指针应摆动,如摆动则说明对应挡电阻烧坏,应予以更换。
b.R×1挡两表笔短接之后,调节调零电位器不能使指针偏转到零位。此故障多是由于万用表内置电池电压不足,或电极触簧受电池漏液腐蚀生锈,从而造成接触不良。此类故障在仪表长期不更换电池情况下。,,,出现最多。如果电池电压正常,且接触良好,调节调零电位器而指针偏转不稳定,无法调到欧姆零位,则多是调零电位器损坏。
c.在R×1挡可以调零,其他量程挡调不到零,或只是R×10k、R×100k挡调不到零。此故障原因是分流电阻阻值变小,或者高阻量程的内置电池电压不足。更换电阻元件或叠层电池,故障即可排除。
d.在R×1、R×10、R×100挡测量误差大。在R×100挡调零不顺利,即使调到零,但经几次测量后零位调节又变为不正常。此故障原因为测量选择开关触点上有黑色污垢,使接触电阻增加且不稳定。擦拭测量选择开关触点直至露出银白色为止,保证其接触良好,可排除故障。
e.表笔短路,表头指示不稳定。此故障原因多是由于线路中有假焊点,电池接触不良或表笔引线内部断线。修复时应从最容易排除的故障做起,即先保证电池接触良好,表笔正常如果表头指示仍然不稳定,就需要寻找线路中假焊点加以修复。
f.在某一量程挡测量电阻时严重失准,而其余各挡正常。此故障往往是由于测量选择开关所指的表箱内对应电阻已经烧毁或断线所致。
g.指针不偏转,电阻示值总是无穷大。此故障原因大多是由于表笔断线、测量选择开关接触不良、电池电极与引出簧片之间接触不良、电池日久失效已无电压以及调零电位器断路。找到具体原因之后作针对性的修复,或更换内置电池,故障即可排除。
1.1.2.5指针型万用表的选用万用表的型号很多,而不同型号之间功能也存在差异。除基本量程,在选购万用表时,通常要注意以下几方面:①选用万用表用于检测无线电等弱电子设备时,一定要注意以下三个方面。
a.万用表的灵敏度不能低于20k2/V,否则在测试直流电压时,万用表对电路的影响太大,而且测试数据也不准。
b.万用表外形选择。需要上门修理时,应选外形稍小一些的万用表,如M50型U201等。如果不上门修理,可选择MF47或MF500型万用表c.频率特性选择(俗称是否抗峰值):方法是用直流电压挡测高频电路(如彩色电视机的行输出电路电压)看是否显示标称值,如是则频率特性高;如指示值偏高则频率特性差(不抗峰值),则此表不能用于高频电路的检测(最好不要选择此类万用表)2检测电力设备(电动机、空调、冰箱等)时,选用的万用表一定要有交流电流测试挡。
3检查表头的阻尼平衡。首先进行机械调零,将表在水平、垂直方向来回晃动,指针不应该有明显的摆动;将表水平旋转和竖直放置时,指针偏转不应该超过一小格;将旋钮旋转360°时,指针应该始终在零附近均匀摆动。如果达到了上述要求,就说明表头在平衡和阻尼方面达到了标准。
