电子测量技术第二章 万 用 表

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(6) 晶体管hFE值测量电路 测量电路如图2-27所示。
第二节 数字式万用表
图2-27
第二节 数字式万用表
图2-28 蜂鸣器电路
(7) 蜂鸣器电路 蜂鸣器电路是由200Ω档扩展而成的。
第二节 数字式万用表
1)了解万用表的基本功能。 2)掌握电阻、直流电流和交、直流电压的测量方法。 3)了解常见元器件的识别与检测。 4)了解万用表的简易故障和排除。 1)能读懂万用表的基本测量数值。 2)使用万用表测量电阻、直流电流和交、直流电压。 3)能判断、识别常见电子元器件的种类,能正确说出常见电子元 器件的名称。 4)会使用万用表对电路板上的直流电流和交、直流电压进行测量。 5)能判断和排除万用表的简易故障。 1)练习前认真阅读实践流程,了解相关无线电基本知识。
图2-5 单量程直流 电压表原理图
第一节 模拟式万用表
图2-6 多量程直流电压表原理图
4. 测量交流电压、电流的基本原理 (1) 半波整流电路 如图2-7所示,整流二极管VD1与表头串联构成 一个支路,而二极管VD2并接在由表头和VD1串联的支路两端。
第一节 模拟式万用表
(2) 全波整流电路 如图2-8所示,它是由四个整流二极管组成的桥 式整流电路,二极管分别成为桥路的四个臂。
第二节 数字式万用表
即使基准电压存在一定偏差或者在测量过程中略有波动,也不会 增加测量误差,因此可降低对基准电压的要求。
图2-25 六量程数字式欧姆表
(5) 二极管检查电路 测量电路如图2-26所示,U+端的2.8V基准电 压经过R17、Rt、R16向被测
第二节 数字式万用表
图2-26 二极管检查电路
第二节 数字式万用表
图2-31 模拟式万用表放置方法
3)水平放置万用表,进行机械调零。
第二节 数字式万用表
4)测电阻前应进行欧姆调零(电气调零)。 5)检查表笔插接是否正确。 3.正确测量电阻
图2-32 模拟式万用表欧姆档调零
第二节 数字式万用表
1)首先应断开被测电阻的电源及连接导线,否则,将损坏仪表或 者影响测量结果。 2)应根据被测电阻估测值选择量程合适的档位,指针应指在刻度 尺中心两侧,不宜偏向两端。 3)测量过程中每变换一次量程档位,应重新进行欧姆调零,如图232所示。 4)测量过程中表笔应与被测电阻接触良好,以减少接触电阻的影 响。
图2-14 DT—830型数字式万用表面板
第二节 数字式万用表
(1) 液晶显示器 显示各种被测量的数值,包括小数点、正负号及 溢出状态。 (2) 电源开关 接通和切断表内电池电源。 (3) 量程选择开关 根据具体情况转换不同的量程、不同的物理量。 (4) hFE插口 用来进行晶体管参数的测量。 (5) 输入插孔 用来外接测试表笔。 二、数字式万用表的主要功能及技术指标 1.主要功能 2.技术指标 (1) 误差 数字式万用表的误差主要包括基准源误差、输入放大器 误差、非线性误差和量化误差。
第一节 模拟式万用表
(2) 零电平 电平为两个功率或者电压之比的对数值,其大小是相 对的。 (3) 注意事项 1) 有的模拟式万用表规定在500Ω负载电阻上消耗6mW功率为零分 贝标准,此时对应的电压为1.732V。 2) 当被测电路负载电阻不是规定的600Ω(或者500Ω)时,此时电平 应按下式计算:
图2-21 五量程数字式直流电压表
第二节 数字式万用表
图2-22 五量程数字式直流电流表
第二节 数字式万用表
图2-23 AC-DC转换器
(3) 多量程数字式交流电压、电流表 为了测量交流电压,在数字 式万用表中,采用线性整流电路。
第二节 数字式万用表
图2-24 比例法测电阻
(4) 多量程数字式欧姆表 测量电阻一般采用比例法,其优点是,
第二节 数字式万用表
图2-15 数字式万用表的测量过程 图2-16 数字式直流电压表原理框图
第二节 数字式万用表
图2-17 数字式万用表原理框图
1.数字式直流电压表的基本工作原理
第二节 数字式万用表
图2-18 双斜积分数字式直流电压表的组成
(1) 准备阶段(t0~t1) 在此阶段,
第二节 数字式万用表
3) 如图2-11所示,当Rx=Rc+R时,有
第一节 模拟式万用表
第一节 模拟式万用表
图2-13 分压式零欧姆 调整器
第一节 模拟式万用表
4) 测量电阻量程的扩大,欧姆表的总内阻也增大,测量时表头的 工作电流相应减小,当Rx=0时,指针不能指到零刻度。 6. 测量电平 (1) 电平 电信号通过某一传输系统时,其功率发生相对变化,用 对数表示功率、电压的增加或者衰减的倍数,称为电平,其计量 单位为“贝尔”。
第一节 模拟式万用表
(1) 刻度尺 显示各种被测量的数值及范围。 (2) 量程选择开关 根据具体情况转换不同的量程、不同的物理量。 (3) 机械零位调节旋钮 用于校准指针的机械零位。 (4) 欧姆档零位调节旋钮 用来进行电气零位调节。 (5) 供接线用的插孔或者接线柱 用来外接测试表笔。 二、 模拟式万用表的主要功能及技术指标 1. 主要功能 2. 技术指标 1) 灵敏度高:由于采用了灵敏度较高的磁电系表头,因此万用表 的灵敏度较高。 2) 防外磁场的能力强。
第二节 数字式万用表
2)在测量直流电压时,应分清被测电压的极性,即红色表笔接正 极,黑色表笔接负极。 3)应根据被测电压值选择合适的电压量程档位,被测电压值无法 估计时,应选用最大电压量程档进行粗测,再变换量程进行测量。 4)测量中应与带电体保持安全距离,手不得触及表笔的金属部分, 防止触电。 5)测量电压时,指针应指在刻度尺满刻度的2/3处左右为宜,即指 示值越接近满刻度,测量结果越准确。 6)测量直流电压时,一定要注意表的内阻对被测电路的影响,否 则将可能产生较大的测量误差。 7)测试完毕应将转换开关置于空档、OFF位或者电压最高档位。
第一节 模拟式万用表
3) 工作频率范围较宽。 4) 存在波形误差:万用表采用整流电路,刻度尺是按正弦波交流 电的有效值刻度的。 三、 基本测量原理 1. 磁电系测量机构的工作原理(见图2-2) (1) 转动力矩的产生 当活动线圈通过直流电流时,所产生的磁场 与永久磁铁的磁场相互作用,线圈位于气隙中的垂直边受到电磁 力的作用。
2.数字式万用表的基本原理
第二节 数字式万用表
图2-20 7106芯片典型接线图
(1) 多量程数字式直流电压表 采用电阻分压器可以把基本量程为
第二节 数字式万用表
220mV的数字式直流电压表扩展为多量程的数字式直流电压表, 电路如图2-21所示。 (2) 多量程数字式直流电流表 使被测输入电流Ix流过电阻R时可产 生压降UR,将UR输入数字式电压表,即可显示出被测电流的大小, 也即实现了I-U转换。
第二节 数字式万用表
2)通过实际的技能训练,掌握电子测量工具。 3)勤于思考,拓展对万用表检修知识的学习并掌握测量技巧。
图2-29 万用表外形
第二节 数字式万用表
一、万用表基本使用方法介绍 万用表又称为多用表、三用表或复用表,是一种多功能、多量程 的测量仪表,一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电压、 电阻和音频电平等,有的还可以测交流电流、电容量、电感量及 半导体的一些参数(如放大倍数β)。 (一)MF47型模拟式万用表的使用说明 1.熟悉面板
第二章 万 用 表
第一节 模拟式万用表 第二节 数字式万用表
第一节 模拟式万用表
一、 模拟式万用表面板结构 各种模拟式万用表的面板布置不完全相同,模拟式万用表面板结 构一般包括刻度尺、量程选择开关、机械零位调节旋钮、欧姆档 零位调节旋钮、供接线用的插孔或者接线柱等。
图2-1 国产MF30型万用表的外形图
逻辑控制电路控制开关中的S4闭合,其余开关均断开,使积分器 的输出为零,
图2-19 双斜积分数字式直流电压表的工作波形
第二节 数字式万用表
(2) 采样阶段(t1~t2) 假设被测电压Ux为负电压,在t=t1时刻,逻辑 控制电路控制开关S4断开,S1闭合,积分器对Ux积分,Uo1从零开 始线性上升,同时闸门被打开,计数器从0开始对通过闸门的时钟 脉冲的个数进行计数。 (3) 比较阶段(t2~t3) 在t=t2时刻,逻辑控制电路控制闸门打开,并 将计数器清零后重新开始计数,与此同时,将开关S1断开,S2闭合, 积分器对UN进行反相积分,积分器的输出Uo2从Uom线性下降,一 直降到Uo2=0为止,此时刻记为t3。
图2-33 用万用表欧姆档测量时的注意事项
第二节 数字式万用表
5)被测电阻不能有并联支路,否则其测量结果是被测电阻与并联 支路的等效电阻,而不是被测电阻的实际阻值。 6)欧姆档测量晶体管参数时,考虑到晶体管所能承受的电压比较 小和允许通过的电流较小,一般应选择“×100”或“×1k”倍率 档。 7)特别注意红色表笔应与表内电池的负极相连接,而黑色表笔应 与表内电池的正极相连接。 8)测量完毕,应将转换开关旋至空档或者交流电压最大档,防止 在欧姆档上表笔短接时消耗电池,更重要的是防止下次使用时, 忘记换档即用欧姆档去测量电压或电流从而损坏万用表。 4.正确测量电压 1)测量电压时,表笔应与被测电路并联连接。
第一节 模拟式万用表
3) 当被测电平的数值超出分贝刻度尺的基本范围时,应适当选择 交流电压档的量限,并根据说明书上给出的附加分贝值,加上读 数即是实际测量结果。
第二节 数字式万用表
一、 数字式万用表的面板结构 数字式万用表的面板主要包括液晶显示器、电源开关、量程选择 开关、hFE插口和输入插孔。
第二节 数字式万用表
(2) 分辨力 指其末位一个字所对应的数值。 (3) 输入阻抗 指数字式万用表处于工作状态下,从输入端看进去 的输入电路的等效阻抗。 (4) 测量速度和响应时间 测量速度是指在单位时间内,按规定的 准确度完成测量的次数;响应时间是指输入信号发生突变的瞬间 到满足准确度的新的稳定显示值之间的时间间 三、基本工作原理 数字式万用表的测量过程是先由转换电路将被测量转换成直流电 压信号,由A⁃D(模⁃数)转换器将电压模拟量转换成数字量,然 后通过电子计数器计数,最后把测量结果用数字的形式直接显示 出来。
第一节 模拟式万用表
第一节 模拟式万用表
图2-10 多量限交流电流表电路
第一节 模拟式万用表
图2-11 万用表测量电阻的原理电路图
1) 根据电阻测量原理可知,
第一节 模拟式万用表
流过表头的电流与被测电阻的关系不是线性关系,因此,万用表 刻度尺的刻度是不均匀的。
图2-12 万用表刻度尺
2) 万用表随着使用或者存放时间的增加,电池端电压会逐渐下降, 必然会使测量时工作电流减小从而造成测量误差。
图2-30 MF47型模拟式万用表
第二节 数字式万用表
(1)插孔的选择 在测量前,首先检查表笔应插在什么位置上。 (2)测量档位的选择 根据测量的对象,将转换开关旋至所需要的 位置上。 (3)量程的选择 根据被测量的估计值选择量程,量程应大于被测 量的数值。 (4)正确读数 万用表的表盘上有很多条刻度尺,每一条刻度尺上 都标有被测量的标志符号,测量读数时应根据被测量及量程在相 应的刻度尺上读出指针指示的数值。 2.使用前的检查调整 1)检查万用表的外观是否完好无损,当轻轻摇晃时,指针应左右 轻微摆动自如。 2)转动转换开关,查看是否切换灵活、指示量程档位是否准确。
图2-2 磁电系测量机构的工作原理
第一节 模拟式万用表
(2) 反作用力矩的产生 当可动线圈偏转时,游丝被旋紧。
第一节 模拟式万用表
图2-3 单量程直流电流表原理图
第一节 模拟式万用表
2. 测量直流电流的基本原理
第一节 模拟Biblioteka Baidu万用表
图2-4 多量程直流电流表原理图
3. 测量直流电压的基本原理
第一节 模拟式万用表
图2-7 半波整流电路
第一节 模拟式万用表
图2-8 全波整流电路
(3) 多量限交流电压表 将带有整流电路的表头电路串联各种数值
第一节 模拟式万用表
的附加电阻,即构成多量限的交流电压表。
图2-9 多量限交流电压表电路
(4) 多量限交流电流表 将带有整流电路的表头电路并联各种数值 的分流电阻,即构成多量限交流电流表,与直流电流档的测量电 路类似,交流电流表中一般采用闭路抽头连接式分流电路,如图2 -10所示。 5. 测量电阻的基本原理
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