电工仪表与测量(第四版)第三章

测量线路
• 作用：是把各种不同的被测电量（如电 流、电压、电阻等）转换为磁电系测量 机构所能测量的微小直流电流（即过渡 电量）。 • 使用元器件：主要包括分流电阻、分压 电阻、整流元件、电容器等。
转换开关
• 作用：是把测量线路转换为所需要的测 量种类和量程。 • 一般都采用多层多刀多掷开关。500型万 用表的面板上有两只转换开关的旋钮S1 和S2。
• 由于整流二极管非线性的影响，在交流 10V挡标度尺的起始段，很明显分度是不 均匀的。为了消除起始段的测量误差， 交流10V挡要专用一根标度尺，不能与其 他标度尺混用。
500型万用表标度尺
交流10V专 用标度尺
四、电阻测量电路
欧姆表测量电阻原理图
E I= RX + RZ
• 上式说明，若欧姆表总内阻RZ和电池电动势 E保持不变，则线路中的电流 I 将随被测电 阻RX而改变，且I与RX成反比关系。可见，
பைடு நூலகம்
正确选择合适量程
选择电流电压量程时,最好使指针指在 满刻度的三分之二以上位置.
正确选择合适量程
选择电阻量程时,最好使指针指在标 度尺的中央位置
• 测量时，当不能确定被测电流、电压的 数值范围时，应先将转换开关转至对应 的最大量程，然后根据指针的偏转程度 逐步减小至合适量程。
要注意操作安全
• 在进行高电压测量或测量点附近有高电 压时，一定要注意人身和仪表的安全。 • 在做高电压及大电流测量时，严禁带电 切换量程开关，否则有可能损坏转换开 关。 • 万用表用完之后，最好将转换开关置于 空挡或交流电压最高挡，以防下次测量 时由于疏忽而损坏万用表。
阅读电流、电压测量电路图时，应从 正表笔出发，经测量电路到达负表笔. 阅读电阻测量电路时，应从表内电池的 正极出发，经测量电路、被测电阻Rx，最后 回到电池的负极。
思考与练习
• 万用表的工作原理是建立在什么基础之 上的？ • 温度补偿电阻的作用有哪些？ • 为什么说直流电流挡是万用表的基础挡？ • 为什么交流10V挡要专用一根标度尺？ • 欧姆表测电阻的实质是什么？
二、万用表常见故障及排除
• 万用表使用广泛，故障的发生率很高。 常见的故障主要包括测量机构的机械故 障和电路故障。本节主要介绍万用表内 部电路故障及排除方法。 • 熟练阅读电路图是维修万用表的前提。
直流电流挡的故障及排除
• 找一只准确度较高的毫安表或无故障的万用表作标 准表，与故障表串联后去测量一直流电流。若故障 表读数比标准表大得多，则为分流电阻开路。 • 若无读数，可将故障表转换开关置于直流电压最 低挡2.5V挡，直接去测量一节新干电池的电压，若 仍无读数，则为表头线路开路；若有读数且指示值 大于1.6V，则为分流电阻开路。 排除方法： 排除方法：若为表头线路开路，应找出其开路的原 因。若为分流电阻开路，则需打开仪表后盖，逐一 检查各分流电阻，并将损坏的分流电阻换掉。
返回章目录
第二节
模拟式万用表的工作原理
• 模拟式万用表的工作原理是建立 在欧姆定律和电阻串并联的基础 之上的。
一、直流电流测量电路 • 直流电流测量电路实质上是一个 多量程直流电流表。 • 通常采用闭路式分流电路。
500型万用表直流电流测量电路
闭路式分流电路的优缺点
• 优点：转换开关接触不良不会影响准确 度，保证不会烧坏测量机构。 • 缺点：各个量程之间相互影响，计算分 流电阻较复杂。
交流 电压 挡
各挡都有读数，但读 数都减小一半。
电阻挡的故障及排除
正常情况下，将转换开关置于 × 挡两表笔短路 转动欧姆调零器， 挡两表笔短路， 正常情况下，将转换开关置于R×1 k挡两表笔短路，转动欧姆调零器， 指针应平稳移至零欧姆处。然后将开关依次旋至R× 、 × 、 × 各 指针应平稳移至零欧姆处。然后将开关依次旋至 ×100、R×10、R×1各 指针应逐渐偏离零欧姆处，但最终都能调至零欧姆处。 挡，指针应逐渐偏离零欧姆处，但最终都能调至零欧姆处。
温度补偿电阻
温度补偿电阻的作用有两个： １.温度补偿； ２.扩展极限灵敏度。
RB不随温度变化 RC随温度变化
RC随温度变化
RFL不随温度变化 RFL不随 温度变化
极限灵敏度即测量机构满刻度电流的 最小整数倍。 例如：４５μΑ的极限灵敏度等于５ 例如 ０ μΑ；８４ μΑ的极限灵敏度等于 １００μΑ。
第三章
模拟式万用表
第一节
第二节
第三节
第一节
模拟式万用表的组成
万用表的组成
测量线路 测量机构 转换开关
万 用 表
测量机构
• 作用：是把过渡电量转换为仪表指针的 机械偏转角。 • 万用表的测量机构通常采用磁电系直流 微安表，其满刻度电流为几微安到几百 微安。 • 万用表的灵敏度通常用电压灵敏度（ ／ V）来表示。
500型万用表直流电压测量电路
直流电压测量电路50V挡原理 挡原理 直流电压测量电路
三、交流电压测量电路
• 由磁电系测量机构和整流装置组成的仪表称 为整流系仪表。万用表的交流电压测量电路 就是在整流系仪表的基础上串联分压电阻而 成的。 • 万用表交流电压测量电路中的整流电路有半 波和全波两种形式。500型万用表采用半波 整流电路。
返回章目录
第三节
万用表的使用与维修
一、万用表的使用
• 使用之前要调零； • 要正确接线； • 要正确选择测量挡位； • 要正确读数； • 要注意操作安全。
使用之前要调零
• 在使用万用表之前要先进行机械调 零。在测量电阻之前，还要进行欧 姆调零。
要正确接线
• 测量直流量时，要注意正、负极性，以 免指针反转。 • 测量电流时，万用表应串联在被测电路 中；测量电压时，万用表要并联在被测 电路两端。 • 在用万用表测量晶体管时，应牢记万用 表的红表笔与表内部电池的负极相接， 黑表笔与表内部电池的正极相接。
500型万用表交流电压测量电路
防指针抖动
交流电压测量电路10V挡原理 挡原理 交流电压测量电路
• 万用表交流电压测量电路是在直流电流 50µA挡的基础上扩展而成的，也采用共 用式分压电路。 • 与测量机构串联了一只2.25k 的隔离电 阻，并且用一只3.9k 的电阻分流，使测 量机构的灵敏度比直流电压挡的灵敏度 低。
电压挡的故障及排除
故障现象 各挡读数都偏大。 直流 电压 挡 原因 万用表受潮，使分压 电阻阻值变小。 排除方法 烘干万用表。 调换新的分压电阻。 换掉开路的分压电阻。 调换损坏的二极管， 查出线路中的开路部 位并修复。 调换损坏的整流元件。
分压电阻变值。 各挡读数都偏小，量 程越高，偏小越严重。 低量程正常、高量程 时指针不动。 各挡均无读数。 高量程所用的分压电 阻开路。 一般为整流元件损坏 或测量线路中有开路 现象。 全波整流电路的一半 失效，变成半波整流 电路所致。
该挡的分流电阻开路所引起。 接通分流电阻。
思考与练习
• • • • 简述使用模拟式万用表的方法。 如何正确选择万用表的测量挡位？ 维修万用表的前提是什么？ 在R×1挡将两表笔短路，调节欧姆调零 器，指针始终调不到零处，而在其它挡 都能调节到零处，这说明什么问题？如 何解决？
返回章目录
欧姆表测量电阻的实质是测量电流。
扩大欧姆量程的措施
保持电池电压不变,改 变分流电阻值.
提高电池电压
500型万用表电阻测量电路
×1挡工作原理 挡工作原理
×10k挡工作原理 挡工作原理
万用表电路图阅读方法
• 熟悉各元件的符号、作用及在实物中的 位置，明确转换开关触点的位置。 • 由于直流电流挡是万用表的基础挡，所 以，阅读万用表电路时一般先阅读直流 电流测量电路，然后依次阅读直流电压 测量电路、交流电压测量电路、电阻测 量电路……。
直 流 电 压 测 量 电 路
交 流 电 压 测 量 电 路
电 阻 测 量 电 路
直流电流测量电路
• 直流电流挡所用的电阻必须采 用电阻率较大，电阻温度系数 很小的锰铜丝绕制而成。
二、直流电压测量电路
• 实质上是一只多量程直流电压表。 • 采用共用式分压电路。 • 电路的接入点在50µA直流电流挡。 • 2500V挡专用一只10M 分压电阻。
转换开关结构示意图
转 换 开 关 S1 欧 姆 调 零
机械调零 转换开 关S2
500 型 万 用 表 外 形 图
500 型 万 用 表 内 部 结 构 图
转 换 开 关 S1
转 换 开 关 S2
思考与练习
• 模拟式万用表一般由哪几部分组成？各 部分的作用是什么？ • 万用表通常采用哪种测量机构制成？如 何判别测量机构的好坏？
故障现象 原因 排除方法 更换新电池。 更换或修理欧姆 调零电位器。 更换变值的分流 电阻。 接通电池线路或 更换限流电阻。 说明电池电压已低于1.3V。 调节欧姆调零器，指针始终 调不到零处，在R×1挡更甚。 欧姆调零器失调或调节过程 中指针有跳动现象。 电 阻 挡 各别挡位读数不准。 各挡都不准确或都无读数。 某挡的测量值比实际值大了 10倍、100倍或1 000倍。 欧姆调零电位器有故障而引 起。 通常为该挡分流电阻变值所 致。 原因是电池线路开路、限流 电阻开路或变值所引起。