磁电式指针万用表原理与维修总结

磁电式指针万用表维修总结
MF-47型指针万用表原理与维修经验总结
指针系仪表分为磁电式和电磁式两种，现在的指针万用表都是以磁电式仪表为主，由于电磁式仪表灵敏度较低,所以电磁式仪表一般应用在工业用电的电压表和电流表中,磁电式仪表根据磁路不同分为，内磁，外磁，内外磁，三种，其中外磁表头的指针万用表很容易受到外磁场的干扰而引起测量不准现象，所以外磁表头的指针万用表一般会在万用表后盖板上设计一块金属屏蔽板，金属屏蔽板的作用就是屏蔽外界电磁场干扰让表头测量的更佳精准，因为外磁表头很容易引入外界电磁场干扰，而引起测量不准现象，所以通过在万用表后盖板上加装金属屏蔽板来进行外磁屏蔽，从而让外磁表头测量的更佳精准，而内磁表头一般是不会设计的，因为内磁表头不易引入外磁场干扰,内磁表头抗干扰能力强。

下面介绍下磁电式仪表的内部构成：
磁电式仪表内部有两部分组成一部分是可动部分一部分是固定部分,固定部分：磁钢，可动部分：弹簧游丝,指针,阻尼器,这两部分组成，其中磁钢的作用主要是通入电流产生磁场力，弹簧游丝的作用主要是产生反作用力矩带动表针偏转，阻尼器的作用是，当指针受到磁场力的作用而偏转时会产生一定的惯性而阻尼器的作用就是吸收这部分惯性让指针可以尽快的停止在某一点上以达到快速读数的目的。

下面讲解一下：磁电式仪表的工作原理：
现在所有机械式万用表（即指针万用表）都是磁电式仪表，磁电式仪表根据磁路不同,分为内磁，外磁，内外磁三种，其工作原理是：当电流通入表头内部的磁钢时，电流切割磁感线，会产生一个磁场力也就是我们所谓的（转动力矩），这个磁场力（转动力矩）会带动表头内部的弹簧游丝，弹簧游丝会带动指针偏转，根据通入表头内部磁钢电流大小不同,产生的磁场力强弱也不同,从而游丝带动指针偏转的幅度也不同,也就是说,通入磁钢电流越大,产生的磁场力越强,所以弹簧游丝带动指针偏转的幅度也就越大说明被测信号很大，反之,通入磁钢电流越小产生的磁场力越弱,所以游丝带动指针偏转的幅度也就越小说明被测信号很小,通过这个原理实现测量信号的大小。

而弹簧游丝的作用主要是产生反作用力矩的装置，我们知道指针偏转是受到磁场力（转动力矩）的作用而偏转，而游丝主要是产生一个反作用力矩，简单的来讲，游丝主要是产生一个与磁场力相反的力矩，我们称它为反作用力矩，当磁场力（转动力矩）与游丝产生的反作用力矩相等时指针停止，磁场力（转动力矩）带动指针向右偏转，游丝自身产生一个反作用力矩向左拉抻指针，当磁场力（转动力矩）与游丝产生的反作用力矩相等时，指针停止从而读数。

如果只有磁场力（转动力矩）没有游丝产生的反作用力矩的话不管测量的信号有多大指针都会偏转到头。

下面以国产MF-47为例讲解指针表原理与维修：
MF-47型指针表的表头是一个微安（μA）级的直流电流表，它的满偏转度为46.2微安，也就是说表头满篇电流为46.2微安，其工作原理：当有电流信号流过表头，表针会受到磁场力的作用而偏转，（因为有电流的地方就会产生磁场）根据磁场力大小不同，表针偏转的幅度也不同，也就是说，流过表头电流越大产生的磁场力越强，所以游丝带动表针偏转的幅度也就越大，流过表头电流越小，产生的磁场力越弱所以游丝带动表针偏转的幅度也就越小，它们成正比关系。

即电流越大磁场力越强，游丝带动指针偏转幅度也就越大，电流越小，磁场力越弱，游丝带动指针偏转的幅度也就越小。

指针万用表调零方法与调零原理：
机械调零：指针没有指向0位使用螺丝刀拧动机械调零旋钮将指针归0，机械调零原理：机械调零旋钮内部接着一个机械调零螺丝，通过拧动机械调零旋钮相当于拧动机械调零螺丝，从而将指针归0
欧姆调零：将万用表打到电阻挡，因为在万用表里只有电阻挡才用内部电池工作，短接表笔相当于短接内部电池有电流流过表头，表针偏转，表针没有指向0位，拧动电阻调零电位器将指针归0，欧姆调零原理：电阻调零电位器控制一个可调电阻，通过拧动电阻调零电位器相当于改变可调电阻的电阻值从而改变流过表头电流大小来进行调零。

测量原理：DC:直流AC：交流
DCV直流电压挡测量原理：通过与表头串联电阻分压来扩大电压挡测量量程，因为测量的是直流信号，所以不用走半波直接可以走表头来测量，通过改变直流电压挡中串联分压电阻的阻值就可以改变测量量程的范围，每个档位的分压电阻都要与保险管相连接。

DCmA直流电流挡测量原理：通过与表头并联电阻分流来扩大电流挡测量量程，改变直流电流挡中并联分流电阻的阻值就可以改变测量量程的范围，每个档位的分流电阻都要与保险管相连接。

ACV交流电压挡测量原理：通过与表头串联电阻分压来扩大交流电压挡测量量程，在走半波整流电路将交流信号整流变为直流信号流过表头来测量，因为指针表的表头是一个直流电流表，表头无法流过交流信号所以必须要在交流电压挡中加上一个半波整流电路做整流器将被测量的交流信号整流变为直流信号流过表头来测量，所以说测量一次交流电就要经过整流二极管整流一次，交流电压挡必须走整流器要将被测量的交流信号整流变为直流信号流过表头来测量。

交流电压挡相当于是在直流电压挡的电阻串联分压来扩大电压挡量程基础上加装了一个整流器，构成了交流电压挡。

当交流电正半周时经过D1整流将交流信号整流变为直流信号流过表头来测量，交流电负半周时经过D2整流，这里的D2是为了保护D1整流二极管，为了防止交流电正负半周时都经D1整流，由于交流电压信号过大很容易将D1击穿，所以加了一个D2整流二极管，这样的话正半周时经过D1整流将交流信号变为直流信号流过表头来测量，负半周时经过D2整流将交流信号整流变为直流信号流过表头来测量。

Ω电阻挡测量原理：电阻挡是在万用表里唯一使用电池工作的档位，MF-47指针表内部有两块电池一块1.5V 一块9V，电阻挡共分为五个量程，其中RX10K独立使用内部9V电池供电RX1K RX100 RX10 RX1四个档位共用内部1.5V，如果被测电阻阻值很大，则流过被测电阻的电流就很小，这时候表针偏转的幅度就很小说明被测电阻阻值很大，反之如果被测电阻阻值很小，则流过被测电阻的电流就很大，这时候表针偏转的幅度也就很大，说明被测电阻的阻值很小，通过这个原理实现测量电阻的大小。

MF-47万用表保护电路讲解：
1：表头保护：表头钳位保护，利用两只IN4001硅整流二极管并联构成双向限幅二极管接入表头目的是防止勿用电流挡去测量电压而烧表头这样的话输入电压信号会被双向限幅二极管牵制在0.7V即硅二极管导
通电压，从而来保护表头。

表头跨接电容C1作用是给表头滤波，防止流过表头的直流信号有杂波影响测量误差，R1是限流保护电阻，防止流过表头电流过大而烧表头。

2：所有档位使用闭路式分流器：直流电压挡。

交流电压挡，直流电流挡所有分压电阻和分流电阻都是串联起来的这样的话一只分压电阻或分流电阻损坏该档位所有量程都是无法使用的。

3：输入保险管：FUSE 250V/0.5A输入电流值大于（AC/DC）0.5A该保险管会自动熔断，以达到保护后级电路目的。

新型天宇MF-47，电阻挡设计一个压敏电阻，做过压保护元件，为了防止用电阻挡去测量220V交流电压而烧电阻挡电阻，以及其它元件，所以在电阻中设计一个压敏电阻，即使使用万用表电阻挡去测量220V 电压也不比害怕烧表。

指针万用表故障维修讲解：
指针万用表表头故障讲解：现在的所有指针万用表都是磁电式表头，磁电式表头构成：磁钢，动圈，阻尼器，弹簧游丝，以及指针几部分组成，其中磁钢的作用是通入电流产生磁场力，弹簧游丝的作用主要是产生反作用力矩带动指针偏转，阻尼器的作用是当指针受到磁场力的作用而偏转时会产生一定惯性而阻尼器的作用就是吸收这部分惯性让指针可以尽快的停止在某一点上以达到快速读数的目的。

表头故障维修：表头维修讲解：故障1：指针无法偏转，首先要检查万用表保险管，防止内部输入保险管被烧断引起没有电流输入，从而导致表针无法偏转，第二步，如果保险管正常，则要试试所有档位，即直流电压挡，交流电压挡，直流电流挡，看看所有档位测量的时候指针是否都无法偏转，如果所有档位在测量时指针都无法偏转则说明故障在表头，因为保险管是好的，但是所有档位都无法用，这么说的话，万用表内部直流电压挡串联分压电阻，和交流电压挡串联分压电阻和整流器，以及电流挡的分流电阻不可能全部损坏，所以说，指针不动的原因就是由于表头有问题引起的，检查方法如下，可以通过测量表头满篇电流，当然如果觉得麻烦的话可以采取更换一个同样大小的表头。

表头维修讲解：故障2：指针偏转幅度较大,如果测试中发现，所有档位测量信号的时候，指针偏转幅度都很大，超过测量中的实际值，排除，保险管有问题，在排除内部分压分流电阻有短路或开路现象，则要检查表头，检查：表头内部的平衡锤，弹簧游丝，弹簧游丝是重点检查的对象，因为我们知道游丝的作用是产生反作用力矩带动指针偏转，而让指针偏转的是磁场力，磁场（转动力矩），光有磁场力（转动力矩）没有游丝产生的反作用力矩的话，不管测量的信号有多大指针都会偏转到头，所以如果游丝损坏就会出现测量的时候指针偏转幅度较大，或者是测量信号不准，就是由于游丝损坏，或游丝变形引起的故障。

可以采取更换游丝，或换掉表头排除故障。

（换游丝比较麻烦所以最好更换表头）
表头维修讲解：故障3：指针偏转幅度很小，如果出现测量信号的时候指针几乎不偏转，排除保险管被烧断的故障，排除万用表内部电池没电，以及万用表内部电路中分压分流电阻损坏，（内部的分压电阻和分流电阻不可能全部损坏），则故障肯定出现在表头，重点检查表头，指针偏转的幅度比较小的故障，一般在与表头内部磁钢失磁引起的该故障发生，由于将指针万用表长时间放在离磁场干扰能力强的地方，磁电式仪表的表头内部磁钢失磁，引起该故障发生，可用充磁机给表头充磁，当然也可以采用更换表头，淘宝网上我记得MF-47表头是5块钱。

表头故障维修：故障4：指针偏转的时候左右乱晃，这个故障其实很简单，故障出现在表头，是由于磁电式仪表内部的指针阻尼器损坏，就是阻尼器损坏或阻尼器性能不良引起的该故障发生，可以采用更换新表头来维修。

表头维修很简单就这么几个东西.
指针偏转幅度大或者测量不准的话，多数就是游丝损坏，指针偏转幅度小的话，多数就出现在磁钢失磁或线圈烧断引起的，而指针偏转左右乱晃多数就是阻尼器损坏引起。

电路故障维修：
指针万用表电路维修：故障1：输入保险管250V/0.5A被烧断引起没有电流输入，所有档位无法使用（所有档位测量时指针不动）的故障，这个故障算是在修万用表中最简单的了，由于使用失误，用电流挡去测量电压，或用电阻挡去测量电压，引起的将输入保险管被烧断导致的没有电流输入故障，维修方法很简单将万用表拆开测下输入保险管发现已经被烧断换掉一个同型号同规格保险管故障修复。

47型指针万用表保险管规格为250V/0.5A 换掉一个新保险管故障修复。

指针万用表电路维修：故障2：交流电压挡中整流器中半波整流电路中的两只整流二极管击穿或开路引起交流电压挡无法正常使用或测量不准的故障，我们知道指针万用表交流电压挡测量原理：通过与表头串联电阻分压来扩大交流电压挡量程，在走半波整流电路将交流信号整流变为直流信号流过表头来测量，因为指针万用表的表头是一个直流电流表表头无法流过交流信号所以必须要在交流电压挡中加上一个半波整流电路做整流器将交流信号整流变为直流信号流过表头来测量，所以说测量一次交流电就要经过整流二极管整流一次，如果长时间测量交流电的话，整流二极管由于经常会被交流信号冲击，一般会遇到开路或短路的情况这点是很常见的故障，所以说如果遇到指针万用表交流电压挡无法使用的故障，上来先检查保险管，因为保险管被烧断会引起没有电流输入表针肯定不会动的，如果万用表保险管正常交流电压挡还是无法使用，则要先检查电刷与电路板转换开关触点是否接触松动或接触不良，排除接触不良交流电压挡还是无法正常使用，则要重点检查交流电压挡中的几只分压电阻，检查分压电阻有无阻值变化现象或开路现象，如果有就先换掉分压电阻，排除分压电阻有损坏，交流电压挡还是无法正常使用，则应该重点检查交流电压挡中的整流器中半波整流电路中的两只整流二极管的正反向电阻值，可能是由于整流二极管击穿或开路引起的交流电压挡无法使用或测量不准的故障，如果检查中发现整流二极管有击穿或开路的现象，更换同型号的管子来修复该故障。

指针万用表电路维修：故障3：电阻挡测量不准以及电阻挡无法使用的故障，由于9V电池和1.5V电池电压偏低引起该故障发生换新电池排除故障，电阻挡无法测量由于9V电池和1.5V电池接线有断线或虚焊现象，检查修复故障，电阻挡等效电阻有开路，转换开关的电刷与电路板触电接触松动，引起电阻挡无法使用的故障。

指针万用表电路维修：故障4：电刷与电路板接触松动，引起万用表所有档位无法使用，指针无法偏转，维修方法很简单，将万用表拆掉，从新安装电刷，安装电刷之前清理电路板。

这个故障很简单，由于电刷与电路板接触不良引起。

指针万用表电路维修：故障5：直流电流挡中分流电阻烧掉，引起电流挡无法使用，我们知道电流挡中分流电阻阻值都是比较小的，一般都是几欧姆或几十欧的分流电阻，如果使用失误用电流挡去测量电压，相当于短路电源，产生短路电流直接将分流电阻烧掉，所以要检查分流电阻好坏，这点应该注意。

指针万用表电路维修：故障6：电阻挡所有档位调零不准，检查电池电压是否偏低，检查电池接线接线，排除这些电阻挡还是调零不准，检查电阻挡等效电阻有无损坏，等效电阻如果正常，调零还不准的话，通过测量表头偏转电流调节电位器，如果还是无法将指针归0则就是欧姆调零电路的故障，首先检查电阻调零电位器是否有虚焊或阻值变大的故障，如果电位器正常的话，则要检查与电位器相连接的可调电阻，如果检查可调电阻的时候，测出来可调电阻阻值明显变大则说明故障就在这个地方，换掉可调电阻故障修复，我们知道欧姆调零电路工作原理：电阻调零电位器接一个可调电阻，通过拧动电阻调零电位器相当于改变可调电阻的电阻值从而改变流过表头电流大小来进行调零，如果说，可调电阻阻值变大或阻值变小则可调电阻不受电位器控制，也就无法调节流过表头电流大小，从而出现的欧姆调零不准的故障。

指针万用表电路维修：故障7：交直流电压挡分压电阻烧掉，我们知道电压挡分压电阻阻值都是比较大的，比如直流1000V接10M分压电阻500V接5M 250V接4M 50V接800K 10V接150K 交流电压挡1000V 接2M 500V接1M 250V接800K 阻值都是比较大的不容易坏，容易坏的在10V量程以下的分压电阻，如果使用失误用10V量程以下的档位去测量高电压，一：输入保险管肯定被烧断，2：就是分压电阻容易烧坏，这点应该重点检查。