指针式万用表的原理与检修
指针式万用表的结构,工作原理,使用方法
指针式万用表是一种常见的电工测量仪器,它可以测量直流电压、交
流电压、直流电流、交流电流、电阻和其他电磁参数。指针式万用表
的结构通常包括表壳、旋钮、测量插头、显示指针和刻度盘。接下来,我将深入探讨指针式万用表的结构、工作原理和使用方法。
让我们来看一下指针式万用表的结构。它的外部结构通常是一个塑料
或金属的外壳,内部装有各种测量元件和电路。在外壳上通常有一个
旋钮,用于选择需要测量的功能,比如电压、电流或电阻。在旋钮下
方有一个测量插头,用于接触被测物体或电路。而在表盘上有一个显
示指针和刻度盘,用于显示测量数值。整个结构简单明了,便于使用
和操作。
指针式万用表的工作原理是什么呢?当我们选择测量不同的参数时,
旋钮会改变内部的电路连接方式,并将相应的测量元件连接到被测电
路中。当测量电压时,测量插头会与电路接触,电压就会使内部的测
量元件产生电流,进而推动显示指针指向相应的刻度。通过这种方式,我们可以准确地测量电路的电压、电流和电阻值。
让我们来看一下指针式万用表的使用方法。我们要选择需要测量的参数,比如电压、电流或电阻。将测量插头与电路正确连接,保证插头
的正确极性。读取显示指针的数值,并结合刻度盘上的刻度,就可以
得到准确的测量结果。在使用过程中,还需要注意测量范围和防止短路,以确保测量的准确性和安全性。
在我看来,指针式万用表作为一种电工测量工具,具有简单直观、准确可靠的特点,非常适合在电路维修和检测中使用。它的结构简单清晰,工作原理易于理解,使用方法也非常便捷。它在电气领域得到了广泛的应用,并成为了电工必备的工具之一。
指针万用表工作原理
指针万用表工作原理
指针万用表(multimeter)是一种可以测量电压、电流和电阻
等物理量的电子仪器。它使用了不同的电路和传感器来测量不同的物理量。下面将介绍指针万用表的工作原理。
1. 电压测量原理:
指针万用表可以测量直流(DC)和交流(AC)电压。在测量
直流电压时,电路会将待测电压连接到一个称为阻抗放大器的电路。该放大器会放大电压信号并将其转换为输出电流。输出电流通过一个称为电流-电压转换器的电路,将电流转换为等
效的电压。最后,这个等效电压会将指针偏转到相应的刻度上,从而显示出电压值。
在交流电压测量时,万用表会使用一个称为整流器的电路来将交流电压转换为直流电压。转换后的直流电压会经过与直流电压测量相同的电路进行测量和显示。
2. 电流测量原理:
电流测量是通过将待测电流通过一个称为电流测量电阻的电路中,从而产生一个测量电压。这个测量电压会转换为电流,然后通过与电压测量相同的电路进行测量和显示。
3. 电阻测量原理:
在电阻测量中,万用表会通过将待测电阻连接到一个称为电桥的电路中。电桥会产生一个测量电压,然后通过与电压测量原理相同的电路进行测量和显示。
总的来说,指针万用表的工作原理是通过使用不同的电路和传感器来测量和转换电压、电流和电阻等物理量,并通过指针的偏转来显示测量结果。通过调整测量范围和选择不同的测量模式,指针万用表可以适应不同的测量需求。
指针式万用表的原理
指针式万用表的原理
指针式万用表是一种测量电流、电压和电阻的仪器。它通过根据被测量电压和电流的大小,以及选取的测量范围,将电量转换为机械件的运动,进而通过指针指示数值。
指针式万用表的核心部件是一个电流表,其基本原理是安培力定律,即电流通过导线时,将在电流表上产生一个力矩,使得表针偏转。当电流通过电流表时,产生的安培力将试图将导线绕过电流表上的一个固定点。表针上的磁铁受到舍产生的磁场作用,从而与带有刻度的固定铁芯相互作用,使其在刻度盘上显示电流的大小。
对于测量电压和电阻,指针式万用表通常使用一个减小电阻,用来设定可测量的范围。当测量电压时,被测电压通过可变电阻和指针表之间的线圈,而线圈上的电阻决定了电流的大小。指针的偏转角度与电流的大小成正比,因此指针的位置可以反映出电压的大小。类似地,当测量电阻时,指针式万用表将一个已知的电流通过被测电阻,根据欧姆定律,电压的大小与电阻的比例有关,因此指针的位置可以反映出电阻的大小。
总之,指针式万用表通过转换电量为机械运动,利用力学原理将电量指示出来。它是一种简单、直观的测量仪器,广泛用于电子、电气领域中的各种测量工作中。
指针式万用表的结构和工作原理
指针式万用表的结构和工作原理
指针式万用表的结构
指针式万用表是一种电测仪器,通常由四个部分组成:测量回路、指针机构、
刻度盘和外壳。下面对这四个部分进行详细介绍。
测量回路
测量回路通常包括电源、测量档位开关、测量电压、电流和电阻的电路以及安
全保护电路等。在使用过程中,回路将接通待测量的电路,将测量的信号经过转换后输入到指针机构,从而完成相应的测量。
指针机构
指针机构是指针式万用表的核心部分,通常由驱动机构、两个弹簧、转动部件
和指针等组成。其作用是将测量的电信号转换为指针的角度变化,从而实现读数。比如,当测量电压时,电信号经过转换成为一定大小的角度变化,进而导致指针偏转到相应的位置。
刻度盘
刻度盘上刻度与指针机构角度的对应关系是事先根据实验数据确定的,通常包
括电压、电流、电阻等各种测量量程的刻度,用户可以根据自己实际需求选择不同测量量程进行测量。
外壳
指针式万用表的外壳通常由绝缘材料制成,以防止电流走失。此外,外壳还具
有防潮、防尘等功能,可以保证万用表的使用寿命和精度。
指针式万用表的工作原理
指针式万用表测量电压、电流、电阻等物理量的原理基于欧姆定律和柯西—乔
尔科夫斯基方程等。
测量电压
测量电压的原理是基于欧姆定律。电压是电势差,表示为U,通常用伏特(V)作单位。欧姆定律告诉我们:“在一个导体中,当电压恒定时,电流与电阻成反比,即电流I = U / R”。因此,当待测电路中有电压时,我们可以通过电路中的高阻测
量回路来测量电路中的电压。指针式万用表通过输入电路的电压信号来移动指针获得电压值。
测量电流
测量电流的原理是根据柯西—乔尔科夫斯基方程。根据此定律,任何节点进入的电流与所有离开节点的电流之和相等。对于电流表,我们只需在待测电路中串联上表头,将电路断开用电流表来替代电源即可实现测量电路中的电流,指针式万用表通过测量电路的电流信号来移动指针获得电流值。
指针式万用表原理
指针式万用表相关资料
1、指针式万用表的基本工作原理
万用表的基本工作原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表(微安表)做表头。当微小电流通过表头,就会有电流指示。但表头不能通过大电流,所以,必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压,从而测出电路中的电流、电压和电阻。下面一一介绍。
图A 图B 图C 图D
A测直流电流原理。
如图A所示,在表头上并联一个适当的电阻(叫分流电阻)进行分流,就可以扩展电流量程。改变分流电阻的阻值,就能改变电流测量范围。
B测直流电压原理。
如图B所示,在表头上串联一个适当的电阻(叫倍增电阻)进行降压,就可以扩展电压量程。改变倍增电阻的阻值,就能改变电压的测量范围。
C测交流电压原理。
如图C所示,因为表头是直流表,所以测量交流时,需加装一个并、串式半波整流电路,将交流进行整流变成直流后再通过表头,这样就可以根据直流电的大小来测量交流电压。扩展交流电压量程的方法与直流电压量程相似。
D测电阻原理。
如图D所示,在表头上并联和串联适当的电阻,同时串接一节电池,使电流通过被测电阻,根据电流的大小,就可测量出电阻值。改变分流电阻的阻值,就能改变电阻的量程。
2、指针式万用表检修
指针式万用表表头损坏、内部元件烧毁、变值或霉断的故障率较高。
(1)检修前的初步鉴定
检修前,首先用一只符合要求的新电池放入表内,万用表置R×1、R×10、R×100或R×1k档,将两表笔短接,看表针有无指示,若无指示,一般是保险管(0.5A)或表头线圈开路所致。判断动圈是否损坏的方法是,用烙铁焊开表头接线一端,另取一只良好的万用表置R×1k档测其阻值,同时观察动圈是否偏转,若表头动圈内阻为0Ω或无穷大,动圈不偏转,则可判断表头有故障:内阻为0Ω表明动圈短路,无穷大为开路,表针不稳定为局部短路或接触不良,动圈不偏转说明其开路或被异物卡住,应进一步检查。
指针式万用表工作原理和使用方法
指针式万用表工作原理和使用方法指针式万用表工作原理和使用方法(2009-10-07 21:42:11)
对于电子爱好者来说,万用表是再熟悉不过的通用检测工具了,是必不可少也是最基础的检测测量工具。以前万用表也称之为“三用表”,这是因为当初的万用表只有测量电阻、电压、电流这三项功能。现在几乎听不到这样叫的了,因为现在的万用表功能越来越多,如测量电感量、电容量、频率、晶体管参数等,所以称其为“万用表”。
万用表分为指针式万用表和数字式万用表,本文向初学者介绍一下指针式万用表的工作原理和基本的使用方法,以测量电阻、电压和电流为例。
万用表的工作原理
万用表的基本工作原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表(微安表)做表头。当微小电流通过表头,就会有电流指示。但表头不能通过大电流,所以,必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压,从而测出电路中的电流、电压和电阻。下面一一介绍。
a.测直流电流原理。
如图1a所示,在表头上并联一个适当的电阻(叫分流电阻)进行分流,就可以扩展电流量程。改变分流电阻的阻值,就能改变电流测量范围。
b.测直流电压原理。
如图1b所示,在表头上串联一个适当的电阻(叫倍增电阻)进行降压,就可以扩展电压量程。改变倍增电阻的阻值,就能改变电压的测量范围。
c.测交流电压原理。
如图1c所示,因为表头是直流表,所以测量交流时,需加装一个并、串式半波整流电路,
将交流进行整流变成直流后再通过表头,这样就可以根据直流电的大小来测量交流电压。扩展交流电压量程的方法与直流电压量程相似。
d.测电阻原理。
如图1d所示,在表头上并联和串联适当的电阻,同时串接一节电池,使电流通过被测电阻,根据电流的大小,就可测量出电阻值。改变分流电阻的阻值,就能改变电阻的量程。
【精品文档】指针式万用表原理与维修
磁电式指针万用表原理与维修
本人维修经验,拿出来分享一下,如果有写的不对的地方希望指正。
指针系仪表分为磁电式和电磁式两种,其中磁电式仪表根据磁路不同又分为,内磁,外磁,内外磁,三种,其中外磁表头的指针万用表很容易引入外界电磁场的干扰而引起测量不准的现象,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的干扰让表头测量的更佳精准,而内磁表头一般不会设计,因为内磁表头不容易引入外界电磁场的干扰。
下面介绍一下磁电式仪表的组成:
磁电式仪表是由:磁钢(永久磁铁),动圈(线圈),阻尼器,弹簧游丝,以及指针几部分组成,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的装置,动圈的作用是带动指针偏转,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点以达到快速读数的目的。
下面讲解磁电式仪表的工作原理:
当表头内部磁钢通入电流后,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,这个磁场力也就是这个转动力矩会带动表头内部的动圈,动圈来带动指针偏转,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,从而动圈带动指针偏转的幅度也不同,也就是说,通入表头内部磁钢电流越大,产生的磁场力越强,所以动圈带动指针偏转的幅度也就越大说明被测信号很大,反之通入表头内部磁钢电流越小,产生的磁场力越弱,所以动圈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从而读数,如果光有磁场力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,磁场力带动指针向右偏转,而游丝自身产生一个反作用力矩向左拉抻指针当这两个力矩相等时指针停止从而读数。
指针式万用表的常见故障排除
指针式万用表的常见故障排除
指针式万用表的常见故障排除
指针式万用表的常见故障可以分成两大类:一类是人为故障(即因为人们使用不当而引起的);另—类是万用表本身的故障(即因为元器件、电路损坏而引起的。它又可分成机械、电器、测量电路的故障)。下面分别把故障的现象和简单排除的方法进行介绍,以供参考。
1、人为故障与简单排除方法
这类故障是因为人们对万用表的使用不当而造成的。为了避免故障发生,使用者必须熟记“指针式万用表的基本使用方法。
2、机械故障与简单排除方法
①指针不能持续平稳地偏转,不能正确指示实际测量值,这是因为:
(a)表头可动部分的间隙掉入杂物。此时只要打开箱盖,把铁心与磁极间的间隙清除干净即可。
(b)表头支架移位,此时只要调整—下支架的位置,使其恰好在间隙的中央。
(c)固定表盘的螺钉松动,此时只要紧固一下螺钉。
(d)指针支持架变形,指针弯曲,动圈轴尖跳出轴承,指针支持架的尾部搁在磁极上了,指针可动装置受外部导线阻挡等。排除的方法是重新调整指针与刻度盘的间隙,校直指针,把动圈轴尖恢复到轴承上,拨开或移动阻碍指针可动部分的导线。
②过大的指示偏差。这是因为仪表长期使用后,轴尖球面被磨秃,使轴尖与轴承之间的摩擦力加大,或因为标尺、指针指示数装置有误差,如:指针几何形状的偏差,刻度盘与指针装配位置有移动等。排除的办法是换一个新的轴尖或校正位置,使指针尾部端点与轴承中心线、指针
三者处于一条线上。
3、电气故障与简单排除方法
表头灵敏度下降。这种故障主要表现为游丝性能下降,动圈局部
短路,表头的磁性衰减。排除的办法是用无水酒精清洗游丝,对变形严重、弹性疲劳、烧伤或被腐蚀过的游丝应更换为与原游丝参数相同的游丝,或更换一个与原动圈参数相同或接近的动圈。至于解决磁性衰减问题,只有用充磁的办法,为了正确控制充磁量的大小应在充磁后再进行退磁。
指针式万用表工作原理
指针式万用表工作原理
指针式万用表的工作原理是基于电流、电压和电阻的测量原理。其基本组成部分包括电流档位开关、电压档位开关、内部电阻、测量电路和指针仪表等。
1. 电流档位开关:通过选择不同的电流档位,可以测量不同范围内的电流。一般采用旋转开关形式,将测量电路与不同范围的电流电路连接。
2. 电压档位开关:通过选择不同的电压档位,可以测量不同范围内的电压。同样采用旋转开关形式,将测量电路与不同范围的电压电路连接。
3. 内部电阻:为了提供一个稳定的电流和电压源,万用表内部会嵌入一定的电阻。这些内部电阻与被测电路串联或并联,形成一个电压或电流分压电路,从而实现测量功能。
4. 测量电路:测量电路由电流测量电路和电压测量电路组成。电流测量电路一般采用电流互感器和电流限流电阻等元件,通过将被测电路串联进电流测量电路中,实现对电流的测量。电压测量电路一般采用分压原理,通过将被测电压与内部分压电路相连接,测量电压。
5. 指针仪表:指针仪表是指针式万用表的核心部分,用于显示测量值。指针仪表的工作基于一个简单的原理,即电流通过线圈产生的磁场与永磁体相互作用,使得指针在刻度盘上产生偏转。根据电流的大小,指针会指向相应的刻度,显示实际测量
值。
通过以上组成部分的相互配合,指针式万用表可以实现对电流、电压和电阻之间的测量。用户可以根据需要选择不同档位,并通过读取指针的位置来获取相应的测量结果。
指针式万用表测电阻原理
指针式万用表测电阻原理
指针式万用表是一种常用的电测量仪器,它不仅可以测量电压和电流,还可以测量电阻。那么,指针式万用表如何测量电阻呢?
一、原理
指针式万用表测量电阻的原理是利用电流通过电阻的欧姆定律关系,
将电阻转换为电流,再将电流转换为电压,最终使指针指示出电阻的值。
二、步骤
1. 首先将指针式万用表开关转换到“Ω”档位。
2. 然后将测量引线连接到待测电阻的两极上。
3. 接下来调整调整零位电阻,使指针在无输入的情况下指向零位。
4. 接下来将电源开关打开,使电流通过待测电阻。
5. 检查指针是否已经开始偏移,并继续调整多重刻度开关,用于选择
合适的刻度。
6. 如果读数超出了测量范围,需要切换到更高的刻度,否则需要切换
到更低的刻度。
7. 最后,读取指针所指示的数值,并根据所选档位的量程计算出实际
的电阻值。
三、注意事项
1. 测量电阻时,必须保证电路处于断电状态,以免对仪器或被测电路
造成损坏。
2. 测量时要将测量引线连接牢固,以确保保证准确可靠。
3. 在测量电阻时,应该避免使用太高的电源电压,防止烧毁待测电阻。
四、总结
指针式万用表是一种简单易用的电测量仪器,便于测量各种电阻值。
理解其测量原理和清楚的步骤是正确使用该仪器的基本要求。在实际
使用中,我们应该注意操作、保持仪器的精度和安全,并根据实际情
况选择合适的测量档位。
指针式万用表的工作原理
一、指针式万用表的工作原理
二、表头电路
MF47万用表表头电路由磁电式46.2μA 电流表头与WH2 串联,R21与WH1串联后再并入,再与R22 串联。组成量限为50μA、阻抗为5kΩ的微安表,也可以作为量限为 250mV 的毫伏表。
二极管D3、D4保护表头。电容器C1可以防止表头两端电压急剧变化而损伤表头,还能防止万用表移动时表针振动。
在表头两端并入不同的分流电阻,可以构成不同量限的电流表。MF47 万用表可以测量0-5A 的直流电流,按量限分0.05mA,0.5mA,5mA,50mA,500mA,5A 等挡位。
四、直流电压测量电路
直流电压表由表头串联电阻构成。表头串入不同的分压电阻,可以构成不同量限的电压表。MF47 万用表可以测量0-2500V 的直流电压,按量限分为0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V、1000V、2500V等挡位。
交流电压经过刀开关按不同量限加入到R9、R10 等不同的分压电阻,经二极管 D1、D2 整流为直流,由表头显示电压值。
六、电阻测量电路
测量电阻时,要使用内部电池。红表笔接面板“+”插孔,与内部电池负极相连,黑表笔接面板“*”插孔,与内部电池正极相连。通过刀开关
S 选择不同挡位,不同的电阻R18、R17 等接入电路构成R 内。R*10 挡为例,测量时,R17、E1、RX 组成回路。
七、hfe 测量电路
MF47 万用电表可以测量小型三极管的 hfe 值。
指针式万用表的使用方法及常见故障分析
指针式万用表的使用方法及常见故障分析指针式万用表主要由表头、测量电路、转换开关等组成。其原理是把被测量转换成直流电流信号,使磁电式表头指针偏转。
一、指针式万用表的使用
1、仪表的放置与零位检查
万用表使用时,要把表平放;检查表针是否指在零位,如不在零位,应进行调节。
2、插孔(或接线柱)的选择
测量前应检查测试表笔应接在什么位置。红表笔应接在红色或标有“+”的插孔内(或接线柱上),黑表笔应接在黑色或标有“-”或“﹡”的插孔内(或接线柱上),这样测量直流电参量时,永远红表笔接正极,黑表笔接负极,可防止因极性接反而烧坏仪表。有些万用表对特殊量的测量有专门的插孔(如MF500A型万用表面板上有5A和2500V两个专用插孔),在测量特殊量时应把红表笔插到相应的专用插孔内。
3、测量档位的选择
使用时应根据不同的测量对象,将转换开关旋至相应的档位上。有的万用表有两个转换开关旋钮,使用时要相互配合。例如MF500A 型万用表,一个是测量档位转换,一个是倍率转换。在进行档位选择时。应特别小心,稍有不慎就有可能损坏仪表。特别是测量电压时如误选了电流或电阻档,将会使表头损坏。所以选择了测量种类后,应仔细检查无误后再进行测量,特别是测试过程中改变被测量时更应小
心。
4、量程的选择
测量电流电压时,应尽量使指针工作在满刻度的1/2~2/3以上的区域;测量电阻时,应尽量使指针指示在量程的1/3~2/3位置处。如果测量前无法估计被测量的大致范围,则应先把转换开关旋至量程最大的位置进行粗测,然后再选择适当的量程进行准确测量。改变量程时,必须将万用表与电路分离。
指针式万用表的工作原理
指针式万用表的工作原理
指针式万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表(微安表)做表头。当微小电流通过表头,就会有电流指示。但表头不能通过大电流,所以,必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压,从而测出电路中的电流、电压和电阻。
指针式万用表的表头一般是一只直流微安表,它是万用表的核心,万用表的灵敏度、准确度等级、阻尼特性等重要性能通常由表头的性能决定。表头的灵敏度是以满刻度时的测量电流来衡量的,此电流又称满偏电流(满偏电流大多在1 0~100μA范围内),表头的满偏电流越小,灵敏度就越高。其灵敏度用满偏电流的倒数表示,通常情况下为:20000Ω/V DC;4000Ω/V AC。
指针式万用表工作时通过转换开关来选择不同的挡位,如图1所示。
图1 指针式万用表原理简图
万用表的转换开关是一个多挡位的旋转开关。用来选择测量项目的种类和量程(或倍率)。一般的万用表测量项目包括直流电流“mA”、直流电压“V”、交流电压“V ~”、电阻“Ω”。每个测量项目又划分为几个不同的量程(或倍率)以供选择。测量线路将不同性质和大小的被测电量转换为表头所能接受的直流电流。
指针式万用表可以测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等多种电量。
当转换开关拨到直流电流挡时,可分别与5个接触点接通,用于500mA、50
mA、5mA、0.5mA和50μA量程的直流电流测量。
同样,当转换开关拨到欧姆挡时,可用×1、×10、×100、×1k、×10k倍率分别测量电阻;
当转换开关拨到直流电压挡时,可用于0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V和1000V量程的直流电压测量;
指针万用表的原理
指针式万用表的使用
初看起来万用表很复杂,实际上它是由电流表(俗称表头)、刻度盘、量程选择开关、表笔等组成,如图1所示。使用时如果把量程选择开关指向直流电流范围时,电流表M并接一些分流电阻来实现扩大量程之目的(Rg为表头电阻),使它成为一个具有几个大小不同量程的电流表。测量结果要看刻度盘上直流电流刻度来读数。通常刻度盘上第二行为电流刻度,如图2所示。同样,如果量程选择开关指向直流电压范围时,表头串接另外一些电阻(如R2、R3,用串联电阻分压的原理,使它成为一个多程量的电压表见图3。读数要看刻度盘上直流电压刻度。大多数的万用表电压和电流合用一刻度。如果在测量直流电压的电路中接入一个整流器,便可测交流电压了。测电阻的原理与测直流电压相仿,只是测试时还须加一组电池。选择开关指向电阻范围时,刻度盘上找第一行电阻专用刻度读数即可。
万用表的型号很多,但其基本使用方法是相同的。现以MF30型万用表为例,介绍它的使用方法。
万用表使用的注意事项:
(1)使用万用表之前,必须熟悉量程选择开关的作用。明确要测什么?怎样去测?然后将量程选择开关拨在需要测试档的位置。切不可弄错档位。例如:测量电压时误将选择开关拨在电流或电阻档时,容易把表头烧坏。
(2)在使用万用表之前,应先进行“机械调零”,即在没有被测电量时,使万用表指针指在零电压或零电流的位置上。
(3)在使用万用表过程中,不能用手去接触表笔的金属部分,这样一方面可以保证测量的准确,另一方面也可以保证人身安全。
(4)在测量某一电量时,不能在测量的同时换档,尤其是在测量高电压或大电流时,更应注意。否则,会使万用表毁坏。如需换挡,应先断开表笔,换挡后再去测量。
指针万用表维修方法
指针万用表维修方法
一、直流电流部分的故障检查及消除方法
故障产生故障的可能原因消除方法
各量限的误差有正的也有负的1.表头本身特性改变
2.分流电阻某档焊接不良,电
阻值增大。出现这种情况时,
一般总是先为正误差后为负
误差
3.正负误差转化的那一档分
流电阻短路。这时一般是先是
负误差后为正误差
1.检修表头
2.将分流电阻焊牢
3.更换分流电阻
被较表各档无显示,而标准表有显示1.表头线头脱焊或动圈短路
2.表头被短路
3.与表头串联的电阻损坏或
脱焊断头
1.将表头线头焊牢或重绕动
圈
2.排除短路
3.更换串联电阻或焊牢断头
被校表指示快(正误差),但
大量程时被校表又无指示
中间有一分流电阻断路更换分流电阻
误差大,且各档都为比例相同的正误差1.与表头串联的电阻值变小
2.分流电阻值都偏大
3.表头灵敏度偏高
1.调整可变电阻A点
2.换以正确电阻值
3.检修表头
各档都为比例相同的负误差 1.表头灵敏度降低(如表头退
磁、动圈短路等)
2.与表头串联的电阻值变大1.调整可变电阻A点
2.检修表头
读数不稳定或无法测量 1.开关接触不良
2.表笔接触不良1.清除油污或对弹片整形
2.重新接通
二、直流电压部分的故障检查及消除方法
故障产生故障的可能原因消除方法小量程误差大,随量程增大
误差逐渐减小
该档附加电阻有故障更换电阻
在某一量程显著不准确,误差很大,而该量限以前各档是正常的,以后又随量限提高误差减小1.该量限附加电阻变质或短
路
2.电阻的瓦数不够,因超负荷
而电阻值变大
1.更换附加电阻
2.采用适当瓦数的电阻
某量限电压回路不通,而其他量限正常1.转换开关烧坏或没有接触
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指针式万用表的原理与检修
万用表是电子爱好者必备的工具,虽然现在有各种各样的数字式万用表,但指针式万用表以其特有的一些优点,如读数直观、形象等,在某些情况下的测量是优于数字式万用表的,所以仍然有很多人喜欢使用指针式万用表。
关于指针式万用表的资料虽然不少,但比较详细透彻的介绍并不多,本文以初学者使用较多的MF47和MF50型指针式万用表为例,尝试较详细地介绍其电路部分的工作原理及一些检修事项。
一、基本原理与结构
1.基本原理
指针式万用表(以下简称万用表)的核心是一只直流微安表,一般称为表头。万用表的很多重要性能,如灵敏度、准确度等级、阻尼及指针回零等大都取决于表头的性能。表头的灵敏度是以满刻度时的测量电流来衡量的,此电流又称满偏电流,表头的满偏电流越小,灵敏度就越高。一般万用表表头的灵敏度大多在10~100μA范围内。MF47型和MF50型万用表表头的灵敏度分别是46.2μA和83.3μA。
由于表头只能通过几十微安的电流,所以要用于实际测量就必须加以扩展,加入测量电路,把被测的电量转化为适合于表头要求的满偏电流以内。
测量电路一般包括并联分流电路、串联分压电路和整流电路,以及在串联分压和并联分流基础上再加入电源扩展为可测量电阻的电路等,如图1 所示。
(a)测量直流电流(b)测量直流电压(c)测量电阻
图1 微安表扩展测量电流、电压和电阻的原理
2.结构
万用表主要由三部分组成:表头、测量电路和转换开关。
表头如前所述是一只直流微安表,而测量电路的作用则是把被测的电量转换为适合于表头要求的满偏电流以内。对MF47型万用表来说,在通过测量电路之后,应该使通过表头的电流限定在直流46.2μA以内,而对于MF50型万用表来说,这个电流则是限定在83.3μA以内。
转换开关是用来选择各种不同的测量电路,以实现不同种类和不同量程的测量要求。转换开关的好坏直接影响万用表的使用效果,好的转换开关应转动灵活、手感好、旋转定位准确、触点接触可靠等,这也是选购万用表时应重点检查的一个项目。
二、工作原理
1.最小量程及直流电流测量电路
由于表头只能通过很小的电流且一般不是某个整数,而测量电路的各个量程一般是某个最小整数值的倍数,所以就要求有一个测量的最小量程,其它各个量程只需在最小量程的基础上加入不同的测量电路即可。
MF47型万用表的最小量程是50μA(0.25V),其它的直流电流量程都是在此基础上再并联不同的分流电阻组成。如图2中的0.025Ω、0.47Ω、5Ω、50.5Ω、555Ω五个电阻即是并联的分流电阻,除去上述五个电阻就是MF47型万用表的最小量程电路。
当选择500mA量程时,电流主要流过0.47Ω和0.025Ω所形成的通路,最多只允许有50μA的电流流过最小量程电路,即不超过50μA 的电流经过2.69kΩ电阻,再经串联的20kΩ和10kΩ电阻分流,最后只有不到46.2μA的电流流经直流微安表。
MF50型万用表的最小量程是100μA,如图3所示。不同于MF47型万用表的是没有再并联单独的分
流电阻,而是直接用最小量程中串联的不同阻值的电阻作为分流电阻,即“一阻二用”,分流电阻本身除了为不同量程的电流分流外,还是最小量程电路的一部分。
从图中可看出,当使用2.5A量程时,电流主要流过0.3Ω电阻,只有不超过83.3μA的电流经2.7Ω、27Ω、270Ω……510Ω、1000Ω可调电阻等流过微安表头;当使用250mA量程时,电流主要流过串联的0.3Ω和2.7Ω两个电阻等。
图2 MF47型万用表的最小量程及直流电流测量电路
图3 MF50型万用表的最小量程及直流电流测量电路
为了防止表笔反接及电流过大损坏表头,加入了如图2和图3中与直流微安表头相并联的两个二极管,其平时不起作用。并联的电容主要起阻尼作用,使指针摆动较为平顺,如将其增大,则指针转动会变慢。1000Ω可调电阻是用来校正读数偏差的,即校准用。
2.直流电压的测量
在直流电路中,电流、电阻、电压间的关系是符合欧姆定律的。既然表头可流过电流使指针偏转,而表头自身又有一定的电阻,所以万用表的表头实际上也是一只直流电压表(U=IR),只不过测量范围很小,一般只有零点几伏。实际电路中,万用表是通过串联电阻分压来达到扩大量程的目的的。所串联电阻越大,则可测量的电压就越高,电压档不同的量程就是通过转换开关获得不同的分压电阻来实现的。MF47和MF50型万用表直流电压档的电原理图如图4和图5所示。
由于MF47型万用表的灵敏度较高,最小量程只有50μA,是MF50型万用表100μA的一半,在高电压量程,所串联的电阻阻值会很大,如500V量程就应串联将近10MΩ的电阻,这会造成测量精度下降等。为了解决这一问题,MF47型万用表在250V以上的量程除了串联电阻外,还并联了一个4.15kΩ的电阻分流,以减小串联电阻的阻值,如图4所示。
图4和图5中所串联的电阻的阻值可用欧姆定律简单的计算出来,如图4中的10V量程,串联的总电阻为R=150k+30k+15k=195k,通过的电流为I=50μA,所以串联电阻分压值:U=IR=50μA×195k=9.75V,再加上最小量程的0.25V正好是10V。
对于其它量程所串联或并联的电阻阻值,感兴趣的读者可自行计算验证。计算时,MF50型万用表最小量程对应的电压是0.125V(可根据图3中数据计算出来)。
图4 MF47型万用表直流电压测量电路
图5 MF50型万用表直流电压测量电路
3.交流电压的测量
由于表头只能流过直流电,因此测量交流时还需要一个整流电路。万用表中一般采用二极管半波整流的形式将交流变为直流。
如图7的MF50型万用表交流电压测量电路中,当被测交流电处于正半周时,电流经分压电阻(如50V 时的36.1k+160k)及整流二极管V2等流进表头,指针偏转;而在被测交流电的负半周,电流直接从二极管V1流过分压电阻,而不经过表头。
图7中,650Ω电位器用来调节交流电压档的读数偏差。