指针式万用表的分析与制作
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。
在本文中，我们对指针式万用表的结构、工作原理和使用方法进行了全面的介绍和探讨。
通过对这些内容的深入理解，我们可以更好地掌握指针式万用表的使用技巧，提高电路维修和检测的效率和准确性。
希望本文能对您有所帮助，谢谢阅读！指针式万用表作为一种常见的电工测量仪器，广泛应用于电路维修、电器检测和电气设备维护等领域。
指针式万用表的设计的方案论证
指针式万用表的设计的方案论证
指针式万用表是一种常用的电气测量工具，其设计需要考虑多个方面。
下面是一个可能的指针式万用表的设计方案论证:
1. 功能需求：指针式万用表需要满足基本的电气测量功能，包括测量电压、电流、电阻等。
同时，考虑到用户需求和使用场景，指针式万用表应该具备一些进阶功能，如测量频率、功率、相位等。
2. 电路设计：指针式万用表的电路设计需要考虑功耗、性能、可靠性等方面。
电路应该采用合适的电源、电路保护元件、信号放大器等元器件，以保证电路的稳定性和可靠性。
3. 表头设计：指针式万用表的表头设计应该是简洁、直观、易于读取的。
表头应该能够清晰地显示测量值，同时考虑到用户需求和使用场景，表头应该具备多种测量单位、数字显示、小数点显示等功能。
4. 操作设计：指针式万用表的操作设计应该是简单、直观、易于操作的。
说明书应该简洁明了，用户应该能够快速掌握万用表的使用技巧。
同时，指针式万用表应该具备多种测量模式，如直流、交流、电阻等，以便用户根据不同的测量需求选择不同的测量模式。
5. 外观设计：指针式万用表的外观设计应该是简洁、大方、美观的。
外观设计应该符合用户的审美需求，同时也要考虑到万用表的实用性和便携性，以便于用户随身携带。
6. 材料选择：指针式万用表的材料选择应该是环保、耐用、易清洁的。
材料应该符合相关的环保要求，同时也要考虑到万用表的长
期使用和维护需求，以便于用户进行清洗和维护。
综上所述，指针式万用表的设计需要综合考虑多个方面，包括功能需求、电路设计、表头设计、操作设计、外观设计和材料选择等方面，以确保万用表的性能和用户体验。
学习情境二 指针式万用表电路分析
江西应用技术职业学院机电系
项目3
指针式万用表的电路分析
双向限幅 表头 滤波
限流保护
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项目3
指针式万用表的电路分析
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， 以达到保护电路目的。
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项目3
指针式万用表的电路分析
二、直流电流测量原理 磁电系表头通过和环形分流器电路相配合，构成多量程直 流电流表.
图中所示的R1~R4 就是分流电阻器，阻值 越大量程越小；反之阻 值越小量程越大。
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项目3
指针式万用表的电路分析
直流电流测量电路分析
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项目3
指针式万用表的电路分析
3.直流电压测量电路分析
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项目3
指针式万用表的电路分析
四、交流电压测量原理
1.交流电压测量原理概述
由于磁电系仪表只能测量直流，故 在测量交流电压时，需把交流变成直 流后进行测量。两个二极管即为整流 器，它使交流电压正半波通过表头， 而负半波不通过表头，通过表头的电 流为单相脉动电流。这样就可以根据 直流电的大小来测量交流电压。 倍增电阻对应R11、R12、R13、 R14、R15串联附加电阻，拨动档位旋 钮可以得到不同的交流电压量程。
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精 品 教 材—电路分析与应用
学习情境二 指针式万用表的组装与调试
项目3 指针式万用表电路分析
指针式万用表的基本原理图
电路分析与应用学习情境二 指针式万用表电路分析
项目3
指针式万用表的电路分析
六、万用表等效电路
从以上分析中，我们可以得出，万用表测量直流电流、直流电压、 交流电压、电阻的原理图可等效为下图。
项目3
指针式万用表的电路分析
七、MF-47万用表保护电路 1.表头保护 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误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，从而来保护表头。 表头跨接电容C1作用是给表头滤波，限流保护电 阻R26，防止流过表头电流过大而烧坏表头。
精 品 教 材 —电路分析与应用
学习情境二
指针式万用表的组装与调试
项目3 指针式Байду номын сангаас用表电路分析
指针式万用表的基本原理图
项目3
指针式万用表的电路分析
46.2uA
一、指针表的原理 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。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，所以弹簧游丝带动表针偏转的幅 度也就越大；如果流过表头电流越小，产 生的磁场力就越弱，弹簧游丝带动表针偏 转的幅度也就越小，从而测量出被测量信 号的大小。
项目3
指针式万用表的电路分析
双向限幅 表头 滤波
限流保护
项目3
指针式万用表的电路分析
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， 以达到保护电路目的。
1.交流电压测量原理概述
由于磁电系仪表只能测量直流，故 在测量交流电压时，需把交流变成直 流后进行测量。两个二极管即为整流 器，它使交流电压正半波通过表头， 而负半波不通过表头，通过表头的电 流为单相脉动电流。这样就可以根据 直流电的大小来测量交流电压。 倍增电阻对应R11、R12、R13、 R14、R15串联附加电阻，拨动档位旋 钮可以得到不同的交流电压量程。
指针式万用表原理设计与组装调试
电工技术基础课程设计指针式万用表原理设计与组装调试学生姓名：指导教师：专业：班级：学号：设计时间：实验地点：当今社会，人们的生活、工作、娱乐都离不开电，我们测控技术与仪器专业的学生就有必要掌握用电知识及电工操作技能。
万用表是电工必备的仪表之一,因此我们作为电气工作者就应该熟练掌MF-47万用表工作原理及使用方法。
通过本次电工技术基础课程设计MF-47型万用表，了解了MF-47万用表的工作原理和使用方法，掌握了锡焊技术的工艺要领及万用表的使用与调试方法。
其原理—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。
若通过大电流就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。
根据被测量的种类及大小，选择转换开关的挡位及量程，找出对应的刻度线，读出测量值。
在安装过程中使用电烙铁进行焊接，注意焊接时的技术，最后进行调试，使得安装出优质的万用表。
关键词；万用表原理、万用表使用与调试、焊接的注意事项第一章课程设计的意义及目的............. 错误!未定义书签。
1-1 课程设计的目的................................. 错误!未定义书签。
1-2 课程设计的要求与意义........................... 错误!未定义书签。
第二章 MF—47万用表的组成结构和工作原理 (2)2-1 万用表的分类 (2)2-2 MF—47万用表的组成结构 (3)2-3 MF—47万用表的工作原理 (4)第三章识别和选择MF-47的元件 (6)3-1 清点元器件 (6)3-2 识别色环选择电阻 (7)3-3 识别和选择二极管 (8)3-4 识别和选择电容 (10)第四章安装MF-47万用表 (10)4-1处理元器件 (10)4-2 焊接万用表的电路板 (11)4-3 调整安装 (12)第五章调试MF-47万用表与排除故障 (13)5-1调试MF-47万用表 (13)5-2 排除MF-47万用表的故障 (14)第六章课程设计的感受与经验 (14)参考资料 (15)附录：MF-47万用表电路图 (16)第一章课程设计的意义与目的1-1课程设计的目的一.进一步掌握万用表的组成与工作原理，掌握实用电路的设计方法和技巧，能将课堂上的理论知识运用到实践中。
指针式万用表的设计-指针式万用表电路分析
二、元器件的焊接与安装
五步焊接法
然后
首先 焊点
二、元器件的焊接与安装
在练习板上焊接
注意尽量排列 整齐，才可以 看出练习后的 进步，改进不 足。
二、MF47型指针式万用表的测量电路
二、MF47型指针式万用表的测量电路
表头的灵敏度是指指针满偏时流过的直流电流值，此值越小表头的
灵敏度越高，MF47指针式万用表的灵敏度为 所以其满偏时的压降为：
2021/8/22
2021/8/22
三、各单元测量电路分析-最基本的测量电路图
－
VD
V
－
R3
V
＋
R0
R2
＋
mA
SA
Ω
R1
RP E
图中“－”为黑表棒插孔，“＋”为红表棒插孔。 SA打到Ω时，测量电阻。 SA打到mA时，测量直流电流。 SA打到V时， 测量直流电压。 SA打到V 时，测量交流电压。
0
0
100
阻
棕
1
1
1
101
±1%
红
2
2
2
102
±2%
的
橙
3
3
3
103
色
黄
4
4
4
104
绿
5
5
5
105 ±0.5%
环
兰
6
6
6
±0.25%
标
紫
7
7
7
灰
8
8
8
±0.1%
识
白
9
9
9
金
10－1 ±5%
银
10－2 ±10%
一、清点材料
【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。
指针万用表的分析制作—等效电路分析
4 20
+
I2
U
+
UR
_
20
–
b
注意
①最大功率传输定理用于一端口电路给定,负
载电阻可调的情况;
②一端口等效电阻消耗的功率一般并不等于端
口内部消耗的功率,因此当负载获取最大功率
时,电路的传输效率并不一定是50%;
③计算最大功率问题结合应用戴维宁定理
I″
IS
当恒 RBiblioteka 于压短源路相电流源单独作用时
+
US
RS
根据叠加定理
I'
， I" IS
；
RS R
RS R
I I' I"
4. 应用举例
10
10
4A
I
10
10
4A
10
I″
用叠加原理求：I =?
10
20V
+
10
4A电流源单独作用时：
′ = 4 ×
10
= 2A
10 + 10
16Ω
20Ω
30Ω
A
+
_US
RS =RAB
US =UOC
B
求 戴维南等效电路
B
先求等效电源US及RS
A
30Ω
20Ω
C
30Ω
10V_
+
+
D UOC
_
20Ω
B
U OC U AD U DB
30
20
10
10
20 30
30 20
6 - 4 2V
指针式万用表欧姆档内部电路分析
测量电路用来把多种被测物理量转换成适合表头工作的直流电压或电流。
转换开关实现对不同测量电路的选择及同一物理量不同量程的切换，以适应多种测量的需要。
它的基本结构是由一只磁电系微安表头、若干附加的分流、分压电阻组成的测量电路及转换开关所组成。
指针式万用表是实验室中常用的测量仪器，也是电工维修人员的必备工具。
而它的欧姆档在实验和设备维修中使用频繁，用万用表的欧姆档测量待测电阻、探测黑箱子问题、进行电路故障分析也是高中物理的重要知识点之一。
了解万用表的内部电路结构对正确使用万用表，以及分析影响测量结果的因素也是非常重要的。
1 万用表欧姆档测量电阻的原理用万用表欧姆档测量电阻的依据是欧姆定律，其原理如图1所示。
图1 万用表欧姆档测量电阻的原理测量电路是由直流电源、电流表、限流电阻和被测电阻组成。
根据欧姆定律，被测电阻X R 为：0X g XER R R I =−−(1)其中：g R ——表头内阻； 0R ——限流电阻。
显然被测电阻X R 越大，线路电流X I 越小，线路电流X I 即可间接反映出被测电阻X R 的值。
电路中，限流电阻的作用是，当X R ＝0（测试端短路）在电路中，欧姆表的刻度盘具有反向、不均匀的刻度特性。
当X R ＝0时，指针满度；当X R 趋于无穷大时，指针零偏转；而X R 为从0到∞之间的任何值时，指针对应的刻度都包含在上述范围之内。
在电流接近零时，X R 的变化对X I 的影响较小，刻度盘上刻线比较密，分度值也比较大。
当被测电阻等于0g R R 和之和时，即0X g R R R =+时，由（1）（2）式可得，/2X g I I =，这时，表头指针恰好指在刻度盘中心位置，因而将此阻值称为中值电阻m R 。
显然，中值电阻越小，表盘右半部分的分度值就越小，因此使用欧姆表测量电阻时，主要用分度盘的右半部分和中心附近。
不失一般性，下面我们以R ×100、R ×10和R ×1的万用表的欧姆档为例分析其内部电路。
指针式万用表电路设计和调试仿真
指针式万用表电路设计和调试仿真
指针式万用表是一种常用的电测量仪器，主要用于测量直流电压、交流电压、电流、电阻等电学量。
下面是指针式万用表电路设计和调试仿真的步骤：
1. 设计三档电压测量电路
根据指针式万用表的量程设计三档电压测量电路，分别是20V，200V和1000V，其中20V 电压档次需要放大电压，200V和1000V电压档次需要降压。
电路设计中需要注意电阻的选取和放大倍数的设置。
2. 设计电流测量电路
电流测量电路的设计需要考虑到万用表的电流量程和内阻。
一般电流测量电路都采用电流互感器放大电流，并且要加上与万用表内部电阻匹配的电阻进行校准。
3. 设计电阻测量电路
电阻测量电路采用四线法测量，即两个电极端口传输测量电流，另外两个端口测量电阻的电压。
电路设计中需要注意电压和电流的选取，使得测量精度更高。
4. 调试仿真
在电路设计完成后，可以使用仿真软件进行调试仿真。
通过仿真可以检测电路是否存在问题，以及改进电路的精度和稳定性。
总之，指针式万用表电路设计和调试仿真需要经过严谨的设计和调试，确保其精度和稳定性。
MF-47型万用表的电路分析
MF-47型万用表的电路分析指针式万用表的基本工作原理：指针式万用表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，满偏电流也是定值，所以，必须在表头上并联或串联一些电阻进行分流或降压，既构成不同的测量电路，从而测出电路中的电流、电压和电阻。
图中“－”为黑表棒插孔，“＋”为红表棒插孔。
一、直流电流档万用表的直流电流档实质上就是一个多量限的磁电系电流表，由电路知识可知，磁电系表头并联分流电阻后就可以扩大其量限，若并联多个分流电阻即构成多量限的电流表。
在MF-47型万用表的电路图中我们可以看出：R1、R2、R3、R4为各电流档的分流电阻，而表头的等效电阻为表头内阻、WH 2微调电阻与R22三电阻串联之和约为5.2 k Ω左右。
当被测电流为5 mA，而选择开关置于5 m A档时，根据分流公式可求出流过表头回路的电流约为46.2微安，此时表头满偏，其余电流均流过5 m A档的分流电阻R3。
此时电流的流向为：被测电流从表棒的“＋”插口流入→保险丝→B接触片→分两路：（1）B接触片→转换刀→A接触片→C接触片→R22→W H2→表头＋端→表头一端→★插口构成一回路使表头线圈偏转。
（2）B接触片→转换刀→5mA点→R3→★插口构成回路进行分流。
二、直流电压档测量原理磁电系电压表串联分压电阻可以扩大其量限，若串联多个分压电阻即构成多量限的电压表。
在MF-4 7型万用表中，R5、R6、R7、R8为l V、2.5 V、10 V、50 V档的分压电阻。
而R9、R10、R11、R12、R13则为250V、500V、1KV档的分压电阻。
R22、WH2及表头内阻仍为表头的等效电阻。
当我们测量直流电压时，此时“＋、一”表棒之间相当于接了一个直流电压源，此时电流从“＋”表棒插口流入，通过相应的电路，流过表头构成回路使表针偏转。
1．当选择开关在l V、2.5 V、10 V、50V档时(设开关置于1 0 V档) 电流从“+”表棒插口流入→保险丝→R5→l V点→R6→R7→10V点→转换刀→C接触片→R22→WH2→表头＋端→表头一端→★插口构成一个回路，使表头线圈偏转。
指针式万用表的结构,工作原理,使用方法
指针式万用表的结构,工作原理,使用方法【指针式万用表的结构、工作原理和使用方法】一、指针式万用表的结构1. 电流测量部分- 电流档选择旋钮- 电流输入插口- 电流测量显示指针2. 电压测量部分- 电压档选择旋钮- 电压输入插口- 电压测量显示指针3. 电阻测量部分- 电阻档选择旋钮- 电阻输入插口- 电阻测量显示指针4. 其他功能部分- 功率、频率、温度等功能选择旋钮- 其他测量参数输入插口- 显示屏二、指针式万用表的工作原理指针式万用表通过不同的旋钮选择不同的测量功能和量程，将被测电路或器件的参数转换成相应的电流、电压或电阻信号，再通过显示装置以指针的形式显示出来。
1. 电流测量当选择电流档位并将测量插头连接到电路中时，电流会流过测量插头，引起内部测量电路中的电流变化，这些变化会通过指针显示出来。
2. 电压测量当选择电压档位并将测量插头连接到电路中时，电压的大小会引起内部测量电路中的电压变化，最终通过指针显示出来。
3. 电阻测量当选择电阻档位并将测量插头连接到电路中时，外加的电压会通过被测电阻，引起内部测量电路中的电流变化，最终通过指针显示出来。
三、指针式万用表的使用方法1. 测量电流- 将电流档旋钮选择到合适的档位- 将测试笔连接到电路中，注意正负极连接正确- 读取指针指示的数值2. 测量电压- 将电压档旋钮选择到合适的档位- 将测试笔连接到电路中，注意正负极连接正确- 读取指针指示的数值3. 测量电阻- 将电阻档旋钮选择到合适的档位- 将测试笔连接到被测电阻的两端- 读取指针指示的数值四、个人观点和理解指针式万用表作为电工常用的测试工具，具有结构简单、稳定可靠的特点。
在实际使用中，使用者需要根据实际情况选择合适的档位以及正确的测量方法，以确保测量的准确性。
使用过程中还需要注意安全问题，避免发生意外。
总结回顾：在本文中，我们对指针式万用表的结构、工作原理和使用方法进行了全面的探讨。
通过对不同功能部分的介绍，以及工作原理的解析，读者能够更深入地理解指针式万用表的工作原理和使用方法。
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。
指针式万用表使用与原理
指针式万用表使用与原理
指针式万用表是一种常用的电气测量仪器，可以用来测量电压、电流和电阻等电气参数。
其工作原理基于电流测量的法拉第定律和电压测量的基尔霍夫定律。
在测量电流时，指针式万用表通过将被测电路与测量回路串联，使电流依次通过测量回路和表内的电流计。
根据法拉第定律，电流计中的线圈会产生一个与通过它的电流成正比的磁场，磁场的作用使线圈受到一个力矩，使得连接线圈和指针的指针轴旋转。
旋转的角度与通过线圈的电流强度成正比，从而指示出被测电路的电流值。
在测量电压时，指针式万用表通过将被测电路与测量回路并联，使电压依次通过测量回路和表内的电压计。
根据基尔霍夫定律，电压计连接在并联电路中，电压计的两端电压等于并联电路的电压。
电压计的工作原理类似于电流计，当电压通过电压计时，电压计中的线圈会产生一个与通过它的电流成正比的磁场，进而使得指针旋转，指示出被测电路的电压值。
在测量电阻时，指针式万用表通过将被测电阻与测量回路串联，然后通过测量电压和测量电流来计算电阻值。
测量回路中的电流由电池提供，通过电阻引起的电压降由电压计测量。
根据欧姆定律，电阻值等于电压与电流之比。
指针式万用表通过测量电压和电流，然后进行计算，可以得到被测电阻的阻值。
总之，指针式万用表是一种通过测量电流和电压来得到电路参数的常用仪器。
通过利用线圈中产生的磁场作用力矩，使得指
针旋转来指示出电流和电压的值，从而实现对电阻、电流和电压等参数的测量。
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、50mA、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；当转换开关拨到交流电压挡时，可用于10V、50V、250V、500V、1000V量程的交流电压测量。
表笔分为红、黑两支。
使用时应将红色表笔插入标有“+”号的插孔中，黑色表笔插入标有“-”号的插孔中。
指针式万用表制作
项目16 指针式万用表制作16.1 实训目的（1）通过万用表组装实训，进一步熟悉万用表结构、工作原理和使用方法。
（2）了解电路理论的实际应用，熟悉仪表的装配和调试工艺，提高专业技能。
16.2 实训原理万用表主要是由指示器、测量电路和转换装置三部分组成。
指示器俗称表头，用来指示被测电量的数值，通常为磁电式微安表。
表头是万用表的关键部分，万用表的灵敏度、准确度及指针回零等大都决定于表头的性能。
表头的灵敏度是以满刻度的测量电流来衡量的，满刻度偏转电流越小，灵敏度越高。
一般万用表表头灵敏度在10~100μA左右。
测量电路的作用是把被测的电量转化为适合于表头要求的微小直流电流，它通常包括分流电路、分压电路和整流电路。
分流电路将被测大电流通过分流电阻变成表头所需要的微小电流，分压电路将被测得高电压通过分压电阻变换成表头所需的低电压；整流电路将被测的交流，通过整流转变成所需的直流电。
万用表的各种测量种类及量程的选择是靠转换装置来实现，转换装置通常由转换开关、接线柱、插孔等组成。
转换开关有固定触点和活动触点，它位于不同位置，接通相应的触点，构成相应的测量电路。
万用表基本原理（MF-47型万用表），如图16-5所示。
图16-5万用表基本原理图下面以MF-47型万用表为例，分部介绍电路参数的测量原理。
1、直流电流的测量万用表的直流电流档，实质上是一个多量程的磁电式直流电流表，它应用分流电阻与表头并联以达到扩大测量的电流量程。
根据分流电阻值越小，所得的测量量程越大的原理，配以不同的分流电阻，构成相应的测量量程。
在电路中，各分流电阻彼此串联，然后与表头并联，形成一个闭合环路，当转换开关置于不同位置时，表头所用的分流电阻不同，构成不同量程的档位，如图16-6所示。
图16-6 直流电流测量电路2 直流电压的测量万用表的直流电压档，实质上是一个多量程的直流电压表，它应用分压电阻与表头串联来扩大测量电压的量程，根据分压电阻值越大，所得的测量量程越大的原理，通过配以不同的分压电阻，构成相应的电压测量量程。
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3 4
可得
6
(b)
2 2 4
a
b
Rab=2+3=5Ω
a 2 3
6
b
(d)
3. 理想电源的串联与并联 串联
+
º
US1_
－
+ US_
+ 5V_
US+2
º
US= USk
注意参考方向
US= US1－ U S2
并联
I
I
+
+
5V _
5V_
若第2个电压源 为6V，端口电压 能确定？
IS1
IS2
IS3
IS
IS= ISk
US2
US1
IS2
IS1
？IS
在电路等效 的过程中，与理 想电流源相串联 的电压源不起作 用；与理想电压 源并联的电流源 不起作用。
Is=Is2-Is1
归纳 1、 电阻的串联
I
I
+
R1
U
–
R2
+
U
R
–
2、电阻的并联
I +
U
R1
R2
–
I
+ UR –
即：R = R1 + R2
R 1 R1R2 1 1 R1 R2 R1 R2
无源二端网络
有源二端网络
a
3 7
12V
6
b
a 2 7 8V
b
a 7 4A 3 6
b
a
7
4A
2
b
UOC
12
6 36
8V
a
3 7 6
R
R 7 36
37
9
线性 有源 二端 网络
b
a
a
R0
US +
b
-
b
这说明什么 结论呢？
知识五 戴维南定理与诺顿定理
1 戴维南定理
a
线性 有源 二端 网络
b
R0
注意参考方向
IS= IS1+ IS2 － IS3
多个电流大小不同的恒流源可以 串联连接吗？
知识二 两种电源模型的等效变换
内阻不变改并联
a
+ +I
US_
U RL
Is
=
Us Rs
US IS Rs
a +I
Rs U
RL
Rs
_
–
内阻不变改串联
b
b
Us = Is Rs
! 电源模型等效时数值关系
电流源的方向与电压源的极性关系
情境任务
任务一 认识分析直流电压/电流测量电路 任务二 分析测试多电源电路 任务三 分析测试等效电路 任务四 制作指针式万用表
任务二 分析测试多电源电路
•能力目标
能针对具体的电路选择适合的定理； 能应用叠加定理分析多电源电路 ； 能应用弥尔曼定理分析多电源电路
• 知识目标
知道叠加定理和弥尔曼定理的应用条件； 掌握叠加定理的思路及解题步骤; 掌握弥尔曼定理的思路及解题步骤
情境任务
任务一 认识分析直流电压/电流测量电路 任务二 分析测试多电源电路 任务三 分析测试等效电路 任务四 制作指针式万用表
任务一 认识分析直流电压/电流测量电路
•能力目标
能应用电阻串并联关系分析电路; 能应用两种电源模型的等效变换分析电路
•知识目标 理解等效变换的概念； 掌握电阻的串联、并联和混联电路的分析； 掌握理想电源的串联与并联电路的分析； 掌握两种电源模型的等效变换
I1
U S1 R1 R2
R2 R1 R2
IS2
I1'
I1''
I1'
U S1 R1 R2
I1''
R2 R1 R2
IS2
当恒
于流
+ 开源
路相
当恒 于压 短源
路相
叠加定理(总结)： 当线性电路中有几个独立电源共同作用时，各支路的电流
(或电压）等于各个独立电源单独作用时在该支路产生的 电流（或电压）的代数和（叠加）。
P ？= (–32.5)2 5
= 221.25 W
P？ 52 (37.5)2 5 281.25 286.25W
5
5
2 齐性定理（了解）
齐次性（比例性）：线性电路中，所有的电压源和电流源 都增大或者缩小K倍，则支路电流和电压也同样增大或者 缩小K倍。
可以用叠加定 理求解吗？
MF47A型万用表的电阻档电路图
5
15
+U –
10A
2
4
20V
+–
恒流源不作用
时相当于开路
5
15
+ U' –
10A
2
4
+ 20V –
恒压源不作用 时相当于短路
5
15
+ U" –
10A
2
4
U = 20
5
5 +
15
=
5
V
U = – 10
15 5+15
5 = – 37.5 V
U=U'+U"=5+(－37.5)=－32.5V
2
3
2A 2A
6 1A
4 1 I
2 4A 1A
4 I 1
2
2
4 I
1
4A
1A
I 2 3A 2A 21
I
3A 2 1
I
2A
1A
1
4
4
❖ 电阻的串联、并联的定义；（深刻理解） ❖ 电阻的串联分压公式、并联分流公式；（灵活运用） ❖ 电阻混联的等效化简；（熟练掌握） ❖ 两种电源模型的等效变换；（重点、难点） ❖ 电源模型等效的注意点及技巧（重点掌握）
6 V US3
3V
－
＋
－
US1 US2 US3 0 V R1 R2 R3 R4
1111 R1 R2 R3 R4
IV R4
例：求所示电路的I2、I3。
a
解： 选节点b未参考节点
5Ω
9Ω
+
I2
6Ω
5 30
I3 Va
9 11
6V
5A 30V
96
与电流源串联的电阻不起
b
作用，列方程时不予考虑
情境任务
任务一 认识分析直流电压/电流测量电路 任务二 分析测试多电源电路 任务三 分析测试等效电路 任务四 制作指针式万用表
任务三 分析测试等效电路
•能力目标
能应用戴维南定理分析直流电路； 会运用戴维南定理分析负载的最大功率 ； 了解受控源的概念
• 知识目标
掌握戴维南定理的思路及解题步骤； 掌握戴维南定理的应用—最大功率传输定理； 了解受控源的分类
I =1A
I ' 2A
数值之间会有 什么样的关系 呢？
I '' 1A
知识三 叠加定理和齐性定理
1 叠加定理
I1 IS 2 I2
(1)
I 2 R2 U S1 I1R1 0 (2)
I1
U S1 R1 R2
R2 R1 R2
IS2
I1'
US1 R1 R2
I1''
R2 R1 R2
IS2
Rn Req
U
结论？
（2） 电阻的并联
I +
U
R1
R2
–
I
+
U
R
–
并联电路电阻等效 是“倒数和的倒数”关
系
即： R 1 R1R2
1 1 R1 R2 R1 R2
I1 I2
R2 R1 R2
R1 R1 R2
I I
结论？
（3） 电阻的混联
• 已知图中U=10V，求I=？
I 1KΩ
+
E
–
R1
I2 R3 IS
(a)
R2
+
++
I2'
U–S
E
–
R1
R3
US'
–
(b)E单独作用将IS断开
R2
I2
+
R1 R3 IS –US
(c)IS单独作用将E 短接
I2 I2 I2 1A 0.5A 0.5A
US US US 5V 2.5V 7.5V
用叠加定理求图示电路中U及其功率P。
重点
• 叠加定理只适用于线性电路求电压和电流；不能求功 率。
•叠加时,不作用的电压源用短路线代替；不作用的电流 源用开路代替。
•叠加时注意参考方向下求代数和。
已知 E =10V、IS=1A ，R1=10 ，R2= R3= 5 试用 叠加原理求流过R2的电流I2和理想电流源IS两端的电压US。
R2
P'' U ''2 62 12W
R 33
R3
P P' P'' 16 12 52 W
3
3
P U 2 22 4 W R 33
叠加定理不 适用于求功率
电路如图，求UR3，PR3并验证叠加定理是否 适用于求功率。
R1 1 Ω US1 5V
R4
2Ω
IS2
+
R2 3Ω
R3 1A 1 Ω
UR3
Va 9I2 30 I2 4A
Va 6I3
I3 1A
试求图所示电路中的节点电位Va。