模拟万用表

韶关市第二技师学院

一体化教案

2011级电气自动化（1）班任课教师：宋华念科目：电工仪表与测量2012 年2 月日（星期）

教学过程：§3-1万用表

万用表是一种可测量多种电量、具有多个量程的便携式仪表有。常测直流电流、电压、交流电压和电阻，分为模拟式和数字式万用表。本课题以YX360型为例介绍其主要结构和测量原理以及它使用和简单维修。

一．万用表基本知识

万用表的组成：

测量机构、测量线路、转换开关三部分组成

细分：磁电系万用表由磁电式微安表，若干分流器和倍压器，半导体二极管及转换开关等组成。

1．1．测量机构

1．作用过渡量——→指针偏转

2．结构：万用表常用磁电系测量机构，满偏电流一般在几微安---几百微安之间。

3．灵敏度

满偏电流越小灵敏度越高。常用电压灵敏度来表示(Ω/V )，越大越灵敏。1．2．测量线路

1．作用

把不同的被测量(电流、电压、电阻等) ——→过渡量(直流电流)。

万用表之所以能测量多种电量，是因为其内部有多套测量线路。

2．结构

测量线路主要由分流电阻(电流档使用，多个)、分压电阻(电压档使用，多个)、整流元件(交流档使用，半波或全波)等组成。

一般来说，万用表的功能越多，其测量线路也越复杂。

1．3．转换开关

作用：把测量线路转换为所需要的测量种类和量程。

二．万用表各项测量电路

2．1．直流电流的测量

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。

（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）

被测电流从“+”“—”两端进出。R A1~R A5是分流器电阻，它们和微安标联成一闭合电路。改变转换开关的位置，就改变了分流器的电阻，也就改变了电流的量程。

2．2．直流电压的测量

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。

被测电压加在“+”“—”两端。R V1，R V2，>>>是倍压器电阻。量程越大，倍压器电阻也越大。

2．3．交流电压的测量

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。YX360型万用表采用半波整流电路。

被测交流电压加在“+”“—”两端。在正半周时，设电流从“+”端流进，进二极管D1，部分电流经过微安表流出。在负半周时，电流直接经D2从“+”端流出。；表中有一交流调整电位器（图中600Ω电阻），用来改变表盘刻度。（一些表头并联一个电容，电容与表头并联起滤波作用，以减小指针的抖动）。 2．4．电阻的测量

1、欧姆表测量电阻原理

原理图如右图所示：则

上式说明，若欧姆表总内阻R Z 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R X

成反比关系。可见，欧姆表测量电阻的实质是测量电流。

2、扩大欧姆量程的措施

Z

X R R E

I +=

保持电池电压不变,改变分流电阻值 提高电池电压

电阻测量原理图

三．万用表的使用与维修

3．1．万用表的使用

1、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。

2、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。

3、要正确选择测量挡位

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。选择电阻量程时,最好使指针指在标度尺的中央位置。

4、要正确读数

5、要注意操作安全

①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。②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。③万用表用完之后，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。

3．2．万用表常见故障及排除

万用表常见的故障主要包括测量机构的机械故障和电路故障。

1、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：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。

正常情况下，将转换开关置于R×1k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×100、R×10、R×1各挡，指

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？