万用表的组装与调试..

值来量度交流电压, 因此万用表表盘上的刻度也是以有效值来
表示的。
5. 万用表电阻挡实际是个多量程的欧姆表。电阻测量的基
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本原理如图4所示。E为电池电压, R为调零电位器,Rx为被测电
阻。当Rx=0(相当于表笔短接)时, 调节R使表头指针指向满刻度, 也就是零欧姆, 此时流过表头的电流Io=E/(Ro+R)。当接入被测 电阻Rx之后, 流过表头的电流为I=E/(Ro+R+Rx), 可以看出:
指针式万用表的组装
一、 MF-47指针式万用表的结构特点 万用表是一种多功能、多量程的便携式电工仪表。一般的 万用表可以测量直流电流、交直流电压和电阻, 有些万用表还 可测量电容、功率、晶体管共射极直流放大系数 hFE 等。 MF-47
型万用表具有26个基本量程和电平、电容、电感、晶体管直流
参数等7个附加参考量程, 是一种量限多、灵敏度高、使用方便 的指针式万用表。 MF-47指针式万用表的结构主要由机械部分、 显示部分和电气部分三大部分组成, 如图3-1所示。
还标有一些数字和符号, 它们表明了万用表的性能和指标。
3. 电气部分由测量线路板、电位器、电阻、二极管、电容、 分压电阻、分流电阻、 整流器等元件组成,电气部分的功能是 把各种被测的电量转换成表头所需的微弱电量 , 例如将被测的
大电流通过分流电阻变换成表头所需的微弱电流; 将被测的高
电压通过分压电阻及整流器变换成表头所需的低电压 ; 将被测 的交流电压通过分压电阻及整流器变换成表头所需的直流电压。
4. 交流电压的测量原理 万用表的交流电压挡就是一个多量程的整流系交流电压表。
万用表的测量装置为直流微安表头, 以致测量交流电压时必须
引入整流元件,如MF-47型万用表中VD1、VD2, 将被测交流电变成 直流电再作用于测量机构。万用表中的整流电路多采用锗或硅 二极管构成的半波整流或全波整流电路, 经整流后就可以应用 测直流电压的方法来测交流电压了。由于人们总是习惯以有效
2. 当转换开关掷于直流电流挡时,万用表就相当于一个直流电 流表。万用表的表头是一磁电式电流计 , 其灵敏度一般都很高 , 因此测量直流电流的范围很小。为了扩大量限以适应不同测量
范围的要求,可在表头上并联不同阻值的分流电阻(亦称分流器),
如MF-47表中的R1～R4。有了分流电阻, 便可使表头中仍通过额 定电流, 多余的电流则从分流电阻中通过。这样, 既能使很大的 电流通过万用表,又不致损坏表头。万用表的多量程测量是通过 转换开关改变分流电阻的大小来实现的。
3.
当转换开关掷于直流电压挡时,万用表就是一个多量程的直 流电压表。万用表的表头具有一定的内阻 , 当有直流电流从表 头流过时 ,就能产生一定的电压降。 表头上的电压降与流经表 头的直流电流成正比,因此可以在表盘上标出对应于一定直流电 流的电压值。由于表头灵敏度很高,内阻很小,因此压降也很小, 一般在十几毫伏至上百毫伏之间,如不串联分压电阻,量程很小, 不适于实际测量。因此 , 必须在表头回路中串联一只阻值适当 的电阻 , 这个电阻叫做附加电阻 ( 又称倍增电阻 ), 如 MF-47 表 中R11～R17。通过附加电阻将绝大部分电压降掉 , 而将适当的电 压加于表头 , 这样就可以扩大表头测量电压的量程。附加电阻 越大, 能扩大测量电压的范围就越大。万用表测量直流电压时, 电压表所显示的均为平均值。
图 4 直流电阻测量原理图
(1) 在电池电压E、调零电阻R为定值的情况下, 当电路中接
入某一确定的被测电阻 Rx时, 电路中就有一相应电流使表头的
指针有一个确定的偏转角度。当被测电阻Rx的值改变时,电路中 的电流会跟着发生变化,于是表头的指针偏转角度也相应地变化。
可见, 表头指针的偏转角度大小与被测电阻大小是一一对应的。
调零电阻R的作用是: 当电池电压变化, 使得Rx=0而表头指针不能
如果表头的标度尺按电阻刻度, 那么就可以用该电路直接测量 电阻了。
(2) 被测电阻Rx越大,电路中的电流就越小,表头指针向右偏转 的角度越小。当Rx无穷大时, 电路中电流为零,此时表头指针不偏
转, 指在零位。可见, 当被测电阻阻值在0～∞之间变化时, 表头指
针则在满刻度与零位之间变化 , 所以欧姆标度尺应是反向刻度 , 它与电流电压挡标度尺的刻度方向相反。同时从公式 I=E/(Ro+R+Rx)可以看出, 电路中的电流与被测电阻大小不成正比 关系,而是非线性关系, 所以测量电阻的标度尺分度是不均匀的。
二、 万用表工作原理
指针式万用表的功能方框图如图2所示。MF-47型万用表的
原理图如图3所示。 1. 表头保护电路原理 表头采用 VD3 、 VD4 两个二极管反向并联并与电容并联 , 用 于限制表头两端的电压, 保护表头不至因电压、电流过大而烧 坏。
图 2 指针式万用表功能方框图
图3 MF-47型万用表原理图
图 1 MF-47型万用表的组成
1. 机械部分 机械部分由外壳、转换开关旋钮部分组成。转换开关由转
轴、电刷及测量电路的触片组成。转换开关是万用表选择不同
测量种类和不同量程时的电路切换元件。万用表用的转换开关 都采用多层多刀多掷波段开关或专用的转换开关。开关里面有
固定触点和活动触点, 通常活动触点称为“刀”, 固定触点称
为“掷”。旋动“刀”的位置, 可以使其与不同挡的固定触点 闭合, 从而接通相应的测量电路。 有几个挡位就叫几“掷”。
MF-47型万用表转换开关是三触点二十四掷的开关。最外层有二
十四个挡位, 每个挡位均与一定的测量对象所对应, 当转轴转 动时, 电刷也随着转动, 挡位也随之改变。
2. 显示部分 显示部分是由表头及刻度盘组成的。表头由高灵敏度的 磁电式直流微安表组成 , 表头灵敏度 ( 表头满偏电流 )I0≤50 μ A, 表头内阻不大于 1.8 kΩ 。表头刻度盘上刻有多种量程 的刻度 , 用以指示被测量的数值。其满刻度偏转电流越小 , 表头特性越好 , 灵敏度就愈高。表头的表盘上有对应各种测 量所需的多条刻度尺 , 以便直接读出被测量数据。在表盘上