万用表结构与原理YY

1、万用电表又叫做复用电表，通常称为万用表。它是一种可以万用电表又叫做复用电表，通常称为万用表。它是一种可以测量多种电量的多量程便携式仪表，由于它具有测量的种类多、测量多种电量的多量程便携式仪表，由于它具有测量的种类多、量程范围宽、价格低以及使用和携带方便等优点，因此广泛应用量程范围宽、价格低以及使用和携带方便等优点，因此广泛应用于电气维修和测试中。于电气维修和测试中。一般的万用表可以测量一般的万用表可以测量直流电压直流电压、直流电流直流电流、电阻电阻、交流电交流电压压等，有的万用表还可以测量音频电平、交流电流、电容、电感等，有的万用表还可以测量音频电平、交流电流、电容、电感以及晶体管的以及晶体管

2、的 值等。值等。 万用表的基本功能万用表的基本功能 一、万用表的结构一、万用表的结构万用表主要由磁电系万用表主要由磁电系表头表头、转换开关转换开关和和测量线路测量线路组成。组成。1 表头表头 表头是万用表的表头是万用表的关键部件关键部件，万用表的许多性能都是由，万用表的许多性能都是由表头决定的，表头的表头决定的，表头的作用作用用以指示被测量的数值。万用以指示被测量的数值。万用表的表头都是采用高灵敏度的用表的表头都是采用高灵敏度的磁电系测量机构磁电系测量机构，表，表头的满偏电流常为几十微安，满偏电流越小，灵敏度头的满偏电流常为几十微安，满偏电流越小，灵敏度越高，测量电压时仪表的内阻就越大。一般的

3、万用表越高，测量电压时仪表的内阻就越大。一般的万用表，直流电压档内阻（即万用表测量每伏电压所具有的，直流电压档内阻（即万用表测量每伏电压所具有的内阻）可达内阻）可达20K100K/V，交流电压档内阻一般要，交流电压档内阻一般要低一些。低一些。万用表的结构及其工作原理万用表的结构及其工作原理2 转换开关转换开关 万用表中的万用表中的 转换开关是转换开关是重要部件重要部件，它的，它的作用作用是选择测量是选择测量线路、改变测量范围。线路、改变测量范围。3 测量线路测量线路 测量线路测量线路作用作用是用来把各种被测量转换到适合表头测量的是用来把各种被测量转换到适合表头测量的直流的微小电流。直流的微小电

4、流。 测量线路中使用的电阻元件主要是线绕电阻和金属膜（早测量线路中使用的电阻元件主要是线绕电阻和金属膜（早期的万用表用碳膜）电阻。低阻值电阻用锰铜材料制成线期的万用表用碳膜）电阻。低阻值电阻用锰铜材料制成线绕电阻，较高阻值用金属膜电阻。线路中的可调电阻一般绕电阻，较高阻值用金属膜电阻。线路中的可调电阻一般都采用线绕电位器。都采用线绕电位器。 由于万用表的测量对象多，测量量程范围宽，所以要比普由于万用表的测量对象多，测量量程范围宽，所以要比普通仪表的测量线路复杂，但其测量原理与普通仪表仍是一通仪表的测量线路复杂，但其测量原理与普通仪表仍是一致的。例如：测量电流依靠分流电阻扩大量程；测量电压致的。

5、例如：测量电流依靠分流电阻扩大量程；测量电压采用分压电阻扩大量程等。采用分压电阻扩大量程等。万用表的工作原理万用表的工作原理 表头参数的测定 万用表表头满偏时允许通过的电流，用Ig表示，表头内阻Rg表示，其等效电路如图1所示。 图图1 表头等效电路图表头等效电路图 2测表头满偏电流和内阻测表头满偏电流和内阻（一）测（一）测Ig1）将直流恒流源置于）将直流恒流源置于2mA档，并将输出细调调到最小，然后档，并将输出细调调到最小，然后按图按图2所示接好电路图，所示接好电路图，R为十进制可调电阻箱，注意极性！为十进制可调电阻箱，注意极性！2）开关）开关S断开，慢慢调节输出细调旋钮，观察表头指针偏转，断

6、开，慢慢调节输出细调旋钮，观察表头指针偏转，直到满偏，记下恒流源的输出电流，即为直到满偏，记下恒流源的输出电流，即为Ig（约（约46）（二）测（二）测Rg：采用半偏法：采用半偏法在图在图2中，保持电流源输出电流不变，闭合开关中，保持电流源输出电流不变，闭合开关S，调节电阻箱，调节电阻箱R的阻值，使表头的指针指在的阻值，使表头的指针指在1/2满偏位置满偏位置 表头扩程为基本表表头扩程为基本表做法:先将原表头的灵敏度扩展成最接近的简单的整数指针式万用表最基本的的工作原理指针式万用表最基本的的工作原理 直流电流测量线路直流电流测量线路 开路个别转换式分流电路开路个别转换式分流电路 闭路抽头转换式分流

7、电阻闭路抽头转换式分流电阻 在工艺上，为了便于调整，修理和成批生产，大多采用整K值，表头上再串联一只可变线绕电阻，这样一来，当表头参数有所变动时，可得到补偿。直流电压测量直流电压测量用串联电阻扩大电压量限的基本原理 直流电压灵敏度 : 电压表测每伏直流电压所需要的阻值，叫做“直流电压灵敏度”，它在数值上等于该表电流灵敏度的倒数，即直流电压灵敏度1/IM 例如电流表的灵敏度为100A，用它构成电压表，其直流电压灵敏直流电压灵敏度越高，流径表的电流越小，测量结果越准。 交流电压测量交流电压测量 整流电路 万用表测量电阻万用表测量电阻( (即欧姆表即欧姆表) )的电路如图的电路如图电阻表原理电阻表原

8、理 AAA欧姆档测量欧姆档测量可变电阻可变电阻 R 叫做叫做调零电阻调零电阻，当红、黑表笔相接时，当红、黑表笔相接时( (相当于相当于被测电阻被测电阻 Rx 0 ) )，调节，调节 R 的阻值使指针指到表头的满刻度，的阻值使指针指到表头的满刻度， 即即RRREI0gg万用表电阻挡的零点在表头的满度位置上。而电阻无穷大万用表电阻挡的零点在表头的满度位置上。而电阻无穷大时时( (即红、黑表笔间开路即红、黑表笔间开路) )指针指针在表头的零度位置上。在表头的零度位置上。 当红、黑表笔间接被测电阻当红、黑表笔间接被测电阻 Rx 时，通过表头的电流为时，通过表头的电流为xRRRREI 0g可见表头读数可

9、见表头读数 I 与被测电阻与被测电阻 Rx 是一一对应的，并且成反比是一一对应的，并且成反比关系，因此欧姆表刻度不是线性的。关系，因此欧姆表刻度不是线性的。 正确使用万用表正确使用万用表使用万用表时，必须注意下几点：1 要正确选择被测量对象及其量限的档位万用表有红与黑两只表笔（测棒），表笔可插入万用表的“ 、-”两个插孔里，注意一定要严格将红表笔插入“”极性孔里，黑表笔插入“-”极性孔里。测量直流电流、电压等物理量时，必须注意正、负极性。万用表的测量对象多、量程多，使用时一定要注意调准转换开关的测量档位，否则会损坏仪表。如果不知道被测量是交流还是直流，可先用交流档试测。如果不知道被电压和电流的

10、大小范围，应从大量程试起，然后逐渐减小量程。使用万用表测量电压、电流时，应尽可能选择量限使仪表的指示值超过所用仪表标尺的一半。测量电阻时，应使被测量电阻尽量接近标尺的中心。2 操作要正确使用万用表要胆大心细，使用前做到心中有数，并且注意：在测量高电压或大电流时不能在通电情况下切换转换开关。严禁在被测电阻带电的情况下，进行电阻的测量。否则，由于被测电阻上电压的串入，不仅会严重歪曲测量结果，甚至可能烧毁表头。万用表的欧姆档如何正确使用。测量直流高压时要有足够的绝缘及相应的技术措施（如操作人员应穿绝缘靴并站在绝缘垫上）3 读数要正确万用表的标尺有好几条刻度线,一定要认清该读的刻度线，不能交直流串用，

11、更不能看错读错。一般万用表的准确度为2.5级或5.0级。可根据准确度以及测量所选取的量限仪表的指示值该记录几位有效数字。4接线要正确测量电流时，仪表应和被测支路串联，使被测电流流过万用表；测电压时，仪表应和被 测电路并联，使电压加在仪表两端。并要注意极性。 5.正确测量电阻值 在使用万用表的欧姆挡测量电阻之前，应首先把红、黑表笔短接，调节指针到欧姆标尺的零位上，并要正确选择电阻倍率挡。测量某电阻 Rx 时，一定要使被测电阻断电不与其它电路有任何接触，也不要用手接触表笔的导电部分，以免影响测量结果。当利用欧姆表内部电池作为测试电源时(例如判断二极管或三极管的管脚)，要注意到黑表笔接的是电源正极，

12、红表笔接的是电源负极。 6. .测量高电压时的注意事项测量高电压时的注意事项在测量高电压时务必要注意人身安全，应先将黑表笔固定在测量高电压时务必要注意人身安全，应先将黑表笔固定接在被测电路的地电位上，然后再用红表笔去接触被测点处，接在被测电路的地电位上，然后再用红表笔去接触被测点处，操作者一定要站在绝缘良好的地方，并且应用单手操作，以防操作者一定要站在绝缘良好的地方，并且应用单手操作，以防触电。在测量较高电压或较大电流时，触电。在测量较高电压或较大电流时，不能在测量时带电转动不能在测量时带电转动转换开关旋钮转换开关旋钮改变量程或挡位。改变量程或挡位。7. .万用表的维护万用表的维护万用表应水平

13、放置使用，要防止受震动、受潮热，使用万用表应水平放置使用，要防止受震动、受潮热，使用前首先看指针是否指在机械零位上，如果不在，应调至零位。前首先看指针是否指在机械零位上，如果不在，应调至零位。每次测量完毕，要将转换开关置于空挡或最高交流电压挡上。每次测量完毕，要将转换开关置于空挡或最高交流电压挡上。在测量电阻时，如果将两只表笔短接后指针仍调整不到欧姆在测量电阻时，如果将两只表笔短接后指针仍调整不到欧姆标尺的零位，则说明应更换万用表内部的电池；长期不用万标尺的零位，则说明应更换万用表内部的电池；长期不用万用表时，应将电池取出，以防止电池受腐蚀而影响表内其它用表时，应将电池取出，以防止电池受腐蚀而

14、影响表内其它元件。元件。 数字万用表的使用数字万用表的使用 当今，数字式测量仪表已成为主流，有取当今，数字式测量仪表已成为主流，有取代模拟式仪表的趋势。与模拟式仪表相比，代模拟式仪表的趋势。与模拟式仪表相比，数字式仪表灵敏度高，准确度高，显示清数字式仪表灵敏度高，准确度高，显示清晰，过载能力强，便于携带，使用更简单。晰，过载能力强，便于携带，使用更简单。数字式万用表是根据模拟量与数字量之间的转换来完数字式万用表是根据模拟量与数字量之间的转换来完成测量的，它能用数字把测量结果显示出来。数字式成测量的，它能用数字把测量结果显示出来。数字式万用表测量电阻的误差比模拟式万用表的误差小，但万用表测量电阻

15、的误差比模拟式万用表的误差小，但用它测量阻值较小的电阻时，相对误差仍然比较大。用它测量阻值较小的电阻时，相对误差仍然比较大。数字式万用电表的种类也很多，其面板设置大致相同，数字式万用电表的种类也很多，其面板设置大致相同，都有显示屏、电源开关、转换开关和表笔插孔（型号都有显示屏、电源开关、转换开关和表笔插孔（型号不同，插孔的作用有可能不同）。不同，插孔的作用有可能不同）。 数字万用表插座插座“”插孔是接地或插孔是接地或“”插孔，一般插孔，一般情况下黑色表笔插入这个插孔中。情况下黑色表笔插入这个插孔中。数字万用表插座插座“V“V”插孔是测量电压、电阻、插孔是测量电压、电阻、二极管和二极管和电电容容

16、CAPCAP档插孔，通常红色表笔插入这个插孔中。档插孔，通常红色表笔插入这个插孔中。 CAT.CAT.1000V1000V用来警告输入用来警告输入电压不能超过电压不能超过10001000伏伏 指定极限值，否则会造成仪表损坏。指定极限值，否则会造成仪表损坏。 数字万用表插座插座“”插孔是测量电流的插孔，一般情况下插孔是测量电流的插孔，一般情况下红色表笔插入这个插孔中。红色表笔插入这个插孔中。FUSED MAX 200mAFUSED MAX 200mA表示输入的测量电流最大值表示输入的测量电流最大值不能超过不能超过200200毫安毫安 。MF-47 万用表的使用万用表的使用 万用表又称多用表，用来

17、测量万用表又称多用表，用来测量直流电流、直流电压和交流电流、直流电流、直流电压和交流电流、交流电压、电阻等，有的万用表交流电压、电阻等，有的万用表还可以用来测量电容、电感以及还可以用来测量电容、电感以及晶体二极管、三极管的某些参数。晶体二极管、三极管的某些参数。指针式万用表主要由表盘、转换指针式万用表主要由表盘、转换开关、表笔和测量电路（内部）开关、表笔和测量电路（内部）四个部分组成，常用的万用表的四个部分组成，常用的万用表的外形如右图所示，下面以外形如右图所示，下面以MF-47型号为例作介绍。型号为例作介绍。一、概述一、概述表盘与刻度表盘与刻度第一条刻度：电阻值刻度（读数时从右向左读）第一条

18、刻度：电阻值刻度（读数时从右向左读）第二条刻度：交、直流电压电流值刻度（读数时从左向右读）第二条刻度：交、直流电压电流值刻度（读数时从左向右读）电阻值刻电阻值刻度度交直流电流交直流电流电压值刻度电压值刻度二二.操作中的注意事项操作中的注意事项 进行测量前，先检查进行测量前，先检查红、黑表笔红、黑表笔连接的位置是否正确。连接的位置是否正确。红红色表笔接到红色接线柱或标有色表笔接到红色接线柱或标有“十十”号的插孔内，黑色表笔接号的插孔内，黑色表笔接到黑色接线柱或标有到黑色接线柱或标有“一一”号的插孔内，不能接反，否则在测号的插孔内，不能接反，否则在测量直流电量时会因正负极的反接而使指针反转，损坏表

19、头部件。量直流电量时会因正负极的反接而使指针反转，损坏表头部件。 在表笔连接被测电路之前，一定要查看所选挡位与测量对在表笔连接被测电路之前，一定要查看所选挡位与测量对象是否相符象是否相符，否则，误用挡位和量程，不仅得不到测量结果，否则，误用挡位和量程，不仅得不到测量结果，而且还会损坏万用表。在此提醒初学者，万用表损坏往往就是而且还会损坏万用表。在此提醒初学者，万用表损坏往往就是上述原因造成的。上述原因造成的。 测量时，须用右手握住两支表笔，手指不要触及表笔测量时，须用右手握住两支表笔，手指不要触及表笔的金属部分和被测元器件。的金属部分和被测元器件。 测量中若需转换量程，必须在表笔离开电路后才能

20、进测量中若需转换量程，必须在表笔离开电路后才能进行，否则选择开关转动产生的电弧易烧坏选择开关的触行，否则选择开关转动产生的电弧易烧坏选择开关的触点，造成接触不良的事故。点，造成接触不良的事故。 在实际测量中，经常要测量多种电量，每一次测量前在实际测量中，经常要测量多种电量，每一次测量前要注意根据每次测量任务把选择开关转换到相应的挡位要注意根据每次测量任务把选择开关转换到相应的挡位和量程，这是初学者最容易忽略的环节。和量程，这是初学者最容易忽略的环节。三、使用方法一）一） 、使用前的准备、使用前的准备1、上好电池、上好电池(注意电池正负极注意电池正负极)2、插好表笔。、插好表笔。“”黑；黑；“”

21、红红3、机械调零、机械调零：万用表在测量前，应注意水平放置时，表头指针是否处于交直流挡标尺的零刻度线上，否则读数会有较大的误差。若不在零位，应通过机械调零的方法（即使用小螺丝刀调整表头下方机械调零旋钮）使指针回到零位。 测量测量电阻电阻的方法的方法机械调零旋钮机械调零旋钮 示图示图2第二步：选择正确档位第二步：选择正确档位示图示图1方法：方法：将红黑两笔短接、将红黑两笔短接、 看指看指针是否指在零刻度位置，针是否指在零刻度位置，如果没有，调节欧姆调零如果没有，调节欧姆调零旋钮，使其指在零刻度位旋钮，使其指在零刻度位置。置。5 5、 欧姆调零：欧姆调零： 量程选准以后在正式测量之前必量程选准以后

22、在正式测量之前必须调零，否则测量值有误差。须调零，否则测量值有误差。：如果重新换档以后，在正如果重新换档以后，在正式测量之前也必须调零一次。式测量之前也必须调零一次。欧姆调欧姆调零旋钮零旋钮（二）、连接电阻测量（二）、连接电阻测量注意注意：1、不能带电测量；、不能带电测量；2、被测电阻不能、被测电阻不能 有并联支路有并联支路 。正确的测量方法正确的测量方法 1k 0调零不正确的测量方法不正确的测量方法？因为造成了人体电因为造成了人体电阻与被测电阻并联阻与被测电阻并联万用表两表笔并接在所测电阻两端进行测量！万用表两表笔并接在所测电阻两端进行测量！（四）、档位复位：（四）、档位复位：将档位开关打在将档位开关打在OFF位置位置或打在交流电压或打在交流电压1000V档档刻度值刻度值 18倍倍 率率请读出此时测请读出此时测量电阻的大小量电阻的大小是多大？是多大？思考与练习思考与练习R= 9 x 100=900 请读出此时测请读出此时测量电阻的大小量电阻的大小是多大？是多大？思考与练习思考与练习R= 23 x 10K=230K请读出此时测请读出此时测量电阻的大小量电阻的大小是