万用表使用实验综述报告*

2019-11-29 14:28聂凯
科技与创新 2019年20期
关键词:量程万用表探针

聂凯

万用表使用实验综述报告*

聂凯

(安徽工商职业学院 应用工程学院,安徽 合肥 231131)

万用表是一种测量设备,因其具有功用多且量程广的特点,一直在电子电工技术等领域频繁使用。其可测量DC,DC,AC,AC,,,及二极管晶体管等常见半导体器件的参数值等,对万用表的使用知识进行了相关实验综述。

万用表;使用技巧;测量功能;量程区域

1 实验条件需求

指针式万用表1台、数字式万用表1台、典型电子技术电路模块1块、整机电路(六管收音机)1套、常用电子元器件多个、干电池和锂电池各1块。

2 实验目的及意义

2.1 目的

熟悉万用表功能、使用技巧及注意事项,培养及锻炼学习者测试排查实际电子线路中故障的能力。

2.2 意义

通过学习使用万用表,学习者在学习和工作中遇到实际问题时,很多其实是可以通过万用表具有的相应测量功能来解决的;通过学习使用万用表,掌握了万用表功能的精髓,处理问题就能目标明确、得心应手并事半功倍。

3 典型性使用及注意事项

由于模拟和数字两种万用表结构和原理上的不同,因此,本文将分别叙述两种表的典型性使用及注意事项。

3.1 指针式万用表(万用表型号MF47)

3.1.1 校零及功用转换开关

通过机械调零的方式对表针没有处于基准位置的万用表进行校零操作,以确保正式测量时能得出准确数据,具体方法如下:将仪表水平放置,观察表针所指位置与电压的零点刻度是否重合,如果未重合,则需要用起子等工具调节调零螺栓,使得表针与电压零点刻度线重合。

在使用万用表时,由于其有两根探针,一红一黑,安插时应将两根探针正确地插入到相应的孔中,即红探针公口/母口插到“+”母口/公口插孔,黑探针公口/母口插到“*”母口/公口插孔中。

万用表的测量功用及量程通过表盘中的旋转开关来实现切换,使用时旋转开关处于什么位置是由被测量的属性和大小所决定的。

被测量大小未知的情况下,必须将旋转开关置于最大量程处,如果不合适(即指针在整个刻度盘区域偏向于零点位置,说明选择的量程类似于“大马拉小车”),为了减少读取数据的误差,必须将开关打到小一级的量程,如此反复,最终以表盘上的指针位于2/3满刻度及以上位置为最佳。指针式万用表表盘上被刻以不同功用及量程的刻度线,实际测量时需要认真仔细地找准、读取哪条刻度线才是正确的被测数据值。

3.1.2的测量

测量DC时,首先把功能转换开关调节至对应的直流量测量及相应量程区域,将万用表串接至被测电路中。具体连接时,必须保证电流自红探针(接“+”处)一端流入,从黑探针(接“*”处)一端流出。如果被测支路/干路电流超出500 mA时,须将红探针公/母口移插至“5A”母/公口插孔内。

3.1.3的测量

测量时,首先把功能转换开关调节至对应的电压测量及相应量程区域,将万用表并接至被测电路两端。测量电路中两点DC时,与测量DC一样,必须保证红探针接被测电路的高电位处,黑探针接被测电路的低电位处。当被测电路两端电压超出500 V时,要把专用的高压测试棒插入到“2 500 V”插孔内。测量AC时,万用表刻度盘读取的数值就是交流电压的有效值。

3.1.4的测量

测量时,先要对万用表进行欧姆校零,具体方法是:将红黑探针进行短接,观察表盘上的指针与否指于电阻值零刻度线处,如果未处于,则需调整电阻调零旋钮,使表针归零。如果无法调至零刻度线,要考虑是不是表内的电池电量不足,需要更换电池。由于电路结构与原理上的不同,指针式万用表不同于数字式万用表,其每次变换电阻倍率挡后必须重新调零。测量时红黑探针并接至被测电阻两端(开路测量最为精确)进行测量。在电阻量程选择上遵循的原则为被测量对应的指针偏转位置以其在刻度盘中间附近位置为最佳,这时读取的阻值最准确。被测阻值=电阻档位倍乘×表盘电阻刻度读值。

测量电阻值时不能带电测量,测连接在电路中的某个电阻阻值时必须将其一个引脚断开,保证被测电阻不与电路其他任何元器件构成回路,否则测量数据是不准确的。

3.1.5 晶体管的测量

3.1.5.1 用“FE”档位测管子的电流放大系数

FE表示晶体管的电流放大倍数。首先将功能转换开关旋至表盘上“FE”档位,将被测晶体管(先要区分出管型,NPN还是PNP)的三个引脚(具体型号及管脚命名可以参考晶体管工具书)分别插入相应的“B”“C”“E”插孔中,即可从表盘指针所指刻度线得到“FE”的值。

3.1.5.2 用电阻档位判定管脚及其质量

用电阻档(常用×1 000或×100)可初步判定常用二、三极管的管脚及其质量等。

3.1.6 使用注意事项

严禁在被测电路通电情况下进行万用表功能转换开关的切换,尤其是在被测电路中有大电流或大电压时,很容易因为电流电压过大,转换开关切换时,弹簧触点被烧毁;测量电压时,不得使用电流档位或电阻档位,因为这样会造成万用表表头及内部电路烧毁;直流测量时,被测电路中的正负极性与万用表红黑探针要准确对应,否则会导致指针反偏,严重时甚至损毁仪表。在极性不明确的情况下,应将功能转换开关打至最大量程,聚精会神“点试”一下,一旦发现指针反偏及修正。为了更好地保护万用表,使用结束后,根据指针式万用表的特点,应将功能转换开关打在最高档的电压档或空档。长期不用时,应取出给仪表供电的电池。

3.2 数字式万用表(万用表型号M830B)

3.2.1DC测量

将功能转换开关旋于“DCV”档位适当量程位置,红探针插“VΩ”口,黑探针插“COM”口,两探针并接于被测电路两端,对数字式万用表来说其有电路保护功能,红黑探针即使没有分别接至高低电位也没有关系,在显示屏上会以正负值的形式区分开来,即红探针连接了高电位,黑探针连接了低电位,即显示正值;反之,显示出负值。如果显示屏只在其最高位显示出“1”的标志,表示被显示数据溢出,即所选量程不足够大,无法显示实际值,解决的办法就是逐级增大量程,直至能够正常显示被测电压值。

3.2.2AC测量

将功能转换开关旋于“ACV”档位适当量程位置,红探针插“VΩ”口,黑探针插“COM”口,两探针并接于被测电路两端,红黑探针不分正负。

显示屏显示数值是被测值的有效值。如果显示屏只在其最高位显示出“1”的标志,表示被显示数据溢出,即所选量程不足够大,无法显示实际值,解决方法为逐级增大量程,直至正常显示被测电压值。

3.2.3 IDC测量

将功能转换开关旋于“DCA”档位适当量程位置,红探针插“mA”口,黑探针插“COM”口,两探针串接于被测电路中,对数字式万用表来说其有电路保护功能,红黑探针即使没有分别接至高低电位也没有关系,在显示屏上会以正负值的形式区分开来,即红探针连接了高电位,黑探针连接了低电位,即显示正值;反之,显示出负值。当被测电流大于200 mA时,需要将红探针插入到“10 A”口中。测量大电流时(数安培级时),持续测量时间短于10 s,仪表中的分流电阻会因电流过大而发热,间接导致被测电流的数值发生变化。

3.2.4测量

将功能转换开关旋于“OHM”档位适当量程位置,和指针式万用表不同,其不需进行电阻(欧姆)调零,将红探针插入“VΩ”口,黑探针“COM”口中,两探针并接于被测部分两端,显示屏即显示被测电路(或某个元器件)。在量程开关打在200 Ω时,将两探针短接,显示屏显示读数为1.0,该值是一个固有的偏移值。比如,被测电阻实际阻值为100 Ω时,显示屏上读数为101 Ω,正确的阻值应该是减去1.0固有的偏移值,即实际值为100 Ω。

3.2.5 二极管测量及其通断好坏测试

将功能转换开关旋至“二极管/蜂鸣器”档位,红探针插入“VΩ”口,黑探针插入“COM”口中,将红探针接二极管正极,黑探针接二极管负极,数字显示屏即显示出管子的正向压降(单位为mV)。导通压降值通常在 500~800 mV(硅管)。如果探针反接,屏显为“1”,说明管子不通;否则,反向漏电大(说明管子的单向导通性能变差)。如果管子损坏,则正反向检测时均会显示“1”(开路)或显示“000”(短路)。

3.2.6 晶体管测量

测试方法同指针式万用表,不再赘述,连接好后,其直接屏显示“FE”的值。

3.2.7 使用注意事项

屏显“BAT”或电池符号时,提示供电不足,需更换电池;无任何屏显时,要检查过流保护的保险丝的质量及电池供电情况;实验结束,断电。长期不用,取出电池。

4 结束语

万用表主要用来测量电流、电压和电阻等电参数,是电子制作、调试和维修不可或缺的基本测量仪表。由于万用表具有用途广泛、操作简单、携带方便、价格低廉等诸多优点,它是从事电气和电子设备的安装、调试和维修的工作人员所必备的电工仪表之一。

[1]李毅成.基于电工电子教学中万用表的应用分析[J].现代信息科技,2019,3(9):49-50.

[2]田相军.模拟万用表逻辑电平测量电路故障维修仿真[J].计算机仿真,2018,35(4):462-466.

[3]张晓伟,阎国欣.万用表测定三极管3个电极的方法研究[J].无线互联科技,2018,15(24):110-111.

TM938

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.20.002

2095-6835(2019)20-0004-02

聂凯(1978—),男,本科,实验师,主要研究方向为电子技术应用与开发。

2015年安徽省大学生创客实验室建设计划项目(编号:2015ckjh143);2017年安徽省大规模在线开放课程(MOOC)示范项目(编号:2017mooc026)

〔编辑:张思楠〕

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