第1章 指针式万用表的性能特点和使用方法
1.1 指针式万用表的性能特点
指针式万用表可通过表盘下面的功能旋钮设置不同的测量项目和挡位,并根据表盘指针指示的方式显示测量的结果,其最大的特点就是能够直观地检测出电流、电压等参数的变化过程和变化方向。
1.1.1 指针式万用表的结构和键钮分布
相对于其他一些常用的检测仪表来说,指针式万用表使用方法简单、易操作,且它的功能十分强大,应用十分广泛。下面我们首先从指针式万用表的结构和键钮分布入手进行介绍。
1.指针式万用表的结构
虽然不同指针式万用表可以检测的项目略有不同,但其结构组成基本相同,下面我们以典型指针式万用表为例介绍一下这种类型万用表的结构。
图1-1所示为典型指针式万用表的外形结构图。
图1-1 典型指针式万用表的外形结构图
由上图可知,指针式万用表主要是由刻度盘、功能旋钮、零欧姆校正钮、表笔插孔和表笔等构成的。其中刻度盘用于显示测量的结果;功能旋钮用于选择测量项目及测量挡位;零欧姆校正钮用于调节电阻值检测精度;表笔插孔用于插接表笔进行测量;表笔用于连接被测元器件或电路。
2.指针式万用表的键钮功能
指针式万用表的功能有很多,在检测中主要是通过调节不同的功能挡位来实现的,因此在使用指针式万用表前应先熟悉万用表的键钮分布及各个键钮的功能,如图1-2所示。
图1-2 典型指针式万用表的键钮分布
(1)表盘(刻度盘)
由于指针式万用表的功能很多,因此表盘上通常有许多刻度线和刻度值,如图1-3所示。
图1-3 指针式万用表的刻度盘
指针式万用表的表盘上面是由5条同心的弧线构成的,每一条刻度线上还标识出了与量程选择旋钮相对应的刻度值。
① 电阻值刻度(?):电阻值刻度位于表盘的最上面,在它的右侧标有“?”标识,仔细观察,不难发现电阻值刻度呈指数分布,从右到左,由疏到密。刻度值最右侧为0,最左侧为无穷大。
② 交/直流电压和直流电流刻度(、mA):直流电压、电流刻度位于刻度盘的第二条线,在其右侧标识有“mA”,左侧标识为“”,表示这两条线是测量直流电压和直流电流时所要读取的刻度,它的0位在线的左侧,在这条刻度盘的下方有两排刻度值与它的刻度相对应。
③ 交流(AC 10V)电压刻度(AC):交流电压刻度位于表盘的第三条线,在刻度线的两侧标识为“AC 10V”,表示这条线是测量交流电压时所要读取的刻度,它的0位在线的左侧。
④ 晶体三极管放大倍数刻度(hFE):晶体三极管刻度位于刻度盘的第四条线,在右侧标有“hFE”,其0位在刻度盘的左侧。
⑤ 电容量(μF)刻度:电容量(μF)刻度位于刻度盘的第五条线,在左侧标有“C(μF)50Hz”的标识,表示检测电容量时,需要使用50Hz交流信号的条件下进行电容器的检测,方可通过该刻度盘进行读数。其中“(μF)”表示电容量的单位为μF。
⑥ 电感量(H)刻度:电感量(H)刻度位于刻度盘的第六条线,在右侧标有“L(H)50Hz”的标识,表示检测检测电感量时,需要使用50Hz交流信号的条件下进行电感器的检测,方可通过该刻度盘进行读数。其中“(H)”表示电感量的单位为H。
⑦ 分贝数刻度:分贝数刻度是位于表盘最下面的第七条线,在它的两侧都标有“dB”,刻度线两端的“-10”和“+22”表示其量程范围,主要是用于测量放大器的增益值或衰减值。
【资料链接】
在表盘的左下角设置有两个发光二极管,分别为绿色和红色,该发光二极管主要是用于检测红外线发射器性能,例如遥控器、手机等。通常需要配合红外线遥控器检测挡位同时使用。
(2)表头校正螺钉
表头校正螺钉位于表盘下方的中央位置,用于进行万用表的机械调零,正常情况下,指针式万用表的表笔开路时,表的指针应指在左侧0刻度线的位置。如果不在0位,就必须进行机械调零,使万用表指针准确指在0位,以确保测量的准确。
使用一字螺丝刀调整万用表的表头校正钮,进行万用表的机械调零。如图1-4所示。
图1-4 指针式万用表的表头校正螺钉
(3)功能旋钮
功能旋钮位于指针式万用表的主体位置(面板),在其四周标有测量功能及测量范围,通过旋转功能旋钮可选择不同的测量项目及测量挡位,如图1-5所示。
图1-5 指针式万用表的功能旋钮
在功能旋钮的圆周有量程刻度盘,每一个测量项目中都标识出该项目的测量量程。
● 交流电压检测的挡位(区域) ):测量交流电压时选择该挡,根据被测的电压值,可调整的量程范围为“10V、50V、250V、500V、1 000V”。
● 电容量、电感量、分贝数检测区域:测量电容器的电容量;电感器的电感量及分贝数时选择该挡位。
● 电阻值检测的挡位(区域)(?):测量电阻值时选择该挡,根据被测的电阻值,可调整的量程范围为“R×1、R×10、R×100、R×1k、R×10k”。
【要点说明】
在指针式万用表的电阻值检测区域中可以看到有一个hFE 挡位,该挡位主要是用于测量晶体三极管的放大倍数;
除此之外,在电阻值检测区域中还有一挡位的标识为“”,该挡位为蜂鸣器挡,主要是用于检测二极管及线路的通断。
● 直 流电 流检测的挡位(区域 )( ): 测量直 流电 流时选择该挡,根据被测的电 流值,可调整的量程范围为“0.05mA、0.5mA、5mA、50mA、500mA、5A”
● 直流电压检测的挡位(区域)( ):测量直流电压时选择该挡,根据被测的电压值,可调整的量程范围为“0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V、1 000V”。
【资料链接】
通常在指针式万用表的功能旋钮部分还可以看到“”的标识,该挡位主要是用于检测红外线发射器,当功能旋钮转至该挡位时,使用红外线发射器的发射头垂直对准表盘中的“”位置,并按下遥控器的功能按键,如果红色发光二极管(GOOD)闪亮表示该红外线发射器工作正常。
(4)零欧姆校正钮
零欧姆校正钮位于表盘下方,主要是用于调整万用表测量电阻值时的准确度,在使用指针式万用表测量电阻值前要进行零欧姆调整,如图1-6所示。将万用表的两只表笔短接,观察万用表指针是否指向0?,若指针不能指向0?,用手旋转零欧姆校正钮,直至指针精确指向0?刻度线。
图1-6 指针式万用表的零欧姆校正钮
【要点说明】
指针式万用表测量电阻值时需要万用表自身的电池供电,且在万用表的使用过程中,电池会不断地损耗,会导致万用表测量电阻值时的精确度下降,所以测量电阻值前都要先通过零欧姆校正钮进行调零,或称0?调整。
(5)晶体三极管检测插孔
晶体三极管检测插孔位于操作面板的右侧,它是专门用来对晶体三极管的放大倍数hFE进行检测的,其外形结构如图1-7所示,通常在晶体三极管检测插孔的上方标记有“N”和“P”的文字标识。
图1-7 晶体三极管检测插孔的外形结构
(6)表笔插孔
通常在指针式万用表的操作面板下面有2~4个插孔,用来与表笔相连(根据万用表型号的不同,表笔插孔的数量及位置都不尽相同)。万用表的每个插孔都用文字或符号进行标识,其外形结构如图1-8所示。
图1-8 指针式万用表的表笔插孔外形结构
(7)表笔
指针式万用表的表笔分别使用红色和黑色标识,如图1-9所示,主要用于待测电路、元器件与万用表之间的连接。
图1-9 指针式万用表的表笔
【资料链接】
图1-10所示为典型指针式万用表表笔测量时的连接示例。
图1-10 典型指针式万用表表笔测量时的连接示例
1.1.2 指针式万用表的性能参数
指针式万用表的性能参数通常可以在使用说明书中有简单的介绍,性能参数有助于使用者了解该指针式万用表的性能,从而根据测量需要选择和使用万用表。
1.刻度范围和误差
通常以指针式万用表的刻度范围和万用表的允许误差来表示万用表的性能。万用表的刻度范围如表1-1所列,万用表的误差如表1-2所列。
表1-1 万用表的刻度范围
*注:表1-1中的刻度范围值为MF4—8型指针式万用表的刻度范围。
表1-2 万用表的误差
2.准确度
准确度一般称为精度,表示测量结果的准确程度,即指针式万用表的指示值与实际值之差。基本误差的表示方法是以刻度盘上量程的百分数来表示的。万用表的准确度等级是用基本误差来表示的。万用表的准确度越高,其基本误差就越小。准确度等级和基本误差如表1-3所示。
表1-3 准确度等级和基本误差