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熟悉万用表的键钮分布及各个键钮的功能。
【板书】 请看图2-2,这是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。
图2-2 典型指针式万用表的键钮分布
【板书】 请看图2-3,这是典型指针式万用表的表盘。
图2-3 典型指针式万用表的表盘
表盘上面由5条同心的弧线构成。每一条弧线上标识出与量程选择旋钮相对应的刻度值。
①电阻刻度(Ω):电阻刻度位于表盘的最上面,其两侧有“OHMS”或“Ω”标识,0位置在右侧,刻度不是均匀分布的,从右到左由稀疏变密集。
【学员提问】
指针式万用表的电阻刻度线不规则,那应该如何读取测量数值呢?
【专家解答】
指针式万用表的最终电阻测量值为:刻度盘表盘指针读数×所选取电阻测量挡的量程。例如,选取电阻测量挡的量程为“×100”挡,指针读数为“20”,那么最终测量值就是20×100=2000Ω。
②直流/交流电压刻度(DC/AC):直流/交流电压刻度位于刻度盘的第二条线,两侧有“DC/AC”标识,0位置在左侧,刻度是均匀分布的,在这条刻度线的下方有三排刻度值与它的刻度相对应,分别能读取直流电压和交流电压的数值。
【学员提问】
在实际检测时,读取直流或交流电流值有什么规律可以参考吗?
【专家解答】
指针式万用表的最终直流/交流测量值的读取规律是:表盘指针读数×所选挡位量程与此表盘指针读数所在刻度线最大数值的倍数。例如,选择的测量挡位为直流电压“25V”,指针读数为读取的“0~250”上的刻度“150”,所以最终读数为150×(25/250)=15V。
③直流电流刻度(A):直流电流刻度位于刻度盘的第三条线,两侧有“DC A”标识,0位置在左侧,刻度是均匀分布的,能够读取直流电流的数值。
【学员提问】
在实际检测时,读取直流电流值又有什么规律可以参考呢?
【专家解答】
指针式万用表的最终直流电流测量值为:表盘指针读数×所选挡位量程与此表盘指针读数所在刻度最大数值的倍数。例如,选择的测量挡位为直流电流“0.5mA”,指针读数为读取的“0~10”上的刻度“5”,所以最终读数为5×(0.5/10)=0.25mA。
④分贝刻度盘(dB):分贝刻度盘位于刻度盘的第四条线,两侧有“dB”标识,刻度不均匀分布,主要用于测量放大器的增益或衰减值。
【学员提问】
指针式万用表上没有分贝测量挡位,那么检测时应如何选择挡位、读取测量值呢?
【专家解答】
首先需要说明的是,分贝是电平的常用单位,用字母dB表示。
通常,遵照国际标准,0dB(电平)的标准为在600Ω负载上加1mW的功率,因此,若采用这种标准的指针式万用表,则0dB对应交流10V挡刻度线上的0.775V,-10dB对应交流10V挡刻度线上的0.45V,20dB对应交流10V挡刻度线上的7.75V,而10V这一点则对应+22dB(还有一些指针式万用表采用500Ω负载加6mW功率作为0dB的标准,则这种指针式万用表0dB对应交流10V挡刻度线上的1.732V刻度)。
若测量的电平值大于+22dB,就需要将功能旋钮设置在高量程交流电压挡。一般来说,在指针式万用表的刻度盘上都会有一个附加分贝关系对应表,如图2-4所示。该表标注了分贝在交流电压挡位的换算关系。
图2-4 分贝关系对应表
若挡位设置在交流50V挡,则测得的实际分贝数应在原分贝标尺读数上增加14dB。
换句话说,10V交流挡对应的分贝量程范围为-20~+22dB。
依据换算关系:
50V交流挡对应的分贝量程范围为(-20+14)~(+22+14)dB,即-6~+36dB。
250V交流挡对应的分贝量程范围为(-20+28)~(+22+28)dB,即8~+50dB。
为了加深理解,下面来看一个分贝测量的实际案例,如图2-5所示,将低频信号发生器的输出(选200Hz)送到放大器的输入端,分别检测放大器的输入端和输出端的信号电平。如输入端信号幅度为+15dB,放大器输出信号电平为21dB,则放大器的增益为21-15=6dB。
图2-5 分贝测量的实际案例
⑤晶体管放大倍数刻度(hFE):晶体管放大倍数位于刻度盘最下面的第五条线,两侧有“hFE”标识,0位置在左侧,刻度不是均匀分布的,最终的测量值为指针所指的读数。
【分组讨论】
下面列举实例,大家根据所学的知识,是否能够准确、快速地读出测量数值?
请看图2-6,这是在实际测量过程中,测量某一电路直流电压时,万用表挡位及指针指示位置,请读取数值。
图2-6 指针式万用表直流电压读数实例
—— 参 考 提 示 ——
图中,选择直流电压2.5V挡,指针读数为读取的“0~250”上的刻度“170”,所以最终读数为170×(2.5/250)=1.7V。
(2)表头校正螺钉
表头校正螺钉位于表盘下方的中央位置,用于万用表的机械调零,以确保测量的准确。
【板书】 请看图2-7,这是典型指针式万用表的表头校正螺钉。
图2-7 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),通过旋转功能旋钮可选择不同的测量项目及测量挡位。
【板书】 请看图2-8,这是典型指针式万用表的功能旋钮。
在其圆周有量程刻度盘,在量程刻度盘上划分出了7个测量项目,每一个测量项目中都标识出该项目的测量量程。
图2-8 指针式万用表的功能旋钮
①断路挡(OFF):断路挡是指指针式万用表的内部电路处在断路状态,当不使用万用表时,将旋钮旋至该挡位。
②交流电压挡(AC V):测量交流电压时选择该挡,根据被测的电压值细分为4个量程,即10V、50V、250V、1000V。
③直流电流挡(DC A):测量直流电流时选择该挡,根据被测的电流值细分为6个量程,即50μA、0.5mA、5mA、50mA、500mA、10A。
④欧姆挡(OHM):测量电阻时选择该挡,根据被测的电阻值细分为5个量程,即×1、×10、×100、×1k、×10k。
⑤晶体管放大倍数挡(hFE):测量晶体管放大倍数时选择该挡。
⑥蜂鸣挡:检测二极管时选择该挡。
⑦ 直流电压挡(DC V):测量直流电压时选择该挡,根据被测的电压值细分为6个量程,即2.5V、10V、25V、50V、250V、1000V。
(4)零欧姆校正钮
零欧姆校正钮位于表盘下方,为了提高测量电阻的精确度,在使用指针式万用表测量电阻前要进行零欧姆校正。
【板书】 请看图2-9,这是典型指针式万用表的零欧姆校正钮。
图2-9 指针式万用表的零欧姆校正钮
(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,是专门用来对晶体三极管的放大倍数hFE进行检测的。
【板书】 请看图2-10,这是典型指针式万用表的晶体三极管检测插孔。
相对位于端口上方标记有“N”和“P”的文字标识。
图2-10 指针式万用表的晶体三极管检测插孔
(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相同)。万用表的每个插孔都用文字或符号标识。
【板书】 请看图2-11,这是典型指针式万用表的表笔插孔。
图2-11 典型指针式万用表的表笔插孔
(7)表笔
指针式万用表的表笔分别使用红色和黑色标识,用于待测电路、元器件与万用表之间的连接。
【板书】 请看图2-12,这是万用表测量不同项目时的连接方式。
图2-12 万用表测量不同项目时的连接方式
【板书】 请看图2-13,这是典型指针式万用表表笔测量时的连接。
图2-13 指针式万用表表笔测量时的连接