1.4　电工检修仪表

1.4.1　万用表

（1）认识机械式万用表　机械式万用表按旋转开关不同可分为单旋转开关型和双旋转开关型。下面以MF-47型万用表（见图1-28）为例进行介绍。

转换开关的使用如下：

①测量电阻时转换开关拨至R×1～R×10k挡位。

②测交流电压时转换开关拨至10～1000V挡位。

③测直流电压时转换开关拨至0.25～1000V挡位。若测高电压，则将表笔插入2500V插孔即可。

④测直流电流时转换开关拨至0.25～247mA挡位。若测量大的电流，应把“正”（红）表笔插入“+5A”孔内，此时负（黑）表笔还应插在原来的位置。

⑤测三极管放大倍数时转换开关先拨至ADJ挡调零，使指针指向右边零位，再将转换开关拨至hFE挡，将三极管插入NPN或PNP插孔，读第五条线的数值，即为三极管放大倍数值。

⑥测负载电流I和负载电压V，使用电阻挡的任何一个挡位均可。

⑦测音频电平dB时应使用交流电压挡。

（2）机械式万用表的使用

①使用万用表之前，应先注意指针是否指在“∞（无穷大）”的位置。如果指针不正对此位置，应用螺丝刀调整机械调零钮，使指针正好处在无穷大的位置。

注意：此调零钮只能调半圈，否则有可能会损坏，以致无法调整。

②在测量前，应首先明确测试的物理量，并将转换开关拨至相应的挡位上，同时还要考虑好表笔的接法；然后进行测试，以免因误操作而造成万用表的损坏。

③将红表笔插入“+”孔内，黑表笔插入“-”或“^*”孔内。如需测大电流、高电压，可以将红表笔分别插入2500V或5A插孔。

④测电阻之前，都应先将红黑表笔对接，调整“调零电位器Ω”，使指针正好指在零位，而后进行测量，否则测得的阻值误差太大。

注意：每换一次挡，都要先进行一次调零，再将表笔接在被测物的两端测量电阻值。

电阻值的读法：将开关所指的数值与表盘上的读数相乘，就是被测电阻的阻值。例如，用R×100挡测量一只电阻，指针指在“10”的位置，那么这只电阻的阻值是10×100Ω=1000Ω=1kΩ；如果指针指在“1”的位置，其电阻值为100Ω；若指针指在“100”的位置，则电阻值为10kΩ，以此类推。

⑤测电压时，应将万用表调到电压挡并将两表笔并联在电路中进行测量。测量交流电压时，表笔可以不分正负极；测量直流电压时，红表笔接电源的正极，黑表笔接电源的负极（如果接反，表笔会向相反的方向摆动）。如果测量前不能估测出被测电路电压的大小，应用较大的量程去试测，如果指针摆动很小，再将转换开关拨到较小量程的位置；如果指针迅速摆到零位，应该马上把表笔从电路中移开，加大量程后再去测量。

注意：测量电压时，应一边观察指针的摆动情况，一边用表笔试着进行测量，以防电压太高把指针打弯或把万用表烧毁。

⑥测直流电流时，将表笔串联在电路中进行测量（将电路断开）。红表笔接电路的正极，黑表笔接电路中的负极。测量时应该先用高挡位，如果指针摆动很小，再换低挡位。如需测量大电流，应该用扩展挡。

注意：万用表的电流挡是最容易被烧毁的，在测量时千万注意。

⑦测三极管放大倍数（h_FE）时先把转换开关转到ADJ挡（没有ADJ挡位时，其他型号表面可用R×1k挡）调零，再把转换开关转到hFE挡进行测量。将三极管的b、c、e三个极分别插入万用表上的b、c、e三个插孔内，PNP型三极管插入PNP位置，读第四条刻度线上的数值；NPN型三极管插入NPN位置，读第五条刻度线的数值（均按实数读）。

⑧测穿透电流时按照三极管放大倍数（h_FE）的测量方法将三极管插入对应的插孔内，但三极管的b极不插入，这时指针将有一个很小的摆动，根据指针摆动的大小来估测穿透电流的大小。指针摆动幅度越大，说明穿透电流越大，否则就小。

由于万用表CUF、LUH刻度线及dB刻度线应用得很少，在此不再赘述，可参见使用说明。

（3）机械式万用表使用注意事项

①不能在红黑表笔对接时或测量时旋转转换开关，以免旋转到hFE挡位时指针迅速摆动，将指针打弯，并且有可能烧坏万用表。

②在测量电压、电流时，应先选用大量程的挡位测量一下，再选择合适的量程去测量。

③不能在通电的状态下测量电阻，否则会烧坏万用表。测量电阻时，应断开电阻的一端进行测试（准确度高），测完后再焊好。

④每次使用完万用表，都应该将转换开关调到交流最高挡位，以防止由于第二次使用不注意或外行人乱动烧坏万用表。

⑤在每次测量之前，应先看转换开关的挡位。严禁不看挡位就进行测量，这样有可能损坏万用表，这是一个从初学时就应养成的良好习惯。

⑥万用表不能受到剧烈振动，否则会使万用表的灵敏度下降。

⑦使用万用表时应远离磁场，以免影响表的性能。

⑧万用表长期不用时，应该把表内的电池取出，以免腐蚀表内的元器件。

（4）机械式万用表常见故障的检修

以MF47型万用表为例，介绍机械式万用表常见故障的检修。

①磁电式表头故障。

a.摆动表头，指针摆幅很大且没有阻尼作用。此故障原因为可动线圈断路、游丝脱焊。

b.指示不稳定。此故障原因为表头接线端松动或动圈引出线、游丝、分流电阻等脱焊或接触不良。

c.零点变化大，通电检查误差大。此故障原因可能是轴承与轴承配合不妥当，轴尖磨损比较严重，致使摩擦误差增加；游丝严重变形，游丝太脏而粘圈；游丝弹性疲劳；磁间隙中有异物等。

②直流电流挡故障。

a.测量时，指针没有偏转。此故障原因多为：表头回路断路，使电流等于零；表头分流电阻短路，从而使绝大部分电流流不过表头；接线端脱焊，从而使表头中没有电流流过。

b.部分量程不通或误差大。此故障原因是分流电阻断路、短路或变值。常见为R×10Ω挡。

c.测量误差大。此故障原因是分流电阻变值（阻值变化大，导致正误差超差；阻值变小，导致负误差）。

d.指示没有规律，量程难以控制。此故障原因多为转换开关位置窜动（调整位置，安装正确后即可解决）。

③直流电压挡故障。

a.指针不偏转，示值始终为零。此故障原因为分压附加电阻断线或表笔断线。

b.误差大。此故障原因是附加电阻的阻值增加引起示值的正误差，阻值减小引起示值的负误差。

c.正误差超差并随着电压量程变大而严重。此故障原因为表内电压电路元件受潮而漏电，电路元件或其他元件漏电，印制电路板受污、受潮、击穿、电击炭化等引起漏电。修理时，刮去烧焦的纤维板，清除粉尘，用酒精清洗电路后烘干处理。严重时，应用小刀割铜箔与铜箔之间电路板，从而使绝缘良好。

d.不通电时指针有偏转，小量程时更为明显。此故障原因是由于受潮和污染严重，使电压测量电路与内置电池形成漏电回路。处理方法同上。

④交流电压、电流挡故障。

a.于交流挡时指针不偏转、示值为零或很小。此故障原因多为整流元件短路或断路，或引脚脱焊。检查整流元件，如有损坏应更换，有虚焊时应重焊。

b.于交流挡时示值减少一半。此故障是由整流电路故障引起的，即全波整流电路局部失效而变成半波整流电路，使输出电压降低。更换整流元件，故障即可排除。

c.于交流电压挡时指示值超差。此故障是串联电阻阻值变化超过元件允许误差而引起的。当串联电阻阻值降低、绝缘电阻降低、转换开关漏电时，将导致指示值偏高。相反，当串联电阻阻值变大时，将使指示值偏低而超差。应采用更换元件、烘干和修复转换开关的办法排除故障。

d.于交流电流挡时指示值超差。此故障原因为分流电阻阻值变化或电流互感器发生匝间短路。更换元器件或调整修复元器件排除故障。

e.于交流挡时指针抖动。此故障原因为表头的轴尖配合太松，修理时指针安装不紧，转动部分质量改变等，由于其固有频率刚好与外加交流电频率相同，从而引起共振。尤其是当电路中的旁路电容变质失效而没有滤波作用时更为明显。排除故障的办法是修复表头或更换旁路电容。

⑤电阻挡故障。

a.电阻常见故障是各挡位电阻损坏（原因多为使用不当，用电阻挡误测电压造成）。使用前，用手捏两表笔，如指针摆动则说明对应挡电阻烧坏，应予以更换。

b. R×1挡两表笔短接之后，调节调零电位器不能使指针偏转到零位。此故障多是由于万用表内置电池电压不足，或电极触簧受电池漏液腐蚀生锈，从而造成接触不良。此类故障在仪表长期不更换电池情况下出现最多。如果电池电压正常，接触良好，调节调零电位器后指针偏转不稳定，没有办法调到欧姆零位，则多是调零电位器损坏。

c.在R×1挡可以调零，其他量程挡调不到零，或只是R×10k、R×100k挡调不到零。此故障的原因是由于分流电阻阻值变小，或者高阻量程的内置电池电压不足。更换电阻元件或叠层电池，故障就可排除。

d.在R×1、R×10、R×100挡测量误差大。在R×100挡调零不顺利，即使调到零，但经几次测量后零位调节又变为不正常。出现这种故障是由于转换开关触点上有黑色污垢，使接触电阻增加且不稳定，通过各挡开关触点直至露出银白色为止，保证其接触良好，可排除故障。

e.表笔短路，表头指示不稳定。此故障原因多是由于线路中有假焊点，电池接触不良或表笔引线内部断线。修复时应从最容易排除的故障做起，即先保证电池接触良好，表笔正常；如果表头指示仍然不稳定，就需要寻找线路中假焊点加以修复。

f.在某一量程挡测量电阻时严重失准，而其余各挡正常。此故障往往是由于转换开关所指的表箱内对应电阻已经烧毁或断线所致。

g.指针不偏转，电阻示值总是无穷大。此故障原因大多是由于表笔断线，转换开关接触不良，电池电极与引出簧片之间接触不良，电池日久失效已没有电压，调零电位器断路。找到具体故障原因之后作针对性的修复，或更换内置电池，故障即可排除。

（5）机械式万用表的选用　万用表的型号很多，而不同型号之间功能也存在差异。因此在选购万用表时，通常要注意以下几个方面。

①若用于检修无线电等弱电子设备，在选用万用表时一定要注意以下三个方面：

a.万用表的灵敏度不能低于20kΩ/V，否则在测试直流电压时，万用表对电路的影响太大，而且测试数据也不准。

b.对于装修电工，应选外形稍小的万用表，如50型U201等即可满足要求。如需要选择好一点的表，可选择NMF47或MF50型万用表。

c.频率特性选择（俗称是否抗峰值）方法是：用直流电压挡测高频电路（如彩色电视机的行输出电路电压）看是否显示标称值，如是则说明频率特性高，如指示值偏高则说明频率特性差（不抗峰值）。则此表不能用于高频电路的检测（最好不要选择此种类）。此项对于装修电工来说，选择时不是太重要，因为装修电工测试的多为50Hz交流电。

②检修电力设备（如电动机、空调、冰箱等）时，选用的万用表一定要有交流电流测试挡。

③检查表头的阻尼平衡。首先进行机械调零，将表在水平、垂直方向来回晃动，指针不应该有明显的摆动；将表水平旋转和竖直放置时，指针偏转不应该超过一小格；将指针旋转360°时，指针应该始终在零附近均匀摆动。如果达到了上述要求，就说明表头在平衡和阻尼方面达到了标准。

（6）数字式万用表结构及使用　数字式万用表（见图1-29）是利用模拟/数字转换原理，将被测量模拟电量参数转换成数字电量参数，并以数字形式显示的仪表。它比指针式万用表具有精度高、速度快、输入阻抗高、对电路的影响小、读数方便准确等优点。

数字式万用表的使用如下：

首先打开电源，将黑表笔插入“COM”插孔，红表笔插入“V·Ω”插孔。

①电阻测量。将转换开关调节到Ω挡，将表笔测量端接于电阻两端，即可显示相应示值。如显示最大值“1”（溢出符号），必须向高电阻值挡位调整，直到显示为有效值为止。

为了保证测量准确性，在路测量电阻时，最好断开电阻的一端，以免在测量电阻时会在电路中形成回路，影响测量结果。

注意：不允许在通电的情况下进行在线测量，测量前必须先切断电源，并将大容量电容放电。

②“DCV”——直流电压测量。表笔测试端必须与测试端可靠接触（并联测量）。原则上由高电压挡位逐渐往低电压挡位调节测量，直到该挡位示值的1/3～2/3为止，此时的示值才是一个比较准确的值。

注意：严禁以小电压挡位测量大电压。不允许在通电状态下调整转换开关。

③“ACV”——交流电压测量。表笔测试端必须与测试端可靠接触（并联测量）。原则上由高电压挡位逐渐往低电压挡位调节测量，直到该挡位示值的1/3～2/3为止，此时的示值才是一个比较准确的值。

注意：严禁以小电压挡位测量大电压。不允许在通电状态下调整转换开关。

④二极管测量。将转换开关调至二极管挡位，黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，即可测量出正向压降值。

⑤晶体管电流放大系数h_EF的测量。将转换开关调至h_FE挡，根据被测晶体管选择“PNP”或“NPN”位置，将晶体管正确地插入测试插座即可测量到晶体管的h_FE值。

⑥开路检测。将转换开关调至有蜂鸣器符号的挡位，表笔测试端可靠的接触测试点，若两者在（20±10）Ω，蜂鸣器就会响起来，表示该线路是通的，不响则该线路不通。

注意：不允许在被测量电路通电的情况下进行检测。

⑦“DCA”——直流电流测量。小于200mA时红表笔插入mA插孔，大于200mA时红表笔插入A插孔，表笔测试端必须与测试端可靠接触（串联测量）。原则上由高电流挡位逐渐往低电流挡位调节测量，直到该挡位示值的1/3～2/3为止，此时的示值才是一个比较准确的值。

注意：严禁以小电流挡位测量大电流。不允许在通电状态下调整转换开关。

⑧“ACA”——交流电流测量。低于200mA时红表笔插入mA插孔，高于200mA时红表笔插入A插孔，表笔测试端必须与测试端可靠接触（串联测量）。原则上由高流挡位逐渐往低电流挡位调节测量，直到该挡位示值的1/3～2/3为止，此时的示值才是一个比较准确的值。

注意：严禁以小电流挡位测量大电流。不允许在通电状态下调整转换开关。

（7）数字式万用表常见故障与检修　

①仪表没有显示。首先检查电池电压是否正常（一般用的是9V电池，新的也要测量）。其次检查熔丝是否正常，若不正常则予以更换；检查稳压块是否正常，若不正常则予以更换；限流电阻是否开路，若开路则予以更换。再查：检电电路板上的线路是否有腐蚀或短路、断路现象（特别是主电源电路线），若有则应进行清洗电路板，并及时做好干燥和焊接工作。如果一切正常，测量显示集成块的电源输入的两脚，测试电压是否正常，若正常则该集成块损坏，必须更换该集成块；若不正常则检查其他有没有短路点，若有则要及时处理好；若没有或处理好后还不正常，说明该集成块已经内部短路，则必须更换。

②电阻挡无法测量。首先从外观上检查电路板，在电阻挡回路中有没有连接电阻烧坏，若有则必须立即更换；若没有则要对每一个连接元件进行测量，有坏的及时更换；若外围都正常，则说明测量集成块损坏，必须更换。

③电压挡在测量。高压时示值不准，或测量稍长时间示值不准甚至不稳定。此类故障大多是由于某一个或几个元件工作功率不足引起的。若在停止测量的几秒内，检查时会发现这些元件发烫，这是由于功率不足而产生了热效应所造成的，同时形成了元件的变值（集成块也是如此），则必须更换该元件（或集成块）。

④电流挡无法测量。此故障多数是由于操作不当引起的，检查限流电阻和分压电阻是否烧坏，若烧坏则应予以更换；检查到放大器的连线是否损坏，若损坏则应重新连接好；若不正常，则更换放大器。

⑤示值不稳，有跳字现象。检查整体电路板是否受潮或有漏电现象，若有则必须清洗电路板并作好干燥处理；输入回路中有没有接触不良或虚焊现象（包括测试笔），若有则必须重新焊接；检查有没有电阻变质或刚测试后有没有元件发生超正常的烫手现象（这种现象是由于其功率降低引起的），若有则应更换该元件。

⑥示值不准。这种现象主要是由测量通路中的电阻值或电容失效引起的，则更换该电容或电阻；检查该通路中的电阻阻值（包括热反应中的阻值），若阻值变值或热反应变值，则予以更换该电阻；检查A/D转换器的基准电压回路中的电阻、电容是否损坏，若损坏则予以更换。

1.4.2　兆欧表

兆欧表俗称摇表，又称绝缘电阻表，如图1-30所示。兆欧表主要用来测量设备的绝缘电阻，检查设备或线路有没有漏电现象、绝缘损坏或短路。

与兆欧表指针相连的有两个线圈，其中之一同表内的附加电阻RF串联，另外一个和被测电阻R串联，然后一起接到手摇发电机上。用手摇动发电机时，两个线圈中同时有电流通过，使两个线圈上产生方向相反的转矩，指针就随着两个转矩的合成转矩的大小而偏转某一角度，这个偏转角度取决于两个电流的比值，附加电阻是不变的，所以电流值仅取决于待测电阻的大小。图1-31所示为兆欧表的工作原理与线路。

注意：在测量额定电压在500V以上的电气设备的绝缘电阻时，必须选用1000～2500V兆欧表。测量500V以下电压的电气设备，则应选用500V兆欧表。

使用兆欧表时注意事项如下：

①正确选择其电压和测量范围。

②选用兆欧表外接导线时，应选用单根的铜导线。绝缘强度要求在500V以上，以免影响精确度。

③测量电气设备绝缘电阻时，必须先断开设备的电源，在无电情况下测量。对较长的电缆线路，应放电后再测量。

④兆欧表在使用时要远离强磁场，并且平放。

⑤在测量前，兆欧表应先做一次开路试验及短路试验。指针在开路试验中应指到“∞”（无穷大）处；而在短路试验中能摆到“0”处，表明兆欧表工作状态正常，方可测电气设备。

⑥测量时，应清洁被测电气设备表面，避免引起接触电阻大，测量结果有误差。

⑦在测电容器时需注意，电容器的耐压必须大于兆欧表发出的电压值。测完电容器后，必须先取下兆欧表线再停止摇动手柄，来防止已充电的电容器向兆欧表放电而损坏。测完的电容器要进行放电。

⑧兆欧表在测量时，要注意兆欧表上标有“L”端子接电气设备的带电体一端，而标有“E”接地的端子应接电气设备的外壳或地线，如图1-32（a）所示。在测量电缆的绝缘电阻时，除把兆欧表“接地”端接入电气设备地之外，另一端接线路后，还要再将电缆芯之间的内层绝缘物接“保护环”，以消除因表面漏电而引起的读数误差，如图1-32（b）所示。图1-32（c）所示为测线路中的绝缘电阻，图1-32（d）所示为测照明线路绝缘电阻，图1-32（e）所示为测架空线路对地绝缘电阻。

⑨在天气潮湿时，应使用“保护环”以消除绝缘物表面泄流，使被测绝缘电阻比实际值偏低。

使用完兆欧表后应对电气设备进行一次放电。

使用兆欧表时，必须保持一定的转速，按兆欧表的规定一般为120r/min左右，在1min后取一稳定读数。测量时不要用手触摸被测物及兆欧表接线柱，以防触电。

摇动兆欧表手柄，应先慢再快，待调速器发生滑动后，应保持转速稳定不变。如果被测电气设备短路，指针摆动到“0”时，应停止摇动手柄，以免兆欧表过电流发热烧坏。

1.4.3　钳形电流表

钳形电流表主要用于测量焊机电流，由电流表头和电流互感线圈等组成。钳形电流表的外形及结构如图1-33所示。

使用钳形电流表时应注意事项如下：

①在使用钳形电流表时，要正确选择钳形电流表的挡位位置。测量前，根据负载的大小粗估一下电流数值，然后从大挡往小挡切换。换挡时，被测导线要置于钳形电流表卡口之外。

②检查指针在不测量电流时是否指向零位，若未指向零位，应用小螺丝刀调整表头上的调零螺钉使指针指向零位。

③测量电动机电流时，扳开钳口，将一根电源线放在钳口中央位置，然后松手使钳口闭合。如果钳口接触不良，应检查是否弹簧损坏或有脏污。

④在使用钳形电流表时，要尽量远离强磁场。

⑤测量小电流时，如果钳形电流表量程较大，可将被测导线在钳形电流表口内多绕几圈，然后去读数。实际的电流值应为仪表读数除以导线在钳形电流表上绕的匝数。