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万用表的使用知识

万用表是电子制作中必备的测试工具。它具有测量电流、电压和电阻等多种功能。
　　 本节将介绍万用表的结构和使用万用表的方法。同学们应努力学会使用万用表。
　　一、观察和了解万用表的结构。
　　 万用表种类很多，外形各异，但基本结构和使用方法是相同的。常用万用表的结构和外形见彩页附图。
　　 万用表面板上王要有表头和选择开关。还有欧姆档调零旋钮和表笔插孔。下面介绍各部分的作用：

　　（一）表头
　　 万用表的表头是灵敏电流计。表头上的表盘印有多种符号，刻度线和数值（如图3-4（B））。符号A一V一Ω表示这只电表是可以测量电流、电压和电阻的多用表。表盘上印有多条刻度线，其中右端标有“Ω”的是电阻刻度线，其右端为零，左端为∞，刻度值分布是不均匀的。符号“－”或“DC”表示直流，“～”或“AC”表示交流，“～” 表示交流和直流共用的刻度线。刻度线下的几行数字是与选择开关的不同档位相对应的刻度值。
　　 表头上还设有机械零位调整旋钮，用以校正指针在左端指零位。
　　 （二）选择开关
　　 万用表的选择开关是一个多档位的旋转开关。用来选择测量项目和量程。（如图3一4（B））。一般的万用表测量项目包括：“mA”；直流电流、“V”：直流电压、“V”：交流电压、“Ω”：电阻。每个测量项目又划分为几个不同的量程以供选择。
　　 （三）表笔和表笔插孔
　　 表笔分为红、黑二只。使用时应将红色表笔插入标有“＋”号的插孔，黑色表笔插入标有“－”号的插孔。

二、万用表的使用方法
　　 （一）万用表使用前，应做到：
　　 1．万用表水平放置。
　　 2．应检查表针是否停在表盘左端的零位。如有偏离，可用小螺丝刀轻轻转动表头上的机械零位调整旋钮，使表针指零。
　　 3．将表笔按上面要求插入表笔插孔。
　　 4．将选择开关旋到相应的项目和量程上。就可以使用了。
　　 （二）万用表使用后，应做到：
　　 1．拔出表笔。
　　 2．将选择开关旋至“OFF”档，若无此档，应旋至交流电压最大量程档，如“又1000V”档。
　　 3．若长期不用，应将表内电池取出，以防电池电解液渗漏而腐蚀内部电路。
　　用万用表测量电压和电流
　　 在电子制作中，常常用万用表测量电路中的电压和电流。
　　 将发光二极管和电阻、电位器接成图3-4的电路，旋转电位器使发光二极管正常发光。发光二极管是一种特殊的二极管，通人一定电流时，它的透明管壳就会发光。发光二极管有多种颜色，常在电路中做指示灯。我们将利用这个电路练习用万用表测量电压和电流。

一）测量直流电压
　　 以Jo411型万用表为例。测量步骤是：
　　 1．选择量程。万用表直流电压档标有“V”，有2.5伏、10伏、50伏、250伏和500伏五个量程。根据电路中电源电压大小选择量程。由于电路中电源电压只有3伏，所以选用10伏档。若不清楚电压大小，应先用最高电压档测量，逐渐换用低电压档。
2．测量方法。万用表应与被测电路并联。红笔应接被测电路和电源正极相接处，黑笔应接被测电路和电源负极相接处（如图3-4）。


图3一4用万用表测电压　　
　　3．正确读数。仔细观查表盘，直流电压档刻度线是第二条刻度线，用10V档时，可用刻度线下第三行数字直接读出被测电压值。注意读数时，视线应正对指针。
　　技能训练　　用万用表测量电压
　　 目的　　练习连接电路和使用万用表测量电压。
　　 器材　　电池二节（放在电池盒中）100fll／8W固定电阻，470t1电位器、发光二极管、导线、万用表。
　　 步骤
　　 （1）按图3-4连接电路。电路不做焊接。可采用图3-5所示方法将导线两端绝缘皮剥去，缠绕在元件接点或引线上。注意相邻接点间引线不可相碰。

电路的连接方法
　　（2）检查电路无误后接通电源，旋转电位器发光二极管亮度将发生变化。使发光二极管亮度适中。
　　 （3）将万用表按前面讲的使用前应做到的要求准备好，并将选择开关置于Vl0伏档。
　　 （4）手持表笔绝缘杆，将正负表笔分别接触电池盒正负两极引出焊片，测量电源电压。正确读出电压数值。
　　 记录：电源电压为上　　伏。
　　 （5）将万用表红黑表笔按图3一4接触发光二极管两引脚，测量发光二极管两极间电压。正确读出电压数值。
　　 记录：发光二极管两端电压为　　伏。
　　 （6）用万用表测量固定电阻器两端电压。首先判断正负表笔应接触的位置，然后测量。
　　 记录：固定电阻器两端电压为　　伏。
　　 在以上三步的测量中，哪一项电压值若小于2.5伏，可将万用表选择开关换为V2.5伏档再测量一次，比较两次测量结果（换量程后应注意刻度线的读数）。
　　 （7）测量完毕，断开电路电源。按前面讲的万用表使用后应做到的要求收好万用表。

（二）测量直流电流
　　 1．选择量程：万用表直流电流档标有“mA”有1mA、1omA、100mA三档量程。选择量程，应根据电路中的电流大小。如不知电流大小，应选用最大量程。
　　 2．测量方法：万用表应与被测电路串联。应将电路相应部分断开后，将万用表表笔接在断点的两端。红表笔应接在和电源正极相连的断点，黑表笔接在和电源负极相连的断点（如图3－6）。

图3－6　　用万用表测量电流
　　3．正确读数：直流电流档刻度线仍为第二条，如选100mA档时，可用第三行数字，读数后乘10即可。
　　技能训练　　用万用表测量电流。
　　 目的　　练习使用万用表测量直流电流。
　　 器材　　仍使用图3－4（测电压）的电路、万用表。
　　 步骤
　　 （1）按图3－4连接电路，使发光二极管正常发光。
　　 （2）按前面讲的使用前的要求准备好万用表并将选择开关置于mA档100mA量程。
　　 （3）如图3－6，断开电位器中间接点和发光二极管负极间引线，形成“断点”。这时，发光二极管熄灭。
　　 （4）将万用表串接在断点处。红表笔接发光二极管负极，黑表笔接电位器中间接点引线。这时，发光二极管重新发光。万用表指针所指刻度值即为通过发光二极管的电流值。
　　 （5）正确读出通过发光二极管的电流值。
　　 记录：通过发光二极管的电流为　　毫安。
　　 （6）旋转电位器转柄，观察万用表指针的变化情况和发光二极管的亮度变化，可以看出：　　　　　　　　　　　。
　　 记录：通过发光二极管的最大电流是　　毫安。最小电流是　　毫安。
　　 通过以上操作，我们可以进一步体会电阻器在电路中的作用。
　　 （7）测量完毕，断开电源，按要求收好万用表。

四、用万用表测且电区和测试电子元件
　　 （一）用万用表测量电阻
　　 万用表欧姆档可以测量导体的电阻。欧姆档用“Ω”表示，分为R×1、R×10、R×100和R×1K四档。有些万用表还有R×10k档。使用万用表欧姆档测电阻，除前面讲的使用前应做到的要求外，还应遵循以下步骤（参看图3－7）。
　　 1．将选择开关置于R×100档，将两表笔短接调整欧姆档零位调整旋钮，使表针指向电阻刻度线右端的零位。若指针无法调到零点，说明表内电池电压不足，应更换电池（如图3-7（A））。
　　 2．用两表笔分别接触被测电阻两引脚进行测量。正确读出指针所指电阻的数值，再乘以倍率（R×100档应乘100，R×1k档应乘1000……）。就是被测电阻的阻值（如图3-7（B））。
　　 3．为使测量较为准确，测量时应使指针指在刻度线中心位置附近。若指针偏角较小，应换用R×1k档，若指针偏角较大，应换用R×1O档或R×1档。每次换档后，应再次调整欧姆档零位调整旋钮，然后再测量（如图3-7（C））。
　　 4．测量结束后，应拔出表笔，将选择开关置于“OFF”档或交流电压最大档位。收好万用表。
　　 测量电阻时应注意：
　　 1.被测电阻应从电路中拆下后再测量。
　　 2．两只表笔不要长时间碰在一起。
　　 3．两只手不能同时接触两根表笔的金属杆、或被测电阻两根引脚，最好用右手同时持两根表笔（如图3-8）。
　　 5．长时间不使用欧姆档，应将表中电池取出。

根据需要选择万用表

众所周知，万用表是电子测试领域最基本的工具，也是一种使用广泛的仪器，由于其价格低廉、操作简单、功能齐全、使用广泛等特点，专业电子工程师使用上往往忽略以下问题：1.由于万用表的精度、分辨率不够，凭估测判断，往往导致“人为”的误差：2.由于各种万用表测试方法不同，在不同信号和非正弦波标准信号测试中万用表往往导致“误差”：3.操作上的安全性、可靠性和保护性：由于万用表本身的保护性差，测试中需要测试人员不能丝毫马虎，否则导致万用表不必要的损坏……，因此，根据本人多年的经验，劝告使用者，请根据需要选择您的万用表！

　　 那么如何选择万用表呢？

　　 一、根据需要，选择万用表的显示位数和精度。
　　 显示位数和精度是万用表二种最基本也是最重要的指标。二者关系紧密，一般来讲万用表显示位数越高精度也越高，反之相反。但是由于测量原理和各个生产厂家的质量标准不一样，在同一位数，有的万用表精度高，有的却差。譬如：同样是41/2万用表，有的型号精度高达0.025%而有的仅有0.8%。显示位数有二种方式：计数显示和位数显示。计数显示是万用表显示位数范围的实际表达，只不过由于人们习惯与传统叫法上的方便，一般用位数显示表达。譬如：3000位计数显示，表示万用表最高显示值可到3999而1000位计数显示只能到1999,在测量220VAC电压时，可明显看到3000位显示比1000位后多 1个小数位显示：这样分辨率上高一个数量级，这在高灵敏的微电信号调试与测试中，高灵敏度的万用表将会发生更大的作用。与此同时，计数显示与位数显示可以进行换算：先计算计数显示位数中有多少个0，然后把前面的数作为分数的分母，然后把该数减去1成为分子，就成为位数显示。譬如：3000位计数，位数为 32/3位。

　　 二、根据需要，选择万用表的测量方法和交流频响
　　 一般来讲，万用表的测量方法主要对交流信号测量而言，大家都知道交流信号很多种类和各种复杂情况，并且伴随交流信号频率的改变，出现各种频率响应，影响万用表的测量。万用表对交流信号的测量，一般有二种方法：平均值和真有效值测量。平均值测量一般是对纯正弦波而言，它采用估算平均的方法测量AC信号，而对非正弦波信号将会出现较大的误差，同时，如果正弦波信号出现谐波干扰时，其测量误差也会有很大改变，而真有效值测量，是用波形的瞬时峰值再乘以0.707来计算电流与电压，保证在失真和噪声系统中的精确读数。这样如果您需要检测普通的数字数据信号，用平均值万用表测量就不会到达真实的测量效果。同时交流信号的频响也至关需要，有的可高达100KHz。

　　 三、根据需要，选择万用表的功能和测量范围
　　 不同的万用表，其生产厂家将会设计不同的功能测量范围。一般来讲，普通的万用表都能测试交直流电压、电流、电阻、通断等，但是有的万用表为了降低成本不设置电流功能。在此基础上，有的万用表考虑使用方便，增加了些其它功能。譬如：二极管、“万用表电池测试”、三极管hef、电容、频率、温度等。现在由于电子技术的发展，有些有名的厂家，像“Tektronix、Fluke、Hp”等，在传统参数和元件的基础上，增加了更先进的功能，譬如：占空比测试， dBm值测试，最大、最小值记录保持功能等。总之万用表的功能将随着测试的需要，有经验的厂家将会创造更多更优越的功能。但是我们在追求万用表功能的基础上，也不能忽视其测量范围，同样测试电流，有的万用表可到20A，而有的却只有40mA或更小。

四、根据需要，选择您的万用表
　　 和大多数仪器一样，万用表自身也有测量稳定性，其测量结果的准确性与其使用时间、环境温湿度等相关。如果万用表的稳定性差，在使用一段时间后，万用表有时就会“自相矛盾”——测量结果不一致。因此有些厂家非常注意此方面的问题：如美国Fluke公司在最近新产品销售中允诺终身可溯源校准和保修。
　　 大多数维护工程师使用万用表，最担心万用表的保护性差，不经意中表笔线插错或测试档错误，导致万用表不必要的损害，影响工作。因此万用表的安全性非常重要，有些好的万用表自我保护性很好，像有些万用表插错表笔线时，会自动产生蜂鸣报警……这样万用表的选购，不要盲目贪图便宜，要实用、好用才行。

　　 五、根据需要，选用多功能的万用表
　　 像三节所述，由于电子科技的发展，很多万用表增加了许多功能。
　　 1.温度测量
　　 在电子维修时，有此功能的万用表方便您检验电子元件的发热程度，如焊接拔取元件时，测量温度防止损伤元器件。
　　 2.同时测量AC和DC分量
　　 在电子测试中，我们所碰到的信号并非是很纯真的交流或直流信号，我们需要观测波形的总真有效值（包括AC和DC部分），以便分析电路的功耗量，找出部分零件烧坏的原因——DC失调。
　　 3.dBm和毫伏值测量
　　 所谓dBm值测量，即低电平测量----dB值测量。dB一般用此公式表达：dB=20LogV测/V参。如果改变V参考电压，通过测试比较，我们可以测量相对应值：譬如用来分析电压发大器的电压增益。
　　 4.尖峰保持
　　 利用万用表真有效值测量，我们在此功能可以测量宽度大于0.25毫秒非规则交流信号的瞬时峰值电压，并且自动保持，有利于寻找元件和设备破坏的原因。
　　 5.△相对值测定
　　 利用此功能，我们可以进行相对值测定，即我们测试电压或电流与参考电压或电流的差值，电容相对模式可以清除读数中的杂散电容。

用机械万用表检测晶体管
万用表粗测晶体管时，万用表应置于电阻档，其等效电路如图1中虚线框内所示，其中以R0为等效内阻，U0为表内电压源。当万用表置于R×1、R×100、R×1k档时，U0＝1.5V。
　　 1、测二极管
　　万用表置R×lk档，两表笔分别接二极管的两极，若测得的电阻较小(硅管数干欧、锗管数百欧)，说明二极管的PN结处于正向偏置，则黑表笔接的是正极，红表笔接的是负极。反之二极管处于反向偏置时，呈现的电阻较大(硅管约数百千欧以上，锗管约数百干欧)，则红表笔接的是正极， 黑表笔接的是负极。若正反向电阻均为无穷大或均为零或比较接近，说明二极管内部开路或短路或性能变差。

由于发光二极管不发光时，其正反向电阻均较大且无明显差异，故一般不用万用表判断发光二极管的极性。常用的办法是将发光二极管与一数百欧(如330欧)电阻串联，然后加3V一5V的直流电压，若发光二极管亮，说明二极管正向导通，则与电源正端相接的为正极，与负端相接的为负极。如果二极管反接则不亮。要特别说明的是，不少人测试发光二极管的方法不正确。如用9V层叠电池直接点亮发光二极管，虽然可正常点亮，但这种作法在理论上是完全错误的。发光二极管的外特性与稳压二极管相同，导通时其端压为1.9V左右（5mm)。当它与电源相连时，回路中必须设置限流电阻，否则一旦外加电压超过导通压降，将由于过流而损坏。直接用层叠电池点亮时可正常点亮不损坏发光二极管，是因为层叠电池有较大的内阻，正是内阻起到了限流作用。如果用蓄电池或稳压电源直接点亮发光二极管，则由于内阻小，无法起到限流作用，顷刻将发光二极管烧毁。
　　 稳压二极管与变容二极管的PN结都具有正向电阻小反向电阻大的特点，其测量方法与普通二极管相同。但须注意：稳压二极管的反向电阻较普通二极管小。
　　 2、测晶体三极管
　　 利用万用表可以判别三极管的类型和极性，其步骤如下：
　　 ①判别基极B和管型时万用表置月×lk 档，先将红表笔接某一假定基极B，黑表笔分别接另两个极，如果电阻均很小(或很大)，而将红黑两笔对换后测得的电阻都很大(或很小)，则假定的基极是正确的。基极确定后，红笔接基 极，黑笔分别接另两个极时测得的电阻均很小，则此管为PNP型三极管，反之为NPN型。
②判别发射极E和集电极C。若被测管为PNP三极管，假定红笔接的是C极，黑笔接的是E极。用手指捏住 B、C两 极(或在B、C间串接十个100k电阻)但不要使B、C直接接触。若测得电阻较小(即Ic大)， 再将红黑两笔互换后测得的电阻较大(即Ic 小)，则红笔接的是集电极C，黑笔接的是发射 极E。如果两次测得的电阻相差不大说明管子的性能较差。按照同样方法可以判别NPN型三极管的极性。

万用表在家电维修中的使用

使用万用表需要注意：
　　 1).识别万用表各档的功能.
　　 2).测量三---四个电阻并记录.
　　 3).测交流电压并记录.
　　 4).测量直流电压并记录.
　　 万用表:主要用来测量交流直流电压.电流.直流电阻, 及晶体管电流放大位数等.现在常见的主要有数字式万用表和机械万用表两种.
　　 1)数字式万用表在万用表上会见到象图中所示的转换旋钮,旋钮所指的是次量的档位.
　　　 V~:表示的是测交流电压的档位.
　　　 V-:表示的是测直流电压档位.
　　　 MA:表示的是测直流电压的档位.
　　　 Ω(R):表示的是测量电阻的档位.
　　　 HFE:表示的是测量电阻的档位.
　　 万用表的红笔表示接外电路正极,黑笔表示接外电路负极.
优点:防磁.读数方便,准确(数字显示)......
　　 2)机械式万用表
　　 机械式万用表的外观和数字表有一定的区别, 但它们俩的转挡旋钮是差不多的,档位也基本相同.
在机械表上会见到有一个表盘如图,表盘上有八条刻度尺：
　　　标有"Ω"标记的是测电阻时用的刻度尺.
　　　标有"~"标记的是测交直流电压.直流电流时用的度尺刻.
　　　标有"HFE"标记的是测三极管时用的刻度尺.
　　　标有"LI"标记的是测量负载的电流.电压的刻度尺.
　　　标有"DB"标记的是测量电平的刻度尺.
　　 3)万用表的使用
　　 ①数字式万用表:测量前先打到测量的档位,要注意的是档位上所标的是量程,即最大值.
　　 ②机械式万用表:测量电流 电压的方法与数学式相同,但测电阴时,读数要乘以档位上的数值才是测量值.例如:现在打的档位是"X100"读数是200,测量传题是200X100=20000Ω
=20K,表盘上"Ω"尺是从左到右,从大到小,而其它的是从左到右,从小到大
　　 4).注意事项:
　　 ①调"零点"(机械表才有),在使用表前,先要看指针是指在左端"零位"上, 如果不是,则应小改锥慢慢旋表壳中央的"起点零位"校正螺丝,使指针指在零位上.
　　 ②万用表使用时应水平放置(机械才有)
　　 ③测试前要确定测量内容,将量程转换旋钮旋到所示测量的相应档位上,以免烧毁表头,如果不知道被测物理量的大小,要先从大量程开始试测.
　　 ④表笔要正确的插在相应的插口中.
　　 ⑤测试过程中,不要任意旋转档位变换旋钮.
　　 ⑥使用完毕后, 一定要将不用表档位变换旋钮调到交流电压的最大量程档位上.
　　 ⑦测直流电压电流时,要注意电压的正、负极,电流的流向,与表笔相接 (时)正确.