2.8 指针式万用表

万用表又叫多用表,它具有多种用途、多种量程、携带方便等优点,因此被广泛应用。万用表有两种:一种是指针式万用表,具有直观、明了的特点,其指针的偏转与被测量保持一定的对应关系;另一种数字式万用表,它以数字形式(不连续、离散形式)显示被测量。两种万用表各有特点。数字式万用表具有读数准确、精度高、电压灵敏度高、电流档内阻小、测量种类和功能齐全、使用方便等优点,但不足之处是不能反映被测量的连续变化过程及变化趋势;测量动态量时数字跳跃。

指针式万用表与数字式万用表在使用上主要有以下几个区别:

数字式万用表可以定量地测量电容器的电容量,而指针式万用表只能够定性地判断电容器性能的好、坏。

“定量地测量电容器的电容量”这种功能,对于维修电工而言,是十分有用的。因为各种电容器,(特别是电解电容器),长期(3~5年)使用后,会出现“老化”现象,导致电容量下降,影响电气装置的工作。因此,及时发现电容器的老化程度,及时更换,防患于未然,是十分重要的。一般电容器的电容量比额定容量下降10%之后,就应该予以更换。

维修工作中,常见的需要检测的电容器包括:1)电子电路中的大容量电解电容,一般是滤波电容;2)交流单相电动机的起动电容器;3)电子装置(如电视机)中的高压电容器。

相对来说,数字式万用表的使用相对简单,因此本节以MF-47型指针式万用表为例,介绍它的使用方法,其外形如图2-11所示。

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图2-11 MF-47型指针式万用表外形

1.万用表的主要用途

MF-47型指针式万用电表是高灵敏度磁电系整流式仪表,该仪表具有质量稳定、灵敏度高、测量范围广、造型美观、结构合理等特点,能测量交直流电压、交直流电流、直流电阻、音频电平、晶体管直流电流放大系数hFE、晶体管反向截止电流ICEOICBO、负载电流IL、负载电压VL及1.5V和9V电池的负载电压等。适用于工矿企业、大中等院校实验室、电工以及电子、电气生产线使用,也是家用电器维修人员和业余爱好者理想的测试仪表。

2.MF-47型指针式万用表的使用方法

使用前应检查指示器是否指示在标度尺的零位上,可通过调节测量机构上的机械调零器,使指示器与零位重合,然后将测试笔的红、黑两插头分别插入“+”“-”插孔内。

(1)测量直流电流

将选择开关旋转至与被测直流电流相应的量程上,并将红、黑两表笔串接在被测电路中即可测量(注意极性),读数视DCA标度尺。

测量5A电流时应将红插头插入“5A”插孔内,选择开关旋转至DC“5A”量程上,然后进行测量。

(2)测量直流电压

将选择开关旋转至与被测直流电压相应的量程上,然后将红、黑两表笔跨接于被测电路正负两端进行测量,读数视DCV标度尺。

测量1000V电压时应将红插头插入“1000V”插孔内,选择开关旋转至DC“500V”量程上,然后进行测量。

若配用FJ55—1型弱电流高压探头可测量0~25kV的高电压。测量时应先将高压探头的红、黑两表笔分别插入“+”“-”插孔内,再将选择开关旋转至DC“10V”量程上,并用鳄鱼夹可靠接地,然后进行测量。读数视DCV标度尺。

(3)测量交流电流

将选择开关旋转至与被测交流电流相应的量程上,然后将红、黑两表笔串接在被测电路中即可测量,读数视ACA标度尺。

测量5A电流时,应将红插头插入“5A”插孔内,选择开关旋转至AC“5A”量程上,然后进行测量。

(4)测量交流电压

将选择开关旋转至与被测交流电压相应的量程上,然后将红、黑两表笔跨接于被测电路两端进行测量,读数视ACV标度尺。

测量1000V电压时,应将红插头插入“1000V”插孔内,选择开关旋转至AC“500V”量程上,然后进行测量。

(5)测量直流电阻

将选择开关旋转至与被测电阻相应的量程上,并将红、黑两表笔短路,使指示器向“0Ω”方向偏转,然后调节零欧姆电位器,使指示器指示在“0Ω”位置上,再将表笔分开去测量被测电阻,读数视Ω标度尺。

当短路表笔,调节零欧姆电位器时,若指示器不能指示到“0Ω”位置,表示电池电压不足,须更换新电池。

直流电阻测量所用直流工作电源系R6型1.5V电池两只,6F22型9V电池一只。

(6)晶体管直流参数的测量

1)测量直流电压。将功能开关置于“+DC”位置,量程开关选放在接近被测电压的适当量程上,红表笔接被测电压的正极,黑表笔接被测电压的负极,指针向顺时针方向偏转表示被测电压是正电压,反之则表示被测电压为负电压,只要把功能开关置于“-DC”位置,指针即向逆时针方向偏转,不需要掉换表笔的极性。测量直流电压时按标度盘的第三条刻度线读取读数。

当被测电压值不能估计时,应先将量程开关放在最大量程上,并接在被测电路中先读取大约值,再将量程开关放在适当的位置上,使指针得到最大的偏转,读取被测电路的实际电值。在带电测量时,要注意操作安全。

2)测量直流电流。将功能开关置于“+DC”位置,量程开关放在被测电流相应的适当位置上。当被测电流大于0.5A时用2.5A量程进行测量。应将表笔插在“2.5A”和“∗”插孔内,量程开关放在电流量程位置,测量电流时,应将测量仪表串接在电路中,而不能将测量仪表直接跨接在高电位两端,否则,其内附熔丝会被熔断。

(7)直流电流放大系数hFE的测量

hFE就是集电极电流IC与基极电流IB之比,即hFE=IC/IB

测量方法:先将选择开关旋转至“R×10”量程上,并将表笔短路,使指示器向“0Ω”方向偏转,调节零欧姆电位器,使指示器指示在“0Ω”位置上,然后断开表笔,将被测晶体管E、B、C三引脚插入其相应的NPN或PNP测试座E、B、C插孔内,即可在hFE标度尺上读取其直流电流放大系数。

(8)反向截止电流ICEOICBO的测量

先将选择开关旋转至相应的R×1~R×1k量程上(视测量电流值大小决定),并将测表短路,调节零欧姆电位器,使指示器指示在“0Ω”位置上,然后断开表笔。

1)当测量ICEO时应将被测晶体管的C、E两引脚分别插入其相应的NPN或PNP的测试座C、E插孔内。

2)当测量ICBO时应将被测晶体管的C、B两引脚分别插入其相应的NPN或PNP测试座C、B插孔内。

ICEOICBO值均从LI标度尺上读取(标度尺满度电流值视所选电阻量程确定)。

(9)二极管的测量

使用仪表的R×1~R×1k量程均可测量二极管的正向电流IF和反向电流IP,测量前的准备与测量电阻相同,先调“0Ω”,然后将表笔接二极管两端(仪表“-”插孔为电池正极),读数视LI标度尺(标度尺满度电流值视所选电阻量程确定)。

用R×10(15mA)量程可检查发光二极管,当发光二极管发光时,可在LI、LV标度尺上读取其正向电流IF和正向电压VF

(10)音频电平的测量

在一定的负荷阻抗上,测得的音频电压称为“音频电平”。音频电平测量功能用以测量放大级的增益和线路输送的损耗,测量单位用“dB”表示,dB对电压、功率的关系是

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式中P1——在600Ω负荷阻抗上0dB的标称功率为1mW;

P2——被测功率;

V2——被测电压。

音频电平的标度尺按0dB=1mW,600Ω阻抗输送线标准设计:即

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音频电平标度尺以交流10V为基准,标度尺指示值为-10~22dB时,当读数大于22dB时,可在其他交流电压量程上测量,指示值按表2-2修正。

2-2 电平测量数值表

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测量方法与测量交流电压相同。当被测电路中带有直流成分时,可在表笔一端串接一只大于0.1μF的电容器即可测量。