1.3 玩转指针式万用表
使用万用表前,首先应进行装电池、插表笔、表头机械调零等准备工作,然后根据测量对象选择挡位和量程。测量中还应注意防止读数误差。
1.3.1 基本使用方法
由于电阻挡必须使用直流电源,因此,使用前应给万用表装上电池。一般万用表的电池盒设计在表背面,如图1-30所示为MF47万用表背面的电池盒。打开电池盒盖后,可见两个电池仓,如图1-31所示。左边是低压电池仓,装入一枚1.5V的2号电池。右边是高压电池仓,装入一枚15V的层叠电池。
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图1-30 万用表的电池盒
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图1-31 低压与高压电池仓
接下来将表笔(测试棒)插入万用表插孔中,一般习惯上将红表笔插入“+”表笔插孔,黑表笔插入“-”表笔插孔,如图1-32所示。这时,这只万用表就可以正常使用了。
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图1-32 连接表笔
(1)机械调零
万用表在使用前,还应检查表针是否指在机械零位上。即表针在静止时,是否准确指在刻度线最左边的“0”位上。如表针指示不在“0”位上,应如图1-33所示,用小螺钉旋具缓慢旋转表头下边的机械调零器,调节表针的静止位置使其准确指“0”。
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图1-33 机械调零
(2)选择挡位和量程
万用表的挡位和量程如图1-34所示。使用万用表进行测量时,首先应根据测量对象选择相应的挡位,然后根据测量对象的估计大小选择合适的量程。例如,测量220V市电,可选择“交流电压250V”挡。如果无法估计测量对象的大小,则应先选择该挡位的最大量程,然后逐步减小,直至能够准确读数。
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图1-34 挡位和量程
(3)正确读数
测量时应注意,尽量使表针偏转角度大一些,即使表针指示在刻度线的中间及偏右位置,如图1-35所示。因为万用表表针偏转角度较大时测量精度较高,特别是电阻、电容、电感、电平等非线性刻度线,中间及偏右位置较准确。
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图1-35 指针偏转大些较准确
读数时,眼睛应垂直于表面观察表针,才能正确读数。如果视线不垂直,将会产生视差,使得读数出现误差,如图1-36所示。为了消除视差,MF47等万用表在表面的标度盘上都装有反光镜,如图1-37所示。读数时,应移动视线使表针与反光镜中的表针镜像重合,这时的读数无视差。
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图1-36 读数视差
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图1-37 反光镜消除视差
1.3.2 测量直流电流
测量直流电流时,万用表构成的电流表应串入被测电路,如图1-38所示。既可以串入电源正极与被测电路之间,也可以串入被测电路与电源负极之间。
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图1-38 串联测量电流
测量500mA及其以下直流电流时,转动万用表上的测量选择开关至所需的“mA”挡,如图1-39所示。测量0.55A的直流电流时,将测量选择开关置于“500mA”挡,并将正表笔改插入“5A”专用插孔,如图1-40所示。
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图1-39 选择电流挡位
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图1-40 测量大电流时
如图1-41所示为测量晶体管集电极电流示意图。首先断开电源开关S,并切断电阻Rc与VT集电极之间的连接,在集电极回路形成一个开口。然后将万用表正表笔接回路开口处Rc一侧,负表笔接VT集电极,接通电源开关S,表针即指示出被测晶体管的集电极电流值。
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图1-41 测量晶体管集电极电流
1.3.3 测量直流电压
测量直流电压时,万用表构成直流电压表,并接于被测电压两端。例如,如图1-42所示电路中,需测量电阻R2上的压降,将电压表并接于R2上即可。
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图1-42 并联测量电压
测量1000V及其以下直流电压时,转动万用表上的测量选择开关至所需的“直流V”挡,如图1-43所示。测量1000~2500V的直流电压时,将测量选择开关置于“直流1000V”挡,并将正表笔改插入“2500V”专用插孔,如图1-44所示。
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图1-43 选择直流电压挡位
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图1-44 测量直流大电压时
如图1-45所示为测量晶体管发射极电压(Re上的压降)的示意图。将正表笔接VT发射极、负表笔接地(即万用表并接于电阻Re上),表针即指示出被测晶体管的发射极电压值。
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图1-45 测量晶体管发射极电压
1.3.4 测量交流电压
测量交流电压与测量直流电压相似,不同之处是两表笔可以不分正、负。测量1000V及其以下交流电压时,转动万用表上的测量选择开关至所需的“交流V”挡,如图1-46所示。测量1000~2500V的交流电压时,将测量选择开关置于“交流1000V”挡,并将正表笔改插入“2500V”专用插孔,如图1-47所示。
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图1-46 选择交流电压挡位
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图1-47 测量交流大电压时
如图1-48所示为测量电源变压器次级电压示意图。万用表两表笔不分正、负分别接电源变压器次级两引出端,表针即指示出被测交流电压值。
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图1-48 测量变压器次级电压
1.3.5 测量电阻
测量电阻时,根据被测电阻的估计值,转动万用表上的测量选择开关至适当的“Ω”挡。接着要先进行欧姆挡校零,方法是将万用表两表笔短接,调节欧姆挡调零旋钮,使表针准确指向“0Ω”(位于刻度线最右边),如图1-49所示。测量中每次变换挡位后,均应重新校零。
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图1-49 欧姆挡校零
测量非在路的电阻时,将万用表两表笔(不分正、负)分别接被测电阻的两端,表针即指示出被测电阻的阻值,如图1-50所示。
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图1-50 测量电阻
测量电路板上的在路电阻时,应如图1-51所示将被测电阻的一端从电路板上焊开,然后再进行测量。否则,由于电路和其他元器件的影响,测得的电阻值误差将很大。应该注意的是,测量电路电阻时应先切断电路电源,如电路中有电容则应先行放电,以免损坏万用表。
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图1-51 测量在路电阻
1.3.6 测量音频电平
音频信号也是一种交流信号,因此测量音频电平使用万用表的交流电压挡,一般使用“交流10V”挡,转动万用表上的测量选择开关至“交流10V”挡即可。
表面上的音频电平刻度线是以交流电压10V挡为基准刻度的,0dB=0.775V,刻度范围为-10~+22dB。如图1-52所示读数为+17dB。
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图1-52 电平测量读数方法
如图1-53所示为测量音频放大器输出电平示意图。万用表两表笔不分正、负,一表笔接地,另一表笔串接一个0.1μF左右的隔直流电容C后接放大器输出端,表针即指示出被测音频电平值。
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图1-53 测量放大器输出电平
如果被测音频电平值超过+22dB,可选用交流电压挡的“50V”及其以上各挡位,但其读数应如表1-16所示加上修正量。例如,用“交流电压50V”挡测量时表针指示如图1-52所示,则其电平值应为+17dB(读数值)加上+14dB(50V挡修正量)等于+31dB。
表1-16 MF47型万用表测量音频电平时读数的修正量
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1.3.7 测量电容
测量电容时,采用10V/50Hz的交流电压作为信号源,因此万用表应置于“交流电压10V”挡。需要注意的是,10V/50Hz交流电压必须准确,否则,会影响测量的准确性。
测量时,通过电源变压器将交流220V市电降压后获得10V/50Hz交流电压。将被测电容C与万用表任一表笔串联后,再串接于10V交流电压回路中,如图1-54所示,表针便指示出被测电容C的容量。
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图1-54 测量电容
1.3.8 测量电感
测量电感也采用10V/50Hz的交流电压作为信号源,方法与测量电容相同。将被测电感L与万用表任一表笔串联后,再串接于10V交流电压回路中,如图1-55所示,表针便指示出被测电感L的电感量。
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图1-55 测量电感
1.3.9 测量晶体管直流参数
晶体管直流参数较常用的有晶体管直流放大倍数β、发射极开路时的集电极与基极间反向截止电流Icbo、基极开路时的集电极与发射极间反向截止电流Iceo。
(1)测量晶体管直流放大倍数
测量晶体管直流放大倍数β时,首先将万用表上的测量选择开关转动至“ADJ”(校准)挡位,两表笔短接,调节欧姆挡调零旋钮使表针对准hFE刻度线的“300”刻度,如图1-56所示。
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图1-56 测量前先校准
然后分开两表笔,将测量选择开关转动至“hFE”挡位,即可插入晶体管进行测量,如图1-57所示。万用表上的晶体管插孔,左半边供测量NPN型管用,右半边供测量PNP型管用。
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图1-57 测量放大倍数
例如,如图1-58所示为测量S9012晶体管,因为S9012是PNP型管,所以插入右半边插孔,这时万用表表针所指示的即为该管的直流放大倍数β值。
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图1-58 测量晶体管示例
(2)测量晶体管集电极与基极间反向截止电流
测量晶体管集电极与基极间反向截止电流Icbo时,万用表置于“Ω×1k”挡,并短接两表笔后调节欧姆挡调零旋钮,使表针准确地指在“0Ω”,如图1-59所示。
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图1-59 测量前先欧姆挡调零
调零结束后分开两表笔。将被测晶体管发射极悬空,基极插入“e”插孔,集电极插入“c”插孔,如图1-60所示。由于此时满度电流值为60μA,可看0~10的线性刻度,将读数乘以6μA即是被测晶体管的Icbo值。
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图1-60 测量Icbo
(3)测量晶体管集电极与发射极间反向截止电流
测量晶体管集电极与发射极间反向截止电流Iceo时,万用表仍用“Ω×1k”挡,被测晶体管基极悬空,发射极插入“e”插孔,集电极插入“c”插孔,如图1-61所示。读数方法与测量Icbo相同。
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图1-61 测量Iceo
如果被测晶体管的Iceo值大于60μA,可改用万用表的“Ω×100”挡进行测量(换挡后应重新校零),此时满度电流值为600μA,如图1-62所示。仍然观察0~10的线性刻度,将读数乘以60μA即得到被测晶体管的Iceo值。
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图1-62 测量较大的Iceo