万用表的电阻测量电路,实质上是一个多量程的电阻表。电阻表的基本测量原理如图所示。
根据欧姆定律可得流过表头的电流为:
式中:
RC—表头内阻;
RP—调零电位器电阻;
E—表内电池端电压;
RX—被测电阻;
当表内电池电压E、表头内阻RC和调零电位器电阻RP—定时,表头电流I与被测电阻RX之间存在一定的对应关系,即不同的被测电阻就会有不同的表头电流I。如果表头的刻度线直接按电阻值刻度,就可以直接读出电阻值的大小,所以测电阻值实际上仍是测电流值。
①当Rx=0时,表头电流I最大,调节调零电位器RP为Rp,使流过表头的电流I等于满偏电流,也就是说,当调节调零电位器之后,电阻由原来的沁调整到RP,所以表头电流,则指针达到电流满刻度位置,此处正对应着电阻为“0”刻度位置。
②当Rx=∞时,表头电流I=0,因此表头的机械零点位置正。
③当Rx为0~∞之间的任意值时,表头指针将指示在电流满刻度(电阻0刻度处)与机械零位(电阻∞刻度处)之间的相应位置上。由于流过表头的电流I与被测电阻RX之间不成比例,所以电阻刻度线的分度是不均匀的,如图所示。
电阻表刻度线
④当RX=RC+Rp时(Rc+RP为电阻表的总内阻)
。这时,表头指针正处于刻度线的几何中心位置,所指示的值称为欧姆中心值。可见,电阻刻度线几何中心所标的阻值(欧姆中心值)应等于电阻表的总内阻阻值。
电阻表的欧姆中心值确定了电阻表的有效测量范围。虽然电阻表刻度线的刻度具有从0~∞的范围,但是由于电阻表的刻度线刻度不均匀,使得实用的测量范只在0.1~10倍欧姆中心值之间。如果被测电阻超出该范围太大,则无法得到准确的测量结果。为使万用表能在较大范围内准确测量电阻值,万用表电阻测量电路都采用多量程的电阻表,为了共用一条电阻刻度线,可将欧姆中心值按10的倍率扩大,以扩大电阻测量的量程。例如RX1挡的欧姆中心值为50Ω,那么其他挡的欧姆中心值就取500Ω、5kΩ等,从而构成RXl、RX10、RX100等倍率挡的电阻表。
现在使用的指针万用表比较少了,数字万用表是瞬时取样式仪表。
它采用0.3秒取一次样来显示测量结果,有时每次取样结果只是十分相近,并不完全相同,这对于读取结果就不如指针式方便。
针式万用表内部结构简单所以成本较低,功能较少,维护简单,过流过压能力较强;
下面我们还是详细说一下指针式万用表故障常用维修方法:
1.检修前的初步鉴定
检修前,首先用一只符合要求的新电池放入表内,万用表置R×1、R×10、R×100或R×1k档,将两表笔短接,看表针有无指示;
若无指示,一般是保险管(0.5A)或表头线圈开路所致。
判断动圈是否损坏的方法是,用烙铁焊开表头接线一端,另取一只良好的万用表置R×1k档测其阻值;
同时观察动圈是否偏转,若表头动圈内阻为0Ω或无穷大,动圈不偏转,则可判断表头有故障:
内阻为0Ω表明动圈短路,无穷大为开路,表针不稳定为局部短路或接触不良,动圈不偏转说明其开路或被异物卡住,应进一步检查。
2.检修直流电压档、直流电流档
一般情况下,若万用表的直流电压档正常,则直流电流档大多也正常;若直流电压各档不正常;
则直流电流档大多也有问题,其中以开路较为常见。
比较合理的判断方法是从中间档开始检测,MF-30有50μA、0.5mA、5mA、50mA、500mA等档次,宜从5mA档开始:
如果5mA档无指示,问题一定在0.5mA或50μA档;
如果读数偏大,则故障在50mA或500mA档。
3.检修交流电压档、电阻档
在直流电压档、直流电流档正常的基础上,再进一步检查交流电压档和电阻档。
这两档的故障多表现为误差大、指针抖动、无读数和调不到零。
检修时,应先打开万用表后盖,观察有无明显的元件烧坏或导线脱焊等现象,然后根据原理图分析、判断:
误差大及无读数,一般是对应档的元件变值、局部短路、霉断;
指针抖动,多为两只整流管之一开路或相应元件开路;
Ω档调不到零,则多是电池耗尽、或电池正、负极片氧化,接触电阻增大所致;
若个别档调不到零(如R×1档),检查后又无明显故障,则多是量程开关接触电阻增大所致;
可用少量洁净的润滑油涂抹后再往复旋转几周,氧化严重的应用细砂纸打磨。
指针式万用表的正确测量使用方法
①测量种类、测量范围的选择要慎重,每一次拿起表棒准各测量时,都要复查一下转换开关的位置是否恰当.
②将红色表棒和黑色表棒分别与“+”端和“—”端连接.这样在测量时,通过色标可使红色表棒总与被测对象的正极、高电位接触,避免指针反指.
正确读数方法
①刻度盘标度尺分格对应的量值要分清.
②标度尺与转换开关的示值要对应.
③应使万用表的指针指示在1/2~2/3标度尺上,否则应改变测量量程,使被测量有一准确的读数.
正确测量方法
①测量电阻时应注意以下七点.
a.每次测量前必须调零,换欧姆挡后也要调零.
b.被测电阻不能带电,若电路有电容器,应先将电容器放电.
c.测大电阻时,不能用手接触导电部分,否则会给汲J量结杲带来严重误差.
d.万用表的电流是从“—”端流出的,即“—”端为内附电池的正极,“+”端为内附电池的负极.
e.测晶体管电阻时应将测量量程放在R×100或R×1k挡.若用R×1或R×10挡测量可能会烧坏晶体管,若用R×10k挡测量,则有可能会击穿晶体管.
f.不允许用万用表R×1、R×10挡测量微安表、检流计、标准电池等的内阻.
g.测量间歇时,应防止两根表棒短路,浪费电池能量.
②测量电流、电压时应注意以下七点.
a.测量电流时,万用表串人电路,红色表棒接被测对象正极,黑色表棒接被测对象负极.
b.测量电压时,万用表并人电路,红色表棒接被测对象高电位,黑色表棒接至低电位.
c.测试中需转换量程时,应将表棒离开测试点,以免转换开关因接触点打火而被烧毁.
d.若不知被测对象的大小,应先将万用表放置在最大测量量程,视指针偏转情况再逐步减小测量量程.
e.在测试高电压时,宜单手操作.先将黑色表棒置零电位处,再用同一只手将红色表棒去接触被测端.
f.若被测量波形为方波、矩齿波、三角波等时,测量结果偏差较大.
g.测量完毕,应将万用表的转换开关放至交流电压最高挡.
①测量种类、测量范围的选择要慎重,每一次拿起表棒准各测量时,都要复查一下转换开关的位置是否恰当.
②将红色表棒和黑色表棒分别与“+”端和“—”端连接.这样在测量时,通过色标可使红色表棒总与被测对象的正极、高电位接触,避免指针反指.
正确读数方法
①刻度盘标度尺分格对应的量值要分清.
②标度尺与转换开关的示值要对应.
③应使万用表的指针指示在1/2~2/3标度尺上,否则应改变测量量程,使被测量有一准确的读数.
正确测量方法
①测量电阻时应注意以下七点.
a.每次测量前必须调零,换欧姆挡后也要调零.
b.被测电阻不能带电,若电路有电容器,应先将电容器放电.
c.测大电阻时,不能用手接触导电部分,否则会给汲J量结杲带来严重误差.
d.万用表的电流是从“—”端流出的,即“—”端为内附电池的正极,“+”端为内附电池的负极.
e.测晶体管电阻时应将测量量程放在R×100或R×1k挡.若用R×1或R×10挡测量可能会烧坏晶体管,若用R×10k挡测量,则有可能会击穿晶体管.
f.不允许用万用表R×1、R×10挡测量微安表、检流计、标准电池等的内阻.
g.测量间歇时,应防止两根表棒短路,浪费电池能量.
②测量电流、电压时应注意以下七点.
a.测量电流时,万用表串人电路,红色表棒接被测对象正极,黑色表棒接被测对象负极.
b.测量电压时,万用表并人电路,红色表棒接被测对象高电位,黑色表棒接至低电位.
c.测试中需转换量程时,应将表棒离开测试点,以免转换开关因接触点打火而被烧毁.
d.若不知被测对象的大小,应先将万用表放置在最大测量量程,视指针偏转情况再逐步减小测量量程.
e.在测试高电压时,宜单手操作.先将黑色表棒置零电位处,再用同一只手将红色表棒去接触被测端.
f.若被测量波形为方波、矩齿波、三角波等时,测量结果偏差较大.
g.测量完毕,应将万用表的转换开关放至交流电压最高挡.
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