一、基本工作原理
“万用表”是万用电表的简称,它是我们制作中一个必不可少的工具。万用表能测量电流、电压、电阻、有的还可以测量的放大倍数,频率、容量大小、逻辑电位、分贝值等。万用表有很多种,现在流行的有机械指针式的和数字式的万用表。它们各有其优缺点;对于电子初学者,建议使用指针式万用表,因为它对我们熟悉一些电子知识原理很有帮助。下面主要介绍一下机械指针式万用表的测量原理。
此类万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表(微安表)做表头。当微小电流通过表头,就会有电流指示。但表头不能通过大电流,所以,必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压,从而测出电路中的电流、电压和电阻。下面分别给予介绍。
1.测直流电流原理。
在表头上并联一个适当的电阻(叫分流电阻)进行分流,就可以扩展电流量程。改变分流电阻的阻值,就能改变电流测量范围。
2.测直流电压原理。
在表头上串联一个适当的电阻(叫倍增电阻)进行降压,就可以扩展电压量程。改变倍增电阻的阻值,就能改变电压的测量范围。
3.测交流电压原理。
因为表头是直流表,所以测量交流时,需加装一个并、串式半波整流电路,将交流进行整流变成直流后再通过表头,这样就可以根据直流电的大小来测量交流电压。扩展交流电压量程的方法与直流电压量程相似。
4.测电阻原理。
在表头上并联和串联适当的电阻,同时串接一节电池,使电流通过被测电阻,根据电流的大小,就可测量出电阻值。改变分流电阻的阻值,就能改变电阻的量程。
二、万用表的使用
万用表(以105型为例)的表盘如右图所示。通过转换开关的旋钮来改变测量项目和测量量程。机械调零旋钮用来保持指针在静止处在左零位。“Ω”调零旋钮是用来测量电阻时使指针对准右零位,以保证测量数值准确。
万用表的测量范围如下:
直流电压:分5档—0-6V;0-30V;0-150V;0-300V;0-600V。
l交流电压:分5档—0-6V;0-30V;0-150V;0-300V;0-600V
l直流电流:分3档—0-3mA;0-30mA;0-300mA。
l电阻:分5档—R*1;R*10;R*100;R*1K;R*10K
测量电阻:--先将表棒搭在一起短路,使指针向右偏转,随即调整“Ω”调零旋钮,使指针恰好指到0。然后将两根表棒分别接触被测电阻(或电路)两端,读出指针在欧姆刻度线(第一条线)上的读数,再乘以该档标的数字,就是所测电阻的阻值。例如用R*100挡测量电阻,指针指在80,则所测得的电阻值为80*100=8K。由于“Ω”刻度线左部读数较密,难于看准,所以测量时应选择适当的欧姆档。使指针在刻度线的中部或右部,这样读数比较清楚准确。每次换档,都应重新将两根表棒短接,重新调整指针到零位,才能测准。
测量直流电压:--首先估计一下被测电压的大小,然后将转换开关拨至适当的V量程,将正表棒接被测电压“+”端,负表棒接被测量电压“-”端。然后根据该档量程数字与标直流符号“DC-”刻度线(第二条线)上的指针所指数字,来读出被测电压的大小。如用V300伏档测量,可以直接读0-300的指示数值。如用V30伏档测量,只须将刻度线上300这个数字去掉一个“0”,看成是30,再依次把200、100等数字看成是20、10既可直接读出指针指示数值。例如用V6伏档测量直流电压,指针指在15,则所测得电压为1.5伏。
测量直流电流:--先估计一下被测电流的大小,然后将转换开关拨至合适的mA量程,再把万用表串接在电路中,如图所示。同时观察标有直流符号“DC”的刻度线,如电流量程选在3mA档,这时,应把表面刻度线上300的数字,去掉两个“0”,看成3,又依次把200、100看成是2、1,这样就可以读出被测电流数值。例如用直流3mA档测量直流电流,指针在100,则电流为1mA。
测量交流电压:--测交流电压的方法与测量直流电压相似,所不同的是因交流电没有正、负之分,所以测量交流时,表棒也就不需分正、负。读数方法与上述的测量直流电压的读法一样,只是数字应看标有交流符号“AC”的刻度线上的指针位置。
正确使用,不仅能快速准确地判断出故障部位,而且能防止电器设备及万用表本身的损坏。
1.测量先看挡,不看不测量
每次拿起表笔准备测量时,务必再核对一下测量类别及量程选择开关是否拨对位置。为了安全,必须养成这种习惯。
2.测量不拨挡,测完拨空挡
测量中不能任意拨动选择旋钮,特别是测高压(如220V)或大电流(如0.5A)时,以免产生电弧,烧坏转换开关触点。测量完毕,应将量程选择开关拨到“?”位置。
3.表盘应水平,读数要对正
使用万用表应水平旋转,读数时视线应正对着表针。
4.量程要合适,针偏过大半
选择量程,若事先无法估计被测量大小,应尽量选较大的量程,然后根据偏转角大小,逐步换到较小的量程,直到指针偏转到满刻度的2/3左右为止。
5.测R不带电,测C先放电
严禁在被测电路带点的情况下测电阻。检查电器设备上的大容量器时,应先将短路放电后再测量。点击免费下载海量工程资料
6.测R先调零,换挡需调零
测量电阻时,应先将转换开关旋到电阻挡,把两表笔短接,旋“Ω”调零电位器,使指针指零欧后再测量。每次更换电阻挡时,都应重新调整欧姆零点。
7.黑负要记清,表内黑接“+”
红表笔为正极,黑表笔为负极,但电阻挡上黑表笔接内部电池的正极。
8.测I应串联,测U要并联
测量电流时,应将万用表串接在被测电路中;测量电压时,应将万用表并联在被测电路的两端。
9.极性不接反,单手成习惯
测量电流和电压时应特别注意红、黑表笔的极性不能接反,并且一定要养成单手操作的习惯以确保安全。
在汽车的检修过程中,检测电阻也是存在风险的,所以在汽车设计上规定,安全气囊系统采用黄色预警色,以与其他系统线路进行区分,对于想学习汽修技术的朋友来讲,要读懂汽车上的语言,黄色预警色,不能用万用表电阻档去检测。 在汽车要检测电阻时一定要千万小心,对于初学者来讲,更是如此,因为这其中存在一个风险。汽车的安全气囊系统采用点火的方式来引爆气囊中的药剂,如果我们不知道被测量系统是否与安全气囊有联系,误去检测了气囊点火电阻,有可能会引爆气囊,如果万一操作失误将气囊引爆,给车主造成损失的同时,可能还会伤害到我们自己! 为了避免这种情况出现,全球汽车均采用黄色线管和黄色插头来提醒维修检测人员,黄色是安全气囊相关的导线与连接器,禁止用检测电阻的方法去测量黄色线管内的线束,禁止采用测量电阻的方法检测黄色插头上的导线。 除了考虑我们自身和车辆的安全以外,我们还要读懂汽车的语言,汽车相当于病人,我们维修人员是汽车医生,医生就要有“医德”。 1、在用万用表检测诊断汽车故障时,可以根据需要分别选择测量电压、电阻和电流三种方式。对于初学者来讲,最安全的检测方法是采用测量电压的方法,这种方法对电路影响最小,除非小心使被测量电路短路。其次是测量电流,一定要将万用表串联进电路才能得到正确的测量结果。需要注意的是,测量完毕后,尽快将万用表恢复到检测电压的状态,防止下一次测量不小心引起短路,这在现场维修时非常重要! 2、养成好的测量习惯,不用针刺破线皮的方法进行检测,不给被检测车辆留下隐患。因为用针刺破线皮之后,虽然针眼小,时间久了会将潮气引入导线,造成导线内芯被腐蚀、生锈,时间长了会导致接触不良,造成新的故障。虽然这个时间过程一般较长,但作为专业技术人员来讲,只允许将车辆上的“病”治好,不允许增加新的故障隐患,这是职业道德问题!从细节上讲,还包括将拆开的固定卡子恢复正常,将剥开的绝缘层恢复正常等。