電工知識課堂:萬用表的分類和使用

萬用表是萬用電表的簡稱,萬用表因具有多項測量功能,操作簡單且攜帶方便,成為最常用、最基礎的電工電子測量儀表之一。對於廣大電工、家電維修、通信設備維修等從業人員,尤其是電工、電子技術初學者和無線電愛好者來說,掌握萬用表的使用方法和技巧是快速判斷元器件好壞、檢測電器設備線路(或電路)是否正常的基礎。因此,不僅要了解如何選用萬用表,而且還要掌握萬用表的基礎原理、使用方法和注意事項。

一、萬用表的分類

1、按表頭的構成分類

按工作表頭的構成萬用表可分為機械行(指針行)萬用表和數字顯示型(簡稱數字型)萬用表兩類。目前,常見的指針型萬用表有MF47、MF500等,常見的數字型萬用表有DT809、DT9205等。常見的指針型萬用表和數字型萬用表如下圖所示。

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2、按功能操作按鈕分類

按功能操作旋鈕萬用表可分為單旋鈕型萬用表和雙旋鈕型萬用表兩類。常見的單旋鈕型萬用表有MF47、DT9205等,而常見的雙旋型為MF500。

3、按測量功能分類

按測量功能萬用表可分為普通型萬用表和多功能型萬用表兩類。普通型萬用表只能測量電阻、電壓、電流,所以也叫三用表,並且測量的電流容量較小,如常見的MF500就屬於此類萬用表。二早期的多功能型萬用表僅增加了三極管放大倍數測量功能、大電流測量功能,如MF30和部分MF47型萬用表;後期生產的多功能型萬用表還增加了短路(通路)測量功能、電容測量功能,甚至有的萬用表還增加了欠電壓(電池電量不足)提示功能、自動延遲關機功能以及音頻電平、溫度、電感量、頻率測量和遙控器信號檢測等功能,並且多功能型萬用表的保護功能也越來越完善。

二、萬用表的構成

1、指針型萬用表的構成

指針型萬用表由磁電式表頭、功能旋轉、調零旋鈕、插孔、表筆、外殼等構成。

1)表頭

表頭由磁鐵、線圈、遊絲、錶針(指針)構成。當有微弱電流通過線圈時,它就會產生磁場,驅動錶針從左側向右側偏轉。電流越大,偏轉角度也越大。因為線圈採用線徑較細的漆包線繞制,所以需要通過電阻降壓限流為它供電,這樣才能獲得較大的量程範圍和較多的測量項目。

2)錶盤

錶盤上有大量的圖形、符號,並且還有多條刻度線。

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第1條刻度線是電阻檔的讀書,它的右端為“0”,左端為“無窮大(∞)”,所以讀數要從右向左讀,也就是說錶針越靠近右端,數值越小。

第2條刻度線是交流、直流電壓以及直流電流的讀數,它的左端為“0”,右端為最大值,所以讀數要從左向右讀,也就是說錶針越靠近右端,數值越大。如果量程開關的位置不同,即使錶針在同一位置,數值也是不同的。

第3條刻度線是為了提高0~10V交流電壓的讀數精度而設置的,它的左端為“0”,右端為“10V”,所以讀數要從左向右讀,也就是說錶針越靠近右端,數值越大。

第4條刻度線是分貝的讀數,它的左端為“-10dB”,右端為“+22dB”,所以讀數要從左向右讀,也就是說錶針越靠近右端,數值越大。

2、數字型萬用表的構成

數字型萬用表主要有兩大部分構成:第一部分是輸入與變換部分,其主要作用是通過電流/電壓轉換器(I/U轉換器)、交流/直流轉換器(AC/DC轉換器)、電阻/電壓轉換器(R/U轉換器)將各被測量轉換成直流電壓量,再通過量程旋轉,經放大和衰減電路送入模/數轉換器(A/D轉換器)進行轉換處理;第二部分是A/D轉換電路、譯碼電路與顯示部分,其構成和作用與直流數字電壓表的電路相同。因此,數字型萬用表是以直流數字電壓表作基礎表,配接與之成線性關係的直流電壓、交流電壓、電流、電阻變換器,即能將各自對應的電參量準確地用數字顯示出來。

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三、使用指針型萬用表的注意事項

1、應在無強磁場的條件下使用指針型萬用表,否則會導致其測量誤差過大。

2、在使用萬用表的過程中,不能用手去接觸表筆的金屬部分,一方面可以保證測量的準確性,另一方面可以保證人身安全。

3、測量電流與電壓時不能選錯檔位,否則容易損壞萬用表。另外,也不能在測量的同時切換檔位,尤其是在測量高壓或大電流時,更應注意。否則,容易產生電弧,燒燬開關觸點,如果需要切換檔位,應先拿開表筆,換好檔位後再測量。

4、當不清楚被測電壓或電流值時,應先用最高檔,然後再根據測量的結果選擇合適的檔位,以免錶針偏轉過大將錶針打彎或損壞表頭。不過,所選用的檔位越接近被測值時,測量的數值就越準確。

四、使用數字型萬用表的注意事項

1、如果無法預先估計被測電壓或電流的大小,則應先撥至最高量程檔測量一次,再根據實際情況逐步把量測減小到合適的位置。測量完畢,應將量程開關撥到最高電壓檔,並關閉電源開關。

2、滿量程時,儀表僅在最高位顯示數字“1”,其他位均消失,這時應選擇更高的量程。

3、測量電壓時,應將數字型萬用表與被測電路並聯;測量電流時,應將數字型萬用表與被測電路串聯,測直流電量時,不必考慮正、負極性。

4、當誤用交流電壓檔去測量交流電壓或誤用直流電壓檔去測量交流電壓時,顯示屏將顯示“000”或低位上的數字出現跳動。

5、測量時,不能將顯示屏對著陽光直曬,這樣不僅會導致顯示的數值不清晰,而且還會影響顯示屏的使用壽命,並且萬用表也不要在高溫的環境中存放。

6、禁止在測量高電壓(220V以上)或大電流(0.5A以上)時切換量程,以防止產生電弧,燒燬開關觸點。

7、測量電容時,注意要將電容插入專用的電容試座中,不要插入表筆插孔內;每次切換量程時都需要一定的復零時間,待復零結束後再插入待測的電容;測量大電容時,顯示屏顯示穩定的數值需要一定的時間。

8、顯示屏顯示“電池符號”、“BATT”或“LOW BAT”時,說明電池電壓過低,需要更換電池。使用完畢後,對於沒有自動關機功能的萬用表將電源開關撥至OFF(關閉)狀態。


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