1.1 万用表

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1.1.1 指针式万用表

1.指针式万用表的面板及表盘

在指针式万用表的面板及表盘上，会有一些特定的符号，这些符号标明指针式万用表的一些重要性能和使用要求，如图1-1所示。在使用指针式万用表时，必须按这些要求进行，否则会导致测量不准确、发生事故、万用表损坏，甚至造成人身危险。指针式万用表表盘上的常用字符含义如表1-1所示。

2.指针式万用表的主要性能指标

1）准确度

准确度表征指针式万用表测量结果的准确程度，即测量值与标准值之间的基本误差值。准确度越高，基本误差值越小。

根据国际标准规定指针式万用表的准确度有7个等级，即0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0。通常，指针式万用表主要有1.0、1.5、2.5、5.0四个等级。其数值越小，等级越高，其中2.5级的指针式万用表的应用最为普遍。2.5级的准确度即表示基本误差为±2.5%，其他依次类推。指针式万用表的精度等级与基本误差如表1-2所示。

2）直流电压灵敏度

直流电压灵敏度是指使用指针式万用表的直流电压挡测量直流电压时，该挡的等效内阻与满量程电压之比。例如，某指针式万用表在250V电压挡时的内阻为2.5MΩ，其直流电压的灵敏度就为2.5×106Ω/250V，即10000Ω/V。

指针式万用表的直流电压灵敏度的单位是Ω/V或kΩ/V，一般直接标注在其表盘上。指针式万用表的直流电压灵敏度越高，表明其内阻越大，对被测电路的影响就越小，其测量结果就越准确。

因此，直流电压灵敏度高的指针式万用表适于测量有一定要求的电子电路，而直流电压灵敏度低的指针式万用表适于测量要求不高的电路。例如，在检修电视机时，就要求指针式万用表的灵敏度等于或大于20kΩ/V；而在检修收音机时，采用灵敏度为10kΩ/V的万用表就可以了。

3）交流电压灵敏度

交流电压灵敏度与直流电压灵敏度，除所测电压的交、直流有区别外，其他物理含义完全一样。但由于交流测量时，表内的整流电路降低了万用表的内阻，故使用指针式万用表进行交流电流（或电压）测量时，其测量灵敏度和精度要比测量直流时低。

4）中值电阻

中值电阻是当指针式万用表欧姆挡的指针偏转至标度尺的几何中心位置时，所指示的电阻值正好等于该量程欧姆表的总内阻值。欧姆挡标度的不均匀性，使欧姆表的有效测量范围仅局限于基本误差较小的标度尺的中央部分。它一般对应于（1/10～10）倍的中值电阻，因此测量电阻时应合理选择量程，使指针尽量靠近中心处（满刻度的1/3～2/3），以确保所测阻值准确。

5）频率特性

频率特性是指针式万用表测量交流电时，所允许的工作频率范围，如超出规定的频率范围，就不能保证其测量准确度。一般，便携式指针式万用表的工作频率范围为45～2000Hz，袖珍式指针式万用表的工作频率范围为45～1000Hz。

除此之外，指针式万用表还有绝缘等级、防电场等级和防磁场等级等性能指标。

3.挡位的选择

常用的指针式万用表的拨盘开关有两种方式，一种是单拨盘开关方式，它只有一个多挡的拨盘开关，挡位的选择只需要将这只开关拨到相应位置即可，如图1-2所示的MF-47型万用表的单拨盘开关；另一种是双拨盘开关方式，它有两个多挡的拨盘开关，挡位的选择需要由这两只开关配合拨到相应位置，如图1-3所示的MF500型万用表的双拨盘开关。

1）单拨盘开关万用表挡位的选择

MF-47型万用表的拨盘有多个段（见图1-2），其中“V”为直流电压测量段，单位为V，该表的最小测量挡为0.25V挡，最大测量挡为1000V挡；“”为交流电压测量段，单位也是V，其最小测量挡为10V挡，最大测量挡为1000V挡，其中10V挡作电平测量时，满量程为22dB；“Ω”为电阻测量段，其最小测量挡为×1Ω挡，最大测量挡为×10kΩ挡，其中×10Ω挡可作三极管的直流放大系数 hfe的测量；“mA”为直流电流测量段，除最小的50μA挡和2.5A挡外，其余挡位的单位均为mA。注意，该表50μA挡是与0.25V共用的。

提示：在万用表不使用时，应将拨盘开关拨到交流电压挡或空挡最大位置。

2）双拨盘开关万用表挡位的选择

MF500型万用表以其测量范围广、测量精度高、读数方便准确而被无线电爱好者所推崇。MF500型万用表是一种典型的双拨盘方式的万用表，见图1-3。在选择挡位时，需将左右两个拨盘开关配合选择，才能选择到需要的测量功能。下面分别进行介绍。

（1）电压的测量：如果要测量电压，应先将右开关拨到“”位，再将左开关拨到“V”位段可进行直流电压的测量（拨到“”位段可进行交流电压的测量）。需要注意的是，在这两个位段下方，还有“2500V”的标志，这表示在进行交流高压和直流高压的测量时，左开关应拨到交流挡位段或直流挡位段的任一挡位上。

① 直流电压的测量：量程开关转到合适的电压量程（如果不能估计被测电压的数值，则应先转到最大量程“500V”，经试测后再确定适当的量程）。设两拨盘开关位置如图1-4（a）所示，将测试表笔分别接于被测电路两端时，表盘指针位置如图1-4（b）所示。

进行直流电压的读数时，应使用表盘上的第二条刻度线（即两头有“”标志的刻度线）。由于拨盘挡位开关拨到“250V”挡的位置，因此万用表的满量程为250V，可使用最大为“250”的数标，故直接读数即可。对于图1-4（b）所示的指针位置，所读出的数值为120V。

② 交流电压的测量：万用表拨盘挡位开关拨到如图1-5（a）所示位置时，指针位置如图1-5（b）所示。在图1-5（a）中，拨盘挡位开关的位置是“250V”，因此可以直接使用第二条刻度线（“”刻度线）的第一组数标（最大值为“250”）。对于图1-5（b）所示指针位置，所读出的数值为交流228V。

提示：如果拨盘挡位开关的位置是如图1-6（a）所示的“10”挡，则应读取表盘上的第三条刻度线（即两头有“10”标志的刻度线）。如图1-6（b）所示的指针位置，所读出的数值为交流电压6.8V。

提示：测量交、直流高压时，红表笔插头要插入标有“2500V”的插孔中，则左拨盘挡位开关只需拨到相应位段上的任意位置即可。

（2）电流的测量：测量直流电流时，应先将左开关拨到“A”位，再将右开关拨到“mA”位段可测量相应mA级以下的直流电流；如果右开关拨到“50μA”挡，则可测量小电流，其满量程为50μA。如果要测量交流电流，则只需将左开关拨到“”位，再将右开关拨到与测量直流电流时相同的位置即可。

直流电流的测量与交流电压的测量所使用的刻度线是一样的，即标有“”的第二条刻度线；读数方法也是一样的，即先根据拨盘挡位开关的数值确定满量程，再选择相应的数标进行读数，如图1-7所示。

由图1-7（a）所示拨盘挡位开关位置可知，满量程应为100mA，读数刻度仍为第二条刻度线，由图1-7（b）所示指针位置读得的数值为48mA。

交流电流的测量除左拨盘挡位开关应拨在“”位置外，其余与直流电流的测量完全一样。

提示：测量电流时万用表应串接于被测电路中。

（3）电阻的测量：如果要测量电阻，则需先将左拨盘挡位开关拨到“Ω”位，再将右拨盘挡位开关拨在“Ω”位段上的相应的挡位，即可进行测量，如图1-8所示。

测量电阻时，应使用第一条刻度线，即标有“Ω”的刻度线。

提示：“Ω”的刻度线与其他刻度线有两个不同之处：一是该刻度线的“0”刻度在最右端，指针偏转越大，电阻值越小；二是该刻度线是不均匀的，越往左，刻度越密，在最左端，所标志的电阻值为无穷大，即两表笔处于开路状态。

在读取测量数据时，应先将刻度上的数值读出，如图1-9所示，数值为10；再将其与拨盘挡位开关的数值相乘。按图1-8所示挡位开关的位置，被测电阻的大小为10kΩ。

提示：（1）在不使用万用表时，应将其左右开关拨到“⋅”位置，以保护万用表。

（2）在使用前应检查指针是否指在机械零位上，如果未指在零位，则应旋转表盖上的调零器使指针指示在零位上。一般测量时，应将红、黑表笔插头分别插入“+”、“*”插孔中，如图1-10所示。

（3）在选择欧姆挡测量时，每改变一次量程，均要进行一次电气调零（即两表笔短接使指针指到表盘的右侧零位）。

1.1.2 数字万用表

1. 数字万用表的面板及显示屏（以F15B/17B型为例）

数字万用表是以数字的方式直接显示被测量的大小的，十分便于读数。F15B/17B型万用表是一种位袖珍式仪表，与一般指针式万用表相比，该表具有测量精度高、显示直观、可靠性好、功能全、体积小等优点。另外，它还具有自动调零、显示极性、超量程显示及低压指示等功能，并装有快速熔丝管过流保护电路和过压保护元件。

提示：数字万用表显示的最高位不能显示0～9中的所有数字，故称作“半位”，写成“1/2”位。

例如，F15B型数字万用表共有4个显示单元，习惯上叫“位”（读作“三位半”）数字万用表。

（1）端子：数字万用表的端子如图1-11所示。各端子说明见表1-3。

（2）显示屏：数字万用表的显示屏如图1-12所示，各部件说明见表1-4。

（3）电池节能功能：如果连续30min未使用万用表也没有输入信号，则其进入“睡眠模式”（Sleep mode），显示屏呈空白。按任何按钮或转动旋转开关，即唤醒电表。要禁用“睡眠模式”，在开启万用表的同时按下“黄色”按钮即可。

2.F15B/17B型万用表使用方法

1）手动量程及自动量程

万用表有手动量程及自动量程两个选择。在自动量程模式内，万用表会为检测到的输入选择最佳量程，这样转换测试点时无须重置量程，但可以手动选择量程来改变自动量程。在有超出一个量程的测量功能中，万用表的默认值为自动量程模式。当万用表在自动量程模式时，会显示“Auto Range”。进入及退出手动量程模式的方法如下。

（1）按【RANGE】，每按一次【RANGE】会递增一个量程。当达到最高量程时，万用表会回到最低量程。

（2）要退出手动量程模式，按住【RANGE】2秒钟即可。

2）数据暂停

按下【HOLD】键保存当前读数，再按【HOLD】键回复正常操作。

3）相对测量（仅17B型）

万用表会显示除频率外所有功能的相对测量。

（1）当万用表设在想要的功能时，让测试导线接触以后测量要比较的电路。

（2）按下【REL】将测得的值存储为参考值，并启动相对测量模式，此时万用表会显示参考值和后续读数间的差异。

（3）按下【REL】超过2秒钟，使电表恢复正常操作。

4）测量交流电压和直流电压

若要最大程度地减少包含交流（或交流和直流）电压元件的未知电压产生的不正确的读数，首先要选择万用表上的交流电压功能，特别地，要记下产生正确测量结果所需的交流电量程。然后，手动选择直流电功能，其直流电量程应等于或高于先前记下的交流电量程。利用此方法可使在进行精确的直流电测量时交流电瞬变的影响减至最小。

（1）将旋转开关转到、或，选择交流电或直流电。

（2）将红表笔插入端子④（见图1-11）并将黑表笔插入COM端子。

（3）将探针接触想要的电路测试点，测量电压。

（4）阅读显示屏上测出的电压值，如图1-13所示。

注意：手动选择量程是进入400～mV量程的唯一方式。

5）测量交流电流或直流电流

（1）将旋转开关转到、或。

（2）按下黄色按钮，在交流电流测量或直流电流测量间切换。

（3）根据待测的电流，将红表笔插入“A”、“mA”或“μA”端子，并将黑表笔插入COM端子。

（4）断开待测的电路路径。然后将测试导线衔接断口并施用电源。

（5）阅读显示屏上测出的电流值，如图1-14所示。

6）测量电阻

警告：在测量电阻或电路的通断性时，为避免受到电击或造成万用表损坏，请确保电路的电源已关闭，并将所有电容器放电。

（1）将旋转开关转至，并确保已切断待测电路的电源。

（2）将红表笔插入端子④（见图1-11），并将黑表笔插入COM端子。

（3）将探针接触想要的电路测试点，测量电阻。

（4）阅读显示屏上测出的电阻值。

若进行通断性测试，选中电阻模式，按两次黄色按钮可启动通断性蜂鸣器。若电阻不超过50Ω，则蜂鸣器会发出连续音，表明短路。若万用表读数为“”，则表示是开路，如图1-15所示。

7）测量二极管

警告：在测量电路二极管时，为避免受到电击或造成万用表损坏，请确保电路的电源已关闭，并将所有电容器放电。

（1）将旋转开关转至。

（2）按黄色功能按钮一次，启动二极管测试。

（3）将红表笔插入端子④（见图1-11）并将黑表笔插入COM端子。

（4）将红色探针接到待测的二极管的阳极而黑色探针接到阴极。

（5）阅读显示屏上的正向偏压值。

（6）若测试导线的电极与二极管的电极反接，则显示屏的读数是“”。这可以用来区分二极管的阳极和阴极。

8）电容的测试

（1）将旋转开关转至。

（2）将红表笔插入端子④（见图1-11）并将黑表笔插入COM端子。

（3）将探针接触电容器导线。

（4）待读数稳定后（15s后），阅读显示屏上的值。

注意：为避免损坏万用表，在测量电容前，请断开电源并将所有高压电容器放电。

9）测量温度（仅17B型）

（1）将旋转开关转至。

（2）将热电偶插入电表的和COM端子，并确保带有正号的热电偶的插头插入万用表上的端子。

（3）阅读显示屏上显示的摄氏温度。

10）测试保险丝

警告：为了避免受到电击或发生人员伤害，在更换保险丝前，请先取下测试导线及一切输入信号。

（1）将旋转开关转至。

（2）将测试导线插入端子④（见图1-11），并将探针接触“A”、“mA”或“μA”端子。

若读数介于000.0～000.1Ω，则证明“A”端子保险丝是完好的。若读数介于0.990～1.010kΩ，则证明“mA”、“μA”端子保险丝是完好的。

若读数为，则更换保险丝后再测试。

若显示屏显示其他任何数值，则需维修万用表。

11）维护和保养

除更换电池和保险丝外，若非合格的专业技师并且拥有足够的校准、性能测试和维修仪器，切勿尝试修理或保养万用表。建议校准周期为12个月。

用湿布和少许清洁剂定期擦拭外壳，请勿使用磨料或溶剂。端子若弄脏或潮湿可能会影响读数。清洁端子的方法如下：

（1）关闭万用表并且断开测试导线；

（2）把端子内可能的灰尘摇掉；

（3）取一个新棉棒沾上酒精，清洁每个输入端子内部；

（4）用一个新棉棒在每个端子内涂上一层薄薄的精密机油。

警告：为避免错误的读数而导致电击或人员伤害，电池指示灯（见图1-12中的⑭）亮时应尽快更换电池。为防止损坏或伤害，只安装、更换符合指定的安培数、电压和干扰相等的保险丝。在打开机壳或电池门以前，须断开测试线。

3.使用注意事项

为避免可能受到电击或人员伤害，以及避免对万用表或待测装置造成损害，请遵照下面的惯例说明使用万用表。

（1）在使用万用表前，请检查机壳。切勿使用机壳损坏的万用表。查看是否有裂痕或缺少塑胶件。请特别注意接头的绝缘层。

（2）检查测试导线的绝缘是否有损坏或裸露的金属。检查测试导线的通断性。若导线有损坏，则需更换后再使用万用表。

（3）用万用表测量已知的电压，确定其操作是否正常。若万用表工作异常，请勿使用，保护设施可能已遭到损坏。若有疑问，应把万用表送去维修。

（4）切勿在任何端子和地线间施加超出万用表上标明的额定电压。

（5）在超出30V交流电均值、42V交流电峰值或60V直流电时使用电表，请特别留意。该类电压会有电击的危险。

（6）作测量时，必须用正确的端子、功能和量程挡。

（7）切勿在爆炸性的气体、蒸汽或灰尘附近使用万用表。

（8）使用测试探针时，手指应保持在保护装置的后面。

（9）进行连接时，先连接公共测试导线，再连接带电的测试导线；切断连接时，则先断开带电的测试导线，再断开公共测试导线。

（10）测试电阻、通断性、二极管或电容以前，必须先切断电源，并将所有的高压电容器放电。

（11）若未按照手册的指示使用万用表，则万用表提供的安全功能可能会失效。

（12）对于所有的直流电功能，包括手动或自动量程，为避免由于可能的不正确读数而导致电击的危险，请先使用交流电功能来确认是否有任何交流电压存在。然后，选择一个等于或大于交流电量程的直流电压量程。

（13）测量电流前，应先检查电表的保险丝（请见“测试保险丝”的说明）并关闭电源，然后才能将万用表与电路连接。

（14）取下机壳（或部分机壳）时，请勿使用万用表。

（15）本万用表只需使用两个正确安装在万用表机壳内的AA类的电池。

（16）电池指示灯（见图1-12中的⑭）亮时立即更换电池。当电池电量不足时，万用表可能会产生错误读数，甚至导致电击及人员伤害。

（17）打开机壳或电池门以前，必须先把测试导线从万用表上拆下。

（18）不要测量第Ⅱ类600V以上或第Ⅲ类300V以上安装的电压。

（19）REL模式下显示 _ 符号。由于危险电压可能存在，所以请务必当心。

（20）维修万用表时，必须使用工厂指定的更换零件。

小知识：国际电力符号