第2阶段 掌握万用表的使用规范
1.2.1 万用表的使用说明
万用表是一种比较常用的检测仪表,通过前面的介绍可知,万用表主要可分为指针万用表和数字万用表两种,在使用万用表进行实际的检测前,应首先了解万用表的使用说明,即使用万用表前应该完成的一系列操作,如表笔的连接、机械调零、挡位调整、零欧姆调整及测量等。
1.指针万用表的使用说明
指针万用表的使用方法比较简单,在检测时应首先连接好万用表的表笔。若指针不指向零位,则需要进行机械调零。接着根据被测的数据(电阻、电压或电流)进行挡位的调整,若调至欧姆挡进行检测时,则需要进行零欧姆调整。最后再使用万用表的表笔连接被测部位,实现数据的检测。
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①首先进行指针万用表表笔的连接,连接时,应将万用表的红表笔插在正极性表笔插孔内,黑表笔插在负极性表笔插孔内,如图1-14所示。
图1-14 指针万用表表笔的连接操作
②观察万用表表盘上的指针,发现未指向零位,此时需要用一字螺丝刀调整表头校正钮,使指针指向零位,如图1-15所示。
③根据被测的数据量,如电阻、电压和电流等调整指针万用表的量程,调整时,需要用手转动功能旋钮,所指示的位置即为当前的挡位,如图1-16所示。
④在使用指针万用表的欧姆挡进行测量时,每调整一次挡位,均需要进行零欧姆调整,使万用表的指针指向0Ω的位置上,如图1-17所示。
图1-15 指针万用表的机械调零
图1-16 指针万用表挡位的调整
图1-17 指针万用表的零欧姆调整
⑤接下来,就可以使用指针万用表进行数据的检测,如检测一个电阻器的阻值为47Ω时,则需将量程调至“×10”欧姆挡,将红表笔和黑表笔分别搭在电阻器两端的引脚上,如图1-18所示,此时万用表的指针指向4.7的位置上,最终读数为47Ω。
图1-18 指针万用表的实际检测训练
2.数字万用表的使用说明
数字万用表具有操作简单、读数方便等优点,与指针万用表一样,在检测前,应首先连接好表笔。此外,数字万用表上带有开机按钮,在检测前应首先按下开机按钮进行开机。接着根据被检测的数据(电阻、电压或电流)进行挡位的调整,最后再使用万用表的表笔连接被测部位,实现数据的检测。
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①在使用数字万用表前,应首先将数字万用表的红表笔插入相应的插孔,黑表笔插入负极性(公共端COM)插孔内,如图1-19所示。
图1-19 连接数字万用表的两支表笔
②由于数字万用表带有电源开关,因此在使用数字万用表进行检测前,应首先按下电源开关键,打开数字万用表的电源。接着根据被测数据量,用手旋转数字万用表的功能旋钮,将其调整到相应的挡位,带有标识的一端即为所选量程,如图1-20所示。
图1-20 打开数字万用表的电源并调整万用表的功能旋钮
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Q:将数字万用表的功能旋钮调整到欧姆挡时,是不是也需要进行零欧姆调整呢?
A:数字万用表与指针万用表不同,从其外形上可以看到它没有零欧姆调整旋钮。由于数字万用表里面采用的是数字电路,因此并不需要进行零欧姆调整。
③接下来,就可以使用数字万用表进行数据的检测了,若检测一个电阻器的阻值为47Ω时,则需将量程调至“200”欧姆挡,将红表笔和黑表笔分别搭在电阻器两端的引脚上,如图1-21所示,此时数字万用表显示的读数为47Ω。
图1-21 数字万用表实际检测训练
1.2.2 万用表的使用注意事项
在使用万用表进行实际检测时,应首先注意一些在使用过程中的注意事项,以确保操作的安全、万用表的安全及被测电路的安全,并要了解哪些因素可能会影响到万用表测量的准确,保证在使用万用表进行检测时避免出现上述情况。
1.指针万用表的使用注意事项
在使用指针万用表测量电路和元器件时,为了保证测量数值时准确性,应正确使用万用表并做好万用表的日常维护。
(1)为了使万用表能够长期使用且数值准确,应定期使用精密仪器进行校正,使万用表的读数与基准值相同,误差在允许的范围之内。
(2)指针万用表的表头是动圈式电流表,表针摆动是由线圈的磁场驱动的,因而测量时要避开强磁场环境,以免造成测量误差。
(3)万用表的频率响应范围比较窄,正常测量的信号频率超过3000Hz以上,误差会渐渐变大,使用时要注意这一点。
(4)指针万用表内的电池是在测量电阻值时起作用的,电池的电量消耗以后,要重新进行0Ω调整测量才能正确。更换新电池后也要重新进行0Ω调整。
(5)被测电路的电压和电流的大小不能预测大致范围时,必须将万用表调到最大量程,先粗略测量一个值,然后在切换到相应的测量范围进行准确的测量。这样既能避免损坏万用表,又可减少测量误差。
使用万用表测量之前,必须明确要测量什么量及具体的测量方法,然后选择相应的测量模式和适合的量程。每次测量时务必要对测量的各项设置进行仔细核查,以避免因错误设置而造成仪表损坏。
虽然要求在每次测量前需要核对测量模式和量程,但最好还是在每次测量完毕将量程拨至最高电压挡,以防止下次开始测量时疏忽而损坏仪表。
(6)测量直流电路时一定要注意极性,当反接时,指针会向反向偏转,严重时甚至会打坏表头。
(7)如果测量的电压或电流的波形不是正弦波或是失真较大,又有直流分量,则测量时误差往往比较大。如果要测量脉冲信号、锯齿波信号、数字信号,则要使用示波器。
(8)在晶体管电路的检测工作中,必须注意到万用表内阻的影响,因为测量范围在低量程,如果内阻小,就会对被测电路产生影响,为了避免测量误差,可以先测基极和接地端之间的电压,然后再测量发射极与接地端之间的电压,再由两者的差求出基极和发射极之间的电压,这样可以减少测量误差。图1-22为万用表内阻对测量的影响。
使用万用表测量晶体管的基极电压时,万用表的内阻较小,相当于一个电阻并联到基极电阻上,不能测得正确的值。
(9)测量晶体管的阻抗时要注意万用表检测端的电压极性,指针万用表内设有电池,万用表的红色表笔实际上与内部电池的负极相连,黑色表笔与电池的正极相连,如图1-23所示,当测量NPN型晶体管基极与发射极之间的正向阻抗时,要使万用表黑笔接基极(B),红笔接发射极(E)。测量基极与集电极之间的反向阻抗时,红笔接基极(B),黑笔接集电极(C),测量PNP晶体管时则相反。
图1-22 万用表内阻对测量的影响
图1-23 晶体管内阻的测量方法
(10)在测量高压时要注意安全,当被测电压超过几百伏时应选择单手操作测量,即先将黑表笔固定在被测电路的公共端,再用一只手持红表笔去接触测试点。
(11)当被测电压在1000V以上时,必须使用高压探头(高压探头分直流和交流两种)。普通表笔和引线的绝缘性能较差,不能承受1000V以上的电压。
(12)禁止在测量高压(1000V以上)或大电流(0.5A以上)时拨动量程开关,以免产生电弧将转换开关的触点烧毁。
2.数字万用表的使用注意事项
由于数字万用表属于多功能精密电子测量仪表,故应注意妥善保管,使用时要正确操作并注意安全。
①在使用之前,应仔细阅读数字万用表的说明书,熟悉电源电路开关、功能及量程转换开关、功能键(如读数保持键、交流/直流切换键、存储键等)、输入插口、专用插口(如晶体管插口hEF、电容器插口CAP等)、仪表附件(如测温探头、高压探头、高频探头等)的作用。
②在测量高压时要注意安全,当被测电压超过几百伏时应选择单手操作测量,即先将黑表笔固定在被测电路的公共端,再用一只手持红表笔去接触测试点。
③当被测电压在1000V以上时,必须使用高压探头(高压探头分直流和交流两种)。普通表笔和引线的绝缘性能较差,不能承受1000V以上的电压。
④禁止在测量高压(1000V以上)或大电流(0.5A以上)时拨动量程开关,以免产生电弧将转换开关的触点烧毁。
⑤测量交流电压时,最好用黑表笔接触被测电压的零线端,以消除仪表输入端对地分布电容的影响,减小测量误差。应注意人体不要触及交流220V或380V电源,以免触电。
⑥注意数字万用表的极限参数,掌握出现过载显示、极限显示、低电压指示及其他声光报警的特征。
例如,在测量过程中,如果LCD液晶显示屏的最高位显示数字为“1”,而其他位消隐,则说明当前数字万用表已过载,应及时选择更高的量程再测量。
⑦在刚开始测量时,数字万用表可能会出现跳数现象,应等到LCD液晶显示屏上所显示的数值稳定后再读数,这样才能确保读数的正确。
⑧使用数字万用表最好采用红表笔接正极,黑表笔接负极的连接方法。检测直流电压时,数字万用表与被测电流并联。检测直流电流时,数字万用表与被测电流串联。由于数字万用表具有自动转换并显示极性的功能,因此可以在测量直流电压时不考虑表笔的接法。但是当被测电流源内阻很低时,应尽量选择较高的电流量程,以减少分流电阻上的压降,提高测量的准确度。
⑨测量电阻、检测二极管及检查线路的通、断时,红表笔应接V/Ω插孔(或mA.V.Ω插孔)。此时,红表笔带正电,黑表笔接COM插孔而带负电。这与指针万用表的电阻挡正好相反。因此在检测二极管、发光二极管、晶体管、电解电容器、稳压管等有极性的元器件时,必须注意表笔的极性。