1.1.7 技能训练——万用表的使用方法(数字式万用表与指针式万用表)
1.实验目的
1)学习万用表的面板结构和用途。
2)掌握使用万用表测量电阻、电压、电流的基本方法和操作技能。
2.实验器材
通用电学实验台、万用表(指针式MF47、数字式MY60)及配套表笔、直流电路实验板、导线。
3.实验内容与步骤
(1)认识万用表
万用表是一种多功能、多量程的测量仪表。一般万用表可测量电阻、直流电流、直流电压、交流电流、交流电压等,有的还可以测量电容量、电感量及半导体的一些参数(如晶体管的放大倍数)等。万用表可分为指针式万用表和数字式万用表,还有一种带示波器功能的示波万用表。
1)万用表面板结构说明。
指针式万用表及数字式万用表的面板结构说明分别如图1-20和图1-21所示。
图1-20 MF47指针式万用表面板结构
图1-21 数字式万用表面板结构
2)万用表使用方法说明(仅以MF47指针式万用表为例,数字式万用表的使用方法与之类似)。
① 机械调零(数字式万用表无需机械调零):使用万用表之前,首先要检查表头指针是否指在表盘最左侧的机械零位上,如未指在零位上,调节机械调零旋钮,使表头指针置于零位上。
② 正确插入红黑表笔:测量小于最大量程的交、直流电压和直流电流时,应将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔中;测量交直流2500V或直流10A时,红表笔则应分别插到标有2500V或10A的插孔中。
③ 正确选择测量功能、量程及读数。
测量电阻:将转换开关旋至所需电阻档,先进行“欧姆调零”(即红黑表笔短接,调节零欧姆调零旋钮,使指针对准于欧姆“0”位上,且每换一次档位都要进行一次“欧姆调零”),然后将红黑表笔跨接在被测电阻两端进行测量,读出指针在“Ω”刻度线上的读数,再乘以该档位的倍乘,就是所测电阻的阻值。例如用R×100档测量电阻,指针指在6,则所测得的电阻值为6×100=600Ω。由于“Ω”刻度线左侧区域读数比较密,难于看准,读数相对误差较大,所以测量时应选择合适的欧姆档,使表头指针指在刻度线的中间或偏右侧区域,这样读数比较清楚、准确。
测量直流电流:测量0.05~500mA时,先估算被测电流的大小,然后将转换开关旋至所需电流档;测量5A电流时,将红表笔插入标有5A的插孔,将转换开关旋至直流电流最大量程500mA上,然后将红、黑表笔分别串接在被测电流的“+”端和“-”端上。读数时,读取指针在直流电流“”刻度线(第二条刻线)上的示数,该刻度线下共有满偏刻度250、50和10三组刻度,当所选量程为这几个满偏刻度(如50mA)时,可直接按相应刻度读取指针示数;当所选量程不是这几个满偏刻度时,被测电流应为按某满偏刻度读取的指针示数乘以所选量程大小与该满偏刻度的比值。如所选量程为直流5mA时,按满偏刻度50mA读数的指针示数为10,则所测电流为。
测量交直流电压:测量直流电压0.25~1000V时,将转换开关旋至所需电压档;测量直流电压2500V时,将红表笔插入标有2500V的插孔,转换开关应旋至最大量程1000V位置上,然后将红、黑表笔分别并接在被测电压的“+”端和“-”端上。测量交流电压的方法与测量直流电压的方法相似,不同的是交流电没有正、负,所以红、黑表笔不用分正、负。读数时,读取指针在“”刻度线(也是第二条刻度线)上的示数,具体方法与上述直流电流的读法一样。
以上仅介绍了使用万用表测量电阻、电流及电压的方法,其他测量功能的使用读者可参照产品说明书自行学习。
3)注意事项。
① 测量高压或大电流时,应将表笔脱离电路再变换量程,避免烧坏转换开关。
② 当被测电压或电流未知时,转换开关应先置于最大量程处,待第一次读取数值后,方可逐渐旋至适当位置以取得较准读数并避免烧毁电路及仪表。
③ 使用指针式万用表测直流电压和电流时,如不能确定待测电压或电流的方向,要先进行试触,以防指针反偏、损坏。
④ 测量高压时要站在干燥绝缘板上,并单手操作,防止意外事故。
⑤ 测量结束后,转换开关应置交流电压最大档位或OFF处,并从测量插孔中取下表笔。
⑥ 电池应定期检查、更换,以保证测量精度。如长期不用,应取出电池,以防止电液溢出腐蚀而损坏其他零件。
⑦ 仪表应保存在室温0~40℃,相对湿度不超过85%,并不含有腐蚀性气体的场所。
(2)使用万用表测量电阻、电压、电流
1)测量电阻。测量表1-3中给定电阻的阻值,正确读取数据,计算并记录结果。
表1-3 电阻测量数据
2)测量交直流电压。测量实验台上三相交流电源输出端的线电压UVW和相电压UUN;测量实验台上直流稳压电源的输出电压。填入表1-4中。
表1-4 交直流电压测量数据
3)测量直流电流。按表1-5要求测量图1-22所示电路中的电流,正确读取数据,计算并记录结果。
表1-5 交直流电流测量数据
图1-22 直流电流测量
4.思考题
1)使用万用表时应注意哪些问题?
2)使用指针式万用表测量时指针反偏怎么办?
3)测电阻时手能否同时碰及黑、红表笔?为什么?如何读取电阻数值?
5.完成实验报告