第7章常用电子测量仪器

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1、第7章 常用电子测量仪器,7.1.1 指针式万用表 1指针式万用表面板及表盘字符的含义 在万用表指针盘面上，会有一些特定的符号，这些符号标明万用表的一些重要性能和使用要求，在使用万用表时，必须按这些要求进行，否则会导致测量不准确、发生事故、造成万用表损坏，甚至造成人身危险。万用表表盘上的常用字符含义如表7.1所示。,7.1 万 用 表,或,表7.1 万用表表盘上的常用字符含义,4k/,续表,（1）准确度 准确度是指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，测量误差越小。,2指针式万用表的主要性能指标,万用表的准确度根据国际标准规定有7个等级，它们是0.1、0.2、

2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0。通常万用表主要有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级的万用表应用最为普遍。2.5级的准确度即表示基本误差为2.5%，其他依次类推。万用表的精度等级与基本误差如表7.2所示。,表7.2 万用表的精度等级与基本误差,（2）直流电压灵敏度 直流电压灵敏度是指使用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。例如某万用表在250V电压挡时的内阻为2.5M，其电压的灵敏度就为2.5106/250V，即10000/V。,万用表的直流电压灵敏度的单位是/V或k/V，一般直接标注在万用表的表盘上。万用表的电压灵敏

3、度越高，表明万用表的内阻越大，对被测电路的影响就越小，其测量结果就越准确。,因此电压灵敏度高的万用表适于测量有一定要求的电子电路，而电压灵敏度低的万用表适于测量要求不高的电路。如检修电视机时，就要求万用表的灵敏度要等于或大于20k/V；而检修收音机时，采用灵敏度为10k/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阻灵敏度，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，故使用万用表进行交流电流或电压测量时，它的测量灵敏度和精度要比测量直流时低。,（4）中值电阻 中值电阻是当欧姆挡的指针偏转至标度尺的几何中心位置时，

4、所指示的电阻值正好等于该量程欧姆表的总内阻值。由于欧姆挡标度的不均匀性，使欧姆表有效测量范围仅局限于基本误差较小的标度尺中央部分。它一般对应于（1/1010）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1/32/3），确保所测阻值准确。,（5）频率特性 频率特性是指万用表测量交流电时，有一定的频率范围，如超出规定的频率范围，就不能保证其测量准确度。一般便携式万用表的工作频率范围为452000Hz，袖珍式万用表的工作频率为451000Hz。 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。,常用的万用表拨盘开关有两种方式，一种是单拨盘开关方式，

5、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7.1所示MF960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7.2所示MF500型万用表的拨盘开关。,3挡位的拨选,图7.1 MF960型万用表的单拨盘开关,图7.2 MF500型万用表的拨盘开关,（1）单拨盘开关万用表挡位的选择 MF960型万用表的拨盘有多个段（如图7.1所示），其中“DCV”为直流电压测量段，单位为V，该表的最小测量挡为0.1V，最大为1000V；“ACV”为交流电压测量段，单位也是V 。,最小测量挡为10V挡，最大为10

6、00V挡，其中10V挡作电平测量时，满量程为22dB；“”为电阻测量段，最小测量挡为1挡，最大为10k挡，其中10挡可作三极管的直流放大系数hfe的测量；“DCmA”为直流电流测量段，除最小的50挡和2.5A挡外，其余挡位的单位均为mA，注意，该表50A挡是与0.1V共用的。,提示 在万用表不使用时，应将拨盘开关拨到“OFF”位置，使万用表表头线圈短路，保护表头不受外电流和振动的损坏。 （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，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，如图7.2所示。,在选择挡位时，需将左右两个

7、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。,如果要测量电压，应先将右开关拨到“ ”位，再将左开关拨到“ ”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“2500 ”和“2500 ”的标志，这表示在进行交流高压和直交流高压测量时，左开关应拨到这两个位段的任一挡位上。,测量直流电流时，应先将左开关拨到“ ”位，再将右开关拨到“mA”位段可测量相应mA数以下的直流电流；如果右开关拨到“50 ”挡，则可测量小电流，其满量程为50 。,如果要测量交流电流，只需将左开关拨到“ ”位，再将右开关拨到与测量直流电流相同的位置即可。 如果要测

8、量电阻，则需先将左开关拨到“”位上，再通过右开关在“”位段上选择相应的挡位，即可进行电阻测量。,提示 在万用表不使用时，应将右开关拨到“ ”位置，以保护万用表。,在使用前应检查指针是否指在机械零位上，如果未指在零位时，可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7.3所示。,4MF500型万用表的使用方法,图7.3 一般测量时的表笔接插位置,指针式万用表的读数盘上有多条刻度，在选择了不同的挡位时，应在不同的刻度上读数。 想一想 怎样进行电压、电流、电阻的测量？,（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大

9、约数值，应先转到最大量程“500V”，经试测后再确定适当量程），设两拨盘开关位置如图7.4（a）所示；将测试表笔跨接于被测电路两端时，表盘指针位置如图7.4（b）所示。,图7.4 直流电压的测量,直流电压的读数，应使用表盘上第二条刻度线（即两头有“ ”标志的刻度线），由于拨盘挡位开关拨到“10V”挡位置，因此万用表的满量程为10V，可使用最大为“50”的数标，并将读数除以5即可。如图7.4（b）所示的指针位置，所读出的数据为7.3V。,（2）交流电压的测量 万用表拨盘挡位开关拨到如图7.5（a）所示挡位时，指针位置如图7.5（b）所示。 图7.5（a）中，拨盘挡位开关的位置是“250V”，因此

10、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”），图7.5（b）所示指针位置所读出的数据为交流217V。,图7.5 交流电压的测量,提示 如果拨盘挡位开关的位置是如图7.6（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7.6（b）所示的指针位置，所读出的数据为交流电压1.2V。,图7.6 10,挡的测量,图7.6 10,提示 测量交、直流高压时，红表笔插头插到标有“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。,（3）直流和交流电流的测量 直流电流的测量与交流电压测量所使用的刻度线是一样的，即标

11、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7.7所示。,图7.7 直流电流的测量,提示 测量电流时万用表应串接于被测电路中。 由图7.7（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，图7.7（b）所示指针位置所读得的数据为64mA。 交流电流的测量除左拨盘挡位开关应拨在“ ”的位置外，其余与直流电流的测量完全一样。,（4）直流大电流的测量 直流大电流的测量使用的刻度线也是第二条刻度线，满量程为5A，可使用最大数值为50的一组数标，但表笔的位置和拨盘挡位开关位置应如图7.8所示。,图7.8 直

12、流大电流的测量,（5）交流大电流的测量 交流大电流测量时，拨盘挡位开关与表笔位置如图7.9（a）所示。而在读数时，则应使用第四条刻度线（标有“ ”的刻度线），如图7.9（b）所示，图中指针位置的读数为4.06A。,图7.9 交流大电流的测量,（6）电阻的测量 测量电阻时，左拨盘挡位开关应拨到“”的位置，右拨盘挡位开关应拨到“”位段上的相应挡位，如图7.10所示。,图7.10 测量电阻时挡位开关的位置,测量电阻时，应使用第一条刻度线，即标有“”的刻度线。 提示 “”的刻度线有两个与其他刻度线的不同之处：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

13、度越密，在最左端，所标志的电阻为无穷大，即两表笔处于开路状态。,读取测量数据时，应先将刻度上的数据读出，如图7.11所示为数据8.2。再与拨盘挡位开关的数值相乘，按图7.10所示挡位开关的位置，被测电阻的大小为8.2k。,数字万用表是以数字的方式直接显示被测量的大小，十分便于读数。DT-830型万用表是,7.1.2 DT-830型数字万用表,图7.11 电阻测量时的指针位置,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，装有快速熔丝管过流保护电路和过压保护元件。,其所有被测

14、量经过V/V、I/V、/V、AC/DC变换，被折算成200mV以内的直流电压送入内部7106单片CMOS A/D转换器进行A/D变换和测量。,提示 数字万用表显示的最高位不能显示09的所有数字，即称作“半位”，写成 “ ”位。例如袖珍式数字万用表共有4个显示单元，习惯上叫“ 位”（读作“三位半”）数字万用表。,DT-830型万用表的面板结构如图7.12所示。DT-830型万用表面板中各部分的功能如下。,1DT-830型万用表的面板功能,图7.12 DT-830型万用表的面板结构, 电源开关POWER。开关置于“ON”时，电源接通；置于“OFF”时，电源断开。 功能量程选择开关。完成测量功能和量

15、程的选择。, 输入插孔。仪表共有4个输入插孔，分别标有“V”、“COM”、“mA”和“10A”。其中，“V”和“COM”两插孔间标有“MAX 750V、1000V”字样，表示从这两个插孔输入的交流电压不能超过750V（有效值），直流电压不能超过1000V。,此外，“mA”和“COM”两插孔之间标有“MAX 200mA”，“10A”和“COM”两插孔之间标有“10A MAX”，它们分别表示由插孔输入的交、直流电流的最大允许值。测试过程中，黑表笔固定于“COM”不变，测电压时红表笔置于“V”，测电流时置于“mA”或“10A”中。, hFE插座（为四芯插痤）。标有B、C、E字样，其中E孔有两个，它们

16、在内部是连通的，该插座用于测量三极管的hFE参数。, 液晶显示器。最大显示值为1999或1999。该仪表可自动调零和自动显示极性，当仪表所用的9V叠层电池的电压低于7V时，低压指示符号被点亮；极性指示是指被测电压或电流为负时，符号“”点亮，为正时，极性符号不显示。最高位数字兼作超量程指示。,（1）电压的测量 将功能量程选择开关拨到“DCV”或“ACV”区域内恰当的量程挡，将电源开关拨至“ON”位置，这时即可进行直流或交流电压的测量。使用时将万用表与被测线路并联。,2DT-830型万用表的使用方法,注意，由“V”和“COM”两插孔输入的直流电压最大值不得超过允许值。另外应注意选择适当量程，所测交流电压的频率在45500Hz。,（2）电流的测量 将功能量程选择开关拨到“DCA”区域内恰当的量程挡，红表笔接“mA”插孔（被测电流小于2