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1、.万用电表原理一万用表的组成1.表头：1）用途：指示被测得数值2）测量机构：多采纳高灵敏度的磁场系测量机构（注：灵敏度即万用表最小量程） 3）满偏电流：数微安到数百微安，满偏电流越小，表头灵敏度越高；本表头满偏电流为 83.3，在一般指针式万用表中属中档灵敏度； 4）挑选原就：灵敏度越高越好缘由：万用表在用于测量时， 要从被测电路中猎取能量，用以推动表针偏转，这一能量越小，对被测电路影响越小，测量结果越精确；2.测量电路1）用途：通过测量线路的转换，把各种被测量（电压、电流或电公平）转换成表头偏转的直流微小电流，实现万用表的多功能测量，并且有多种量限（或称满量程）；2）组成：多用各种规格的电阻
2、原件组成（如绕线电阻、金属膜电阻、电位器等），在特殊测量中也会用到其它电子器件，如测量沟通电压的整流原件，测量电阻的内置电池，测量沟通电流的沟通电流互感电感；3.转换开关1) 用途：Word 文档.是万用表挑选不同测量功能和不同量限时的电路切换器件；2) 工作原理：转换开关通常采纳多刀，多掷波段开关或专用的转换开关，通过旋转开关可以使万用表测量线（俗称表笔）与表内不同的测量线路接通，以满意不同的测量要求；而此次安装的 MF-50 型万用表，是利用印刷版铜箔作为固定触点， 而三头簧片作为旋转触点构成的专用旋转开关，共有 18 个档位，供应 5 种不同的测量功能；二测量电路原理分析如上图所示为 M
3、F-50 型万用表的电路原理由图可知：1）.表头灵敏度： 83.32）内阻（偏转线圈铜阻） ：约 1200左右3）满偏时表头两端电压：83.31200=100mV注：该电压并不能使并于表头二端的二极管产生电流，而电容在直流电压作用下相当于开路；（下面原理分析中，忽视此些器件的存在）1. 直流电流的测量线路（DCA）此图利用闭路分流法，以达到量程扩展；图中，表头与 W2 串联组成满偏电流83.3，内阻为 1500的基本表；测量电路采纳环形分流式电路，明显为满意“A 点”与*“”间流过100时的表头满Word 文档.偏；就并联电阻总值应为：R 并=83.3 1500/ （100-83.3 ） =7
4、500其中： R 并=R1+R2+.+R8此时，回路环阻总值为 9K，在此状态下我们可以求出每一测量档分流电阻的值；设： RN 为第 n 档分流电阻总值（单位为）IN 为第 n 档电流测量满度值（单位为mA ） 就当第 n 电流测量档表头只是满度时应有下式：（ 9K-R N）83.3=（ IN-83.3 ） RN 9K83.3- R N83.3=INRN -83.3 RN RN=9K83.3/I N依据上式我们可以求得：第一档 I1 为 2.5A，可得 R1=0.3 其次档 I2 为 250mA ，可得 R2 =3 第三档 I3 为 25mA ，可得 R3=30 而详细的 Rn 就为 RN 与
5、 RN-1 的差值，即：Rn=RN-R N-1于是我们可得： R1 =0.3，R2=2.7 ，R3=27 ，余类推；同样，依据上述分析， 我们可以求出环型分流电路中任一点接入时的满偏电流值；即：IN=9K83.3/RN式中： R 并=R1+R2+.+R8Word 文档.IN 为此接入端对应的满偏电流值；据此可求得： R5 与 R6 中间“B 点”接入时的满偏值为： 250R7 与 R8 中间“C 点”接入时的满偏值为： 112 2、直流电压的测量线路（DCV）图中：直流电压基本测量电路的表头分流接入端为A，此时的满偏电流为 100，只要在 A 端串入相应的分压电阻，即可构成不同量程的电压表；依
6、据前述， 制成的电压表对被测电路的影响越小越好，对电压表而言， 内阻越大，从电路分走的电流越小； 本直流电压表的表头分流电路接入点电流满度为100，因此串入的分压电阻每分得1V 电压所需的电阻值为：1V/100 =10K，或称电压测量灵敏度为10K/V此值是表示电压表性能好坏的重要指标，此值越大，电压表性能越好；如图： A 端与“* ”间的等效电阻值为 7.5K/1.5K ，而任一电压测量档的总电阻为：RVN=VN /100 式中： VN 为该测量档表头满偏电压值；实际应串入的电阻值为：RVN=RVN-1.25K 本表的最低直流电压测量档的满度为2.5V；所以 R12=2.5V/100 -1.
7、25K =25K-1.25K=23.75K，由于不同量程的测量档其接入电阻是串联累加的，故相邻两测量档的串入电阻值应为：R=（VN-V N-1 ）/100 Word 文档.本表 2.5V 档的相邻档满度电压值为10V，从上面分析可知： R11= （10-2.5 ）V/100 =75K依次可运算出： R10=400K ，R9=2M 必需指出， 1000V 直流电压档的表头分流接入端为 B 点，此时满偏电流为250，因此，该档应串入的电阻总值为 4M ，本表借用了沟通测量线路的分压电阻，它们的测量电阻和正好为 4M ；此时的电压测量灵敏度为 4K/V ；明显，假如在 250V 与 1000V 相邻
8、档间串联 R*，（如上图中虚线所示）同样可以获得满偏为 1000V 的测量范畴，且测量灵敏度也高；但是（1）此时运算出的 R*应为 7.5M ，通常高值电阻的精度较低，印刷电路的基板绝缘对其影响较大；该电阻二端要降去750V 电压，对一般小型电阻器难以接受；而采纳现在的电路，就可防止上述弊病；3、沟通电压的测量线路（ACV）（沟通定义：方向随时间有规章变化）从图中可见，线路中引入了D1 和 D2 对正弦电压进行整流；当被测电压在正半 周时， D2 导通，产生的电流推动表头偏转；当被测电压在负半周D1 导通，产生的电流流回“*”端；对表头电路而言， D2 构成的仅是半波整流（半波整流后的直流电压
9、平均值仅为实测电压有效值的0.45 倍，流过表头电路的平均电流亦仅为实测电流有效值的0.45 倍；又从前面直流 1000V 的测量线路借用沟通测量分压电阻可知，沟通测量时的电压灵敏度也为4 K/V ，即任一档满幅测量时的电流有效值应达 250，而流经表头电路的平均电流只有（2500.45） =112 ，因此本测量电路的半波整流输出在表头分流电路的接入端改为C 点，（即前面Word 文档.分析的 R7 与 R8 中间），正好满意表头满偏112的要求；4、电阻测量线路：注：电阻是无源器件，不行能为电表供应能量，为使测量时表头偏转，电表内必需内装电池；我们知道，万用表用于电阻测量时，表笔短接，表头满
10、偏，表指针值为 0；当接入被测电阻时， 回路电流减小， 表针偏转减小， 指示值增加， 被测电阻越大， 回路电流越小，表针偏转越小，指示值越大；欧姆表中值电阻： MF-50 型万用表表面 刻度线中值为 10；即档在1档时指示此值为 10；10档时指示此值是100；余此类推；图中可见，在测量回路中串入了1.5V 电池，当测量端接入电阻，回路电流即可推动表头偏转；分析 R1K 时的电路原理：图中开关所呈位置为R1K 状态，在“+ ”端间接入 10K 电阻，应使表针指示为中值，当短接此二端，应使表针满偏，明显此时 测量线路的内阻与被测电阻相等，也为10K；由此可知，满偏时的电流值应为：1.5V/10K
11、=150 在环形分流电阻中查找合适的接入点，使其满意测量回路电流为 150即可，在此接入状态下运算出表头电路等效内阻再串入 R24 ，使其总电阻正好为 10K 即完成了 R1K档的设计；当 IN=150 时，可求得 RN=5K此时表头电路内阻为5 K/ （9 K-5 K ） =2.23 KR24=10 K-2.23K =7.77 K Word 文档.由下图可见，当转换开关置于R100时，实际在 1K测量基础上再并联R22 作为分流电阻而构成：据前分析，此时表的中心值电阻应为1K，相应测量表内阻也应为1K， 短接测试时满偏电流值应为：1.5V/1K=1.5依据分流原理， R22 应分流掉 1.3
12、5mA，就：R22=10K150/1350 =1.11K对于 R10与 R1档，运算方法类似； 在 R10K 档时， 中值电阻应为 100K，电阻测量线路内阻也为100K；为使表头达到满偏，原先的1.5V 电压明显不够，本表采纳15V 电池（迭成电池）串入R23并利用 1K 档的环型分流电阻接入端，可满意此档要求；遇到的问题1. 直流电流测量时如何转变电流测量范畴？在表头并联一个适当的电阻进行分流，扩展电流量程；转变分流电阻对的阻值，就能转变电流量程范畴；2. 直流电压测量时如何转变电压测量范畴？在表头上串联一个适当的电阻进行降压，扩展电压量程；转变倍增电阻的阻值，就能转变电压的测量范畴；3沟
13、通电压测量时如何转变电压测量范畴？由于表头是直流表，所以测量沟通时，需加一个并、串式半波整流电路，将沟通进行整流变成直流后再通过表头，这样就可以直流电流的大小来测量沟通电压；扩张沟通电压量程的方法与直流电压量程相像；Word 文档.4测电阻时如何转变电阻值的测量范畴？在表头上并联和串联适当的电阻，同时串接一节电池，使电流通过被测电阻，依据电流的大小，就可测量出电阻值；转变分流电阻的阻值，就能转变电阻的量程；如MF-50万用表装调与校验一 MF-50型万用表电原理图二 MF-50型万用表的印版土和元器件装配图及引线走向明细图1 号80mm,引线接至表壳“2.5A”测试接线桩；2 号、3 号45mm，引线接至调零电位器W1 两端；4 号50mm ，引线接至表壳“100”测试接线桩；5 号，此点不用引线，可直接由表头+极线接至此；6 号130mm ，引线接至表壳测试公共端“ *”接线桩，同时将表头 极接至“*” 端，晶体管测试端的PNPe， NPNc也接至“*”端；7 号150mm ，引线接至表壳“+ ”测试接线桩，同时将 1.5V 电池座 极也接至“+ ”端；Word 文档.8 号90mm ，引线接至调零电位器W1 中心端；9 号110mm ，引线接至 15V 电池座 +极；10 号90mm ，引线接至 1.5V 电池座 +极
