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1、第3节 万用表 、兆欧表2021/7/11万用表2021/7/12万用表 的用途和构成万用表又称多用表，可以测量直流电流、直流电万用表又称多用表，可以测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻。有些万用表还可以测交流压、交流电压、电阻。有些万用表还可以测交流电流、电容、电感、电平、三极管放大倍数等电电流、电容、电感、电平、三极管放大倍数等电参数。参数。构成万用表由表头、测量线路、转换开关等三个主要万用表由表头、测量线路、转换开关等三个主要部分组成。部分组成。 用途2021/7/13其作用是用来选择各种不同的测量线路，以满足不同种类和不同量程的测量要求。转换开关一般有可动触头(刀)和固定触头(掷)构
2、成.转换开关转换开关测量线路是用来把各种被测量转换成表头能接受的测量线路是用来把各种被测量转换成表头能接受的的微小直流电流的电路。它由电阻、电容、二极管的微小直流电流的电路。它由电阻、电容、二极管及电池组成。及电池组成。表头表头它是一个高灵敏度的磁电系测量机构。它是一个高灵敏度的磁电系测量机构。测量线路测量线路2021/7/14磁电式万用表内部线路图磁电式万用表内部线路图磁电式万用表内部线路图磁电式万用表内部线路图2021/7/15万用表的基本原理： 万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表（微安表）做表头。当微小电流通过表头，就会有电流指示。但表头不能通过大电流，所以，必须在表头上并
3、联与串联一些电阻进行分流或降压，从而测出电路中的电流、电压和电阻。测量直流电流测量直流电流测量直流电压测量直流电压测量交流电压测量交流电压测量电阻测量电阻2021/7/16l测量直流电流：测量直流电流：在在表头上并联一个适表头上并联一个适当的分流电阻，测当的分流电阻，测试时分流电阻进行试时分流电阻进行分流，改变分流电分流，改变分流电阻的阻值，就可以阻的阻值，就可以扩大电流的量程。扩大电流的量程。2021/7/17l测量直流电压：测量直流电压：在在表头上串联一个适表头上串联一个适当的电阻，测试时当的电阻，测试时降压电阻进行分压，降压电阻进行分压，改变降压电阻的阻改变降压电阻的阻值，就可以扩大电值
4、，就可以扩大电压的量程。压的量程。2021/7/18l测量交流电流：测量交流电流：因为因为表头是直流电表，所表头是直流电表，所以测试交流时应加上以测试交流时应加上一个并一个并/串式半波整流串式半波整流电路，将交流进行整电路，将交流进行整流变成直流后再通过流变成直流后再通过表头，这样就可以根表头，这样就可以根据直流电压的大小来据直流电压的大小来测量交流电压。改变测量交流电压。改变倍增电阻的阻值，可倍增电阻的阻值，可以扩大交流电压的量以扩大交流电压的量程。程。2021/7/19l测量电阻：测量电阻：在表头在表头上并联和串联适当上并联和串联适当的电阻，同时的电阻，同时串接串接一节电池一节电池，使电流
5、，使电流通过被测电阻，根通过被测电阻，根据电流的大小，就据电流的大小，就可以测量电阻值。可以测量电阻值。改变分流电阻的阻改变分流电阻的阻值就能改变电阻的值就能改变电阻的量程。量程。2021/7/110A、万用表表面结构。、万用表表面结构。刻度盘刻度盘指针指针指针调零螺丝指针调零螺丝欧姆调零旋钮欧姆调零旋钮选择与量程开关选择与量程开关表笔插孔表笔插孔指针式万用表简介2021/7/1112021/7/112B、功能量程功能量程开关的选择开关的选择遵循原则：遵循原则： 先选功能档位后选量程先选功能档位后选量程 量程从量程从大大到到小小选用。选用。如：如： 欲测量直流欲测量直流电压，应旋动电压，应旋动
6、 “功能量程功能量程”开开关，使开关上的关，使开关上的符号对准标志位符号对准标志位 “V” ； 然后然后将将 “功能量程功能量程”开关旋至所需开关旋至所需直流电压量程直流电压量程(有有“V”标志者标志者为直流电压量程为直流电压量程)后即可进行测后即可进行测量。量。 利用转换开关利用转换开关的不同位置，可的不同位置，可以实现多种测量。以实现多种测量。2021/7/113 电电 阻阻 线线 ：刻度左大右小，分布是不均匀的。（第一条线）刻度盘刻度盘2021/7/114注意注意:分清每一量程对应的刻度线和每一单位刻度的大小。分清每一量程对应的刻度线和每一单位刻度的大小。刻度左大右小，刻度左大右小，分布
7、是不均匀的。分布是不均匀的。刻度盘上的第一条线。2021/7/115电流电压线：直流电流直流电流mA 、交直流电压、交直流电压V，刻度左小 右大，均匀分布（第二条线）。2021/7/116交流电压交流电压 10V专用：专用：表示交流电压，量程10V（第三条线）。增增 益益 db 线：线：表示增益量大小（第四条线）。2021/7/117调 0 机械2021/7/118 把万用表的两根表棒短接，旋转调零旋钮，使指针指在欧姆刻度线的零位。调 0 欧姆每次换档，都应重新调零才能测准。2021/7/119（2 2）调整原理：）调整原理： 注意：每次测电阻前和改变测量档位后都必须调节欧姆零注意：每次测电阻
8、前和改变测量档位后都必须调节欧姆零点。点。（1 1）作用：）作用：当由于电池电压较高使指针偏转至当由于电池电压较高使指针偏转至“0”“0”刻度右侧时，电位器的触头应向刻度右侧时，电位器的触头应向左侧移动左侧移动当由于电池电压较低使指针偏转至当由于电池电压较低使指针偏转至“0”“0”刻度左侧时，电位器的触头应向刻度左侧时，电位器的触头应向右侧移动右侧移动欧姆调零器欧姆调零器消除电池电压不稳定造成的误差。消除电池电压不稳定造成的误差。（原理电路）（原理电路）2021/7/120调零后的效果图调零后的效果图2021/7/121指针式万用表使用说明指针式万用表使用说明2021/7/1222021/7/
9、1232021/7/1242021/7/1252021/7/1261 1 万用表测量直流电流万用表测量直流电流l把万用表串接在被测电路中时，转换开关置于直流电流档，应注意电流的方向。即把红表笔接电流流入的一端，黑表笔接电流流出的一端。如果不知被测电流的方向，可以在电路的一端先接好一支表笔，另一支表笔在电路的另端轻轻地碰一下，如果指针向右摆动，说明接线正确；如果指针向左摆动(低于零点)，说明接线不正确，应把万用表的两支表笔位置调换。l在指针偏转角大于或等于最大刻度2/3时，尽量选用大量程档。因为量程愈大，分流电阻愈小，电流表的等效内阻愈小，这时被测电路引入的误差也愈小。(指针偏转角度为1/32/
10、3时，万用表的读数最准确。)l在测电流时，千万不要在测量过程中拨动量程选择开关，以免产生电弧，烧坏转换开关的触点。2021/7/1272 2 万用表测量电压万用表测量电压l把万用表并接在被测电路上，在测量直流电压时，转换开关置于直流电压档，应注意被测点电压的极性，即把红表笔接电压高的一端，黑表笔接电压低的一端。如果不知被测电压的极性，可按前述测电流时的试探方法试一试，如指针向右偏转，则可以进行测量；如指针向左偏转，则把红、黑表笔调换位置，方可测量。l在指针偏转角大于或等于最大刻度的2/3时，测量尽量选择大量程档。因为量程愈大，分压电阻愈大，电压表的等效内阻愈大，这对被测电路引入的误差愈小。如果
11、被测电路的内阻很大，就要求电压表的内阻更大，才会使测量精度高。此时需换用电压灵敏度更高(内阻更大)的万用表来进行测量。2021/7/128l在测量交流电压时，不必考虑极性问题，只要转换开关置于交流电压档，将万用表并接在被测两端即可。注意的是被测交流电压只能是正弦波。l不要在测电压时拨动量程选择开关，以免产生电弧，烧坏转换开关关的触点。l在测量有感抗的电路中的电压时，必须在测量后先把万用表断开再关电源。不然会在切断电源时，因为电路中感抗元件的自感现象，会产生高压而可能把万用表烧坏。2021/7/1293 3 万用表测量电阻万用表测量电阻l转换开关置于电阻档，测量时应首先调 0 （电阻0）。即把两
12、表笔直接相碰(短路)，调整表盘下面的零欧调整器 使指针正确指在0欧处。l为了提高测试的精度和保证被测对象的安全，必须正确选择合适的量程档。一般测电阻时，要求指针在1/32/3满量程时测量精度最高，读数最准确 。2021/7/130l 由于量程档不同，流过只Rx上的测试电流大小也不同。量程档愈小，测试电流愈大，否则相反。所以，如果用万用表的小量程欧姆档RX1，RX10去测量小电阻Rx(如毫安表的内阻)，则Rx上会流过大电流，如果该电流超过了Rx所允许通过的电流，Rx会烧毁，或把毫安表指针打弯。所以在测量不允许通过大电流的电阻时，万用表应置在大量程的欧姆档上。同时量程档愈大，内阻所接的干电池电压愈
13、高，所以在测量不能承受高电压的电阻时，万用表不宜置在大量程的欧姆档上。如测量二极管或三极管的极间电阻时，就不能把欧姆档置在Rxl0k档，不然易把管子的极间击穿。2021/7/131l 测量较大电阻时（R10k电阻档 ），手不可同时接触被测电阻的两端，不然，人体电阻就会与被测电阻并联，使测量结果不正确，测试值会大大减小。另外，要测电路上的电阻时，应将电路的电源切断，不然不但测量结果不准确(相当再外接个电压)，还会使大电流通过微安表头，把表头烧坏。 l 作欧姆表使用时，表内接干电池，黑表笔接干电池的正极，红表笔接干电池的负极。2021/7/132测量电流和电压时的注意事项l将表计正确接入电路（电流
14、表串入电路，电压将表计正确接入电路（电流表串入电路，电压表并于电路中）表并于电路中）l勿带电转换量程开关，以免因触头之间的电弧勿带电转换量程开关，以免因触头之间的电弧将触头灼伤。将触头灼伤。l若不知测量对象的大小，先从最高档试起。若不知测量对象的大小，先从最高档试起。l测量时不要用手指触及表笔的金属部分。测量时不要用手指触及表笔的金属部分。2021/7/133电阻档的使用注意事项l选择合适的倍率。在欧姆表测量电阻时，应选适当的倍率，使指针指示在中心值附近。l使用前要调零，每次换档，都应重新调零才能测量。不能带电测电阻。l被测电阻不能有并联支路。 l测量小功率二、三极管时不要选最小档和最大档。因
15、为最小档（R1档）内阻较小，测量时回路中产生的电流太大易使二极管烧坏，而最大档的电池电压都比较高（9V、15V、22.5V）容易使管子反向击穿。l黑表笔为内附电池的正极性端，红表笔为负极性端。2021/7/134 CBECBEP PN NCBECBEP PN NP PCBECBEP PN NN N元件元件类型类型电路符号电路符号内部结构图内部结构图等效电路符号等效电路符号二二极极管管NPN型型三极管三极管PNP型型三极管三极管万万用用表表与与二二极极管管、三三极极管管2021/7/1352021/7/136NPN型三极管型三极管2021/7/137PNP型三极管2021/7/138l二极管的特
16、点：二极管的特点： 具有单向导电性，即反向电阻远大于其正向电阻。具有单向导电性，即反向电阻远大于其正向电阻。l判断方法判断方法 将万用表的表笔接在二极管的两端，测量其阻值。将万用表的表笔接在二极管的两端，测量其阻值。然后将表笔对调，再测量其阻值。比较两次测量结果，然后将表笔对调，再测量其阻值。比较两次测量结果，测量阻值较小的时，黑表笔所接端即是二极管的正极测量阻值较小的时，黑表笔所接端即是二极管的正极性端。性端。2021/7/139二极管极性判别的原理加正向电压，导通，电阻小加正向电压，导通，电阻小 加反向电压，截止，电阻大加反向电压，截止，电阻大2021/7/140判断二极管的极性2021/
17、7/1412021/7/1422021/7/143欧姆档，X1K档位，测量结果值如下：1、正向阻值应该在几千欧阻值左右2、反向阻值应该在无穷大正常情况下的二极管阻值2021/7/144 1、若正向电阻为0值，说明管芯短路损坏 2、若正向电阻接近无穷大，说明管芯断路 3、若反向电阻为0值，说明管芯短路损坏 4、若反向电阻有阻值，说明管芯损坏损坏情况下的二极管阻值2021/7/145 对于NPN型三极管相当于两个正极相连的二极管,且二极管的公共负极为三极管的基极B；对于PNP型三极管，相当于两个负极相连的二极管，且二极管的公共负极为三极管的基极B。NPNNPN型型 C CB BE E红红红红黑黑
18、黑黑红红黑黑B BC CE EPNPPNP型型三三极极管管测测试试2021/7/146三极管的检测备注：以PNP型三极管为例反2021/7/147正2021/7/1481、红表笔接b极，黑表笔接c极和e极，正向阻值在几千欧左右 2、黑表笔接b极，红表笔接c极和e极，反向阻值为无穷大 3、e极和c极之间的阻值，应在几千欧左右正常情况下的三极管阻值备注：以PNP型三极管为例2021/7/149 1、红表笔接b极，黑表笔接c极和e极，阻值为零或无穷大，说明管芯损坏 2、黑表笔接b极，红表笔接c极和e极，阻值为零或有阻值，说明管芯损坏 3、测量e极和c极之间的阻值，若测得电阻太小，说明管子性能不良；若
19、测得阻值近似为0，说明管子已被击穿；若阻值为无穷大，说明管子内部断路。损坏情况下的三极管阻值2021/7/150l电解电容器的特点是：电解电容器的特点是：正向电阻比反向电阻大。正向电阻比反向电阻大。l测量方法：测量方法：1 1）先将表笔接在电容器两端，读出电阻值。）先将表笔接在电容器两端，读出电阻值。2 2）再将电容器两端短接放电。）再将电容器两端短接放电。3 3）将万用表表笔对调接于电容器两端，再读电阻值。）将万用表表笔对调接于电容器两端，再读电阻值。4 4）比较测量结果，测量阻值大的黑表笔所接的端子为电）比较测量结果，测量阻值大的黑表笔所接的端子为电容器的正极。容器的正极。 万用表判断电解
20、电容的极性2021/7/151 万用表 判断电容器的好坏 好电容的测量特点好电容的测量特点 万用表指针接触电容两端时指针很快顺时针摆动一下，然后又逐万用表指针接触电容两端时指针很快顺时针摆动一下，然后又逐渐回到渐回到R=R=附近。指针顺时针摆动越大说明电容越大。附近。指针顺时针摆动越大说明电容越大。 坏电容的测量特点坏电容的测量特点 漏电严重的电容指针瞬时摆动后不能逐渐回到漏电严重的电容指针瞬时摆动后不能逐渐回到R=R=附近。附近。 内部开路的电容接入万用表后指针不动。内部开路的电容接入万用表后指针不动。 内部短路的电容指针顺时针摆动至电阻内部短路的电容指针顺时针摆动至电阻R=0R=0后不再返
21、回后不再返回。 测量电容时的注意事项：测量电容时的注意事项： 小电容不能用万用表测量，因为偏转不明显。小电容不能用万用表测量，因为偏转不明显。 测量电容前要对其短接放电，以免残余电荷太多，指针偏转太快将测量电容前要对其短接放电，以免残余电荷太多，指针偏转太快将指针损坏。指针损坏。2021/7/152数字式万用表由功能变换器、转换开关和直流数字电压表3部分组成，其原理框图如图所示。直流数字电压表是数字式万用表的核心部分，各种电量或参数的测量，都是首先经过相应的变换器，将其转化为直流数字电压表可以接受的直流电压，然后送入直流数字电压表，经模数转换器变换为数字量，再经计数器计数并以十进制数字将被测量
22、显示出来。数字式万用表2021/7/1532021/7/154（1）使用数字式万用表，应仔细阅读使用说明书，熟悉）使用数字式万用表，应仔细阅读使用说明书，熟悉面板结构及各旋钮、插孔的作用，以免使用中发生差错。面板结构及各旋钮、插孔的作用，以免使用中发生差错。（2）测量前，应校对量程开关位置及两表笔所插的插孔）测量前，应校对量程开关位置及两表笔所插的插孔无误后再进行测量。无误后再进行测量。（3）测量前若无法估计被测量的大小，应先用最高量程）测量前若无法估计被测量的大小，应先用最高量程测量，再视测量结果选择合适量程。测量，再视测量结果选择合适量程。（4）严禁测量高压或大电流时拨动量程开关，以防止产
23、）严禁测量高压或大电流时拨动量程开关，以防止产生电弧，烧毁开关触点。生电弧，烧毁开关触点。（5）当使用数字万用表电阻档测量晶体管、电解电容等）当使用数字万用表电阻档测量晶体管、电解电容等元件时，应注意红表笔接元件时，应注意红表笔接“V、”插孔，内接电源正极，插孔，内接电源正极，黑表笔接黑表笔接“COM”插孔，内接电源负极，这点与指针式万插孔，内接电源负极，这点与指针式万用表正好相反。用表正好相反。数字式万用表使用注意事项2021/7/155（6）数字万用表的频率特性较差，只能测）数字万用表的频率特性较差，只能测45500Hz范范围内的正弦电量的有效值。围内的正弦电量的有效值。（7）严禁在被测电
24、路带电的情况下测电阻，以免损坏仪）严禁在被测电路带电的情况下测电阻，以免损坏仪表。表。（8）若将电源开关拨至）若将电源开关拨至“ON”位置，液晶无显示，应检位置，液晶无显示，应检查电池是否失效或熔丝管是否烧断。若显示欠压信号查电池是否失效或熔丝管是否烧断。若显示欠压信号“”，需更换新电池。，需更换新电池。（9）为延长电池使用寿命，每次使用完毕应将电源开关）为延长电池使用寿命，每次使用完毕应将电源开关拨至。拨至。“OFF”位置。长期不用的电池，要取出电池，防位置。长期不用的电池，要取出电池，防止因电池内电解液漏出而腐蚀表内元器件。止因电池内电解液漏出而腐蚀表内元器件。2021/7/156l兆欧表
25、也称绝缘摇表、绝缘电阻表，用于测量变压器、电机、电缆等电器设备以及电器线路的绝缘电阻。数字式兆欧表数字式兆欧表兆欧表（发电机型）兆欧表（发电机型）兆欧表2021/7/157刻度标尺刻度标尺发发电电机机手手柄柄接接线线端端按按钮钮兆欧表（发电机型）的基本结构兆欧表（发电机型）的基本结构2021/7/158兆欧表主要由磁电式流比计与手摇直流发电机组成。兆欧表主要由磁电式流比计与手摇直流发电机组成。2021/7/159l电气设备绝缘性能的好坏，关系到电气设备的正常运行和操作人员的人身安全。为了防止绝缘材料由于发热、受潮、污染、老化等原因所造成的损坏，为便于检查修复后的设备绝缘性能是达到规定的要求，都
26、需要经常测量其绝缘电阻。l为什么绝缘电阻不能用万用表的欧姆档测量呢？因为绝缘电阻的阻值比较大，几十兆欧以上，万用表在测量电阻时的电源电压很低（伏以下），在低电压下呈现的电阻值，并不能反映出在高电压作用下的绝缘电阻的真正数值，因此，绝缘电阻须用备有高压电源的兆欧表进行测量。2021/7/160l各种电器设备与电器线路的合格值都是依据所使用的电压等级来制定的。因此，选用兆欧表时，其额定电压一定要与被测电气设备或线路的工作电压相适应。此外，兆欧表的测量范围也应与被测绝缘电阻的范围相吻合。设备或线路的额定电压兆欧表的电压等级100V以下250V100500V500V5003000V1000V30001
27、0 000V2500V10 000V以上2500V或5 000V兆欧表的选用：兆欧表的选用：2021/7/161l兆欧表的规格有：0，1M， 2Ml为避免误差： 0：测量低压电器（特别是潮湿场所电器设备）的绝缘电阻 2M：测量高压的绝缘电阻2021/7/162 兆欧表的接线端钮有3个，分别标有“G（屏）”、“L（线）”、“E（地）”。被测的电阻接在L和E之间，G端的作用是为了消除表壳表面L、E两端间的漏电和被测绝缘物表面漏电的影响。在进行一般测量时，把被测绝缘物接在L、E之间即可。但测量表面不干净或潮湿的对象时，为了准确地测出绝缘材料内部的绝缘电阻，就必须使用G端，图示为测量电缆绝缘电阻的接线
28、图。兆欧表的接线端钮兆欧表的接线端钮2021/7/163兆欧表兆欧表使用前的准备工作使用前的准备工作 l1、按照被测对象的额定电压选择相应电压等级的兆欧表。l2、检查被测电气设备和电路，看是否已全部切断电源。绝对不允许设备和线路带电时用兆欧表去测量。 l3、测量前，应对设备和线路先行放电，以免设备或线路的电容放电危及人身安全和损坏兆欧表，这样还可以减少测量误差，同时注意将被测试点擦拭干净。l4、将兆欧表水平放置，指针应该任意处。2021/7/1645、测量前对表作开路检验。 将“L”与“E”两表笔开路，摇动手柄的速度为额定值（120r/min），表指针稳定在刻度表“”处为正常。 注意：此时两表
29、笔之间的电压为500V以上的电压。6、测量前对表做短路检验 将“L”和“E”两表笔短路，缓慢摇动手柄，指针指向“0”为正常。此时摇动停止，切勿加速，否则容易烧坏兆欧表。2021/7/165兆欧表的正确使用l 1、兆欧表必须水平放置于平稳牢固的地方，以免在摇动时因抖动和倾斜产生测量误差。l 2、接线必须正确无误： 测量线路或设备的相间绝缘，将“L”和“E”端各接一相。 测量设备或线路的对地绝缘，将“L”接被测点，“E”接良好的线路地线或设备金属外壳。 测量电缆线路绝缘，将“L”和“E”接好，将电缆线中间绝缘层用裸铜线缠绕数匝后接到“G”端。兆欧表的正确使用：兆欧表的正确使用：2021/7/166
30、l3、摇动手柄的转速要均匀，一般规定为120 转分钟，允许有20的变化，最多不应超过25。通常都要摇动一分钟后，待指针稳定下来再读数。如被测电路中有电容时，先持续摇动一段时间，让兆欧表对电容充电，指针稳定后再读数，测完后先拆去接线，再停止摇动。若测量中发现指针指零，应立即停止摇动手柄。 l4、测量完毕，应对设备充分放电，否则容易引起触电事故。 l5、禁止在雷电时或附近有高压导体的设备上测量绝缘电阻。只有在设备不带电又不可能受其他电源感应而带电的情况下才可测量。 l6、兆欧表未停止转动以前，切勿用手去触及设备的测量部分或兆欧表接线桩。拆线时也不可直接去触及引线的裸露部分。 l7、兆欧表应定期校验。校验方法是直接测量有确定值的标准电阻，检查其测量误差是否在允许范围以内。 2021/7/167 结束语结束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！
