002_常用电子仪器_第二章_万用表

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1、第二章万用表的原理与使用1学习目的：理解模拟式万用表的基本结构：表头、测量电路和转换开关。理解模拟式万用表的工作原理：直流电流测量原理；直流电压测量原理；交流电压测量原理；电阻测量原理；电平测量原理；掌握万用表的使用方法，了解使用的注意事项。掌握电阻、电容、电感、晶体二极管、稳压管、晶体三极管、运放、交流电源的测试方法。了解万用表常见故障产生的原因。2学习内容：§1.1模拟万用表的结构§1.2模拟万用表的工作原理§1.3模拟万用表的使用3万用表又称为多用表或复用表。一般用来测量直流电流、直流电压、交流电压、电平。还可以用来测量电阻、电容、电感、二极管、三极管、运

2、放及其他器件的参数。4§1.1模拟万用表的结构万用表的面板上有带有多条标度尺的标度盘、带转换开关的旋钮、调零旋钮和接线柱等。5§1.1模拟万用表的结构万用表主要由三部分组成：表头（指示部分）测量电路转换开关61、表头表头用以指示被测量的值。万用表的表头一般都采用灵敏度高，准确度好的磁电式直流微安表。7891011表头的基本参数包括表头内阻、灵敏度和直线性。内阻指动圈所绕漆包线的直流电阻，严格讲还应包括上下两盘游丝的直流电阻。内阻高的万用表性能好,多数万用表表头内阻在几千欧姆左右。灵敏度指表头指针达到满刻度偏转时的电流值，数值越小，灵敏度越高，表头特性就越好。通常

3、灵敏度只有几微安到几百微安。直线性是指表针偏转幅度与通过表头电流强度幅度是相互一致的。122、测量线路测量线路用以将各种被测量转换成适合表头测量的微小直流电流。万用表的测量电路实质上就是多量限的直流电压表，多量限的直流电压表，多量限的整流式直流电压表以及多量限的欧姆表的组合。13143、转换开关转换开关用以对不同测量线路进行选择以适应各种测量项目和量限的要求。转换开关是由固定触点和活动触点两大部分组成。通常将活动触点称为“刀”，固定触点称为“掷”。15万用表的转换开关是多刀多掷的，而且各刀之间是联动的。当转换开关转到某一位置时，可动触点就和某个固定触点闭合，从而

4、接通相应的测量电路。164、万用表的符号1718§1.2模拟万用表的原理1、直流电流测量原理万用表的直流电流测量电路实际上是一个多量程的直流电流表。有开路个别转换式和闭路抽头转换式分流电路。191）开路个别转换式分流系数分路电阻值20优点：各档分流电阻分别调整，不影响其他各档阻值。缺点：1、转换开关的接触电阻会引起小电流档较大误差。2、接触开关接触不良，会烧毁表头。3、各档位的阻尼时间不同，会引起误差。212）闭路抽头转换式各分流电阻彼此串联，然后再与表头并联，从而形成一个闭合回路。当转换开关K换到不同位置时，可以改变分流电路值，达到变化量程的目的。Im1>Im

5、2>Im322直流电流档分流电阻的确定第三步确定各原件的数值第二步确定各原件的数值第一步确定总分流电阻23使用40.6μA的表头，内阻为3.25KΩ，用闭路抽头转换式分流器将其组装成一个量限为50μA、500μA、5mA、50mA、500mA的直流电流档，试确定其各分流电阻。24首先根据最小量限I0=40.6μA计算确定总分流电阻：取RFL=15KΩ，则表头总内阻R0通过上式反算为3470KΩ，所以串联一线绕电阻R补足。如图2-7所示。2526结论：任一档电流限和该档电阻的乘积为常数，等于：I0（RFL＋R’0）该值称为测量直流电流时的最大压降。27其次，求其直

6、流压降为：再求个分流电阻为：28于是可确定各电阻值：分流电阻最好用阻值较稳定的锰铜丝绕制。292、直流电压测量原理电压档是采用指针式的磁电式电流表作为指示器的。万用表的直流电压档实际是一个多量程的直流电压表。通过电流表的电流大小（表现为指针偏转的角度）与被测电压成正比，并在电流表上直接读出电压值刻度。有单独配用附加电阻和共用附加电阻两种。301）单独配用附加电阻311）单独配用附加电阻优点：不同电压档用不同的附加电阻，互不影响。缺点：体积大、造价高322）共用附加电阻332）共用附加电阻优点：可以节省绕线，降低造价可以减小体积缺点：附加电阻变质或损坏时，会影响高

7、电压档的测量。通常万用表中多采用共用附加电阻方式。34举例：MF-30型万用表的直流电阻档电路图如图所示，该表共有1V、5V、25V、100V、500V五档。图中虚线框为测直流电流最小量限50μA档的电路，其等效内阻为2820Ω。35在已知电流表的基础上，确定直流电压各档元件参数可按如下办法：首先确定电压档内阻参数，再利用各档参数算出各档内阻，进而确定各档附加电阻值。如前图，已知电流表满度电流50μA，则由它直接构成电压表的内阻参数为其满度电流值的倒数，即：36所以：5V档内阻为：所以：已知电流表等效内阻为2820Ω，则：25V档、150V档、500V档电路的计

8、算过程完全一样。1V档内