万用表的组装与调试

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1、指针式万用表的组装一、MF-47指针式万用表的结构特点万用表是一种多功能、多量程的便携式电工仪表。一般的万用表可以测量直流电流、交直流电压和电阻,有些万用表还可测量电容、功率、晶体管共射极直流放大系数hFE等。MF-47型万用表具有26个基本量程和电平、电容、电感、晶体管直流参数等7个附加参考量程,是一种量限多、灵敏度高、使用方便的指针式万用表。MF-47指针式万用表的结构主要由机械部分、显示部分和电气部分三大部分组成,如图3-1所示。图1MF-47型万用表的组成1.机械部分机械部分由外壳、转换开关旋钮部分组成。转换开关由转轴、电刷及测量电路的触片组成。转

2、换开关是万用表选择不同测量种类和不同量程时的电路切换元件。万用表用的转换开关都采用多层多刀多掷波段开关或专用的转换开关。开关里面有固定触点和活动触点,通常活动触点称为“刀”,固定触点称为“掷”。旋动“刀”的位置,可以使其与不同挡的固定触点闭合,从而接通相应的测量电路。有几个挡位就叫几“掷”。MF-47型万用表转换开关是三触点二十四掷的开关。最外层有二十四个挡位,每个挡位均与一定的测量对象所对应,当转轴转动时,电刷也随着转动,挡位也随之改变。2.显示部分显示部分是由表头及刻度盘组成的。表头由高灵敏度的磁电式直流微安表组成,表头灵敏度(表头满偏电流)I0≤50μ

3、A,表头内阻不大于1.8kΩ。表头刻度盘上刻有多种量程的刻度,用以指示被测量的数值。其满刻度偏转电流越小,表头特性越好,灵敏度就愈高。表头的表盘上有对应各种测量所需的多条刻度尺,以便直接读出被测量数据。在表盘上还标有一些数字和符号,它们表明了万用表的性能和指标。3.电气部分电气部分由测量线路板、电位器、电阻、二极管、电容、分压电阻、分流电阻、整流器等元件组成,电气部分的功能是把各种被测的电量转换成表头所需的微弱电量,例如将被测的大电流通过分流电阻变换成表头所需的微弱电流;将被测的高电压通过分压电阻及整流器变换成表头所需的低电压;将被测的交流电压通过分压电阻及

4、整流器变换成表头所需的直流电压。二、万用表工作原理指针式万用表的功能方框图如图2所示。MF-47型万用表的原理图如图3所示。1.表头保护电路原理表头采用VD3、VD4两个二极管反向并联并与电容并联,用于限制表头两端的电压,保护表头不至因电压、电流过大而烧坏。图2指针式万用表功能方框图图3MF-47型万用表原理图2.直流电流的测量原理当转换开关掷于直流电流挡时,万用表就相当于一个直流电流表。万用表的表头是一磁电式电流计,其灵敏度一般都很高,因此测量直流电流的范围很小。为了扩大量限以适应不同测量范围的要求,可在表头上并联不同阻值的分流电阻(亦称分流器),如M

5、F-47表中的R1～R4。有了分流电阻,便可使表头中仍通过额定电流,多余的电流则从分流电阻中通过。这样,既能使很大的电流通过万用表,又不致损坏表头。万用表的多量程测量是通过转换开关改变分流电阻的大小来实现的。3.直流电压的测量原理当转换开关掷于直流电压挡时,万用表就是一个多量程的直流电压表。万用表的表头具有一定的内阻,当有直流电流从表头流过时,就能产生一定的电压降。表头上的电压降与流经表头的直流电流成正比,因此可以在表盘上标出对应于一定直流电流的电压值。由于表头灵敏度很高,内阻很小,因此压降也很小,一般在十几毫伏至上百毫伏之间,如不串联分压电阻,量程很小,不

6、适于实际测量。因此,必须在表头回路中串联一只阻值适当的电阻,这个电阻叫做附加电阻(又称倍增电阻),如MF-47表中R11～R17。通过附加电阻将绝大部分电压降掉,而将适当的电压加于表头,这样就可以扩大表头测量电压的量程。附加电阻越大,能扩大测量电压的范围就越大。万用表测量直流电压时,电压表所显示的均为平均值。4.交流电压的测量原理万用表的交流电压挡就是一个多量程的整流系交流电压表。万用表的测量装置为直流微安表头,以致测量交流电压时必须引入整流元件,如MF-47型万用表中VD1、VD2,将被测交流电变成直流电再作用于测量机构。万用表中的整流电路多采用锗或硅二极

7、管构成的半波整流或全波整流电路,经整流后就可以应用测直流电压的方法来测交流电压了。由于人们总是习惯以有效值来量度交流电压,因此万用表表盘上的刻度也是以有效值来表示的。5.直流电阻的测量原理万用表电阻挡实际是个多量程的欧姆表。电阻测量的基本原理如图4所示。E为电池电压,R为调零电位器,Rx为被测电阻。当Rx=0(相当于表笔短接)时,调节R使表头指针指向满刻度,也就是零欧姆,此时流过表头的电流Io=E/(Ro+R)。当接入被测电阻Rx之后,流过表头的电流为I=E/(Ro+R+Rx),可以看出:图4直流电阻测量原理图(1)在电池电压E、调零电阻R为定值的情况下,当

8、电路中接入某一确定的被测电阻Rx时,电