第1章 家电维修常用检测仪表和维修工具的使用
1.1 万用表的功能与使用
万用表是一种多功能多量程的便携式电子测量仪表,具有结构简单、使用方便、用途多样、量程范围广等优点。它以测量电阻、交流电流和交流电压为主。有的万用表还可以用来测量音频电平、电容量、电感量以及晶体管的主要参数等。
万用表的种类很多,按其读数方式可以分为指针万用表和数字万用表两类。
1.1.1 万用表的结构与应用
(1)指针万用表的结构与应用
①指针万用表的结构特点 模拟万用表采用模拟测量电路通过指针在表盘上摆动的大小来指示被测量的数值,因此也称其为指针式万用表。如图1-1所示为一款典型的模拟万用表,它的最大特点就是由表头指针指示测量的数值。指针式的表头,能够直观地检测出电流、电压等参数的变化过程和变化的方向,这是数字万用表所不及的,也是它深受用户欢迎的一个方面。
图1-1 典型指针万用表及其功能示意图
从图1-1中可看出,模拟万用表的面板主要由表头校正器、测量范围切换开关、电阻调整旋钮及测量用端子等部分构成。
a.表头校正器 模拟万用表在待机时,表的指针应指在0的位置。如果不在0位置会引起读数误差,这种情况需要进行校正,可用螺丝刀(螺钉旋具)微调万用表校正器使指针处于0位,此调整又称零位调整,如图1-2所示。
图1-2 表头校正
b.功能/量程切换旋钮 根据测量的需要(如测量电流、电压或电阻),以及不同的测量范围,可通过左右切换旋钮进行转换,以选择合适的功能和量程。
c.电阻挡0Ω调整旋钮 测量电阻时,需先将两支表笔短接,这时表针应指向0Ω,如果表针不在0Ω的位置,可微调此钮(电位器),使表针向右摆动指向0Ω,如图1-3所示。通过欧姆调零后再测得的电阻值才是准确的。
图1-3 欧姆调零
d.测量用端子 万用表有两支表笔。测量时将其中红色的表笔插到万用表的“+”端;黑色的表笔插到万用表的“*”端,如图1-4所示。
图1-4 测量用端子
②指针万用表的功能 指针万用表一般情况下可测量从几百毫伏至几百伏甚至几千伏的直流和交流电压,其测量准确度直流为±2.5%,交流为±4.0%。
指针万用表各电压挡的输入阻抗是不一样的,其阻值等于相应挡的电压满度值U0(即量程)和万用表灵敏度S(Ω/V)值的乘积,即:
Ri=U0S
因此,万用表的低量程输入阻抗较小,而高量程输入阻抗较大。因为测量电压时万用表的输入端是与被测电路并联的,其输入阻抗会起分流作用,为了尽量减少测量的误差,通常要求万用表相应电压挡级的输入阻抗应大于被测电路的阻值10倍以上,所以必须选用灵敏度值较大的万用表来测试电压。一般要求万用表的灵敏度不应小于2kΩ/V。
另外,指针万用表除了能进行交直流电压、交直流电流以及电阻的测量以外,还能测量低频交流信号的电压(以dB表示)。
模拟指针式万用表的频率测量范围通常为40~1000Hz,如果准确度要求不高,还可以测试高达10kHz的正弦波和非正弦波信号。
由于模拟指针式万用表的交流刻度是根据正弦波的有效值来定值的,因此,对方波电压的指示值偏大些,而对锯齿波、脉冲波的指示值偏小些。
③指针万用表的应用注意事项 模拟万用表的使用方法很简单,先分别将两支测量表笔的一端,按红接正(+)、黑接负(-)的要求插到测量端,然后确认一下表针是否指在0位。指针应与刻度盘左侧的端线对齐,如果不一致,则要进行0位调整,这也叫作对表的机械调零。模拟万用表在进行电流和电压测量之前要先估计一下电流和电压的范围,并将万用表设在较大的挡位上(最大量程),避免过大的电流将万用表烧坏。
在使用指针式万用表进行电压的测量时,要考虑到指针式万用表内阻的影响。例如测量电压时要将表笔并联接到被测电路上,这时指针式万用表内的电路上也有电流流过,这会对测量值有一定影响。即使测量同一点的电压使用不同的挡位,指针式万用表的内阻不同,影响的程度也不同。此外,指针万用表在实际的应用中还应注意以下几点。
a.在使用万用表之前,应先进行调零校正,即在没有被测电量时,使万用表指针指在零电压或零电流的位置上。
b.在使用万用表过程中,不能用手去接触表笔的金属部分,这样一方面可以保证测量的准确,另一方面也可以保证人身安全。
c.在测量某一电量时,不能在测量的同时换挡,尤其是测量高电压或大电流时,更应注意。否则,可能会使万用表损坏。如需换挡,应先断开表笔,待换挡后再去测量。
d.万用表在使用时,必须水平放置,以免造成误差。同时,还要注意避免外界磁场对万用表的影响。
e.万用表使用完毕,应将切换旋钮置于交流电压的最大挡。如果长期不使用,还应将万用表内部的电池取出来,以免电池腐蚀表内其他器件。
④指针万用表的应用
a.使用模拟万用表测量交直流电流 在使用万用表测量直流电流的时候,万用表起到安培表的作用,测量时必须断开电路将万用表串接在电路中,电路接通后电流经万用表再经过负载。由于万用表本身电阻很小,所以在测量过程中只允许正常电流流过。如果所测电流超过万用表的允许值,会有一个很大的电流通过万用表,从而造成万用表损坏。
如图1-5所示为使用模拟万用表测量直流电流的连接方式,根据实际电路选择合适的直流电流测量量程,将万用表的红表笔接电路正极,万用表黑表笔接电路负极。否则指针式万用表表针反向摆动,若摆动过大会出现表针损坏的情况。如果测量的直流电流大于指针式万用表的最大量程,应使用特殊输入插口15A插口。
图1-5 指针万用表测直流电流
使用万用表检测交流电流的时候与检测直流电流的方法相同,只是表笔串联到被测电路中时,不用再区分正负极,即万用表的红黑表笔可以随意串联到电路中。
在使用指针式万用表测量交流电流的时候,应注意万用表的测量量程,因为有些指针万用表没有测量交流电流的挡位。
测量交流电流的时候,尤其是220V高压电路,再使用串联万用表的方式有可能会发生危险,因此可以使用钳形万用表测量交流电流。当检测整机总电流的时候,如果没有钳形万用表,则可以用指针万用表在不剪断电路的情况下利用开关进行检测,如图1-6所示。
图1-6 指针万用表测交流电流
b.使用指针万用表测量交直流电压 在使用万用表测量直流电压的时候,万用表起到伏特计的作用,测量时必须并联接入电路,或者与负载、电源交叉连接。万用表作为伏特计使用时,它有很大的内阻,只允许很少一点电流通过万用表电路。如果把作为伏特计的万用表串联到电路中,那么它所具有的电阻值将减小电路中的电流,所测的电压值相当于开路电压值。
如图1-7所示为使用指针万用表测量直流电压的连接方式,根据实际电路选择合适的直流电压测量量程,将万用表的正极(红表笔)接负载(或电源)的正极,万用表负极(黑表笔)接负载(或电源)的负极。否则指针式万用表表针反向摆动,若摆动过大会出现表针损坏的情况。
图1-7 指针万用表测直流电压
使用万用表检测交流电压的时候与检测直流电压的方法相同,只是使用指针式万用表测量交流电压的时候,当表笔并联到被测电路中时,不用再区分正负极。电源变压器抽头电压的测量、显示器灯丝电压的检查及交流220V电压的检查,都属于交流电压的测量范围,这种情况应将测量范围开关旋至AC挡。如图1-8所示为用指针万用表测量市电交流220V电压的方法。这种情况要注意防触电问题。
图1-8 指针万用表测交流电压
c.使用指针万用表测量半导体器件的阻抗 用万用表测量半导体器件一般只能根据其测量阻抗大小来判断其好坏,并不能测量出其具体参数。下面我们以测量二极管为例简单介绍一下用指针万用表测量半导体器件的方法。
使用指针式万用表测量二极管时,功能旋钮旋至欧姆挡(R×1k),在测量前也需要先进行欧姆调零。图1-9所示为使用万用表对二极管的正、反向阻值进行比较测量,从而判断二极管的好坏。黑表笔接二极管正极引脚,红表笔接二极管负极引脚,测得正向阻值在正常情况下约为几千欧,红表笔接二极管正极引脚,黑表笔接二极管负极引脚,测得反向阻值在正常情况下应为无穷大。此种方法中,红表笔内接万用表电池负极(-),黑表笔内接万用表电池正极(+)。
图1-9 指针万用表测二极管正、反向阻抗
d.使用指针万用表测量低频信号放大器的输出电压 测量低频信号放大器输出的电压时,可以使用图1-10所示的方法。将指针式万用表测量范围开关旋至交流电压位置(ACV),表刻度上的AC10V对应的是+22dB,交流AC1.5V对应刻度盘的+5dB(0dB=0.775V)。
图1-10 低频输出电压的测量实例
如果测量范围超过+22dB,表针会超过满刻度。此时与测量交流电压值一样,调大测量范围,再根据计算表求出dB值。
(2)数字万用表的结构与应用
①数字万用表的结构特点 数字万用表是采用集成运算放大器、衰减电路、模/数转换器和液晶显示器,将被测量的数值直接以数字形式显示出来的一种电子测量仪表。如图1-11所示为常见的数字万用表外形。
图1-11 数字万用表的基本结构和功能
由图可知,数字万用表主要是由液晶显示屏、功能开关、旋钮、测量输入端、表笔等部分组成的。
a.液晶显示屏 用来显示当前测量状态和最终测量数值。例如,当前选择的量程为交流“200mV”,那么在其右上角显示“AC”字符,表示的是待测电路为交流电路,液晶屏下部(小数点的下方)显示的“200”和显示屏的右部显示的“mV”表示的是当前的量程为“200mV”,中间较大的数字即为测量的最终读数。
b.功能开关
电源开关:在其上方标识有“POWER”字符,打开或关闭数字万用表。
锁定开关:在其上方标识有“HOLD”字符,按下此键,仪表当前所测数值就会保持在液晶屏上,并出现“”符号,直到再次按下,“”符号消失,液晶屏退出保持状态。
AC/DC切换开关:在其上方标识有“DC/AC”字符,当此按钮为按下状态时,液晶屏左上角会显示“AC”字符,这时可以用于交流电路的测量。当按钮为弹起状态时,液晶屏左上角“AC”消失,此时表示万用表进入直流测量状态,可以用于直流电路的测量。
c.功能旋钮 功能旋钮位于操作面板的主体位置,跟指针式万用表的功能旋钮一样,在它的四周有量程刻度盘,测量功能包括:电压、电流、电阻、电容、电感、二极管、三极管、温度及频率等,如图1-12所示。
图1-12 数字万用表的功能面板
测量时,仅需要旋动中间的功能旋钮,使其指示到相应的挡位及量程刻度,即可进入相应的状态,当前状态在液晶屏上也会有显示。例如,要测量物体的温度,就需要把功能开关置于“TEMP”处即可进入温度测量状态。
如果是自动量程式数字万用表,那么在功能旋钮的四周只有测量功能的选择,没有具体的测量量程,如图1-13所示。测量时,这类万用表可以根据测量的结果自动调整量程范围,使其显示出最佳的测量结果。
图1-13 自动量程式数字万用表的功能面板
d.电容/电感测量输入端 在操作面板的左侧有两个长条形的插孔,旁边标识有“Cx”“Lx”字符,表示为电容或电感插座。有这样插座的数字万用表可以测量电容和电感,有些电容是有极性的,所以在条形孔的旁边标有“+”“-”,检测时,仅需把待测有极性的电子元件引线端插入相应的插孔即可。
e.三极管测量输入端 如图1-12所示,在操作面板的右上角有一小圆略低于面板,由8个小孔围成一个圆形分布于其中,每个孔旁都标有一个字符,这就是测量三极管的输入端。它们分为2组,左半圆由左边4个小孔组成,这4个小孔旁边分别标识有“E”“B”“C”“E”,表示的是发射极、基极、集电极、发射极。可以发现有两个发射极插孔,在测量时,根据方便,选择其中一个与其他两个孔一起测量三极管的三根引线,在其下标识有“PNP”,表示测量的为PNP型三极管。与其相对的右半圆是由另外4个小孔组成的,与上面4个的标识用法一样,所不同的是在其下方标识有“NPN”,表示这4个小孔是用来测量NPN型三极管的。
f.表笔插孔 通常数字万用表的操作面板下面有4个插孔,分别标识为“20A”“mA”“COM”“VΩHz”,它们是用来与万用表表笔相连的表笔插孔,如图1-14所示。
图1-14 连接测量表笔
与指针式万用表相比,数字万用表有如下特点。
●数字显示,直观准确,无视觉误差,并具有极性自动显示功能。
●测量精度和分辨率都很高。
●输入阻抗高,对被测电路影响小。
●电路的集成度高,便于组装和维修,使数字万用表的使用更为可靠和耐久。
●保护功能齐全,有过压、过流保护,过载保护和超输入显示功能。
●功耗低,抗干扰能力强,在磁场环境下能正常工作。
此外,为了解决数字显示方式以便于反映被测电量连续变化的过程和变化的趋势的问题,近年来许多数字万用表设置了带模拟式图形的双显示或多重显示模式。这类万用表更好地结合了数字万用表和指针万用表的显示优点,使得数字万用表的使用测量更加方便。并具有显示清晰直观、读数准确、准确度高、测试功能强、测量范围宽、测量速率快、输入阻抗高、微功耗等特点。
智能数字万用表带微处理器与标准接口,可与计算机和打印机连接进行数据处理或自动打印,构成完整的测试系统,如图1-15所示。
图1-15 信号检测与数据处理系统
②数字万用表的功能 对于数字万用表来说,它不仅能直观地显示出电压、电流、电阻等数值,有的万用表还增加了一些其他功能。如检测二极管,测量三极管放大倍数、电容、频率、温度等值。有些万用表还增加了更先进的功能,如占空比测量,电平或增益值测量,最大、最小值记录保持功能等。
目前,许多数字万用表还添加了标志符显示功能,包括单位符号(例如nV、μV、mV、V、A、μA、mA、A、mΩ、Ω、kΩ、MΩ、Hz、kHz、MHz、pF、nF、μF、μH、mH、H)、测量项目符号(例如AC、DC、LOΩ、LOGIC、MEM)、特殊符号(例如电压控制符号、读取保持符号HOLD或H、自动量程符号AT-UO、10倍乘符号×10等)。有些数字万用表还在LCD液晶显示屏的小数点下面设置了量程标志符,例如小数点下边显示为200时,表明所对应的量程为200。
除此基本功能外,数字万用表还具有一些特殊的扩展功能,以典型数字万用表VC9805A+为例,扩展功能如下。
a.电容、电感的测量
●将功能开关置于被测电容值大约的范围,如果电容值是未知的可先置于200μF挡。
●接通电源开关。
●将被测电容插入检测端,有极性的电容要注意极性与插口相吻合。
●读取显示数值。
b.频率的测量 频率测量只有一个挡位,所以测量时一定要确保待测目标在其量程范围之内,以免损坏仪表,其测量过程和电流电压的方法基本一致。
●将黑表笔插入接地端“COM”,红表笔插入测量频率端“VΩHz”。
●功能开关置于频率测量挡“200kHz”上。
●接通电源。
●将表笔跨接在信号源或被测负载上。
●读取显示数值。
c.温度的测量
●将热电偶传感器的冷端(自由端)的负极(黑色插头)插入“mA”插孔中,正极(红色插头)插入“VΩHz”插孔。
●将功能开关置于“℃”或“℉”量程上。
●接通电源。
●将热电偶的工作端(测温端)置于待测物体上面或内部。
●读取显示数值。
d.二极管和通断的测量
在数字万用表VC9805A+中“”功能挡除了能够测量二极管外,还可以用来测试电路的通断,具体步骤如下。
●黑表笔插入“COM”孔,红表笔插入“VΩHz”孔。
●将功能开关置于“”挡。
●如果将表笔连接到待测二极管(这时测量的是二极管的压降),红表笔接二极管的正极,黑表笔接另一端,这时液晶屏上的读数为二极管正向压降的近似值。
如果要测量电路的通断,则只需将表笔接电路中的两点,如果内置蜂鸣器发出“嘀嘀”声,表明当前电路为通路或者是两点之间的阻值小于(70±20)Ω,反之表示的是断路。
③数字万用表的应用注意事项 数字万用表和指针式万用表的使用方法几乎相同,不过还有些细微的差别。比如指针式万用表在使用前,首先需要确认表针是否指在零位,表针应与刻度盘左侧的端线对齐,如果不一致则要进行零位调整,而数字万用表则不用。数字万用表的测量结果显示清晰、直观,读取准确,既保证了读数的客观性,又符合人们的读书习惯。
a.由于数字万用表属于多功能精密电子测量仪表,因此,在使用之前,应仔细阅读数字万用表的说明书,熟悉电源电路开关、功能及量程转换开关、功能键(如读数保持键、交流/直流切换键、存储键等)、输入插口以及专用插口(如晶体管插口hFE、电容器插口CAP等)、仪表附件(如测温探头、高压探头、高频探头等)的作用。
b.注意数字万用表的极限参数。掌握出现过载显示、极限显示、低电压指示以及其他声光报警的特征。
例如在测量过程中,如果LCD液晶显示屏的最高位显示数字为“1”,而其他位消隐,说明当前数字万用表已过载,应及时选择更高的量程再测量。
c.在刚开始测量时,数字万用表可能会出现跳数现象,应等到LCD液晶显示屏上所显示的数值稳定后再读数,这样才能确保读数的正确。
d.测量电压时,数字万用表与被测电流并联。由于数字万用表具有自动转换并显示极性的功能,因此,在测量直流电压时不必考虑表笔的接法。测量电流时,数字万用表与被测电流串联,同样不必考虑表笔的接法,但是当被测电流源内阻很低时,应尽量选择较高的电流量程,以减少分流电阻上的压降,提高测量的准确度。
e.测量电阻、检测二极管和检查线路通断时,红表笔应接VΩ插孔(或mA插孔)。此时,红表笔带正电,黑表笔接COM插孔而带负电。这与指针式万用表的电阻挡正好相反。因此,在检测二极管、发光二极管、晶体管、电解电容器、稳压管等有极性的元器件时,必须注意表笔的极性。
f.使用钳形表测量交流信号时,必须用钳口套入1根电源线,否则不能测量出正确的值。
g.在测量高压时要注意安全,当被测电压超过几百伏时应选择单手操作测量,即先将黑表笔固定在被测电路的公共端,再用一只手持红表笔去接触测试点。
h.当被测电压在1000V以上时,必须使用高压探头(高压探头分直流和交流两种)。普通表笔及引线的绝缘性能较差,不能承受1000V以上的电压。
i.禁止在测量高压(1000V以上)或大电流(0.5A以上)时拨动量程开关,以免产生电弧将转换开关的触点烧毁。
④数字万用表的应用
a.使用数字万用表测电阻 数字万用表测量电阻的方法与指针式相同。先将黑表笔插入COM插孔,红表笔插入VΩ插孔(注意:红表笔极性为“+”)。将功能开关置于所需量程上,将测试笔跨接在被测电阻上。需要注意的是,如果被测电阻超过所用量程,则会在最高位显示“1”,这时须换用高挡量程。当被测电阻在1MΩ以上时,须数秒后方能稳定读数,对于高电阻测量这是正常的。检测在线电阻时,须确认被测电路已关去电源,同时电容已放电完毕,方能进行测量。
b.使用数字万用表测交直流电流 使用数字式万用表测量交直流电流时也与指针式万用表相同,需将万用表串入被测电路中。若检测220V市电电路中的交流电流,采用断开电路串联万用表的方法需要注意人身安全,因此为了避免危险就可以使用钳形万用表进行测量。钳形数字万用表比普通数字万用表多了一个钳形头,是用来专门测量交流电流的。
使用钳形表测量交流电流时,必须用钳口套入1根电源线,如图1-16所示,否则不能测量出正确的值。
图1-16 使用钳形万用表测交流电流
c.使用数字万用表测交直流电压 数字万用表测交直流电压也非常简单,将黑色表笔插入COM插孔,红色表笔插入VΩ插孔。
测交流电压时将功能开关置于DCV量程范围,测直流电压将功能开关置于ACV量程范围,并将测试笔并接在被测量负载或信号源上。在显示电压读数时,同时会指示出红表笔的极性。其测量方法如图1-17所示。
图1-17 使用数字万用表测交直流电压
另外,在测量电压时,尤其是测量交流电压时,如果需要测量电路中的某一特定点或公共参考点的电压时,可先将万用表的负极(黑表笔)与接地电路或是公共参照点相连,然后将万用表的正极(红表笔)与电路中需要测量的特定点相连,如图1-18所示。
图1-18 测量公共参照点或接地电路的连接方法
d.使用数字万用表测电容及损失等系数
●将功能开关置于被测电容容值大约的范围,如果容值是未知的可先置于200pF挡。
●LCΩ/D切换开关置于LCΩ位置。
●接通电源开关(ON位置)。
●用螺丝刀调整零位开关使LCD显示为0(有些数字万用表没有调零钮,因此接通电源即可)。
●将被测电容插入检测端,有极性的电容要注意极性与插口是否相吻合。
●读取显示数值。
●在测量损失系数时,LCΩ/D切换开关置于D位置,然后从LCD显示屏上读数。
e.使用数字万用表测电感和损失系数
●将功能开关置于电感量的大约范围,如果电感量是未知的,可将开关选在200μH的量程上。
●将LCΩ/D开关置于LCΩ位置。
●将电源接通(ON位置)。
●将两表笔短路,看LCD显示是否为零,如不为零则用螺丝刀微调零位调整开关。
●将被测电感插入检测插口。
●LCD显示屏上会显示出电感值。
●测量损失系数时,再将LCΩ/D开关转到D位置即可从显示屏上读数。
1.1.2 万用表的使用方法
(1)万用表使用前的准备与调整
万用表是家电维修中的主要检测用仪表。通过万用表,家电维修人员可以完成电阻、电压、电流、电容量等多种检测。一般来说,目前常用的万用表主要有指针式万用表和数字万用表,这两种万用表虽然原理和显示方式存在区别,但使用方法基本类似。下面,我们就通过实际的测量训练学会万用表的规范操作技能。
使用万用表进行检修测量时,首先将万用表的两支表笔分别插入万用表相应的表笔插孔中。操作示意如图1-19所示。将万用表的黑表笔插在“负极性”插孔,红表笔插在“正极性”插孔。
图1-19 连接表笔
根据习惯,红色表笔插接在“正极性”表笔插孔中,测量时接高电位;黑色表笔插接在“负极性”表笔插孔中,测量时接低电位。
表笔插接好后要根据测量需求(测量对象)选择测量项目,调整测量方位(量程调整),如图1-20所示。对万用表测量项目及量程的选择调整是通过万用表上的功能旋钮实现的。转动功能旋钮,将其指向合适的测量挡位。
图1-20 调整万用表的量程
量程设置完毕,即可将万用表的表笔分别接触待测电路(或元器件)的测量端,这时可根据表盘指示,读取测量结果,如图1-21所示。将指针万用表的红黑表笔分别搭在待测电阻器的两引脚端。
图1-21 将表笔分别接触待测元器件的测量端
值得注意的是,如果使用指针万用表,在测量之前,还需观察万用表表盘的指针是否指向零位,如果指针不在零位,还需对指针万用表进行机械调零,以确保测量准确。机械调零的方法如图1-22所示。
图1-22 指针万用表机械调零的方法
(2)万用表测量结果的读取
家电维修人员主要根据万用表表盘的指针指示或数字显示来读取测量结果,并以此作为故障判别的重要依据。因此,正确快速地识读测量结果对家电维修人员非常重要。
①指针万用表测量结果的读取方法 如图1-23所示,指针万用表的表盘上分布有多条刻度线,这些刻度线以同心的弧线的方式排列,每一条刻度线上还标示出了许多刻度值。此处该指针万用表中的交/直流电压以及电流刻度共用了一条刻度线。
图1-23 指针式万用表的刻度盘
重要的一些延伸资料可以参考下面。
电阻刻度(Ω):电阻刻度位于表盘的最上面,在它的右侧标有“Ω”标识,仔细观察,不难发现电阻刻度呈指数分布,从右到左,由疏到密。刻度值最右侧为0,最左侧为无穷大。
交/直流电压和直流电流刻度(、mA):直流电压、电流刻度位于刻度盘的第二条线,在其右侧标识有“mA”,左侧标识为“”,表示这两条线是测量直流电压和直流电流时所要读取的刻度,它的0位在线的左侧,在这条刻度盘的下方有两排刻度值与它的刻度相对应。
交流(AC10V)电压刻度(AC):交流电压刻度位于表盘的第三条线,在刻度线的两侧标识为“AC10V”,表示这条线是测量交流电压时所要读取的刻度,它的0位在线的左侧。
晶体三极管放大倍数(hFE)刻度:晶体三极管刻度位于刻度盘的第四条线,在右侧标有“hFE”,其0位在刻度盘的左侧。
电容(μF)刻度:电容(μF)刻度位于刻度盘的第五条线,在该刻度的左侧标有“C(μF)50Hz”的标识,表示检测电容时,需要在50Hz交流信号的条件下进行电容器的检测,然后通过该刻度盘进行读数。其中“(μF)”表示电容的单位为μF。
电感(H)刻度:电感(H)刻度位于刻度盘的第六条线,在右侧标有“L(H)50Hz”的标识,表示检测电感时,需要在50Hz交流信号的条件下进行电容器的检测,然后通过该刻度盘进行读数。其中“(H)”表示电感的单位为H。
分贝数刻度:分贝数刻度是位于表盘最下面的第七条线,在该刻度线的两侧都标有“dB”,刻度线两端的“-10”和“+22”表示其量程范围,主要用于测量放大器的增益或衰减值。
读取指针万用表的测量结果,主要根据指针万用表的指示位置,结合当前测量的量程设置在万用表表盘上找到对应的刻度线,然后按量程换算刻度线的刻度值,最终读取出指针所指刻度值的实际结果。
a.电阻值测量结果的读取训练 这里值得说明的是我们应该根据万用表挡位的设置,选择电阻刻度进行读数。如果在测量电阻时,我们选择的是R×10挡,若指针指向图中所示的位置(10),如图1-24所示,读取电阻值时,由倍数关系可知,所测得的电阻值为:10×10=100Ω。
图1-24 选择R×10欧姆挡时的读数方法
若将量程调至R×100挡,指针指向10的位置上,如图1-25所示。读取电阻值时,由倍数关系可知,所测得的电阻值为:10×100=1000Ω。
图1-25 选择R×100欧姆挡时的读数方法
若将量程调至R×1k挡,指针指向10的位置上,如图1-26所示,读取电阻值时,由倍数关系可知,所测得的电阻值为:10×1k=10kΩ。
图1-26 选择R×1k欧姆挡时的读数方法
b.直流电流测量结果的读取训练 指针万用表的电流量程一般可以分0.05mA、0.5mA、5mA、50mA、500mA等,在使用指针万用表进行直流电流的检测时,由于电流的刻度盘只有一列“0~10”,因此无论是使用直流50μA电流挡、直流0.5mA电流挡、直流5mA电流挡、直流50mA电流挡还是直流500mA电流挡,进行检测时都应进行换算,即指针的位置×(量程的位置/10)。
例如,选择直流0.05mA电流挡进行检测时,若指针指向如图1-27所示的位置,则所测得的电流值为0.034mA。即由于挡位与刻度盘的倍数关系,所测得的电流值为:6.8×(0.05/10)=0.034mA。
图1-27 选择直流0.05mA电流挡进行检测时的读数方法
若测量数据超过万用表的最大量程,就需要选用更大量程的万用表进行测量。例如测量的电流大于500mA,需要使用直流10A电流挡进行检测,将万用表的红表笔插到“DC10A”的位置上再进行读数。如图1-28所示,通过刻度盘上0~10的刻度线,可直接读出电流值为6.8A。
图1-28 选择直流10A电流挡进行检测时的读数方法
c.直流电压测量结果的读取训练 在选择直流10V电压挡、直流50V电压挡、直流250V电压挡进行检测时,均可以通过指针和相应的刻度盘位置直接进行读数,并不需要进行换算。而使用直流2.5V电压挡、直流25V电压挡以及直流1000V电压挡进行检测时,则需要根据刻度线的位置进行相应的换算。
例如选择直流2.5V电压挡进行检测时,若指针指向如图1-29所示的位置上,读取电压值时,选择0~250刻度盘进行读数,由于挡位与刻度盘的倍数关系,所测得的电压值为:175×(2.5/250)=1.75V。
图1-29 选择直流2.5V电压挡进行检测时的读数方法
选择直流10V电压挡进行检测时,若指针指向如图1-30所示的位置上,读取电压值时,选择0~10刻度盘进行读数,可读出电压值为7V。
图1-30 选择直流10V电压挡进行检测时的读数方法
②数字万用表测量结果的读取方法 数字万用表的测量结果主要以数字的形式直接显示在数字万用表的显示屏上。读取时,结合显示数值周围的字符及标识即可直接识读测量结果,图1-31所示为典型数字万用表的液晶显示屏。需要注意:当按下峰值保持按键后,测量值上方才会显示出此标志,提示使用者数据已锁定。
图1-31 数字万用表的刻度盘
a.电容量测量结果的读取训练 数字万用表通常有2nF、200nF、100μF等电容量挡位,可以检测100μF以下的电容器电容量是否正常。
使用数字万用表测量电容量,其数据的读取为直接读取,图1-32所示为测量电容量数据的读取,读数为2.9μF。
图1-32 数字万用表测量电容量数据的读取训练
b.交流电流测量结果的读取训练 数字万用表通常包括2mA、200mA以及20A等交流电流挡位,可以用来检测20A以下的交流电流值。将数字万用表调至交流电流挡时,液晶显示屏上会显示出交流标识。
使用数字万用表检测交流电流值时,需要将数字万用表调至交流电流测量挡“A~”,其数据的读取为直接读取,液晶显示屏的检测功能标识处有交流“AC”标识,如图1-33所示,读取的数值为交流7.01A。
图1-33 数字万用表测量交流电流值数据的读取训练
c.交流电压测量结果的读取训练 数字万用表一般包括2V、20V、200V以及750V等交流电压挡位,可以用来检测750V以下的交流电压。
使用数字万用表测量交流电压值,其数据的读取为直接读取,液晶显示屏的检测功能标识处有交流“AC”标识,如图1-34所示,读取的数值为交流21.2V。
图1-34 数字万用表测量交流电压值数据的读取训练
(3)指针万用表测量电阻值的方法
使用指针万用表测量电阻值是非常实用的一项测量技能,它不仅可以用于判别电阻器的好坏,晶体二极管、晶体三极管以及开关按键等器件的性能也都可以通过检测电阻值的方法来进行判断。另外对于线路通断的检测也常采用指针万用表检测电阻值的方法。在使用指针万用表测量电阻值前,需要对指针万用表进行零欧姆调整,如图1-35所示。将万用表调整至电阻值的量程(R×100挡),然后将两表笔相互短接,调整零欧姆校正旋钮,使指针指示到“0”位置。
图1-35 指针万用表零欧姆调整的方法
使用电阻值测量法检测电阻器的方法如图1-36所示。首先识读待测电阻器的标称阻值,然后根据待测阻值选择万用表的量程至R×10挡,用万用表的两表笔分别搭接待测电阻器的两端,根据指针指示识读实际测量的电阻值,最后与标称阻值进行比对即可完成对待测电阻器的检测。
图1-36 使用电阻值测量法检测电阻器的方法
(4)指针万用表测量直流电压的方法
使用指针万用表测量开关电源电路输出的直流电压是否正常,测量前先确定测量时表笔的连接方法,然后根据电路板中的标识调整万用表的量程,最后检测出直流电压值。
以指针万用表测量开关电源直流输出电压为例,将红表笔接在3.3V输出端,将黑表笔接接地端,具体的操作方法如图1-37所示。
图1-37 指针万用表检测开关电源直流输出电压的基本操作方法
(5)数字万用表测量电容量的方法
使用数字万用表测量电容量时,可借助附加测试器进行检测。将附加测试器插入数字万用表的表笔插孔中,再将电容器插入附加测试器的电容量检测插孔中进行检测,数字万用表液晶显示屏上即可显示出相应的数值。
使用数字万用表测量电容量的具体操作方法如图1-38所示。将附加测试器插入数字万用表相应的插孔,设置调整量程。然后将待测电容器的两引脚插接在附加测试器的相应插孔中即可检测出当前待测电容器的电容量,将该测量结果与标称值比对即可判别当前待测电容器的性能是否良好。
图1-38 使用数字万用表测量电容量的操作方法
(6)数字万用表测量交流电流的方法
数字万用表检测交流电流时,应先根据实际电路选择合适的交流电流量程,然后断开被测电路,将万用表的红黑表笔随意串联到被测电路中,此时通过显示屏即可读出测量的交流电流值。
以检测吸尘器驱动电机回路中的交流电流为例,具体的操作方法如图1-39所示。我们可以根据驱动电机的额定电流将万用表的量程调整至交流20A电流挡,然后使用万用表即可完成对实际电路交流电流的测量。
图1-39 数字万用表检测交流电流的方法
值得注意的是,在使用数字万用表检测交流电流时不要用手指触碰万用表表笔的金属部位,要将裸露的电线放在绝缘物体上,以防止电流过大引起触电。
如图1-40所示,在测量电流时,小电流和大电流的表笔插孔也不相同,检测电流大于200mA时,要将红表笔连接在标识有10A的表笔插孔中。
图1-40 检测电流时的万用表表笔插孔
(7)数字万用表测量交流电压的方法
使用万用表检测电路中的交流电压值时,需要将万用表并入电路中,将黑表笔和红表笔分别插入插座的两个插孔中,此时检测的数值即为该电路的交流电压值。
以数字万用表检测市电插座输出交流电压为例,具体的操作方法如图1-41所示。
图1-41 数字万用表检测市电插座输出交流电压的方法