电子技术实训教程
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任务一 万用表的使用

一、任务目的

1. 学习指针式万用表的使用方法。

2. 学习数字式万用表的使用方法。

3. 了解万用表使用注意事项。

二、任务要求

1. 认识万用表面板,了解其功能。

2. 会在使用时设置合适的挡位,并正确读数。

3. 熟练使用指针式、数字式万用表测量电阻和交、直流电压。

4. 对所学知识进行总结,写出万用表的使用说明书。

三、任务内容

万用表有指针式万用表和数字式万用表两大类,其中数字式万用表的普及率越来越高。

万用表除了主要用于测量交流电压、直流电压、交流电流、直流电流和电阻,还能测量三极管电流放大倍数、电容容量等,是检修电路必不可少的仪器之一。

(一)指针式万用表的使用

1. 指针式万用表的面板结构

指针式万用表的面板结构如图2.1.1所示。

图2.1.1 指针式万用表的面板结构

2. 常用测量功能

指针式万用表和数字式万用表的测量功能基本相同,表2.1.1所示为万用表常用测量挡位的说明。

表2.1.1 万用表常用测量挡位的说明

3. 学习正确读数的方法

为了读数方便,刻度盘与挡位盘印制成红、绿、黑三色。其中,红色代表交流,绿色代表晶体管,黑色表示其余各项。刻度盘共有七条刻度:第一条专供测电阻用;第二条供测交直流电压、直流电流用;第三条供测量电容用;第四条是负载电压参数测量;第五条供测晶体管放大倍数用;第六条供测电感用;第七条供测音频电平用。刻度盘上装有反光镜,以消除视觉误差。

现以电压测量为例,说明指针式万用表的读数方法。

(1)找到所读电压刻度尺。仔细观察表盘,直流电压挡刻度线应是表盘中的第二条刻度线,下方标有“V”符号,表明该刻度线可用来读交直流电压。

(2)选择合适的测量量程。当不知道所测电压的范围时,应先从最大挡位开始选择,当指针在图2.1.2所示的量程内时,即为合适量程。

图2.1.2 指针式万用表的合适量程

提示:指针式万用表欧姆挡的合适量程如图2.1.3所示。

图2.1.3 指针式万用表欧姆挡量程选择

(3)读出电压值大小。在万用表的表盘上有条标度尺,分别用于不同的测量对象,测量时要在对应的标度尺上读数。如果所选量程是交流250挡,就应根据指针在250V标度上的位置直接读数。

注意:读数时,视线应正对指针,即只能看见指针实物而不能看见指针在弧形反光镜中的图像,这时读数才准确。

(二)数字式万用表的使用

数字式万用表与指针式万用表最大的不同在于显示方式,数字式万用表直接用数字显示测量结果,其优点是防磁、读数方便、数字显示准确。

1. 面板介绍

如图2.1.4所示,数字式万用表的面板上主要有液晶显示屏、挡位选择开关和各种插孔,其功能如下。

图2.1.4 数字式万用表面板

(1)液晶显示屏。液晶显示屏用来显示被测量的数值,它通常可以显示4位数字,但最高位只能显示0和1,其他位可显示0~9。

(2)挡位选择开关。挡位选择开关的功能是选择不同的测量挡位,包括直流电压挡、交流电压挡、直流电流挡、欧姆挡、二极管测量挡和三极管放大倍数测量挡。

(3)插孔。数字式万用表的面板上标有“COM”的为黑表笔插孔,标有“VΩHz℃”的为红表笔插孔,标有“10A”的为大电流插孔,在测量200mA~10A范围内的直流电流时,红表笔要插入该插孔。此外,还有一组组合插孔为三极管测量插孔。

2. 测量直流电压

下面通过测量一节电池的电压值来熟悉数字式万用表测量直流电压的操作过程,如图2.1.5所示。

图2.1.5 测量直流电压

(1)选择挡位。一节电池的电压通常在1.5V左右,根据挡位应高于且最接近被测电压的原则,选择2V挡最为合适。

(2)红、黑表笔接被测电压。红表笔接被测电压的高电位处(电池的正极),黑表笔接被测电压的低电位处(电池的负极)。

(3)在显示屏上读数。观察显示屏显示的数值为1.544,则被测电池的直流电压为1.544V。若显示屏显示的数字不断变化,可选择其中较稳定的数字作为测量值。

3. 测量交流电压

下面通过测量市电的电压值来熟悉数字式万用表测量交流电压的操作过程,如图2.1.6所示。

图2.1.6 测量交流电压

(1)选择挡位。市电电压通常在220V左右,根据挡位应高于且最接近被测电压的原则,选择750V挡最为合适。

(2)红、黑表笔接被测电压。由于交流电压无正、负极之分,因此红、黑表笔可随意分别插入市电插座的两个插孔中。

(3)在显示屏上读数。观察显示屏上的数值为245,则市电的电压值为245V。

4. 检测电路的通断情况

数字式万用表检测电路的通断用欧姆挡或二极管挡。把量程开关转到二极管挡(蜂鸣挡)位置,两根表笔分别接触测试点,若有短路,则蜂鸣器会响,如图2.1.7所示。

图2.1.7 检测通断情况

注意:蜂鸣器响并不一定表示两点间线路短路,若两点间电阻比较小(小于20Ω),蜂鸣器也会响。

5. 测量电阻

数字式万用表测量电阻的过程如图2.1.8所示。

图2.1.8 测量电阻

(1)选择挡位。估计被测电阻的阻值不会大于10kΩ,根据挡位应高于且最接近被测电阻的阻值原则,选择20kΩ挡最为合适。若无法估计电阻的大致阻值,可先用最高挡测量,若发现被测电阻的阻值偏小,再根据显示的阻值更换合适低挡位重新测量。

(2)红、黑表笔接被测电阻两个引脚。

(3)在显示屏上读数。若观察显示屏上的数值为8.25,则被测电阻的阻值为8.25kΩ。

注意:数字式万用表在使用低欧姆挡(200Ω挡)测量时,将两根表笔短接,发现显示屏显示的阻值不为零,一般在零点几欧至几欧之间,性能好的数字式万用表该值很小。由于数字式万用表无法进行欧姆校零,如果在测量准确度要求很高的场合,可先记录两根表笔短接时的阻值,再将测量值减去该值即为被测电阻的实际值。

万用表欧姆挡在测量中使用最频繁,使用时应注意以下几点。

(1)测量功能。一个电路或电子元器件存在着特定大小的电阻值,如开关在断开时两引脚之间的电阻为无穷大,在接通时两引脚之间的电阻为零。欧姆挡通过测量这些电阻值来判断电路的通断或电子元器件的质量。

万用表欧姆挡主要有以下三大类测量项目。

① 测量电路或元器件通与断。

② 测量电阻器的具体阻值大小。

③ 通过测量电子元器件引脚之间的阻值大小来判断元器件质量的好坏。

(2)红、黑表笔极性问题。指针式万用表的红黑表笔极性分别是负极和正极,数字式万用表则正好相反。使用万用表欧姆挡时,红、黑表笔的极性有以下两种情况。

① 在测量电阻器的阻值时,如果电阻器不是装在电路板上,这时红、黑表笔可以不分。

② 如果电阻器装在电路板上进行电阻值测量时(这种测量称为在线测量),红、黑表笔有时要分清;测量一些电子元器件时要分清红、黑表笔,如测量有极性电解电容,以及测量二极管和三极管等。

注意:用欧姆挡在线测电阻时一定要先断电!

(3)挡位和读数。在测量电阻值时,电阻值的范围很大,为了保证精度,将欧姆挡分成多种量程以供不同情况下选择,并有一个专门的量程选择开关进行选择。

(三)万用表使用注意事项

在万用表使用时要按正确的测量方法进行操作,否则轻的会出现测量值不准确,重的会烧坏万用表,甚至会触电,危害人身安全。在万用表使用时要注意以下事项。

(1)正确插好红、黑表笔。在进行一般测量时,红表笔插入“+”标记的孔中,黑表笔插入“COM”标记的孔中,红、黑表笔不要插错。

一些万用表面板上有4个表笔插座,在测量不同项目时,黑表笔都是接“COM”插孔,而红表笔则接不同的插孔,如图2.1.9所示。不同类型的万用表,这个插座的类型也有所不同,可仔细查看该型号万用表的说明书。

图2.1.9 万用表插孔示意图

(2)在测量时,手不要接触表笔金属部位,以免触电或影响测量精确度。

(3)正确选择挡位开关。在测量时不要选错挡位,特别是不能用电流或电阻挡来测电压,这样极易烧坏万用表。

若不能估计被测电压、电流或电阻的大小,应先用最高挡,若高挡位测量值偏小,可根据测量大小重新选择相应的低挡位。

(4)在测量较大电压或电流的过程中,不要去转换万用表的量程开关,否则会烧坏量程转换开关的触点,应该在表笔离开检测点之后再转换量程开关。

特别注意:万用表在直流电流挡时不能在线测量电阻或电压,否则大电流流过表头会烧坏万用表,因为表头的内阻很小,红、黑表笔两端只要有较小的电压就会有很大的电流流过表头。

(5)万用表使用完毕,应养成习惯将挡位开关置于空挡,没有空挡时置于最高交流电压挡,千万不要置于电流挡,以免下次使用时不注意就去测量电压。另外,也不要将挡位开关置于欧姆挡,以免表笔相碰而造成表内电池放电。数字式万用表可以按“POWER”键关闭电源。

(6)万用表在使用中不应受到震动,长期不用而搁置时,应取出表内电池并避免受潮。

(7)为了测量时的表笔连线方便,可以在黑表笔上再连接一个鳄鱼夹,将它夹在电路的公共点上,在测量电压时非常方便。

实训任务书

实训任务一 测量直流电的电压值
实训任务二 测量市电的电压值
实训任务三 检测电路的通断情况
实训任务四 检测给定的电阻阻值
实训任务五 编制数字式万用表简易使用说明书

请参考课本内容并查找相关资料,以小组为单位编制数字式万用表的使用说明书,并进行小组间汇报评比。