第3章 检测维修工具的介绍与使用

3.1 指针万用表的结构与使用

3.1.1 指针万用表的种类和结构

指针万用表是在电子产品的维修、生产、调试中应用最广的仪表之一。检测时，将表笔分别插接到指针万用表的表笔插孔上即可，然后将表笔搭在被测元器件或电路的相应检测点处，配合功能旋钮即可实现相应的检测功能。

在检测之前首先要来认识一下指针万用表的实物外形、特点以及其相应的辅助检测设备等，如图3-1所示，虽然指针万用表的种类和型号有多种多样，但其外形结构基本相似。

指针万用表从外观上大致可以分为刻度盘、功能键钮、元器件检测插孔以及表笔插孔等几部分，其中刻度盘用来显示测量的读数，键钮用来控制万用表，元器件检测插孔用来连接被测晶体管等元器件，表笔插孔用来连接万用表的表笔。

指针万用表的表笔也是组成万用表的重要部分，在检测时，需要使用表笔与被测部位进行连接，从而将检测数据传送到指针万用表中，图3-2所示为典型指针万用表表笔的实物外形。

3.1.2 指针万用表的键钮分布

了解了指针万用表的外部结构和简单功能后，再介绍一下指针万用表的键钮分布情况。指针万用表的功能很多，在检测中主要是通过改变其不同的功能档位来实现的，因此在使用万用表前应熟悉万用表的键钮分布以及各个键钮的功能，图3-3所示为指针万用表的结构图。

指针万用表主要是由刻度盘、指针、表头校正钮、晶体管检测插孔、零欧姆校正钮、功能旋钮、表笔插孔、2500V交直流电压检测插孔、5A电流检测插孔以及表笔组成。

1 刻度盘和指针

由于万用表的功能很多，因此表盘上通常有许多刻度线和刻度值，并通过指针指示所检测的数值，图3-4所示为典型指针万用表的刻度盘。

在刻度盘上面有7条刻度线，这些刻度线是以同心的弧线的方式排列的，每一条刻度线上还标识出了许多刻度值，见表3-1。

2 表头校正钮

如图3-6所示，表头校正钮位于表盘下方的中央位置，用于对万用表进行机械调零。正常情况下，指针万用表的表笔开路时，指针应指在左侧0刻度线的位置。如果不在0刻度线，就必须进行机械调零，使万用表指针能够准确地指在0位，以确保测量的准确性。

3 零欧姆校正钮

零欧姆校正钮位于表盘下方，主要是用于调整万用表测量电阻时的准确度，如图3-7所示。

4 晶体管检测插孔

在操作面板左侧有两组测量端口，它是专门用来对晶体管的放大倍数（h_FE）进行检测的，如图3-8所示。

这两组测量端口都是由3个并排的小插孔组成，分别标识有“c”（集电极）“b”（基极）“e”（发射极）的标识，分别对应两组端口的3个小插孔。

检测时，首先将万用表的功能开关旋至“h_EF”档位，然后将待测晶体管的三个引脚依据标识插入相应的3个小插孔中即可。

5 功能旋钮

功能旋钮位于指针万用表的主体位置（面板），在其四周标有测量功能及测量范围，通过旋转功能旋钮可选择不同的测量项目以及测量档位，如图3-9所示。

在功能旋钮的圆周有量程刻度盘，每一个测量项目中都标识出该项目的测量量程。

指针万用表的功能旋钮及对应的档位量程的含义见表3-2。

6 表笔插孔

通常在指针万用表的操作面板下面有2～4个插孔，用来与万用表表笔相连（根据万用表型号的不同，表笔插孔的数量及位置都不尽相同）。每个插孔都用文字或符号进行标识。

其中“COM”与万用表的黑表笔相连（有的万用表也用“－”或“*”表示负极）；“＋”与万用表的红表笔相连；“”是测量电流的专用插孔，连接万用表红表笔，该插孔标识的文字表示所测最大电流值为5A；“2500”是测量交/直流电压的专用插孔，连接万用表红表笔，插孔标识的文字表示所测量的最大电压值为2500V。

3.1.3 指针万用表的使用方法

在认识了指针万用表的结构和键钮功能后，可以通过调整万用表的不同档位来测量电路和元器件的电流值、电压值、电阻值、放大倍数等物理量，在实际使用前，应首先进行指针万用表的操控训练，如连接表笔、表头的校正、量程的调整、零欧姆校正以及进行测量等内容。

1 连接表笔

指针万用表有两支表笔，分别用红色和黑色标识，测量时将其中红色的表笔插到“＋”端，黑色的表笔插到“－”或“*”端（COM端），如图3-10所示。

2 表头校正

指针万用表在非测量状态，表的指针应指在0的位置。如果指针没有指到0的位置，可用螺丝刀（标准术语为螺钉旋具）微调表头校正钮，使指针处于0位。这就是使用指针万用表测量前进行的表头校正，此调整又称零位调整，如图3-11所示。

3 设置测量范围

根据测量的需要，无论测量电流、电压还是电阻，都需要扳动指针万用表的功能旋钮，将万用表调整到相应测量状态。无论是测量电流、电压还是电阻都可以通过功能旋钮轻松地切换，如图3-12所示。

4 零欧姆校正

测量电阻前要进行零欧姆校正，如图3-13所示，首先将功能旋钮旋拨到待测电阻的量程范围，然后将两支表笔互相短接，这时指针应指向0（表盘的右侧，电阻刻度的0值），如果不在0刻度线，就需要调整零欧姆校正钮，使万用表指针指向0刻度。

5 测量

准备工作完成后，即可针对不同的测量项目完成测量。具体测量时，先调整好档位量程，然后将红、黑表笔分别搭接在测试点处，即可根据指针指示结合档位量程识读测量结果。图3-14为使用指针万用表测量阻值的操作。

检测前根据被测元器件的阻值来调整电阻档的档位，图中的电阻标称值为33Ω，在检测时，首先将量程调到“×10”档，然后进行调零校正，再将两表笔分别搭在被测电阻两端的引脚上，观察指针在表盘上的指示位置，参考当前量程对应的刻度线，读取当前测量的电阻值为3.3Ω×10=33Ω。

图3-15为使用指针万用表测量电压的操作。

测量电池的输出电压，将万用表的量程调到直流电压10V档上，然后用黑表笔搭在电池的负极端，红表笔搭在电池的正极端，观察万用表指针在表盘上的指示，结合对应的刻度线，即可以识读出当前所测的电压值为3.6V。

3.2 数字万用表的结构与使用

3.2.1 数字万用表的种类和结构

数字万用表是一种采用数字电路和液晶显示屏显示测试结果的万用表。数字万用表与指针万用表相比，更加灵敏、准确，它凭借更强的过载力、更简单的操作和直观的读数而得到了广泛应用。

数字万用表是最常见的仪表之一，其使用领域与指针万用表类似，但其外观、结构与指针万用表有一定的差异，图3-16所示为典型的数字万用表。

3.2.2 数字万用表的键钮分布

数字万用表外部结构最明显的区别在于，采用液晶显示屏代替指针万用表的指针和刻度盘。其键钮部分与指针万用表大同小异，图3-17所示为数字万用表的键钮分布图。

从图中可以看出，数字万用表主要是由液晶显示屏、电源开关、数值保持开关、功能旋钮、表笔插孔、附加测试器以及表笔组成。

1 液晶显示屏

液晶显示屏用来显示检测数据、数据单位、表笔插孔指示、安全警告提示等信息。图3-18所示为数字万用表的液晶显示屏。在检测交流电压时，显示测量值的左侧有交流标识AC；数值的上方为单位V；液晶显示屏的下方可以看到表笔插孔指示为VΩ和COM，即红表笔插接在VΩ表笔插孔上，黑表笔插接在COM表笔插孔上。在VΩ和COM表笔插孔指示之间有一个闪电状高压警告标志，应注意安全。

2 电源开关

电源开关上通常有“POWER”标识，如图3-19所示，用于启动或关断数字万用表的供电电源。在使用完毕后应及时将万用表的供电电源关断，以节约能源。

3 数值保持开关

数字万用表通常有一个数值保持开关，英文标识为“HOLD”，在检测时按下数值保持开关，可以在显示屏上保持所检测的数据，方便使用者读取记录数据，如图3-19所示，读取记录后，再次按下数值保持开关即可恢复检测状态。

4 功能旋钮

数字万用表的功能旋钮为不同的检测设置及相对应的量程，其功能与指针万用表的功能旋钮相似，测量功能包括电压、电流、电阻、电容、二极管、晶体管等，如图3-20所示。

5 表笔插孔

数字万用表的表笔插孔主要用于连接表笔的引线插头和附加测试器，如图3-21所示。红表笔连接测试插孔，如测量电流时红表笔连接A插孔或μAmA插孔，测量电阻或电压时红表笔连接VΩ插孔，黑表笔连接接地端（即COM插孔）；在测量电容量、电感量和晶体管放大倍数时，附加测试器的插头连接μAmA插孔和VΩ插孔。

6 附加测试器

数字万用表还配有一个附加测试器，其主要用来检测晶体管的放大倍数和电容的电容量。在使用时按照万用表的提示将附加测试器插接在万用表的μAmA插孔和VΩ插孔上，再将晶体管或电容插接在附加测试器的插孔上即可，如图3-22所示。

7 表笔

数字万用表的表笔分别使用红色和黑色标识，用于待测电路与元器件和万用表之间的连接。

在使用数字万用表的表笔检测时，需要将表笔连接在万用表的表笔插孔上，在连接时注意将黑表笔连接COM插孔，红表笔应根据被测数据连接其功能插孔，图3-23所示为测量电流时的连接和测量电阻、电压时的连接。

使用数字万用表表笔时要握住塑料橡胶部分，使用金属表笔接触检测点进行检测，以保证检测数值的准确性和检测人员的人身安全。

3.2.3 数字万用表的使用方法

数字万用表的基本操作方法与指针万用表相似，主要包括功能设定、开启电源开关、连接测量表笔、测量及测量结果的识读。

1 功能设定

数字万用表使用前不用像指针万用表那样需要表头零位较正和零欧姆校正，只需要根据测量的需要，调整万用表的功能旋钮，将万用表调整到相应测量状态，这样无论是测量电流、电压还是电阻都可以通过功能旋钮轻松地切换。图3-24所示为设置数字万用表的档位至电容档，且测量量程为“2nF”档。

2 开启电源开关

电源开关通常位于液晶显示屏下方，功能旋钮上方，带有“POWER”标识，图3-25所示为开启电源开关的操作。

3 连接测量表笔

数字万用表也有两支表笔，用红色和黑色标识，测量时将其中红色的表笔插到测试端，黑色的表笔插到“COM”端，COM端是检测的公共端，图3-26所示为数字万用表的连接操作。

4 测量

准备工作完成后，即可针对不同的测量项目完成测量。具体测量时，应先调整好档位量程，然后将红、黑表笔分别搭接在测试点处，即可根据液晶显示屏显示的数值直接读取测量结果。图3-27为使用数字万用表测量阻值的操作。

检测前根据被测元器件的阻值来调整电阻档的档位，图中的电阻标称值为33Ω，在检测时，首先将量程调到电阻档，然后将两表笔分别搭在被测电阻两端的引脚上，观察液晶显示屏显示数值，直接读取显示结果为33.2Ω。

图3-28为使用数字万用表测量电容量的操作。

检测电容量时，根据电容量标称值选择适当的量程，然后将附加测试器插入表笔插孔中，再将被测电容插入附加测试器的电容量检测插孔中进行检测，此时液晶显示屏上即可显示出相应的数值，直接读取结果即可。

3.3 模拟示波器的结构与使用

3.3.1 模拟示波器的结构

模拟示波器的使用比较广泛，图3-29为模拟示波器的外形结构。由图中可知，模拟示波器可以分为左右两部分，其中左侧部分为信号波形的显示部分，右侧部分是示波器的键钮控制区域，除此之外还有与示波器测试端口连接的测试线和探头部分。

1 显示部分

如图3-30所示，模拟示波器的显示部分主要由显示屏、CRT护罩和刻度盘组成。显示屏是由示波管构成的。示波管是一种阴极射线管（CRT）。CRT护罩可保护示波管的显示屏不受损伤。

2 键控区域

如图3-31所示，模拟示波器键控区域的每个旋钮、按钮、开关、连接端等都有相应的标识符号。

3 测试线及探头

图3-32为模拟示波器的测试线及探头。探头是将被测电路的信号传送到示波器输入电路的装置。

3.3.2 模拟示波器的使用方法

1 开机与初始化设置

图3-33所示为模拟示波器键钮开机前的设置，使用模拟示波器对电路进行检测前要注意如下几点：

1）在开机之前有几个旋钮的位置要检查。例如，水平位置（H.POSITION）调整旋钮和垂直位置（V.POSITION）调整旋钮应置于中间位置，触发信号切换（TRIG.SOURCE）开关应置于内部位置（即INT），触发电平（TRIG.LEVEL）旋钮应置于中间位置，同步方式选择开关应置于自动位置（即AUTO）。

2）将模拟示波器的电源开关POWER置于ON位置，电源就接通了，指示灯立即亮了。然后调整一下亮度调整旋钮，示波管上就会出现一条横向亮线，再调整聚焦调整旋钮使显示器图像清晰。如果显示的扫描线不在示波管中央，可微调一下水平或垂直位置调整旋钮。示波器开机调整，如图3-34所示。

3）当第一次使用模拟示波器或是在对模拟示波器进行校准、检查等工作时，应使示波器处于初始准备工作状态，这样接通电源，示波器就能显示出一条水平扫描线。

2 探头的使用与校正

使用探头测量信号时，为了得到较高的测量精度，可先对基准信号进行检测，通常示波器本身都设有基准信号输出端，该信号又被称为校正信号。

将示波器探头接到校正信号输出端（CAL），示波管上会出现1kHz（0.5V）的方波脉冲信号，如果方波的形状不好，可以用螺丝刀微调示波器探头上的微调电容，使显示波形正常，如图3-35所示。

示波器探头中设有一个可调电容，探头一端的插头上有一个调整用的小孔，可以进行微调，一边观测信号波形，一边进行调整，直到波形良好。

3 测量

模拟示波器检测前的准备工作完成后，接下来便可以开始进行测量操作。如图3-36所示，测量时，将示波器接地夹接地，探头搭在待检测点上，调整模拟示波器键控区域的旋钮，使信号波形清晰、明亮地显示在显示屏的中间区域即可。

3.4 数字示波器的结构与使用

3.4.1 数字示波器的结构

数字示波器一般都具有记忆存储功能，能记忆存储测量过程中任意时间的瞬时信号波形，因此被称为数字存储示波器，它可以捕捉一瞬间变化的信号，进行观测，图3-37为典型的数字存储示波器的外形结构。

从图中可以看出，数字示波器主要由显示屏、键控区域和探头连接区域组成。

1 显示屏

数字示波器的显示屏用来显示测量结果、当前的工作状态及在测量前或测量过程中的参数设置、模式选择等。

图3-38为数字示波器的显示屏，能够直接显示波形的类型及其幅度、周期等。

2 键控区域

数字示波器的键控区域设置有多种按键和旋钮，用以调整数字示波器的系统参数、检测功能和工作状态。

图3-39为典型数字示波器的键控区域。从图中可以看到，该数字示波器键控区域设有菜单键、菜单功能区、触发控制区、水平控制区及垂直控制区。

菜单键共有5个，分别对应显示屏右侧的参数选项，可对参数选项进行设定。

菜单功能区包括自动设置按键、屏幕捕捉按键、存储功能按键、辅助功能按键、采样系统按键、显示系统按键、自动测量按键、光标测量按键、多功能旋钮等。

触发控制区包括一个触发系统旋钮和三个按键（菜单键、设定触发电平在触发信号幅值的垂直中点键、强制按键）。

水平控制区包括水平位置调节旋钮和水平时间轴调节旋钮。

垂直控制区包括垂直位置调节旋钮和垂直幅度调节旋钮。

3 探头连接区域

数字示波器的探头连接区域用来连接示波器的探头。如图3-40所示，探头连接区域包括CH1按键和CH1（X）信号输入端、CH2按键和CH2（Y）信号输入端。

3.4.2 数字示波器的使用方法

数字示波器的使用步骤主要分为连接测量表笔、开机前检查、开机、自校正、使用前的设置及调整、测量几个步骤。

1 连接测量探头

在数字示波器的使用过程中，通常需要使用示波器的探头与被测部位进行连接，因此需要首先为数字示波器的探头进行连接。

数字示波器探头接口采用了旋紧锁扣式设计，插接时，将示波器测试线的接头插入到信号输入接口（CH1或CH2），将其旋紧在接口上，此时就可以使用该通道进行测试了，如图3-41所示。

2 开机前检查

为了保证数字示波器的使用寿命，以及精确、正常地检测和显示信号波形，在使用数字示波器时，应注意以下几点事项：

1）在使用数字示波器进行测试工作之前，必须阅读其技术说明书，以对所选用示波器的硬件、软件功能及特性参数有全面、准确的了解和掌握。

2）数字示波器的市电供电电压要符合示波器的要求，使用示波器专用的电源线，使用适当的熔丝或使用示波器规定的熔丝。使用数字示波器检测电子产品时，接地线要可靠接地，探头地线与地电势相同，切勿将地线连接高电压。

3）非专业维修人员，不要将示波器外盖或面板打开，电源接通后请勿接触外露的接头或元器件。

4）不要在潮湿、易燃易爆的环境下对数字示波器进行操作，要保持数字示波器表面的清洁与干燥。

3 开机

一般情况下，数字示波器是由交流电压进行供电的，我国的供电电压为交流220V，因此使用数字示波器的额定电压应为交流220V。数字示波器电源线的连接，如图3-42所示。

连接好电源线后，下面进行数字示波器的开机操作。数字示波器的开机，如图3-43所示。

4 自校正

接通好电源并进行开机后，并不能进行检测，若第一次使用该数字示波器或长时间没有使用，则应对该示波器进行自校正。数字示波器的自校正，如图3-44所示。

5 使用前的设置及调整

连接完示波器的电源线、开机和自校正后，还应对示波器的画面进行调整，对探头进行连接和校正，以及对示波器的按钮或旋钮进行调整，使示波器在检测时能达到最佳的效果。数字示波器通道的设置方法，如图3-45所示。

探头连接完毕后，还不能进行检测，需对示波器的探头进行校正，示波器本身有校正信号输出端，可将示波器的探头连接校正信号输出端再进行校正。将探头连接数字示波器的校正信号输出端，如图3-46所示。

连接好探头后，示波器的显示屏上显示当前所测的波形，若出现补偿不足或补偿过度的情况时，需要对探头进行校正操作。补偿不足和补偿过度的两种情况如图3-47所示。

若数字示波器显示的波形出现补偿不足和补偿过度的情况，则需用一字槽螺丝刀微调探头上的调整钮，直到示波器的显示屏显示正常的波形，如图3-48所示。

6 测量

数字示波器的使用前准备工作完成后，就可以使用数字示波器进行测量操作了，如图3-49所示。

测量时，应先将数字示波器接地夹接地，探头搭在被测信号源的测试端，观察数字示波器显示屏，适当调整键控区域中信号波形水平或垂直位置与幅度，使信号波形清晰、完整地显示在显示屏上，然后根据显示屏刻度线数据，读取信号波形相关参数，如图3-50所示。