解析指針式萬(wàn)用表的原理及應(yīng)用

　　“萬(wàn)用表”是萬(wàn)用電表的簡(jiǎn)稱，它是我們電子制作中一個(gè)必不可少的工具。萬(wàn)用表能測(cè)量電流、電壓、電阻、有的還可以測(cè)量三極管的放大倍數(shù)，頻率、電容值、邏輯電位、分貝值等。萬(wàn)用表有很多種，現(xiàn)在最流行的有機(jī)械指針式的和數(shù)字式的萬(wàn)用表，它們各有優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于電子初學(xué)者，建議使用指針式萬(wàn)用表，因?yàn)樗鼘?duì)我們熟悉一些電子知識(shí)原理很有幫助。下面我們介紹一些機(jī)械指針式萬(wàn)用表的原理和使用方法。

　　萬(wàn)用表的基本原理

　　萬(wàn)用表的基本原理是利用一只靈敏的磁電式直流電流表（微安表）做表頭。當(dāng)微小電流通過(guò)表頭，就會(huì)有電流指示。但表頭不能通過(guò)大電流，所以，必須在表頭上并聯(lián)與串聯(lián)一些電阻進(jìn)行分流或降壓，從而測(cè)出電路中的電流、電壓和電阻。在下面我們將會(huì)分別介紹。

　　測(cè)直流電流原理

　　如圖1a所示，在表頭上并聯(lián)一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娮瑁ń蟹至麟娮瑁┻M(jìn)行分流，就可以擴(kuò)展電流量程。改變分流電阻的阻值，就能改變電流測(cè)量范圍。

　　測(cè)直流電壓原理

　　如圖1b所示，在表頭上串聯(lián)一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娮瑁ń斜对鲭娮瑁┻M(jìn)行降壓，就可以擴(kuò)展電壓量程。改變倍增電阻的阻值，就能改變電壓的測(cè)量范圍。

　　測(cè)交流電壓原理

　　如圖1c所示，因?yàn)楸眍^是直流表，所以測(cè)量交流時(shí)，需加裝一個(gè)并、串式半波整流電路，將交流進(jìn)行整流變成直流后再通過(guò)表頭，這樣就可以根據(jù)直流電的大小來(lái)測(cè)量交流電壓。擴(kuò)展交流電壓量程的方法與直流電壓量程相似。

　　測(cè)電阻原理

　　如圖1d所示，在表頭上并聯(lián)和串聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娮瑁瑫r(shí)串接一節(jié)電池，使電流通過(guò)被測(cè)電阻，根據(jù)電流的大小，就可測(cè)量出電阻值。改變分流電阻的阻值，就能改變電阻的量程。

　　萬(wàn)用表的使用

　　萬(wàn)用表（以105型為例）的表盤(pán)如右圖所示。通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的旋鈕來(lái)改變測(cè)量項(xiàng)目和測(cè)量量程。機(jī)械調(diào)零旋鈕用來(lái)保持指針在靜止處在左零位。調(diào)零旋鈕是用來(lái)測(cè)量電阻時(shí)使指針對(duì)準(zhǔn)右零位，以保證測(cè)量數(shù)值準(zhǔn)確。

　　萬(wàn)用表的測(cè)量范圍如下：

　　直流電壓：分5檔-0-6V；0-30V；0-150V；0-300V；0-600V。

　　交流電壓：分5檔-0-6V；0-30V；0-150V；0-300V；0-600V

　　直流電流：分3檔-0-3mA；0-30mA；0-300mA。

　　電阻：分5檔-R*1；R*10；R*100；R*1K；R*10K

　　測(cè)量電阻

　　先將表棒搭在一起短路，使指針向右偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，隨即調(diào)整調(diào)零旋鈕，使指針恰好指到0。然后將兩根表棒分別接觸被測(cè)電阻（或電路）兩端，讀出指針在歐姆刻度線（第一條線）上的讀數(shù)，再乘以該檔標(biāo)的數(shù)字，就是所測(cè)電阻的阻值。例如用R*100擋測(cè)量電阻，指針指在80，則所測(cè)得的電阻值為80*100=8K。由于“?”刻度線左部讀數(shù)較密，難于看準(zhǔn)，所以測(cè)量時(shí)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臍W姆檔。使指針在刻度線的中部或右部，這樣讀數(shù)比較清楚準(zhǔn)確。每次換檔，都應(yīng)重新將兩根表棒短接，重新調(diào)整指針到零位，才能測(cè)準(zhǔn)。

　　測(cè)量直流電壓

　　首先估計(jì)一下被測(cè)電壓的大小，然后將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥至適當(dāng)?shù)腣量程，將正表棒接被測(cè)電壓“ ”端，負(fù)表棒接被測(cè)量電壓“-”端。然后根據(jù)該擋量程數(shù)字與標(biāo)直流符號(hào)“DC-”刻度線（第二條線）上的指針?biāo)笖?shù)字，來(lái)讀出被測(cè)電壓的大小。如用V300伏檔測(cè)量，可以直接讀0-300的指示數(shù)值。如用V30伏檔測(cè)量，只須將刻度線上300這個(gè)數(shù)字去掉一個(gè)“0”，看成是30，再依次把200、100等數(shù)字看成是20、10既可直接讀出指針指示數(shù)值。例如用V6伏檔測(cè)量直流電壓，指針指在15，則所測(cè)得電壓為1.5伏。

　　測(cè)量直流電流

　　先估計(jì)一下被測(cè)電流的大小，然后將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥至合適的mA量程，再把萬(wàn)用表串接在電路中，如圖所示。同時(shí)觀察標(biāo)有直流符號(hào)“DC”的刻度線，如電流量程選在3mA檔，這時(shí)，應(yīng)把表面刻度線上300的數(shù)字，去掉兩個(gè)“0”，看成3，又依次把200、100看成是2、1，這樣就可以讀出被測(cè)電流數(shù)值。例如用直流3mA檔測(cè)量直流電流，指針在100，則電流為1mA。

　　測(cè)量交流電壓

測(cè)交流電壓的方法與測(cè)量直流電壓相似，所不同的是因交流電沒(méi)有正、負(fù)之分，所以測(cè)量交流時(shí)，表棒也就不需分正、負(fù)。讀數(shù)方法與上述的測(cè)量直流電壓的讀法一樣，只是數(shù)字應(yīng)看標(biāo)有交流符號(hào)“AC”的刻度線上的指針位置。

　　使用萬(wàn)用表的注意事項(xiàng)

　　萬(wàn)用表是比較精密的儀器，如果使用不當(dāng)，不僅造成測(cè)量不準(zhǔn)確且極易損壞。但是，只要我們掌握萬(wàn)用表的使用方法和注意事項(xiàng)，謹(jǐn)慎從事，那么萬(wàn)用表就能經(jīng)久耐用。使用萬(wàn)用表是應(yīng)注意如下事項(xiàng)：

　　1、測(cè)量電流與電壓不能旋錯(cuò)檔位。如果誤將電阻檔或電流檔去測(cè)電壓，就極易燒壞電表。萬(wàn)用表不用時(shí)，最好將檔位旋至交流電壓最高檔，避免因使用不當(dāng)而損壞。

　　2、測(cè)量直流電壓和直流電流時(shí)，注意“ ”“-”極性，不要接錯(cuò)。如發(fā)現(xiàn)指針開(kāi)反轉(zhuǎn)，既應(yīng)立即調(diào)換表棒，以免損壞指針及表頭。

　　3、如果不知道被測(cè)電壓或電流的大小，應(yīng)先用最高檔，而后再選用合適的檔位來(lái)測(cè)試，以免表針偏轉(zhuǎn)過(guò)度而損壞表頭。所選用的檔位愈靠近被測(cè)值，測(cè)量的數(shù)值就愈準(zhǔn)確。

　　4、測(cè)量電阻時(shí)，不要用手觸及元件的裸體的兩端（或兩支表棒的金屬部分），以免人體電阻與被測(cè)電阻并聯(lián)，使測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。

　　5、測(cè)量電阻時(shí)，如將兩支表棒短接，調(diào)“零歐姆”旋鈕至最大，指針仍然達(dá)不到0點(diǎn)，這種現(xiàn)象通常是由于表內(nèi)電池電壓不足造成的，應(yīng)換上新電池方能準(zhǔn)確測(cè)量。

　　6、萬(wàn)用表不用時(shí)，不要旋在電阻檔，因?yàn)閮?nèi)有電池，如不小心易使兩根表棒相碰短路，不僅耗費(fèi)電池，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)p壞表頭。