21堂课精通电子元器件检测
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1. 指针式万用表的功能和使用方法

不同指针式万用表可以检测的项目略有不同,其结构组成基本相同。下面我们以典型指针式万用表为例介绍一下万用表的结构。

(1)认识指针式万用表的键钮结构

指针式万用表是电子产品生产、调试、维修等领域中应用最广泛的仪表之一。在学习使用指针式万用表之前,我们首先要了解一下指针式万用表的结构和键钮的分布特征。

图1-1为典型指针式万用表的结构和键钮分布图。

【板书】 请看图1-1,这是典型指针式万用表的键钮分布。

图1-1 典型指针式万用表的结构和键钮分布图

可以看到,指针式万用表主要是由表盘(刻度盘)、指针、表头校正螺钉、晶体管检测插孔、零欧姆校正钮、功能旋钮、表笔插孔、2500V电压检测插孔、5A电流检测插孔及测试表笔(黑表笔、红表笔)等组成的。

①表盘(刻度盘)。由于指针式万用表的功能很多,因此表盘上通常有许多刻度线和刻度值。

【板书】 请看图1-2,这是典型指针式万用表的表盘(刻度盘)外形。

图1-2 指针式万用表的表盘外形

表盘上由7条刻度线构成。这些刻度线是以同心的弧线方式排列的。每一条刻度线上还标识出了许多刻度值。

【1】 电阻值刻度(Ω)

电阻值刻度位于表盘的最上面,在它的两侧有“OHMS”或“Ω”标识,与其他刻度线不同的是它的0位在右侧,刻度也不是均匀分布的,从右到左由稀疏变密集。

指针式万用表的最终电阻测量值为:刻度盘表盘指针读数×所选取的电阻测量挡的量程。例如,选取的电阻测量挡的量程为“× 100”挡,指针读数为“20”,那么最终测量值就是20 × 100=2000Ω。

【2】 交/直流电压和小范围直流电流刻度(、mA)

交/直流电压和小范围直流电流刻度位于刻度盘的第二条线,其左侧标识有“mA”,右侧标识为“”,表示这两条线是测量交/直流电压和直流电流时所要读取的刻度。该刻度线的0位在最左侧,且在这条刻度盘的下方有两排刻度值与刻度对应。

指针式万用表最终直流/交流测量值的读取规律是:表盘指针读数×所选挡位量程与此表盘指针读数所在刻度线的最大数值的倍数。例如,选择的测量挡位为直流电压“25V”,指针读数为读取的“0 ~250”上的刻度“150”,最终读数为150 ×(25/250)=15V。

【3】 交流电压刻度(AC)

刻度盘的第三条刻度线是专门的交流电压刻度线,右侧标识有“AC 10V”,表示这条线是测量交流电压时专用的读取刻度线,0位在线的左侧。

【4】 晶体管放大倍数(hFE)刻度

晶体管放大倍数刻度位于刻度盘的第四条线,右侧标识有“hFE”,0位在刻度盘的左侧,最终的测量值为指针所指的读数。

【5】 电容(μF)刻度

电容(μF)刻度位于刻度盘的第五条线,左侧标识有“C(μF)50Hz”,表示检测电容时,需要使用50Hz交流信号方可通过该刻度盘读数。其中,“(μF)”表示电容的单位为μF。

【6】 电感(H)刻度

电感(H)刻度位于刻度盘的第六条线,在右侧标识有“L(H)50Hz”,表示检测电感时,需要使用50Hz交流信号方可通过该刻度盘读数。其中,“(H)”表示电感的单位为H。

【7】 分贝数(dB)刻度

分贝数刻度是位于表盘最下面的第七条线,在两侧都标识有“dB”。刻度线两端的“-10”和“+22”表示其量程范围,主要是用于测量放大器的增益或衰减值。

电信号在传输过程中,信号会受到损耗而衰减,而电信号经过放大器后,信号也会被放大。在计量传输过程中,这种信号幅度的减小或增加的单位叫做传输单位,传输单位常用分贝表示,符号为dB。

在检测放大电路时,其电路中采用的是标准负载电阻(电阻功率为1mW,电阻值为600Ω),若所检测放大器的输入电平为 -5dB,输出电平为 +10dB,则其增益为15dB (分贝)。

② 表头校正螺钉。表头校正螺钉位于表盘下方的中央位置,用于万用表的机械调零,以确保测量的准确。

【板书】 请看图1-3,这是典型指针式万用表的表头校正螺钉。

图1-3 典型指针式万用表的表头校正螺钉

③ 零欧姆校正钮。零欧姆校正钮位于表盘下方,为了提高测量电阻值时的精确度,在使用指针式万用表测量电阻前要进行零欧姆校正。

【板书】 请看图1-4,这是典型指针式万用表的零欧姆校正钮。

图1-4 典型指针式万用表的零欧姆校正钮

④ 晶体管检测插孔。晶体管检测插孔位于操作面板的右侧,是专门用来对晶体管的放大倍数hFE进行检测的。

【板书】 请看图1-5,这是典型指针式万用表的晶体管检测插孔。

图1-5 典型指针式万用表的晶体管检测插孔

端口下方标记有“N”和“P”的文字标识,表示可分别用于对NPN、PNP型晶体管进行检测。

⑤ 功能旋钮。指针式万用表的功能旋钮位于指针式万用表的主体位置,在其四周标有测量功能及测量范围,是用来实现测量不同值的电阻值、电压值和电流值等。

【板书】 请看图1-6,这是典型指针式万用表的功能旋钮。

图1-6 典型指针式万用表的功能旋钮

● 在功能旋钮的上侧标识有“”的区域为交流电压检测挡,测量交流电压时选择该挡,根据被测的电压值可细分为4个量程,即10V、50V、250V、1000V。

● 左侧标识有“”的区域为直流电压检测挡,可以检测直流电压的大小,测量直流电压时选择该挡,根据被测的电压值可细分为8个量程,即0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V、1000V。

●最下侧标识有“”的区域为直流电流检测挡,根据被测的电流值可细分为5个量程,即0.05mA、0.5mA、5mA、50mA、500mA。

● 右下侧蜂鸣挡:检测导线通断或二极管时选择该挡。

● 右侧晶体管放大倍数挡(hFE):测量晶体管放大倍数时选择该挡。

● 右侧欧姆挡(OHM):测量电阻值时选择该挡,根据被测的电阻值可细分为5个量程,即× 1、× 10、× 100、× 1k、× 10k。

● 右上侧“C.L.dB”表示检测点为电容、电感、分贝检测挡,测量电容量、电感量、分贝数时选择该挡。

⑥表笔插孔。通常在指针式万用表的操作面板下面有2 ~ 4个插孔,用来与表笔相连(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)。万用表的每个插孔都用文字或符号进行标识。

【板书】 请看图1-7,这是典型指针式万用表的表笔插孔。

图1-7 典型指针式万用表的表笔插孔

⑦ 测试表笔。指针式万用表的测试表笔分别使用红色和黑色标识,一般称为红表笔和黑表笔,用于待测电路与元器件和万用表之间的连接。

(2)掌握指针式万用表的使用方法

在检测电子元器件的过程中,以检测电阻值和电压值最为常见,这里重点介绍用指针式万用表检测电阻值和电压值时的使用方法。

① 使用指针式万用表检测电阻值的操作方法。

在使用指针式万用表检测电子元器件时,最常用、最主要的是检测电阻值。

【实训操作】

使用指针式万用表检测电子元器件(以电阻器为例)电阻值的操作方法如图1-8所示。

图1-8 使用指针式万用表检测电子元器件(以电阻器为例)电阻值的操作方法

② 使用指针式万用表检测电压值的操作方法。

在检测电子元器件时,使用指针式万用表可以检测各种电子元器件的工作电压,是判断电子元器件是否正常工作的重要依据。

【实训操作】

使用指针式万用表检测电子元器件(以集成电路为例)直流电压值的操作方法如图1-9所示。

图1-9 使用指针式万用表检测电子元器件(以集成电路为例)直流电压值的操作方法