第2章 万用表修小家电必备工具

2.1 万用表的基本知识

2.1.1 万用表简介

万用表又叫复用表或三用表，是电子测量中最常用的工具之一，它具有用途多、量程广、使用方便等优点。普通万用表可以用来测量电阻，交直流电压和交直流电流。多功能万用表还可以测量晶体管的主要参数、电容器的电容量、电感的电感量、电路传输信号的频率等。常见的万用表主要有两种，一种是指针式万用表，另一种是数字式万用表。图2-1-1是MF30型指针式万用表外形图，图2-1-2是DT9205型数字式万用表外形图。

指针式万用表是由表头为核心部件的多功能测量仪表，测量值由万用表的表头的指针指示来读取。数字式万用表的“表头”是液晶显示屏，它的测量值直接由液晶显示屏以数字形式直接显示，所以数字式万用表的读取比较准确和方便，加上有些数字式万用表还带有语音提示功能，我们用耳朵就能“读”取测量数值而不影响操作。

万用表的直流电流挡相当于多量程的直流电流表。表头并联闭路式分流电阻，通过分流电阻即可扩大其电流量程，达到测量不同电流的目的。

万用表的直流电压挡相当于多量程的直流电压表。表头串联多个分压电阻，通过分压电阻即可扩大其电压量程，达到测量不同电压的目的。

指针式万用表的表头为磁电系测量机构，它只能通过直流，所以在指针式万用表的表头中利用二极管将交流变为直流，从而实现交流电的测量。

2.1.2 指针式万用表的结构

指针式万用表的面板上主要有表头和量程开关（也叫选择开关），还有零电阻调整器（也叫欧姆挡调零旋钮）和正端子、负端子（也叫表笔插孔，参见图2-1-3），有的指针式万用表上还设有扩展功能的插孔，如晶体管测量插孔等。下面我们以MF30型万用表为例介绍指针式万用表的各部分作用与功能。

1. 表头

指针式万用表的表头是一个灵敏度较高的电流表，它的表盘上面印有多种符号、刻度线和数值（参见图2-1-4）。在表盘中的刻度盘下装有反射镜面，可有效减少视差。各条刻度线中，其右端标有“Ω”的是电阻刻度线，它的最右端为零，最左端为∞（无穷大），刻度值分布是不均匀的。标有“DC V/A”符号的表示直流电压或电流数值，而标有“AC V”符号的表示交流电压数值。刻度线下的几行数字（包括重叠的数字）是与量程开关的不同挡位相对应的刻度值。另外，表头上还设有机械零位调整旋钮，用以校正表头的指针在左端指到零位。

2. 量程开关

万用表的量程开关是一个多挡位的旋转开关，是用来选择测量项目和量程范围的（参见图2-1-1、2-1-2）。一般的万用表测量项目包括直流电流“DC.A”、直流电压“DC.V”、交流电压“AC.V”、电阻“Ω”。每个测量项目又划分为几个不同的量程以供选择。如MF30型万用表的量程范围和技术参数可见表2-1-1。

此外，有一些功能比较多的指针式万用表还会增加其他测试量程，如电容、电感、晶体管参数、频率等。

3. 表笔和表笔插孔

表笔是供测量用的连接线和触针，为区别极性或方向分为红表笔、黑表笔，使用时应将红表笔插入标有“+”符号的端子，黑表笔插入标有“-”符号的端子。需要说明的是，在电阻挡等要用到表内电池时，通常红表笔上是带负电极的，而黑表笔则是带正电极的，和万用表测量时的极性是有区别的。

4. 电池与熔断器

万用表中通常都会装有电池，其作用主要是为电阻挡提供工作电源，在直流电压、电流挡和交流电压、电流挡则不需要用电池也能正常工作。熔断器是防止在测量发生意外时，保护万用表不被损坏的装置。图2-1-5是MF30型指针式万用表电池与熔断器的位置示意图。

MF30型指针式万用表的电池是15V和1.5V各一只，熔断器是0.5A规格熔断丝，该表电路中还有硅二极管保护装置，是利用并联在测量电路上硅管的伏安特性，起到防止意外过载而不损坏万用表的作用。

2.1.3 数字式万用表的结构

数字式万用表的结构通常根据仪表的规格、功能和使用范围会有所不同，但常见的数字式万用表的面板上会有显示窗口、功能开关、选择键、表笔及测量插孔等组成部分。图2-1-6是DT9205型数字式万用表结构示意图，可以看到在其前面板上有以下设置。电源开关是数字表的工作总电源开关，使用时需要首先打开。液晶显示窗口是观看和读取测量结果用的。指示灯是在使用时显示仪表工作状态的。功能开关是供选择测量项目和量程的挡位开关。电容测量插座是在测量电容时专门插电容元件的。三极管测量插座在测量晶体管时可插入相应引脚。还有20A电流测量红表笔插座和200mA电流测量红表笔插座，是根据测量电流值分别选择并插入红表笔。黑表笔插座和红表笔插座是万用表的基本插座。另外，为了防止碰刮伤仪表，还专门设计有保护外套。

DT9205是一只操作方便、读数精确、功能齐全、体积小巧、携带方便、使用电池作为电源的手持袖珍式大屏幕液晶显示数字式万用表，它是TD92系列数字式万用表中的一个型号，从其结构图即不难看出面板各个部件的作用和功能。

图2-1-7是DT9205型数字式万用表安装电池示意图，从图中可以看出该表采用的是一节9V叠层电池供电，当电池不足时，在LCD显示屏左上方会显示相应的电池标志。

92系列数字式万用表可用来测量直流电压/电流、交流电压/电流、电阻、电容、温度、频率、逻辑电平、二极管正向压降、晶体三级管hFE参数及电路通断等。它具有以下主要特点：

（1）CMOS集成电路，双积分原理A/D转换，自动校零，超量程指示。

（2）液晶显示屏采用高反差70×40mm大屏幕，字高达25mm。按观察位置需要，显示屏幕可自由改变角度约70°，以获得最佳观察效果。

（3）具有自动关机功能，开机之后约15分钟会自动切断电源，以防止仪表使用完毕忘关电源。重复电源开关操作，即可继续开机。

（4）新优化设计的高可靠量程/功能旋转开关结构。采用32挡位，更有效地避免误操作。

DT9205型数字式万用表具有以下性能指标。最大显示值：三位半数字式万用表1999（即3位半数字）；三位半数字式万用表直流基本精度为± 0.5%；快速电容测试1pF 20μF自动调零；温度量程为-40℃ 1000℃；频率量程为1Hz 20kHz；具备全量程保护功能，在过量程时有指示（最高位显示“1”，其余消除）；通断测试均蜂鸣音响指示（DT9205还附加有发光二极管指示）；读数显示率为每秒2 3次读数；保证测量高精度的温度为23℃± 5℃；工作温度范围为0℃ 40℃（32 ℉ 104 ℉），相对湿度 ＜75%；尺寸为186×86×33mm；质量约280克。