2.1 万用表的使用
万用表是家装电工中必备的测试工具,一般情况下以测量电流(交直流)、电压(交直流)和电阻为主要目标,由于其用途的多样化,所以叫做万用表。按其内部结构划分,常用的万用表有指针式和数字式两种。
2.1.1 MF47型万用表面板介绍
MF47型万用表外形结构如图2-1所示。MF47型万用表正面上部是微安表,中间有一个机械调零螺钉,用来校正指针左端的零位。下部为操作面板,面板中央为测量选择、转换开关,右上角为欧姆挡调零旋钮,右下角有2500V交直流电压和直流5A专用插孔,左上角有晶体管静态直流放大系数检测装置,左下角有正(红)、负(黑)表笔插孔。
图2-1 MF47型万用表外形结构
刻度盘与开关指示盘印刷成红、绿、黑三色,二盘颜色分别按交流红色,晶体管绿色,其余黑色对应制成,使用时读取示数便捷。刻度盘共有六条刻度,从上往下依次是:第一条专供测电阻用;第二条供测交流电压、直流电流之用;第三条供测晶体管放大倍数用;第四条供测电容用;第五条供测电感之用;第六条供测音频电平。刻度盘上装有反光镜,用以消除视差。MF47型万用表刻度盘如图2-2所示。
图2-2 MF47型万用表刻度盘
2.1.2 指针式万用表使用前的准备工作及注意事项
(1)使用前的准备工作
①根据表头上“⊥”或“Π”、“→”符号的要求,将万用表按标度尺位置为垂直或水平位置放置。
②检查表针是否停在表盘左端的零位。若不在零位,用小螺丝刀轻轻转动表头上的机械调零旋钮,使表针指在零位。
③正确插接表笔。红表笔的插头应插接在“+”号或专用插孔上,黑表笔的插头应插接在“-”或“*”号的插孔上。
④检查电池电量。将量程选择开关拨到电阻R×1挡上,短接黑红表笔,若进行“欧姆调零”后,万用表指针仍不能调节到刻度线右边的零位,说明电池电压不足,需要换新电池。
(2)使用中的注意事项
①测量电阻时,元器件或电路不能在带电的情况下进行(万用表提供的电流除外),否则,造成万用表的损坏。
②在测量交直流电压时,两表笔应并联接入;测直流电压时,红表笔接被测电路的高电位(正极),黑表笔接被测电路的低电位(负极)。
③在测量直流电流时,两表笔应串联接入,且红表笔接被测电路的高电位(正极),黑表笔接被测电路的低电位(负极)。
④在测量过程中,严禁拨动量程开关。确实需要转换量程开关时,至少一表笔应脱离被测电路。
⑤在测量过程中,严禁手指触碰测试棒的金属部分,以保证安全和测量的准确。
⑥选择适当的量程。根据被测电路参量的大致范围,将转换开关拨至适当的位置或适当的量程上。当估算不出被测电路参量时,应先大量程估测。最好使指针指示在满刻度的1/2或2/3以上,这样测量时的结果比较准确。
(3)保养
①万用表使用完毕后,如果没有空挡,应将量程转换开关置于最高交流电压挡;如果有空挡(“*”或“OFF”),则应拨至该挡,该挡能将表头短路,起到阻尼和防振的作用。
②万用表长期不用时,应将表内电池取出,以防电池电解液渗漏而腐蚀内部电路。
2.1.3 现场操练1——标度尺读法及电阻、电压、电流的测量
(1)标度尺读法
MF47型万用表标度尺读法示例如图2-3所示。
图2-3 MF47型万用表标度尺读法示例
(2)电阻的测量
电阻测量示例如图2-4所示。
图2-4 电阻测量示例
①选择量程倍率。万用表的欧姆挡通常设置多量程,一般有R×1、R×10、R×100、R×1k及R×10k五挡量程。欧姆刻度线是不均匀的(非线性),为了减小误差,提高精确度,应合理选择量程,使指针指在刻度线的1/3~2/3之间,选择量程倍率示意图如图2-4(a)所示。
②欧姆调零。选择量程后,应将两表笔短接,同时调节欧姆调零旋钮,使指针正好指在欧姆刻度线右边的零位置。若指针调不到零位,可能是电池电压不足或其内部有问题。
每选择一次量程,都要重新进行欧姆调零,欧姆调零示意图如图2-4(b)所示。
③读数。测量时,待表针停稳后读取读数,然后乘以倍率,就是所测之电阻值,读数示意图如图2-4(c)所示。
(3)直流电压的测量
直流电压测量示例如图2-5所示。
图2-5 直流电压测量示例
①选择量程。万用表直流电压挡标有“V”,通常有2.5V、10V、50V、250V、500V等不同量程,选择量程时应根据电路中的电压大小而定。若不知电压大小,应先用最高电压挡量程,然后逐渐减小到合适的电压挡。
②测量方法。将万用表与被测电路并联,且红表笔接被测电路的正极(高电位),黑表笔接被测电路的负极(低电位)。
③正确读数。待表针稳定后,仔细观察标度盘,找到相对应的刻度线,正视线读出被测电压值。
(4)交流电压的测量
交流电压测量示例如图2-6所示。
图2-6 交流电压测量示例
交流电压的测量与上述直流电压的测量相似,不同之处为:交流电压挡标有“”,通常有10V、50V、250V、500V等不同量程;测量时,不区分红黑表笔,只要并联在被测电路两端即可。
(5)直流电流的测量
直流电流测量示例如图2-7所示。
图2-7 直流电流测量示例
①选择量程。万用表直流电流挡标有“mA”,通常有1mA、10mA、100mA、500mA等不同量程,选择量程时应根据电路中的电流大小而定。若不知电流大小,应先用最高电流挡量程,然后逐渐减小到合适的电流挡。
②测量方法。将万用表与被测电路串联。应将电路相应部分断开后,将万用表表笔串联接在断点的两端。红表笔接在和电源正极相连的断点,黑表笔接在和电源负极相连的断点。
③正确读数。待表针稳定后,仔细观察标度盘,找到相对应的刻度线,正视线读出被测电流值。
2.1.4 数字万用表面板介绍及基本使用方法
数字万用表的种类很多,其结构外形如图2-8所示。
图2-8 数字万用表
图2-9是普通DT9205A型数字万用表的表盘,下面以这种表盘为例来说明数字万用表的基本使用方法。
图2-9 DT9205A型数字万用表面板图
(1)测量直流电压
将电源开关POWER按下,然后将量程选择开关拨到“DCV”区域内合适的量程挡,红表笔应插入“V·Ω”插孔,黑表笔插入“COM”插孔,这时即可以并联方式进行直流电压的测量,便可读出显示值,红表笔所接的极性将同时显示于液晶显示屏上。
(2)测量交流电压
将电源开关POWER按下,然后将量程选择开关拨到“ACV”区域内合适的量程挡,表笔接法和测量方法同上,但无极性显示。
(3)测量直流电流
将电源开关POWER按下,然后将功能量程选择开关拨到“DCA”区域内合适的量程挡,红表笔插“mA”插孔(被测电流≤200mA)或接“20A”插孔(被测电流>200mA),黑表笔插入“COM”插孔,将数字万用表串联于电路中即可进行测量,红表笔所接的极性将同时显示于液晶显示屏上。
(4)测量交流电流
将功能量程选择开关拨到“ACA”区域内合适的量程挡上,其余的操作方法与测量直流电流时相同。
(5)测量电阻
按下电源开关POWER,将功能量程选择开关拨到“Ω”区域内合适的量程挡上,红表笔接“V·Ω”插孔,黑表笔接“COM”插孔,将两表笔接于被测电阻两端即可进行电阻测量,便可读出显示值。
(6)测量二极管
按下电源开关POWER,将功能量程选择开关拨到二极管挡,红表笔插入“V·Ω”插孔,黑表笔插入“COM”插孔,即可进行测量。测量时,红表笔接二极管正极,黑表笔接二极管负极,两表笔的开路电压为2.8V,测试电流为(1.0±0.5)mA。当二极管正向接入时,锗管应显示0.150~0.300V;硅管应显示0.550~0.700V。若显示超量程符号,表示二极管内部断路;若显示全零,表示二极管内部短路。
(7)检查线路通断
按下电源开关POWER,将功能量程选择开关拨到蜂鸣器位置,红表笔插入“V·Ω”插孔,黑表笔插入“COM”插孔,红黑两表笔分别接于被测导体两端,若被测线路电阻低于规定值(50±20)Ω,蜂鸣器发出声音,表示线路是通的。
(8)测量三极管
按下电源开关POWER,将功能量程选择开关拨到“NPN”或“PNP”位置,确认晶体管是NPN还是PNP型三极管,然后将三极管的三个管脚分别插入“hFE”插座对应的孔内即可。
(9)测量电容
把功能量程选择开关拨到所需要的电容挡位置,按下电源开关POWER,测量电容前,仪表将慢慢地自动回零,把红表笔插入“mA、╢╟”插孔,黑表笔插入“COM”插孔,把测量表笔连接到待测电容的两端,并读出显示值。
(10)数据保持功能
按下仪表上的数据保持开关(HOLD),正在显示的数据就会保持在液晶显示屏上,即使输入信号变化或消除,数值也不会改变。
2.1.5 数字式万用表使用前的准备工作及注意事项
(1)使用前的注意事项
测量前,应首先打开电源,选择所测对象是电阻挡、电压挡、电流挡或其他挡。然后便是量程的选择,若不知参数时可先置于最大量程,再逐步减小量程。最后,根据测量性质,应检查表笔是否插入了相应的插孔,特别是专用插孔。
数字式万用表在测量时,显示屏的数值会有跳动现象,这是正常的,应当待显示数值比较稳定后(1~2s)才能读数。此外,被测处与表笔接触不良或有污物、氧化物等,也会使显示屏产生长时间的跳数现象,应当先清除污物,使表笔接触良好后再测量。
(2)使用中的注意事项
①测量电阻时,红表笔为测试源正端、黑表笔为负端,这一点和指针式万用表恰好相反。
②当万用表显示电源电压低时,要及时更换电池,否则所测量电压的数值偏高,但对测量电阻值几乎影响不大。
③测量交直流电压时,在有“交流”干扰的情况下,黑表笔一定要接地,因为黑表笔接着表内屏蔽罩,可防止环境对万用表正常工作的干扰。
④严禁在测量高电压或大电流的过程中拨动开关,以防电弧烧坏转换开关的触点。
⑤选择电压测量功能时,要求选择准确,防止误接,如果误用交流电压挡去测直流电压,或误用直流电压挡去测交流电压,将显示“000”,或在低位上出现跳字。
⑥用低挡测电阻(如用200Ω挡)时,为精确测量,可先将两表笔短接,测出两表笔的引线电阻,并根据此数修正测量结果。
⑦严禁带电测量电阻。进行电阻测量时,应手持两表笔的绝缘棒,以防人体电阻接入,引起测量误差。
⑧在测量电压、电流时,若屏上的数值为“1”,则表明量程太小,应加大量程后再测;若在数值左边出现“-”,则表明表笔极性与实际电源极性相反,此时红表笔接的是负极。
2.1.6 现场操练2——用数字式万用表判断电源火线和电源断芯的位置
(1)判断火线的方法与步骤
将数字万用表置于20V(或200V)交流电压挡,黑表笔不接,用手握住红表笔的绝缘杆,用笔尖依次碰触电源插座的两个孔(或两根电源线的裸露处),其中显示数值较大的一次是火线,显示数字较小的一次是零线。
①若用红表笔分别触及两个电源插孔,两次显示值接近且读数较大,表明零线对地开路,因零线紧靠火线,故也感应出交流电压。
②数字式万用表检测火线还有不损伤绝缘外皮即可准确无误地判断电源火线的优点。只要用红表笔依次接触两根电源线的外皮,其中读数较大的一根线就是火线。由于表笔尖并未碰到内部的导线,感应电压比较微弱,选择电表2V交流电压挡效果较好。
(2)判断电源断芯位置的方法与步骤
①断芯的绝缘导线一端接220V交流电源的火线,另一端悬空。
②数字式万用表置于2V交流电压挡,从接火线端开始,将红表笔沿导线的绝缘皮处移动,显示的电压值应为零点几伏。
③若红表笔移到某处时电压降到零点零几伏,表明此处芯线已断。