任务六 汽车常用电工仪表的使用
问题导入
电工仪表是用来测量电流、电压、电功率等电量以及电阻、电感、电容等电路参数的仪表。在电气设备安全、经济、合理运行的监测和故障检修中有着十分重要的作用。电工仪表结构、性能和使用方法影响电工测量的精确度。因此，必须合理选用电工仪表，并熟练掌握各种仪表的正确使用方法。
知识分析
一、指针式万用表
1.指针式万用表的功能
指针式万用表具有测量直流电压、直流电流、交流电压、交流电流、电阻等功能。指针式万用表由表盘、表笔、转换旋钮、调零旋钮等组成。指针式万用表外形如图1-22所示。
图1-22 指针式万用表
2.指针式万用表的使用方法
①测试前，先把万用表放置于水平位置并观察其指针是否处于零点（指电流、电压刻度盘的零点）。如果不在零点，则应调整表头下方的机械调零旋钮，将指针调至零点。
欧姆表的使用方法
②根据测量项目调节万用表上的转换旋钮，选择合适量程。若已知测量项目的数量级，则选择与其对应的数量级量程。若不知被测项目的数量级，则从最大量程开始选择。当指针偏转角度太小而无法读数时，将量程减小。一般指针偏转角度大于最大刻度的30％为合理量程。指针指在表头刻度盘中心位置附近时，此时测量误差最小。
③万用表的红、黑表笔要正确接入电路，即红正黑负。万用表用作电压表时，应将其并联接入测量电路的两端；万用表用作电流表时，应将红色表笔接入电流流入的一端。如果尚未清楚电流的方向，可将电路的一端先接好一只表笔，用另外一只表笔轻轻碰触电路的另一端，如果指针向右偏转，则接入正确。如果指针反偏，则应对换表笔接入电路；万用表作欧姆表使用时，首先应将红黑表笔对接调零，然后正确选择合适量程，一般测电阻时要求指针在刻度盘的20％～30％范围内，这样测量精度才能满足要求。
3.指针式万用表使用注意事项
①根据测量物理量选择转换开关位置，更换测量项目时切记及时更换挡位，切不可用测量电流或测量电阻的挡位去测量电压。如果用直流电流或欧姆挡测量220V的电压，万用表会被烧坏。
②万用表在测量大电流（500mA）或高电压（220V）时，千万不要在测量过程中转换选择开关，以免产生电弧烧坏转换开关的触点。
③在测大于100V的高电压时，必须注意安全。最好先把一支表笔固定在被测电路的公共端，然后用另一只表笔去碰触另一端测试点。
④在测量有感抗的电路的电压时，必须在测量后先把万用表断开后再关掉电源，否则会在切断电源时，由于感抗元件自感现象，产生高电压，很有可能将万用表烧坏。
⑤在测量不允许通过大电流的电阻时，万用表应置于欧姆挡的大量程上，同理，在测量不能承受高电压的电阻时，万用表不宜置于大量程挡位上，如测量二极管和三极管的极间电阻时，不能将欧姆挡量程置于R×10k挡，这样很容易将管子击穿。
⑥测量完成后，应将量程开关拨在直流电压或者交流电压的最大量程处，千万不可置于欧姆挡位上，以防两表笔短接耗尽万用表内部干电池。
二、数字式万用表
1.数字式万用表的功能
数字式万用表由电源开关、显示屏、指示灯、挡位选择旋钮、插孔、表笔等组成，如图1-23所示。它可用来进行直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、电阻、二极管、三极管、MOS场效应管等的测量。数字式万用表型号不同具有的功能也有所不同。由于数字式万用表带有蜂鸣器，可以方便判断电路的通断。数字式万用表具有灵敏度高、显示清晰、使用简单等特点。
图1-23 数字式万用表
2.数字式万用表的使用方法
（1）直流电压的测量 首先将红表笔插入“VΩ”孔，黑表笔插入“COM”孔，将选择旋钮调至比估计值大的量程，用红黑表笔接触测量点，保持良好接触，就可以在显示屏上直接读取数值。若显示为“1”，则表明量程太小，需要调换大量程，然后再次进行测量。若显示数值带有负号，则表示表笔的极性与实际极性相反，红表笔接的是负极。
（2）交流电压的测量 将红黑表笔分别插入“VΩ”和“COM”孔，挡位选择交流电压挡，选择合适量程，就可以直接在显示屏上读数。
（3）直流电流的测量 先将黑表笔插入“COM”孔，若测量大于200mA的电流，则要将红表笔插入“10A”插孔中，并将旋钮调至直流10A挡位；若测量小于200mA的电流，则将红表笔插入“200mA”孔中，将旋钮调至直流200mA以内的合适量程，将万用表串联接入测量电路中，接触良好，保持稳定，则可读取数值。若显示为1，说明量程太小，需调大量程。
（4）电阻的测量 将红黑表笔分别插入“VΩ”和“COM”孔，将旋钮调至合适量程，用表笔接触电阻的金属部位，读数时，保持表笔和电阻的良好接触。“200”挡位时单位为Ω，“2k”到“200k”挡位时单位为kΩ，“2M”以上的单位为MΩ。
（5）二极管的测量 测量二极管时，将转换开关拨至二极管图形符号所指示的挡位上，表笔接法与测量电压时一致，用红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时显示屏显示的是二极管的正向压降。调换表笔，显示为“1”。说明二极管性能良好，否则二极管击穿。
3.数字式万用表使用的注意事项
①用数字式万用表测量直流电压或交流电压时，要注意人身安全，不要用手去触碰表笔的金属部分。
②用数字式万用表测量电流结束后，应将红表笔接回“VΩ”插孔中。若直接进行电压测量，万用表可能会被烧坏。
③切不可用电阻、电流挡去测量电压。如果用直流电流或电阻挡去测量交流220V电压，则万用表会被烧坏。
④若不能确认电压、电流范围，应从最大量程开始并逐渐下调。
⑤对于大于1MΩ的电阻，需几秒后等读数稳定后再读取。
⑥当误用交流电压挡去测量直流电压，或用直流电压挡去测量交流电压，显示屏将显示“000”或低位数字会出现跳动。
⑦禁止测高电压或大电流时更换量程。
⑧显示屏显示“BATT”或“LOW BATT”时，表明电池电压低于工作电压。
三、汽车专用万用表
1.汽车专用万用表的功能
汽车专用万用表（见图1-24）的面板主要包括液晶显示屏、功能按键、选择开关和表笔插孔等部分。汽车专用万用表是一种多用数字仪表，与普通数字式万用表外形类似，功能在数字万用表基本功能的基础上增加了汽车专用功能挡（如DWELL挡，TACHO挡等）。它可用于测量交流电压、电流，直流电压、电流，电阻、频率、电容、占空比、温度、二极管、闭合角、转速等。也有的汽车万用表功能更加完善，具有自动断电、自动变换量程、模拟条图显示、峰值保持、读数保持、数据锁定、电池测试等功能。另外汽车万用表还配有一些套件，如热电偶适配器、热电偶探头、电感拾取器以及AC/DC感应式电流夹钳等。
图1-24 汽车专用万用表
2.汽车万用表的使用方法
（1）电流测量 将挡位置于电流测量挡，表笔插到相应的孔内（表笔的插法与普通数字万用表一致），估算电流的大小，选择合适量程。测量时表笔与被测设备串联，此时可从显示屏上直接读取数值。若显示为“0”，表明量程太大；显示为“1”，表明量程太小。数值前面显示“-”时，表明电流的实际方向与测量表笔的方向相反。
（2）电压测量 将挡位置于电压测量挡，表笔插到相应的孔内，估算电压的大小，选择合适量程。测量时表笔与被测设备并联，此时可从显示屏上直接读取数值。若无法估算大小，则从大量程开始逐级调节。
（3）电阻的测量 将挡位置于电阻测量挡，两表笔对接调零，确保测量数据的准确性，估算电阻的大小，选择合适量程，测量时表笔与被测设备并联，设备断电测量。测量受其他设备影响时，设备要脱离电路测量。
（4）温度的测量 将挡位置于温度挡，按下功能按钮，将黑线笔搭铁，探针线插头端插入汽车专用万用表温度测量孔，探针端接触被测物体，显示屏即显示被测温度。
（5）信号频率的测量 将挡位置于频率（Freq）挡，黑线（自汽车万用表搭铁座孔引出）搭铁，红线（自汽车万用表公用座引出）接被测信号线，显示屏即显示被测频率。
（6）点火线圈一次侧电路闭合角检测 将选择开关置于闭合角（Dwell）挡，黑线搭铁，红线接点火线圈负接线柱，发动机运转，显示屏即显示点火线圈一次侧电路闭合角。
（7）占空比测量 将选择开关置于占空比（Duty）挡，红线接电路信号，黑线搭铁，发动机运转，显示屏即显示脉冲信号的占空比。
（8）转速测量 将选择开关置于转速（RPM）挡，转速测量专用插头插入搭铁座孔与公用座孔中，感应式转速传感器夹在某一缸高压点火线上，在发动机工作时，显示屏即显示发动机转速。
（9）启动机启动电流测量 将选择开关置于400mV挡，把霍尔式电流传感器夹到电池上，其引线插头插入电流测量座孔，按下最大/最小功能按钮，然后拆下点火高压线，用启动机转动曲轴2～3s，显示屏即显示启动电流。
（10）氧传感器测量 拆下氧传感器线束连接器，将选择开关置于“4V”挡，按下DC功能按钮，使显示屏显示“DC”，再按下最大/最小功能按钮，将黑线搭铁，红线与氧传感器相连，然后以快怠速（2000r/min）运转发动机，使氧传感器工作温度达360℃以上。此时，如混合气浓，氧传感器输出电压为0.8V；如混合气稀，氧传感器输出电压为0.1～0.2V；当氧传感器工作温度低于360℃时，氧传感器无电压输出。
3.汽车专用万用表使用注意事项
①测电阻时，汽车上被测元件不得带电，被测元件不得与其他电气元件并联。
②汽车专用万用表不使用时，应将挡位旋钮置于交流电压最高挡放置。
③在测量电流、电压时，不得带电更换量程。
④选择量程要先选大量程，后选小量程，尽量使被测值接近于量程。