任务一 认识万用表

【任务要求】

①掌握万用表的使用方法。

②掌握电子元件参数的检测。

【任务指导】

1.模拟指针式万用表

万用表又称多用表、三用表、复用表,是一种多功能、多量程测量仪表。一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电压、直流电阻、电容量、电感量及半导体的一些参数,有指针式等结构。

(1)模拟指针式万用表的组成

图1-32所示为模拟指针式万用表的外形。

(2)模拟指针式万用表的结构

万用表由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。表头通常采用灵敏度、准确度很高的磁电式直流微安表,其满刻度电流为几微安到几百微安。测量时,用一只表头能测量多种电量,并且有多种量程,其关键是通过测量线路变换,把被测电量变成磁电式表头所能接受的微小直流电流。测量交流电压线路还有整流元件。转换开关用来选择不同被测量和不同量程时的切换元件。模拟指针式万用表面板图如图1-33所示。

图1-32 模拟指针式万用表的外形

图1-33 模拟指针式万用表面板图

(3)模拟指针式万用表的使用

①使用前的准备:

a.接线柱(或插孔)的选择。测量前检查表笔插接位置,红表笔一般插在标有“+”的插孔内,黑表笔插在标有“-”的公共插孔内,如图1-34所示。

b.测量种类的选择。根据所测对象是交直流电压、直流电流、电阻的种类,将转换开关旋至相应位置上。

c.量程的选择。根据测量大致范围,将量程转换开关旋至适当量程上,若被测电量数值大小不明,应将转换开关旋至最大量程上,先测试,若读数太小,可逐步减小量程,绝对不允许带电转换量程,切不可使用电流挡或欧姆挡测量电压,否则会损坏万用表。

d.万用表用完后,应将转换开关置于空挡或交流挡500V位置上。若长期不用,应将表内电池取出。

e.万用表的机械调零是供测量电压、电流时调零用的。旋动万用表的机械调零螺钉,使指针对准刻度盘左端的“0”位置。

②测量交流电压:

a.使用交流电压挡,如图1-34所示。

b.将两表笔并联在线路两端,不分正负极。

c.在相应量程标尺上读数。

d.当被测电压大于500V时,红表笔应插在2500V的交、直流插孔内,并且必须戴绝缘手套。

③测量直流电压:

a.使用直流电压挡,如图1-35所示。

图1-34 万用表测量交流电压

图1-35 万用表测量直流电压

b.红表笔接被测电压的正极,黑表笔接被测电压的负极,两表笔并联在被测线路两端,如果不知道极性,将转换开关置于直流电压的最大处,然后将一根表笔接被测一端,另一根表笔迅速碰一下另一端,观察指针偏转方向。若正偏,则接法正确;若反偏,则应调换表笔接法。

c.根据指针稳定时的位置及所选量程正确读数。

④测量直流电流:

a.用万用表测量直流时,用直流电流挡,量程选择mA挡或μA挡,两表笔串联于测量电路中,如图1-36所示。

b.红表笔接电源正极,黑表笔接电源负极。如果极性不知,则将转换开关置于mA挡的最大处,然后将一根表笔固定一端,另一根表笔迅速碰一下另一端,观察指针偏转方向。若正偏,则接法正确;若反偏,则应调换表笔接法。

c.万用表量程为mA挡或μA挡,不能测量大电流。

d.根据指针稳定时的位置及所选量程正确读数。

⑤测量电阻:

a.用万用表的电阻挡测量电阻,如图1-37所示。

b.测量前应将电路电源断开,如果有大电容,必须充分放电,切不可带电测量。

c.测量电阻前,先进行电阻调零,即将红、黑两表笔短接,调节“Ω”旋钮,使指针对零;若指针调不到零,则表内电池电量不足,需要更换。每更换一次量程都要重复调零一次。

d.测量小电阻时,尽量减少接触电阻;测量大电阻时,不要用手接触两表笔,以免人体电阻并入影响精度。

e.由表头指针显示的读数乘以所选量程的倍率即为所测电阻的阻值。

图1-36 万用表测量直流电流

图1-37 万用表测量电阻

2.数字式万用表

数字万用表采用了集成电路模/数转换器和数显技术,将被测量的数值直接以数字形式显示出来。数字万用表显示清晰、直观,读数精确,与模拟万用表相比,其各项性能指标均有大幅度的提高。以DT890A型数字万用表为例说明,其面板结构如图1-38所示。

图1-38 数字式万用表外形结构

(1)面板说明

①显示器。数字式万用表的显示位置用位等表示,其中的指的是显示数的首位只能显示“0”或“1”两个数码,而其余各位都能够显示0~9这10个完整的十进制数码。最大指示为1999或-1999。当被测量超过最大指示值时,显示“1”或“-1”。

②电源开关。使用时将电源开关置于ON位置,使用完毕置于OFF位置。

③转换开关。转换开关用于选择功能和量程。根据被测的电量(电压、电流、电阻等)选择相应的功能位,按被测量程的大小选择合适的量程。

④输入插座。将黑表笔插入COM插座,红表笔有如下三种插法:测量电压和电阻时插入V/Ω插座,测量小200mA的电流时插入mA插座,测量大于200mA的电流时插入20A插座。

(2)数字式万用表的使用

将POWER按钮按下后,首先检查9V电池的电量,如果电池电量不足,则显示屏左上方会出现“←”符号,需要更换电池后再使用。

①测量直流电压。首先将黑表笔插入COM插孔,红表笔插入V/Ω插孔,然后将功能开关置于DCV量程范围,并将表笔并联在被测电压两端,在显示电压读数时,同时会指示出红表笔的极性,如果显示器只显示“1”,表示过量程,功能开关应置于更高量程。

②测量交流电压。首先将黑表笔插入COM插孔,红表笔插入V/Ω插孔,然后将功能开关置于ACV量程范围,并将表笔并联在被测负载或信号源两端,显示器将显示被测电压值。

③测量直流电流。首先将黑表笔插入COM插孔,当被测电流在200mA以下时将红表笔插入mA插孔;如果被测电流在200mA~20A之间,则将红表笔移至20A插孔。然后将功能开关置于DCA量程范围,并将表笔串联在被测电路中,在显示电流读数时,同时会指示出红表笔的极性。

④测量交流电流。首先将黑表笔插入COM插孔,当被测电流在200mA以下时将红表笔插入mA插孔;如果被测电流在200mA~20A之间,则将红表笔移至20A插孔。然后将功能开关置于ACA量程范围,并将表笔串接在被测电路中,显示器将显示被测交流电流值。

⑤测量电阻。首先将黑表笔插入COM插孔,红表笔插入V/Ω插孔(红表笔连接电池的“+”极,黑表笔连接电池的“-”极)。然后将功能开关置于所需量程范围,将测试表笔跨接在被测电阻上,显示器将显示被测电阻值。

⑥测量二极管。使用数字式万用表测量二极管与指针式万用表不同,数字式万用表的红表笔接内部电池的正极,黑表笔接内部电池的负极。测量二极管时,将功能开关置于挡,红表笔插入V/Ω插孔,这时的显示值为二极管的正向压降,单位为V;若二极管反偏,则显示为“1”。

⑦测量三极管。测量三极管的hFE时,根据被测管类型是PNP型还是NPN型,将被测管的E、B、C三个引脚分别插入面板对应的二极管插孔内。要注意的是,测量的hFE只是一个近似值。

⑧检查线路通断。将万用表的转换开关拨至蜂鸣器位置,红表笔插入V/Ω插孔。若被测线路电阻低于20Ω,蜂鸣器发声,说明电路导通;反之,则不通。

测量完毕,应立即关闭电源;若长期不用应取出电池,以免漏电。

(3)使用专用万用表V.A.G1526测量汽车直流电路电压

①起动发动机时的电压的测量。起动发动机时的测量状况与电流的流向如图1-39所示。蓄电池正端子输出的电流通过负荷、车身搭铁后,再经过发动机本体接至蓄电池的搭铁线,回到蓄电池的负极。从电流通过的状况来看,一是搭铁线(车身)的电阻非常小,二是接在发动机本体与蓄电池负端子上的万用表内,有从发动机本体到蓄电池负端子方向的电流通过。

因此,从万用表的正极到负极有电流通过,就是靠这一电流,使得测定起动发动机时电压的指针向正侧摆动。

专用万用表V.A.G1526外形如图1-40所示。

图1-39 起动发动机时测量状况与电流方向

1—交流发电机;2—B端子;3—电流;4—发动机本体;5—负荷;6—蓄电池;7—车身搭铁;8—搭铁线;9—万用表

图1-40 专用万用表V.A.G1526外形

②发动机刚起动之后的电压。发动机刚起动之后的电流状况如图1-41所示,图中的箭头表示电流的方向。这种情况下电流从交流发电机的B端子流向负荷,与此同时,电流还从交流发电机的B端子流向蓄电池的正端子,形成充电电流。

图1-41 发动机刚起动之后的电流状况

1—交流发电机;2—B端子;3—电流;4—发动机本体;5—负荷;6—蓄电池;7—车身搭铁;8—搭铁线;9—万用表

通向负荷的电流,经车身搭铁回到发动机的本体(交流发电机的搭铁端),通向蓄电池正端子的充电电流,经蓄电池的负端子、搭铁线回到发动机本体(交流发电机的搭铁端)。

发动机起动之后的电流从蓄电池的负极端流向发动机的本体,也就是说,与起动发动机时的状况相反,发动机起动之后电流是从万用表的负极流向正极的,由于万用表中的电流方向相反,所以,在测定发动机起动之后的电压时,万用表的指针向负方向摆动。

3.电阻的测量

选择不同阻值的电阻。

①根据色标法识别电阻。

②使用万用表测量电阻值并填写表1-13。

表1-13 测量电阻值

4.传感器的测量

测量冷却液温度传感器的电阻随温度的变化,并画出曲线。

使用元件:冷却液温度传感器、玻璃杯、温度仪、欧姆表。