任务1 指针式万用表的使用

【任务目标】

●会识别指针式万用表面板上各项功能。

●会用指针式万用表检测各种电量。

【任务重点】会用指针式万用表检测各种电量。

【任务难点】会用指针式万用表检测各种电量。

【参考学时】3学时

一、任务导入

展示多款指针式万用表及其配件如图2-1-1、图2-1-2所示，认识正确使用指针式万用表的意义，激发学习兴趣。

二、任务实施

指针式万用表的功能：万用表又称多用表，用来测量直流电流、直流电压和交流电流、交流电压、电阻等，有的万用表还可以用来测量电容、电感以及二极管、晶体管的某些参数。

（一）指针式万用表的结构介绍

指针式万用表主要由面板（表盘、转换开关、旋钮和插孔）、表笔、电池和测量电路（内部）四个部分组成，常用的指针式万用表的外形如图2-1-3所示，下面以MF-47D型号为例做介绍。

1 面板

MF 47D型万用表的面板如图2-1-3所示。从面板上可以看出，指针式万用表面板主要由刻度盘，功能转换开关、旋钮和插孔构成。

1）刻度盘：用来指示被测量值的大小，它由1根表针和7条刻度线组成。刻度盘如图2-1-4所示。

①欧姆刻度线。第一条标有“Ω”字样的为欧姆刻度线。在测量电阻阻值时查看该刻度线。这条刻度线最右端刻度表示阻值最小，为0。最左端刻度表示阻值最大，为无穷大。在未测量时，表针指在左端无穷大处。

②直、交流电压/电流刻度线。第二条标有“DCV.mA”（左方）和“ACV”（右方）字样的为直、交流电压/电流刻度线。在测量直流电压、电流和交流电压、电流时都查看这条刻度线。该刻度线最左端刻度表示最小值，最右端刻度表示最大值，在该刻度线下方表示有三组数，它们的最大值分别为250、50和10，当选择不同档位时，要将刻度线的最大值看作该档位最大量程数值（其他刻度也要相应变化）。如档位选择开关置于“50V”档测量时，表指针在第2刻度线最大刻度处，表示此时测量的电压值为50V（而不是10V或250V）。

③交流10V档专用刻度线。第3条标有“AC10”字样的为交流10V档专用刻度线。测量小于交流10V电压时查看该刻度线。

④电容容量刻度线。第4条标有“C（μF）”，字样的为电容容量刻度线。在测量电容容量时，查看该刻度线。

⑤晶体管放大倍数刻度线。第5条标有“hFE”字样的为晶体管放大倍数刻度线。在测量晶体管放大倍数时，查看该刻度线。

⑥电感量刻度线。第6条标有“L（H）”字样的为电感量刻度线，在测量电感的电感量时，查看该刻度线。

⑦音频电平刻度线。第7条标有“dB”字样的为音频电平刻度线，在测量音频信号电平时，查看该刻度线。

2）功能转换开关：功能转换开关的功能是选择不同的测量档位。功能转换开关如图2-1-5所示。

3）旋钮：万用表上有两个旋钮：机械校零旋钮和欧姆调零旋钮，机械校零旋钮的功能是在测量前将表针调到电压、电流刻度线“0”刻度处。欧姆校零旋钮的功能是在使用欧姆档测量时，将表针调到欧姆刻度线的“0”刻度处。两个旋钮的详细调节方法在后面将会介绍。

4）插孔：万用表面板上有4个独立插孔和一个6孔组合插孔，标有“+”字样的为红表笔插孔；标有“-（或COM）”字样为黑表笔插孔；标有“5A”字样的为大电流插孔，当测量500mA～5A范围内的电流时，红表笔插入此插孔；标有“2500”字样的为高压插孔，当测量1000～2500V范围内的电压时，红表笔该插入此插孔。6孔组合插孔为晶体管测量插孔，标有“N”字样的3个插孔为NPN晶体管的测量插孔，标有“P”字样的三个插孔为PNP晶体管的测量插孔。

5）附件：电池6F22，9V，方形，叠层电池，供给10k电阻档内部电源；2号1.5V电池，供给1k及以下电阻档内部电源。表笔与表配套，线径要粗，接触电阻要小，表笔和电池外观如图2-1-6所示，安装位置如图2-1-7所示。

2 测量电路如图2-1-8所示

（二）使用前的准备工作

指针式万用表在使用前，需要安装电池，机械校零和安装表笔。

1 安装电池

在使用万用表测量前，需要在内部安装电池，若不安装电池，欧姆档和晶体管放大倍数档将无法使用，但电压电流档仍可以使用。MF 47型万用表需要9V电池和2号1.5V两个电池，其中9V电池给R×10k档使用，1.5V供给R×1k档以下的欧姆档和晶体管放大倍数测量档使用。安装电池时，一定要注意电池的极性不能装错。

2 机械调零（指针调零）

在出厂时，大多数厂家已经对万用表进行了机械校零，对于某些原因造成表针未调零时，可以自己进行机械调零。机械调零方法如图2-1-9所示：两根表笔断开，用小“一”字螺钉旋具调节图中的“机械调零旋钮”，使万用表指针指在零电压或零电流的位置上。

3 安装表笔

万用表有红、黑两根表笔，在测量时，红表笔插入标有“+”字样的插孔，黑表笔插入标有“-”字样的插孔。如测量交直流2500V或直流5A时，红表笔则应分别插到标有“2500”或“5A”的插孔中。

（三）万用表的基本测量步骤

1）将万用表水平放置；

2）机械调零；

3）根据测量参数要求插入黑、红表笔（黑表笔接公用端-、*、COM，红表笔接+、2500V、10A、mA）；

4）选择合适的档位及量程（电压、电流、电阻等）；

5）如果选择电阻（欧姆）档还应进行欧姆调零；

6）将万用表两表笔连接于被测电路中（注意串联或并联、直流参数还应注意极性）；

7）根据选择的档位及量程读取数值；

8）测量完毕后，将转换开关调至交流电压最大档或空档。

操作口诀：一看——拿起表笔看档位；

二扳——对应电量扳到位；

三试——瞬间偏摆试档位；

四测——测量稳定记读数；

五复——放下表笔及复位。

（四）MF-47D型万用表9个基本参数测量方法和步骤

1 直流电压的测量

测量步骤：在上述万用表基本测量步骤的基础上还应注意以下几点：

1）试测：确定被测电压的大小和极性。

估计直流电压在0.25～1000V时，应将万用表拨在直流电压最大的量程档位上，将黑表笔接触被测电压的一端，用红表笔快速地碰触被测电压的另一端，观看表针方向，向左错误，应调换表笔再测；向右正确，表示表笔连接极性正确，再观察表针摆动幅度，调整量程从大到小，直到表针指向中心范围，量程才合适（此时测量误差最小），如图2-1-10所示。估计被测电压超出1000V时，应将红表笔插入2500V插孔测量，转换开关应旋至直流1000V位置上，便于读数。

2）测量：将红表笔接触直流电压的高电位（正极），黑表笔接直流电压的低电位（负极），表笔应与负载并联。

3）看格：看表针指示的格数，读出测量电压值，读数为第二条刻度，从左至右。

4）计算：实测电压读数数学表达式：

5）复位：将转换开关打在OFF位置或打在交直流电压1000V档，如图2-1-11所示。

6）当直流电压超过1000V时而又不足2500V时，转换开关应旋至直流1000V位置上，红表笔改插到2500V插孔上（该插孔交直流通用），而后将表笔跨接于被测电路两端（并联）。

7）若配以高压探头，可测量电视机行输出电压≤25kV的高压。测量时，转换开关应放在50μA位置上，高压探头的红黑插头分别插入“+”“-”插孔中，接地夹与电视机金属底板连接，而后握住探头进行高压测量。

2 交流电压的测量

交流电压的测量与直流电压的测量相似，在测直流基础上还应注意以下几点：

1）试测：确定档位。直流电压分8档，交流电压分5档，还单独设置了AC 10V专用红色刻度。将转换开关旋至交流电压档最高量程上试测，然后再旋至交流电压档相应的量程上进行测量。超过1000V时，转换开关应旋至交流1000V位置上，而后将红表笔改插到2500V插孔上，两表笔并联于被测电路两端，如图2-1-12所示。

2）测量：将两表笔并接在被测电压两端进行测量（交流电不分正、负极），如图2-1-13所示。

3）读数和计算：读数时选择第二条刻度！要根据所选择的量程来选择刻度读数和计算！

4）复位：将转换开关打在OFF位置或打在交流电压1000V档。

3 直流电流的测量

1）测量步骤和方法同直流电压，但测量时表笔应串接在电流回路中，因为只有串接才能使流过电流表的电流与被测支路电流相同。测量时，应断开被测支路，将万用表红、黑表笔串接在被断开的两点之间，并分析电路确定电流流向，从红表笔进从黑表笔出。不好确定时，先试测电流方向，档位从大到小依次找到合适位置，特别应注意电流表不能并联接在被测电路中，这样做是很危险的，极易使万用表烧毁。当直流电流小于500mA时表笔插法和档位选择如图2-1-14所示。

2）被测电流大于500mA时，量程选500mA档，将红表笔插入5A插孔中测量，如图2-1-15所示。有些表有10A和20A插孔，使用方法相同。

3）测直流电流，也采用第二条刻度读数，读数方法和测直流电压、交流电压的读数方法是相同的，但单位不同。

4 电阻的测量

测量电阻的阻值时需选择欧姆档。MF 47型万用表的欧姆档具体又分为×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1kΩ和×10kΩ档。利用电阻档可以检测二极管、晶体管等元器件的极性和质量好坏等，请到相应章节中查找。

5 通路蜂鸣器检测

1）首先将转换开关调至通路蜂鸣器检测（通断检测BUZZ）档，同欧姆调零一样，将两表笔短接调零，此时蜂鸣器工作发出约1kHz长鸣叫声，即可进行测量，如图2-1-16所示。

2）当被测电路阻值低于10Ω左右时，蜂鸣器发出鸣叫声，电阻越小，声音越大，此时不必观察表盘即可了解电路通断情况。音量与被测线路电阻成反比例关系，此时表盘指示为R×3（参考值）。

6 晶体管放大倍数测量

1）转动转换开关至R×10（hFE）处，同 Ω档相同方法调零后，将NPN或PNP型晶体管对应插入晶体管N或P孔内，档位如图2-1-17所示。

2）表针指示值即为该管直流放大倍数。如指针偏转指示大于1000时，应首先检查：

①是否插错引脚；

②晶体管是否损坏。本仪表按硅晶体管定标，复合晶体管，锗晶体管测量结果仅供参考。

7 电容测量

1）使用C（μF）刻度线。

2）首先将转换开关旋至被测电容容量大约范围的档位（欧姆档）上，用欧姆调零电位器校准调零。

3）被测电容接在表笔两端，表针摆动的最大指示值为该电容容量。随后表针将逐步退回，表针停止位置即为该电容的品质因数（损耗电阻）值。

注意：

①每次测量后，应将电容彻底放电后再进行测量，否则，测量误差将增大。

②有极性电容应按正确极性接入，否则，测量误差及损耗电阻将增大。

8 电池电量测量

使用BATT刻度线，该档位可供测量1.2～3.6V各类电池（不包括钮扣电池）电量用，如图2-1-18所示。负载电阻R_L=12Ω。测量时将电池按正确极性搭在两根表笔上，观察表盘上BATT对应刻度，分别为1.2V、1.5V、2V、3V、3.6V刻度。绿色区域表示电池电力充足，“？”区域表示电池尚能使用，红色区域表示电池电力不足。测量纽扣电池及小容量电池时，可用直流2.5V电压档（R_L=50kΩ）进行测量。

9 标准电阻箱应用

在一些特殊情况下，可利用本仪器直流电压或电流档作为标准电阻使用，并把阻值标于对应的电压或电流旁边，如图2-1-19所示。

10 指针式万用表使用注意事项

1）万用表在使用时，应该水平放置，以免造成误差，必要时可利用自身支架斜放。同时，还要注意避免外界磁场对万用表的影响。

2）测量前先检查红、黑表笔连接的位置是否正确。红色表笔接到红色接线柱或标有“+”号的插孔内，黑色表笔接到黑色接线柱或标有“COM”号的插孔内，不能接反，否则在测量直流电量时，会因正负极的反接损坏表头部件。

3）在使用万用表之前，应先进行“机械调零”，即在没有被测电量时，使万用表指针指在零电压或零电流的位置上。

4）在实际测量中，经常要测量多种电量，每一次测量前要注意根据每次测量任务把转换开关旋转到相应的档位和量程。否则，误用档位和量程，不仅得不到测量结果，而且还会损坏万用表。在此提醒初学者，这是最容易忽视的环节，万用表损坏往往就是用电阻档、电流档测量电压造成的。

5）在使用万用表测量过程中，手指不要触及表笔的金属部分和被测元器件，这样，一方面可以保证测量的准确，另一方面，也可以保证人身安全。

6）在测量某一电量时，不能在测量的同时换档，尤其是在测量高电压或大电流时更应注意。否则会使万用表毁坏。如需换档，应先断开表笔，或者切断电源，换档后再去测量。

7）应养成单手操作的习惯，尤其是测量高压时，要站在干燥绝缘板上，并一手操作，防止意外事故。测量时，须用右手握住两根表笔，手指不要触及表笔的金属部分和被测元器件。

8）读数时目光要与表盘刻度垂直。

9）测量完毕，转换开关应置于交流电压最大量程档或者空档。如果长期不用，还应将万用表内部的电池取出，以免电池腐蚀表内其他器件。

10）测未知量的电压或电流时，应先选择最高量程，待第一次读取数值后，方可逐渐转至适当位置以取得较准读数并避免烧坏电路。

11）如偶然发生因过载而烧断熔丝时，可打开熔丝盖板换上相同型号的备用熔丝。（0.5A/250V，R≤0.5Ω，位置在熔丝盖板内）。

12）电阻各档用干电池应定期检查、更换，以保证测量精度。如长期不用，应取出电池，以防止电解液溢出腐蚀而损坏其他零件。

13）仪表保存室温为0～40℃，相对湿度不超过80%，并不含有腐蚀性气体的场所。

14）测量前必须检查表笔是否插紧，必须将转换开关旋到对应的档位及量程。

15）测量直流参数时，必须注意表笔及被测品的正负极性，以免反偏损坏仪表。

16）测量时应与带电体保持一定的安全距离，并且应带绝缘手套以防发生触电事故；在防静电场合，还需佩戴静电手环。

17）测量电流时万用表必须串联到被测电路中；测量时必须先断开电路后串联接入万用表。

（五）课堂训练

用指针式万用表（MF 47D）分组测量常用的9个参数，并总结交流测量方法步骤和操作心得。

三、任务小结

在熟悉指针式万用表面板的基础上才能熟练使用指针式万用表，并按照操作规范和注意事项正确操作，才能获得准确的测量数据，测量时要保证人身和设备安全。

四、课后任务

市场上还流行哪些指针式万用表？使用方法上与MF 47D有何差别？请查阅网上或者图书资料，并整理出来。