解析指針式萬用表的原理及應用

　　“萬用表”是萬用電表的簡稱，它是我們電子制作中一個必不可少的工具。萬用表能測量電流、電壓、電阻、有的還可以測量三極管的放大倍數(shù)，頻率、電容值、邏輯電位、分貝值等。萬用表有很多種，現(xiàn)在最流行的有機械指針式的和數(shù)字式的萬用表，它們各有優(yōu)點。對于電子初學者，建議使用指針式萬用表，因為它對我們熟悉一些電子知識原理很有幫助。下面我們介紹一些機械指針式萬用表的原理和使用方法。

　　萬用表的基本原理

　　萬用表的基本原理是利用一只靈敏的磁電式直流電流表（微安表）做表頭。當微小電流通過表頭，就會有電流指示。但表頭不能通過大電流，所以，必須在表頭上并聯(lián)與串聯(lián)一些電阻進行分流或降壓，從而測出電路中的電流、電壓和電阻。在下面我們將會分別介紹。

　　測直流電流原理

　　如圖1a所示，在表頭上并聯(lián)一個適當?shù)碾娮瑁ń蟹至麟娮瑁┻M行分流，就可以擴展電流量程。改變分流電阻的阻值，就能改變電流測量范圍。

　　測直流電壓原理

　　如圖1b所示，在表頭上串聯(lián)一個適當?shù)碾娮瑁ń斜对鲭娮瑁┻M行降壓，就可以擴展電壓量程。改變倍增電阻的阻值，就能改變電壓的測量范圍。

　　測交流電壓原理

　　如圖1c所示，因為表頭是直流表，所以測量交流時，需加裝一個并、串式半波整流電路，將交流進行整流變成直流后再通過表頭，這樣就可以根據(jù)直流電的大小來測量交流電壓。擴展交流電壓量程的方法與直流電壓量程相似。

　　測電阻原理

　　如圖1d所示，在表頭上并聯(lián)和串聯(lián)適當?shù)碾娮?，同時串接一節(jié)電池，使電流通過被測電阻，根據(jù)電流的大小，就可測量出電阻值。改變分流電阻的阻值，就能改變電阻的量程。

　　萬用表的使用

　　萬用表（以105型為例）的表盤如右圖所示。通過轉換開關的旋鈕來改變測量項目和測量量程。機械調零旋鈕用來保持指針在靜止處在左零位。調零旋鈕是用來測量電阻時使指針對準右零位，以保證測量數(shù)值準確。

　　萬用表的測量范圍如下：

　　直流電壓：分5檔-0-6V；0-30V；0-150V；0-300V；0-600V。

　　交流電壓：分5檔-0-6V；0-30V；0-150V；0-300V；0-600V

　　直流電流：分3檔-0-3mA；0-30mA；0-300mA。

　　電阻：分5檔-R*1；R*10；R*100；R*1K；R*10K

　　測量電阻

　　先將表棒搭在一起短路，使指針向右偏轉轉，隨即調整調零旋鈕，使指針恰好指到0。然后將兩根表棒分別接觸被測電阻（或電路）兩端，讀出指針在歐姆刻度線（第一條線）上的讀數(shù)，再乘以該檔標的數(shù)字，就是所測電阻的阻值。例如用R*100擋測量電阻，指針指在80，則所測得的電阻值為80*100=8K。由于“?”刻度線左部讀數(shù)較密，難于看準，所以測量時應選擇適當?shù)臍W姆檔。使指針在刻度線的中部或右部，這樣讀數(shù)比較清楚準確。每次換檔，都應重新將兩根表棒短接，重新調整指針到零位，才能測準。

　　測量直流電壓

　　首先估計一下被測電壓的大小，然后將轉換開關撥至適當?shù)腣量程，將正表棒接被測電壓“ ”端，負表棒接被測量電壓“-”端。然后根據(jù)該擋量程數(shù)字與標直流符號“DC-”刻度線（第二條線）上的指針所指數(shù)字，來讀出被測電壓的大小。如用V300伏檔測量，可以直接讀0-300的指示數(shù)值。如用V30伏檔測量，只須將刻度線上300這個數(shù)字去掉一個“0”，看成是30，再依次把200、100等數(shù)字看成是20、10既可直接讀出指針指示數(shù)值。例如用V6伏檔測量直流電壓，指針指在15，則所測得電壓為1.5伏。

　　測量直流電流

　　先估計一下被測電流的大小，然后將轉換開關撥至合適的mA量程，再把萬用表串接在電路中，如圖所示。同時觀察標有直流符號“DC”的刻度線，如電流量程選在3mA檔，這時，應把表面刻度線上300的數(shù)字，去掉兩個“0”，看成3，又依次把200、100看成是2、1，這樣就可以讀出被測電流數(shù)值。例如用直流3mA檔測量直流電流，指針在100，則電流為1mA。

　　測量交流電壓

測交流電壓的方法與測量直流電壓相似，所不同的是因交流電沒有正、負之分，所以測量交流時，表棒也就不需分正、負。讀數(shù)方法與上述的測量直流電壓的讀法一樣，只是數(shù)字應看標有交流符號“AC”的刻度線上的指針位置。

　　使用萬用表的注意事項

　　萬用表是比較精密的儀器，如果使用不當，不僅造成測量不準確且極易損壞。但是，只要我們掌握萬用表的使用方法和注意事項，謹慎從事，那么萬用表就能經久耐用。使用萬用表是應注意如下事項：

　　1、測量電流與電壓不能旋錯檔位。如果誤將電阻檔或電流檔去測電壓，就極易燒壞電表。萬用表不用時，最好將檔位旋至交流電壓最高檔，避免因使用不當而損壞。

　　2、測量直流電壓和直流電流時，注意“ ”“-”極性，不要接錯。如發(fā)現(xiàn)指針開反轉，既應立即調換表棒，以免損壞指針及表頭。

　　3、如果不知道被測電壓或電流的大小，應先用最高檔，而后再選用合適的檔位來測試，以免表針偏轉過度而損壞表頭。所選用的檔位愈靠近被測值，測量的數(shù)值就愈準確。

　　4、測量電阻時，不要用手觸及元件的裸體的兩端（或兩支表棒的金屬部分），以免人體電阻與被測電阻并聯(lián)，使測量結果不準確。

　　5、測量電阻時，如將兩支表棒短接，調“零歐姆”旋鈕至最大，指針仍然達不到0點，這種現(xiàn)象通常是由于表內電池電壓不足造成的，應換上新電池方能準確測量。

　　6、萬用表不用時，不要旋在電阻檔，因為內有電池，如不小心易使兩根表棒相碰短路，不僅耗費電池，嚴重時甚至會損壞表頭。