2005年万用表安装实习.ppt

* 万 用 表 的 基 本 原 理 一 . 概述 (一)万用表的用途 测直流电流 测直流电压 测交流电压 测直流电阻 测三极管电流放大倍数 (二)万用表基本结构 表头:高灵敏度的磁电式微安表,量程一般为50-500微安, 用来显示被测值 . 转换开关:改变内部电路的连接,组成各种测量电路. 测量电路:将被测量转换为表头能接受的量. 微安表工作原理 表头内设可动线圈，当电流流过，线圈在磁场作用下转动而带动指针偏转，偏转角度大小取决于通过表头电流的大小，α=KI 线圈很细，只允许通过很小电流，一般几十微安 测量大电流时要并电阻分流，测量大电压时要串电阻分压。 只能通过直流电，测交流电压时要整流和滤波 实际表头电路 WH1 10K R21 20K C1 10μF D3 D4 WH2 500 46.2μA 2.5K 实际表头承受电压：46.2μA * 2.5K=0.1155V 二 . 万用表的测量电路 （一）测量直流电流电路（DCA） 基本测量原理 ：与表头并联适当的分流电阻以扩大 量程 基本测量电路： － R1 R2 R3 1mA 5mA 50mA ＋ 被测电流 表头 ＋ － 实际测量电路 例 ：5mA档测量电路 实际 表头 R3 50.5Ω R22 2.69K D5 D6 C2 0.01μF 保险丝 0.5A 50 μA 例 ： 500mA档测量电路 实际 表头 R1 0.44 R22 2.69K D5 D6 C2 0.01μF 保险丝 0.5A (二)测量直流电压电路（DCV） 基本测量原理：当被测电压大于表头承受电压时，需要 给表头串接适当电阻分压，以扩大电压量程 。 基本测量电路： 表头 R1 R2 R3 － ＋ 被测直流电压U U1 U2 U3 实际测量电路 例 ： 2.5V档测量电路 被测直流电压U 实际 表头 保险丝 0.5A R5 15K R6 30K R22 2.69K 例 ： 250V档测量电路 被测直流电压U 实际 表头 保险丝 0.5A R10 360K R11 1.8M R22 2.69K R9 84K R28 4.15K (三)测量交流电压电路 基本测量原理 ：万用表表头为直流电表,需将交流变 换为直流再送入表头进行测量 交流电压扩大量程的方法与直流电压相似 整流电路的作用：交流变成直流 全波整流，电流正负半周均通过表头，一个周期的平均电流I平均≈0.9I有效， U≈0.9U有效 半波整流，电流只有半个周期通过表头，一个周期的 平均电流I平均≈0.45I有效， U≈0.45U有效 半波整流电路 D1 R 被测交流电压 D2 表头 ＋ 整流式仪表的标尺是按正弦有效值刻度的，其读数代表正弦交流电的有效值，因此只适宜测量正弦交流电。 实际测量电路 例：50V档交流电压测量电路 正半周： 被测交流电压 实际 表头 D1 R10 360K R9 84K 保险丝 0.5A 负半周： 被测交流电压 D2 R10 360K R9 84K 保险丝 0.5A 思考1：同是10V、50V、250V…电压档，直流与交流电路参数有何区别，原因是什么？ 提示： 指针偏转角度α=KI，即显示值的大小与流过表头一个周期的平均电流 I 成正比。万用表的交流档显示的是交流量的有效值。I平均≈0.45I有效， U≈0.45U有效。因此若某直流电压U使指针偏转α角，换成同样数值的交流电，则指针偏转角度约为0.45 α ，则刻度尺上应刻约0.45 U的数值。 若与直流电压共用一条刻度线，就必须改变电路参数。主要是电阻值。即电阻要小一些，I平均才会大一些， α角才会大。 思考2：用交流档测直流，读数与实际有何差别？ 用直流档测交流，读数怎样？ （四）测量电阻的电路 基本测量电路： 基本测量原理：表头并联电阻构成量程扩大了的电流 表，再与电阻、电池串联，构成欧姆表。设其等效内阻为R0，指针偏转角度α与 I 成正比。而Rx=E/I－R0 ，Rx与 I 成非线性关系,所以欧姆档刻度是不均匀的。 黑表笔 被测电阻 R Rx － ＋ 红表笔 E RP 表头 Rm 设表头等效内阻 R0=RP//Rm+R 则 I=E/(Rx+R0) ∴Rx=E/I－R0 设×1档的中心阻值为R0,则倍率档×10档、 ×100档、 ×1K档…的中心阻值应为10R0、100R0、1000R0 …，即欧姆表的内阻应为nR0。改变内阻的大小（通过并联不同的电阻），就会改变欧姆表的量限。 当Rx=R0时，I=E/2R0=1/2 I0 ，表头指针指在表盘刻度尺的正中间，此电阻值R0称为表面中心阻值，刻度盘此处值应标注为该档欧姆表内阻。 当Rx=∞时，I=0，表头指针