万用表的结构和工作原理.ppt

万用表的结构及其工作原理 一、万用表的结构 万用表主要由磁电系表头、转换开关和测量线路组成。 1 表头 表头是万用表的关键部件，万用表的许多性能都是由表头决定的，表头的作用用以指示被测量的数值。万用表的表头都是采用高灵敏度的磁电系测量机构，表头的满偏电流常为几十微安，满偏电流越小，灵敏度越高，测量电压时仪表的内阻就越大。一般的万用表，直流电压档内阻（即万用表测量每伏电压所具有的内阻）可达20KΩ∽100KΩ/V，交流电压档内阻一般要低一些。 2 转换开关 万用表中的 转换开关是重要部件，它的作用是选择测量线路、改变测量范围。 3 测量线路 测量线路作用是用来把各种被测量转换到适合表头测量的直流的微小电流。 测量线路中使用的电阻元件主要是线绕电阻和金属膜（早期的万用表用碳膜，如本次修的MF30）电阻。低阻值电阻用锰铜材料制成线绕电阻，较高阻值用金属膜电阻。线路中的可调电阻一般都采用线绕电位器。 由于万用表的测量对象多，测量量程范围宽，所以要比普通仪表的测量线路复杂，但其测量原理与普通仪表仍是一致的。例如：测量电流依靠分流电阻扩大量程；测量电压采用分压电阻扩大量程等。 二、万用表的工作原理 2.1表头 2.1.1表头参数的测定 万用表表头满偏时允许通过的电流，用Ig表示，表头内阻用Rg表示，其等效电路如图1所示。 （一）测Ig 1）将直流恒流源置于2mA档，并将输出细调调到最小，然后按图2所示接好电路图，R为十进制可调电阻箱，注意极性！ 2）开关S断开，慢慢调节输出细调旋钮，观察表头指针偏转，直到满偏，记下恒流源的输出电流，即为Ig（约46） （二）测Rg：采用半偏法 在图2中，保持电流源输出电流不变，闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，使表头的指针指在1/2满偏位置 2.2表头扩程为基本表 做法:先将原表头的灵敏度扩展成最接近的简单的整数 2.3指针式万用表最基本的的工作原理 2.3.1直流电流测量线路设计计算 开路个别转换式分流电路 闭路抽头转换式分流电阻 在工艺上，为了便于调整，修理和成批生产，大多采用整KΩ值，表头上再串联一只可变线绕电阻，这样一来，当表头参数有所变动时，可得到补偿。 2.3.2直流电压测量线路设计 用串联电阻扩大电压量限的基本原理 直流电压灵敏度 :电压表测每伏直流电压所需要的阻值，叫做“直流电压灵敏度”，它在数值上等于该表电流灵敏度的倒数，即 直流电压灵敏度＝1/ 例如电流表的灵敏度为100μA，用它构成电压表，其直流电压灵敏 直流电压灵敏度越高，流径表的电流越小，测量结果越准。 2.3.3交流电压测量线路设计 整流电路 2.3.4欧姆档测量线路的设计 一般设计原理图 欧姆中心值概念 欧姆调零 三、如何正确使用万用表 使用万用表时，必须注意下几点： 1 要正确选择被测量对象及其量限的档位 万用表的测量对象多、量限多，使用时一定要注意调准转换开关的测量档位，否则会损坏仪表。如果不知道被测量是交流还是直流，可先用交流档试测。如果不知道被电压和电流的大小范围，应从大量限试起，然后逐渐减小量限。使用万用表测量电压、电流时，应尽可能选择量限使仪表的指示值超过所用仪表标尺的一半。测量电阻时，应使被测量电阻尽量接近标尺的中心。 测量完毕后，应将转换开关置 于交流电压最高档或空档上，这样，可以防止在下次测量时由于粗心而发生事故。 2 接线要正确 测量电流时，仪表应和被测支路串联，使被测电流流过万用表；测电压时，仪表应和被 测电路并联，使电压加在仪表两端。并要注意极性。 3 操作要正确 使用万用表要胆大心细，使用前做到心中有数，并且注意： ⑴在测量高电压或大电流时不能在通电情况下切换转换开关。 ⑵严禁在被测电阻带电的情况下，进行电阻的测量。否则，由于被测电阻上电压的串入，不仅会严重歪曲测量结果，甚至可能烧毁表头。万用表的欧姆档如何正确使用，见前说明。 ⑶测量直流高压时要有足够的绝缘及相应的技术措施（例如操作人员应穿绝缘靴并站在绝缘垫上）。 4 读数要正确 万用表的标尺有好几条刻度线见图MF-30型万用表的面板图。一定要认清该读的刻度线，不能交直流串用，更不能看错读错。 一般万用表的准确度为2.5级或5.0级。可根据准确度以及测量所选取的量限仪表的指示值该记录几位有效数字。 四、怎样检查和调修万用表的故障？ 工具：好万用表一块、好电阻箱一个 基础：熟悉万用表原理、结构、了解万用表经常容易损坏元件及故障点。 2 初步鉴定 ⑴外部鉴定，观看检查万用表外部的表壳、端钮、旋钮及其它附件等有无损伤，表头有无故障现 象，旋钮是否旋转灵活自由等。 ⑵内部检查，打开表壳，检查仪表内部机械零件、电气元件、电路接线