电子测量与仪器论文11

电子测量原理论文

模拟式万用表在电子测量中的应用

班级：电子信息工程

学号：20114075163

姓名：于运佳

日期：2014.4.5

模拟式万用表与数字万用表的比较，数字式万用表为何不能取代模拟表。本文重点介绍模拟式万用表在的电工电子测量中的相关应用和原理。

万用表是身边必备的测量器具之一。在电工测量仪表中，最大众化的万用表是一种集元器件的检验、电路的导通试验、电源电压检验等多功能于一体的仪表，应用起来十分便利。万用表具有直流电压、直流电流、交流电压、交流电流（模拟万用表中没有）以及电阻等五种基本测量功能。还可以具有蓄电池检验、温度测量和晶体三极管hFE特性检验等测量功能。

万用表中，有指针型的模拟式万用表和数字显示的数字式万用表。

１指针表和数字表

1.1指针表和数字表的比较和选用

（1）指针表读取精度较差，但指针摆动的过程比较直观，其摆动速度幅度有时也能比较客观地反映了被测量的大小；数字表读数直观，但数字变化的过程看起来很杂乱，不太容易观看。

（2）指针表内一般有两块电池，一块低电压的 1.5V，一块是高电压的9V 或15V，其黑表笔相对红表笔来说是正端。数字表则常用一块6V或9V的电池。在电阻档，指针表的表笔输出电流相对数字表来说要大很多，用R×1Ω档可以使扬声器发出响亮的“哒”声，用R×10kΩ档甚至可以点亮发光二极管（LED）。

（3）指针表内阻一般在20KΩ/V左右，相对数字表来说比较小，测量精度相比较差。某些高电压微电流的场合甚至无法测准，因为其内阻会对被测电路造成影响。数字表电压档的内阻很大，一般在11M，使流入仪表的电流近似为零，其电池内阻引起的电压降可以忽略。但极高的输出阻抗使其易受感应电压的影响，在一些电磁干扰比较强的场合测出的数据可能是虚的。

（4）模拟式指针表的标尺盘上很多，使用时也要注意档位转换和测量量程的切换，使用复杂。数字式表使用简单，即使没有电学知识亦可以放心使用总之，在相对来说大电流高电压的模拟电路测量中适用指针表，比如电视机、音响功放。在低电压小电流的数字电路测量中适用数字表，比如BP机、手机等。不是绝对的，可根据情况选用指针表和数字表。图片如下：

1.2指针表不能被数字表取代的原因

由前面的介绍可知，如果把模拟式万用表与数字式万用表进行比较，在所有的项目上数字式万用表都占有优势。但是，作为常用测量仪表的指针式目前仍被大量使用着。这是因为数字万用表在其诸多优点的反面也有不足之处，可以列举如下：

（1）对于变化量，数字显示时读数困难。而指针式仪表可以通过指的摆动来了解变化量。

（2）导通试验时，近似0欧姆的场合和电阻很大的场合下，用数字显示时大小关系难以读取。在）这一点上，指针式万用表可以通过指针的偏转从感觉上来了解导通状态。

（3）用于维修检查和修理的万用表在多数场合下，有百分之几的测量误差不成问题。在这一点上，由于数字式万用表显示的精度高、位数多，读取时反而要花费不必要的精力。

因此，数字式万用表的高精度往往造成其使用上的困难，而模拟式万用表有着过去长期使用的经验而至今应用广泛。

２万用表

⒉１万用表的使用技巧

（1）测喇叭、耳机、动圈式话筒。用R×1Ω档，任一表笔接一端，另一表

笔点触另一端，正常时会发出清脆响量的“哒”声。如果不响，则是线圈断了，如果响声小而尖，则是有擦圈问题，也不能用。

（2）测电容。用电阻档，根据电容容量选择适当的量程，并注意测量时对于电解电容黑表笔要接电容正极。①、估测微波法级电容容量的大小：可凭经验或参照相同容量的标准电容，根据指针摆动的最大幅度来判定。所参照的电容不必耐压值也一样，只要容量相同即可，例如估测一个100μF/250V的电容可用一个100μF/25V的电容来参照，只要它们指针摆动最大幅度一样，即可断定容量一样。②、估测皮法级电容容量大小：要用R×10kΩ档，但只能测到1000pF 以上的电容。对1000pF或稍大一点的电容，只要表针稍有摆动，即可认为容量够了。③、测电容是否漏电：对一千微法以上的电容，可先用R×10Ω档将其快速充电，并初步估测电容容量，然后改到R×1kΩ档继续测一会儿，这时指针不应回返，而应停在或十分接近∞处，否则就是有漏电现象。对一些几十微法以下的定时或振荡电容（比如彩电开关电源的振荡电容），对其漏电特性要求非常高，只要稍有漏电就不能用，这时可在R×1kΩ档充完电后再改用R×10kΩ档继续测量，同样表针应停在∞处而不应回返。

（3）检测二极管、三极管、稳压管的好坏。因为在实际电路中，三极管的偏置电阻或二极管、稳压管的周边电阻一般都比较大，大都在几百或几千欧姆以上，这样，我们就可以用万用表的R×10Ω或R×1Ω档来在路测量PN结的好坏。在路测量时，用R×10Ω档测PN结应有较明显的正反向特性（如果正反向电阻相差不太明显，可改用R×1Ω档来测），一般正向电阻在R×10Ω档测时表针应指示在200Ω左右，在R×1Ω档测时表针应指示在30Ω左右（根据不同表型可能略有出入）。如果测量结果正向阻值太大或反向阻值太小，都说明这个PN结有问题，这个管子也就有问题了。这种方法对于维修时特别有效，可以很快速地找出坏管，甚至可以测出尚未完全坏掉但特性变坏的管子。比如当你用小阻值档测量某个PN结正向电阻过大，如果你把它焊下来用常用的R×1kΩ档再测，可能还是正常的，其实这个管子的特性已经变坏了，不能正常工作或不稳定了。

（4）测电阻。重要的是要选好量程，当指针指示于1/3～2/3满量程时测量精度最高，读数最准确。尤其要注意的是，在用R×10k电阻档测兆欧级的大阻值电阻时，不可将手指捏在电阻两端，因为这样相当与和有数十KΩ人的手的电

阻并联，所侧的是并联后的合成电阻而不是被测大电阻值。

（5）检查线路。确定是哪一条线路出问题，打到蜂鸣器的位置，将线路一头对地，另一头和万用表红表笔相接触，万用表黑表笔对地，若线路是好的，蜂鸣器就会响；其次在设备带电情况下，根据电源情况选择交流或直流，将万用表两笔头接触在要检查的元器件进线侧进行电压测量。

（6）判断压电陶瓷的好坏。压电陶瓷是一种人工合成的压电材料。当受到外界压力时，两面会产生电荷，电荷量与压力成正比，这种现象称为压电效应。压电陶瓷具有压电效应，即在外电场作用下，会产生形变，所以压电陶瓷片可用作发声元件。利用压电陶瓷片的压电效应，可用万用表判断其好坏。将压电陶瓷片的两极引出两根导线，然后把陶瓷片平放到桌子上，将两根引线分别接至万用表两表笔上，把万用表拨至最小电流挡，然后用铅笔橡皮头轻按陶瓷片，若万用表指针明显摆动，说明陶瓷片完好，否则，说明已损坏。

（7）辨别三级管的集电极和发射极。万用表测量三极管放大倍数的接线状态下，如果有放大能力，对PNP管而言是红表棒接集电极，对NPN管子则是黑表棒接集电极，表的两笔任接在剩下的两个未知电极上，用手捏住表笔和管子的引脚，然后用舌头按在已知的基极上，觉的不卫生就用个手指头碰在基极上，然后再交换表笔，结果是一次表针摆动很大，一次几乎不动，可区分出集电极和发射极了。

（8）用万用表判断扬声器的正负极。首先，把指针式万用表拨到直流0～5mA挡，然后将两表笔分别接在待测扬声器的两个焊片上。用手轻按扬声器的纸盆，观察万用表指针的摆动方向，若指针正向偏转，则红表笔接的是扬声器负极，黑表笔接的是扬声器正极。反之，红表笔接的是正极，黑表笔接的是负极。

2.2万用表的使用

（1）熟悉表盘上各符号的意义及各个旋钮和选择开关的主要作用。

（2）进行机械调零。

（3）根据被测量的种类及大小，选择转换开关的挡位及量程，找出对应的刻度线。

（4）选择表笔插孔的位置。

（5）测量电压：测量电压（或电流）时要选择好量程，如果用小量程去测量大电压，则会有烧表的危险；如果用大量程去测量小电压，那么指针偏转太小，无法读数。量程的选择应尽量使指针偏转到满刻度的2/3左右。如果事先不清楚被测电压的大小时，应先选择最高量程挡，然后逐渐减小到合适的量程。交流电压的测量：将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡，另一个转换开关置于交流电压的合适量程上，万用表两表笔和被测电路或负载并联即可；直流电压的测量：将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡，另一个转换开关置于直流电压的合适量程上，且“+”表笔（红表笔）接到高电位处，“-”表笔（黑表笔）接到低电位处，即让电流从“+”表笔流入，从“-”表笔流出。若表笔接反，表头指针会反方向偏转，容易撞弯指针。

（6）测电流：测量直流电流时，将万用表的一个转换开关置于直流电流挡，另一个转换开关置于50uA到500mA的合适量程上，电流的量程选择和读数方法与电压一样。测量时必须先断开电路，然后按照电流从“+”到“-”的方向，将万用表串联到被测电路中，即电流从红表笔流入，从黑表笔流出。如果误将万用表与负载并联，则因表头的内阻很小，会造成短路烧毁仪表。其读数方法如下：实际值＝指示值×量程/满偏

（7）测电阻：用万用表测量电阻时，应按下列方法作：a机械调零。b选择合适的倍率挡。万用表欧姆挡的刻度线是不均匀的，所以倍率挡的选择应使指针停留在刻度线较稀的部分为宜，且指针越接近刻度尺的中间，读数越准确。c欧姆调零。测量电阻之前，应将2个表笔短接，使指针刚好指在欧姆刻度线右边的零位。如果指针不能调到零位，说明电池电压不足或仪表内部有问题。d读数：表头的读数乘以倍率，就是所测电阻的电阻值。

2.3使用万用表应注意的事项

(1)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。

(2)在使用万用表过程中，不能用手去接触表笔的金属部分，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。

(3)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。如需换挡，应先断开表笔，换挡后再去测量。并且每换一次倍率挡，在测量电阻时都要再次进行欧姆调零，以保证测量准确。

(4)万用表在使用时，必须水平放置，以免造成误差。同时，还要注意到避免外界磁场对万用表的影响。

（5）万用表使用完毕，应将转换开关置于交流电压的最大挡。如果长期不使用，还应将万用表内部的电池取出来，以免电池腐蚀表内其它器件。

可以说无论是指针表还是电子表都在测量中起到了很重要的作用，作为一个电子信息工程专业的学生，只有熟练的掌握了基本测量仪器的使用方法之后才能在以后的测量实践工作中大展拳脚。由此可见电子测量仪器的重要性！

参考文献

［M］.韦琳.图解电子测量技术.第一版.北京：科学出版社,2007

［2］.蔡杏山等.零起步轻松学电子测量仪器.北京:人民邮电出版社,2006 ［3］.任致程等编著.万用表测试带那个电工电子元器件300例.北京:机械出版社

［4］.韩广兴等编著.常用仪表使用方法与应用.北京:电子工业出版社