万用表的使用与常规元器件的识别讲义

实验一万用表的使用与常规元器件的识别

一、实验目的

1. 了解万用表的工作原理，熟练掌握万用表的使用方法。

2. 了解用万用电表检查电路故障的方法。

3．熟练掌握电阻、电容、电感等常用元器件的识别方法。

二、实验仪器

直流稳压电源、数字万用表、电阻、电容、电感、导线若干。

三、实验原理

1.万用表的使用

万用电表是实验室常用的一种仪表，可用来测量电压、电流、电阻、交流电压及电流等，还可用来检查电路和排除电路故障。

万用电表主要由磁电型测量机构（亦称表头）和转换开关控制的测量电路组成。实际上它是根据改装电表的原理，将一个表头分别连接各种测量电路而改成多量程的电流表、电压表及欧姆表，是既能测量直流还能测量交流的复合表。其度盘上按表的功能有各种不同的刻度，以指示相应的值，如电流值、电压值等。对于某测量的内容一般分成大小不同的几档，测量电阻时每档标明不同的倍率。每档标明的是它相应的量限，即使用该档测量时所允许的最大值，而各种量、各种不同的量限所对应的测量电路均通过转换开关实现和表头的连接。所以测量时可通过转换开关实现对不同测量线路的选择，以适应各种测量的要求。数字万用表是以数字形式显示计数值。

（1）使用万用电表时应注意以下几点：

a首先要搞清需测什么物理量。切勿用电流档、欧姆档测量电压。

b如果无法预先估计被测电压或电流的大小，则应先拨至最高量程挡测量一次，再视情况逐渐把量程减小到合适位置。测量完毕，应将量程开关拨到最高电压挡，并关闭电源。

c满量程时，仪表仅在最高位显示数字“1”，其它位均消失，这时应选择更高的量程。

d测量电压时，应将数字万用表与被测电路并联。测电流时应与被测电路串联，测交流量时不必考虑正、负极性。

e当误用交流电压挡去测量直流电压，或者误用直流电压挡去测量交流电压时，显示屏将显示“000”，或低位上的数字出现跳动。

f禁止在测量高电压（220V以上）或大电流（0.5A以上）时换量程，以防止产生电弧，烧毁开关触点。

g当显示“ ”、“BA TT”或“LOW BA T” 时，表示电池电压低于工作电压。

h用机械万用电表测量电阻时应在测量前先校正电阻档的零点，在换量程后也需重新调零，否则读数不准确。

i万用电表用毕应将旋钮调到交流电压最大一档或调到空档，以免下次使用时不慎损坏电表，特别注意不要停在欧姆各档，以免表笔两端短路，致使电池长时间通电。

（2）用万用电表检查电路故障：

检查电路的故障，就是找出故障的原因，首先应检查电路设计图有否错误，其次检查电路是否有接错、漏接和多接的情况，有时电路接线正确，但电路还存在故障，如电表或元件损坏而导致断路或短路，又如导线断路或焊接点假焊、电键的接触不良均会造成断路，这些故障往往无法从外观发现，排除这种故障往往要借助于仪器进行检查，通常是用万用电表。

①电压检查法：

在通电的情况下，常采用逐点测试电压的方法找寻找故障的所在，如图1-1所示的分压

电路，当接通电路时电压表、电流表均无指示。

一般可用万用电表的电压档进行测量检查（注意万用电表的电压量程应大于或等于电源电压），先检查电源电压是否正常，然后观测AB 两端有否电压，若电压正常则移动滑动头C ，观察分压电压DE 两端有否变化，若无变化再量CB 间的电压，若正常则故障一定在CD 之间，可能CD 间导线内部断开，或是C 、D 端接触不良，若CD 之间另换完好的导线后，电压表指示正常，但安培表仍无指示，则故障一定在DFH 的支路里，该支路导线至少有一处断线或接触不良，或安培表损坏，负载本身断路，只要有其中一个原因均会引起安培表无指示，故从电压的异常情况就可找到故障的所在

A D F

B E H

图1-1

这种方法的优点在有源的电路中能带电测量，检查运行状态下的电路，简便、有效见效又快。

②电阻检查法：

它要求在切断电源后不带电的情况下检查，并且待测部分无其他分路，对电路各个元件、导线逐个进行检查测量。这种方法对检查各个元件、导线等的质量好坏，查明故障的所在及原因是十分有用的。 2.常用元器件 （1）电阻器

电阻器的标称阻值和偏差通常都标在电阻器件上，标志方法主要有以下几种： ①直标法

直标法是将电阻器的标称阻值用数字和文字符号直接标在电阻体上，其允许偏差则用百分数表示。未标偏差值的即为±20%。例如图一、图二的电阻标志方法即为直标法，其中图一该电阻标称值为5.1K Ω，偏差为±5%。图二中该电阻标称值为680Ω，偏差为±20%。

②文字符号法

文字符号法是将电阻器的标称阻值和允许偏差用数字和文字符号按一定的规律组合标志在电阻体上。电阻器的标称值的单位标示符号如表一所示，允许偏差如表二所示。

A V C

表一：

文字符号单位及进位关系名称

R或ohm Ω（100）欧姆

K KΩ（103）千欧

M MΩ（106）兆欧

G GΩ（109）吉欧

T TΩ（1012）太欧

表二：

文字符号允许偏差（%）文字符号允许偏差（%）

Y ±0.001 D ±0.5

X ±0.002 F ±1

E ±0.005 G ±2

L ±0.01 J ±5

P ±0.02 K ±10

W ±0.05 M ±20

B ±0.1 N ±30

C ±0.25

③色标法

色标法是指用不同颜色的环（色环），按照它们的颜色和排列顺序在电阻体上标志出主要参数的方法。普通的电阻器用四色环表示，精密电阻用五色环表示。紧靠电阻体一端头的色环为第一环，露着电阻体本色较多的另一端头为末环。

表四：

颜色有效数字乘数允许偏差

黑0 100=1

棕 1 101±1%

红 2 102±2%

橙 3 103

黄 4 104

绿 5 105±0.5%

蓝 6 106±0.25%

紫7 107±0.1%

灰8 108

白9 109+50%，-20%

金10-1±5%

银10-2±10%

无色±20%

若采用四色环标注，其第一色环是十位数，第二色环为个位数，第三色环为乘数，第四色环为允许误差（如图五所示），各种颜色所代表的数值如表四所示。例如：4色环的电阻的颜色排列为红、黑、棕、金。则这只电阻的电阻值为200Ω，允许偏差为±5%。

若采用5色环标示，则其第一色环为百位数，第二色环是十位数，第三色环是个位数，第四色环是乘数，第五色环为允许偏差（如图六所示）。例如：5色环的电阻的颜色排列为

黄、橙、黑、黑、棕，则其阻值为430*1=430Ω，误差为±1%。5色环的电阻通常是误差为±1%的金属膜电阻。

（2）电容器

①直标法

a．数字不带小数点，则容量单位为pF。如2200表示2200pF，6800表示6800 pF。

b．数字带小数点，则容量单位为μF。如0.047表示0.047μF，0.01表示0.01μF。

c．用数码表示电容容量时，容量量的大小是用三位有效数字后面零的个数，如103表示10×103 pF，223表示22×103 pF。

②文字符号法

a．数字表示有效数值，字母表示数量级。如10μ表示10μF，10p表示10 pF。

b．字母也表示小数点。如3μ3表示3.3μF，3p3表示3.3pF，p33表示0.33pF。

c．数字前加字母R，以R表示小数点，表示为零点几μF。如R33表示0.33μF。

③色标法：与电阻器相同，不再重复。只说明一点，色带的顺序是沿电容器的引线方向。（3）电感器

①直标法：数字和单位直接标在外壳上。

②色点标志法：与电阻色环标志相似但顺序相反，单位为μH。

③数码表示法：通常用3位数码表示，前两位表示有效数字，第3位表示有效数后的个数，小数点用R表示，最后一位英文字母表示误差范围，单位为μH。如220K表示22μH，8R2J表示8.2μH。

四、实验内容及步骤

1、用万用表分别测电阻阻值、电容极性和大小，电感大小并与实际值作对比。

值

1 2 3 4

名称

R

C

L

2、检查线路故障

设DF断开，分别用电阻法和电压法检查上图电路中的故障：

电压法：U DF= X)

电阻法：R DF= X)

五、实验报告

整理实验报告，记录测量数据，写出心得体会。