机械式万用表故障原理及维修方法

机械式万用表故障原理及维修方法 指针系仪表分为磁电式和电磁式两种，现在的指针万用表都是以磁电式仪表为主，由于电磁式仪表灵敏度较低,所以电磁式仪表一般应用在工业用电的电压表和电流表中,磁电式仪表根据磁路不同分为，内磁，外磁，内外磁，三种，其中外磁表头的指针万用表很容易受到外磁场的干扰而引起测量不准现象，所以外磁表头的指针万用表一般会在万用表后盖板上设计一块金属屏蔽板，金属屏蔽板的作用就是屏蔽外界电磁场干扰让表头测量的更佳精准，因为外磁表头很容易引入外界电磁场干扰，而引起测量不准现象，所以通过在万用表后盖板上加装金属屏蔽板来进行外磁屏蔽，从而让外磁表头测量的更佳精准，而内磁表头一般是不会设计的，因为内磁表头不易引入外磁场干扰,内磁表头抗干扰能力强。 下面介绍下磁电式仪表的内部构成： 磁电式仪表内部有两部分组成一部分是可动部分一部分是固定部分,固定部分：动圈,定圈, 可动部分：弹簧游丝,指针,阻尼装置,这两部分组成，其中动圈和定圈的作用主要是通入电流产生磁场力，弹簧游丝的作用主要是产生反作用力矩带动表针偏转，阻尼器的作用是，当指针受到磁场力的作用而偏转时会产生一定的惯性而阻尼器的作用就是吸收这部分惯性让指针可以尽快的停止在某一点上以达到快速读数的目的。 下面讲解一下：磁电式仪表的工作原理： 现在所有机械式万用表（即指针万用表）都是磁电式仪表，磁电式仪表根据磁路不同,分为内磁，外磁，内外磁三种，其工作原理是：当有电流通入表头内部的动圈时会产生一个磁场力也就是我们所谓的（转动力矩），这个磁场力（转动力矩）会带动表头内部的弹簧游丝，弹簧游丝会带动指针偏转，根据通入表头动圈电流大小不同,产生的磁场力强弱也不同,从而游丝带动指针偏转的幅度也不同,也就是说,通入动圈电流越大,产生的磁场力越强,所以弹簧游丝带动指针偏转的幅度也就越大说明被测信号很大，反之,通入动圈电流越小产生的磁场力越弱,所以游丝带动指针偏转的幅度也就越小说明被测信号很小,通过这个原理实现测量信号的大小.同样弹簧游丝也要产生一个力矩，那么就是反作用力矩，简单的来讲，我们知道指针偏转是受到磁场力（转动力矩），指针就是靠磁场力这个（转动力矩），才发生偏转，但是必须还有一个力矩那么就是弹簧游丝产生的反作用力矩，产生一个与转动力矩（磁场力）相反的力矩（我们称为反作用力矩），当转动力矩（磁场力）和游丝产生的反作用力矩相抵消时，指针停止，如果光有转动力矩（磁场力）没有游丝产生的反作用力矩的话，不管测量的信号有多大，指针都会偏转到头,所以说，如果游丝出现问题，就会出现一些比如，测量信号不准，指针偏转幅度较大或很大，这些故障,应该注意这点... 下面以国产MF-47为例讲解指针表原理与维修： MF-47型指针表的表头是一个微安（μA）级的直流电流表，它的满偏转度为46.2微安，也就是说表头满篇电流为46.2微安，其工作原理：当有电流信号流过表头，表针会受到磁场力的作用而偏转，（因为有电流的地方就会产生磁场）根据磁场力大小不同，表针偏转的幅度也不同，也就是说，流过表头电流越大产生的磁场力越强，所以游丝带动表针偏转的幅度也就越大，流过表头电流越小，产生的磁场力越弱所以游丝带动表针偏转的幅度也就越小，它们成正比关系。 指针万用表调零方法与调零原理： 机械调零：指针没有指向0位使用螺丝刀拧动机械调零旋钮将指针归0，机械调零原理：机械调零旋钮内部接着一个机械调零螺丝，通过拧动机械调零旋钮相当于拧动机械调零螺丝，从而将指针归0 欧姆调零：将万用表打到电阻挡，因为在万用表里只有电阻挡才用内部电池工作，短接表笔相当于短接内部电池有电流流过表头，表针偏转，表针没有指向0位，拧动电阻调零电位器将指针归0，欧姆调零原理：电阻调零电位器控制一个可调电阻，通过拧动电阻调零电位器相当于改变可调电阻的电阻值从而改变流过表头电流大小来进行调零。 测量原理： DC:直流 AC：交流 DCV直流电压挡测量原理：通过与表头串联电阻分压来扩大电压挡测量量程，因为测量的是直流信号，所以不用走半波直接可以走表头来测量，通过改变直流电压挡中串联分压电阻的阻值就可以改变测量量程的范围。 DCmA直流电流挡测量原理：通过与表头并联电阻分流来扩大电流挡测量量程，改变直流电流挡中并联分流电阻的阻值就可以改变测量量程的范围。 ACV交流电压挡测量原理：通过与表头串联电阻分压来扩大交流电压挡测量量程，在走半波整流电路将交流信号整流变为直流信号流过表头来测量，因为指针表的表头是一个直流电流表，表头无法流过交流信号所以必须要在交流电压挡中加上一个半波整流电路做整流器将被测量的交流信号经过整流器变为直流信号流过表头来测量，所以说测量一次交流电就要经过整流二极管整流一次，交流电压挡必须走整流器将被测量的交流信号整流变为直流信号流过表头来测量。 相当于是在直流电压挡的电阻串联分压来扩大电压挡量程基础上加装整流器，构成交流电压挡。 交流电正半周时经过D1整流将交流信号整流变为直流信号流过表头来测量，交流电负半周时经过D2整流，这里的D2是为了保护D1整流二极管，为了防止 交流电正负半周时都经D1整流，由于交流电压信号过大很容易将D1击穿，所以加了一个D2整流二极管，这样的话正半周时经过D1整流将交流信号变为直流信号流过表头来测量，负半周时经过D2整流将交流信号整流变为直流信号流过表头来测量。 Ω电阻挡测量原理：电阻挡是在万用表里唯一使用电池工作的档位，指针表内部有两块电池一块1.5V一块9V，电阻挡共分为五个量程，其中RX10K使用内部9V RX1K RX100 RX10 RX1四个档位共用内部1.5V，如果被测电阻阻值很大，则流过被测电阻的电流就很小，这时候表针偏转的幅度就很小说明被测电阻阻值很大，如果被测电阻阻值很小，则流过被测电阻的电流就很大，这时候表针偏转的幅度也就很大，说明被测电阻的阻值很小。 MF-47万用表保护电路讲解： 1：表头保护：表头钳位保护，利用两只IN4001硅整流二极管并联构成双向限幅二极管接入表头目的是防止勿用电流挡去测量电压而烧表头这样的话输入电压信号会被双向限幅二极管牵制在0.7V即硅二极管导通电压，从而来保护表头。 表头跨接电容C1作用是给表头滤波，防止流过表头的直流信号有杂波影响测量误差，或起到阻尼的作用。 R1是限流保护电阻，防止流过表头电流过大而烧表头。 2：所有档位使用闭路式分流器：直流电压挡。交流电压挡，直流电流挡所有分压电阻和分流电阻都是串联起来的这样的话一只分压电阻或分流电阻损坏该档位所有量程都是无法使用的。 3：输入保险管：FUSE 250V/0.5A输入电流值大于（AC/DC）0.5A该保险管会自动熔断，以达到保护后级电路目的。 新型天宇MF-47，电阻挡设计一个压敏电阻，做过压保护元件，为了防止用电阻挡去测量220V交流电压而烧电阻挡电阻，以及其它元件，所以在电阻中设计一个压敏电阻，即使使用万用表电阻挡去测量220V电压也不比害怕烧表。 指针万用表故障维修讲解： 指针万用表表头故障讲解：现在的所有指针万用表都是磁电式仪表，磁电式仪表是由：动圈，定圈，阻尼器，弹簧游丝，以及指针几部分组成，其中动圈和定圈的作用是通入电流产生磁场力，弹簧游丝的作用是产生反作用力矩带动指针偏转，阻尼器的作用是当指针受到磁场力的作用而偏转时会产生一定惯性而阻尼器的作用就是吸收这部分惯性让指针可以尽快的停止在某一点上以达到快速读数的目的。 表头故障维修：表头维修讲解： 故障1：指针无法偏转，首先要检查万用表保险管，防止内部输入保险管被烧断引起没有电流输入，从而导致表针无法偏转，第二步，如果保险管正常，则要试试所有档位，即直流电压挡，交流电压挡，直流电流挡，看看所有档位测量的时候指针是否都无法偏转，如果所有档位在测量时指针都无法偏转则说明故障在表头，因为保险管是好的，但是所有档位都无法用，这么说的话，万用表内部直流电压挡串联分压电阻，和交流电压挡串联分压电阻和整流器，以及电流挡的分流电阻不可能全部损坏，所以说，指针不动的原因就是由于表头有问题引起的，检查方法如下，可以通过测量表头满篇电流，当然如果觉得麻烦的话可以采取更换一个同样大小的表头。 表头维修讲解： 故障2：指针偏转幅度较大,如果测试中发现，所有档位测量信号的时候，指针偏转幅度都很大，超过测量中的实际值，排除，保险管有问题，排除万用表内部电池有问题，在排除内部分压分流电阻有短路或开路现象，则要检查表头，重点检查对象，指针连接的平衡锤，弹簧游丝，弹簧游丝是重点检查的对象，因为我们知道游丝的作用是产生反作用力矩带动指针偏转，而让指针偏转的是磁场力，磁场力又称为转动力矩，光有转动力矩的话没有游丝产生的反作用力矩的话，不管测量的信号有多大指针始终偏转到头，我曾经讲过，如果游丝损坏就会出现测量信号的时候指针偏转幅度较大，就是由于游丝损坏，或游丝变软引起的故障。可以采取更换游丝，或换掉表头排除故障。 表头维修讲解： 故障3：指针偏转幅度很小，如果出现测量信号的时候指针几乎不偏转，排除保险管问题，排除万用表内部电池，以及万用表内部电路中分压分流电阻损坏，这些全部要排除掉，再去检查表头，指针偏转的幅度比较小的故障，一般在与表头内部动圈失磁引起的该故障发生，由于将指针万用表长时间放在离磁场干扰能力强的地方，磁电式仪表的表头内部动圈失磁，引起该故障发生，可用充磁机给表头充磁，当然也可以采用更换表头，淘宝网上我记得MF-47表头是5块钱。 表头故障维修： 故障4：指针偏转的时候左右乱晃，这个故障其实很简单，故障出现在表头，是由于磁电式仪表内部的指针阻尼装置，就是阻尼器损坏或阻尼器性能不良引起的该故障，可以采用更换新表头来维修。表头维修很简单就