第3章 電工電子儀表的使用

3.1 指針萬用表的使用

指針萬用表是一種廣泛使用的電子測量儀表，它由一只靈敏很高的直流電流表（微安表）作表頭，再加上擋位開關和相關電路組成。指針萬用表可以測量電壓、電流、電阻，還可以測量電子元器件的好壞。指針萬用表種類很多，使用方法大同小異，本節以MF-47型萬用表為例進行介紹。

3.1.1 面板介紹

MF-47型萬用表的面板如圖3-1所示。從面板上可以看出，指針萬用表面板主要由刻度盤、檔位開關、旋鈕和插孔構成。

圖3-1 MF-47型萬用表的面板

1.刻度盤

刻度盤用來指示被測量值的大小，它由1根指針和6條刻度線組成。刻度盤如圖3-2所示。

圖3-2 刻度盤

第1條標有“Ω”字樣的為電阻刻度線。在測量電阻阻值時查看該刻度線。這條刻度線最右端刻度表示的阻值最小，為0，最左端刻度表示阻值最大，為∞（無窮大）。在未測量時指針指在左端無窮處。

第2條標有“V”（左方）和“mA”（右方）字樣的為交直流電壓/直流電流刻度線。在測量交、直流電壓和直流電流時都查看這條刻度線。該刻度線最左端刻度表示最小值，最右端刻度表示最大值，在該刻度線下方標有三組數，它們的最大值分別是250、50和10。當選擇不同檔位時，要將刻度線的最大刻度看作該檔位最大量程數值（其他刻度也要相應變化）。如檔位開關置于“50V”檔測量時，若指針指在第2刻度線最大刻度處，表示此時測量的電壓值為50V（而不是10V或250V）。

第3條標有“hFE”字樣的為晶體管放大倍數刻度線。在測量晶體管放大倍數時查看這條刻度線。

第4條標有“C（μF）”字樣的為電容量刻度線。在測量電容容量時查看這條刻度線。

第5條標有“L（H）”字樣的為電感量刻度線。在測量電感的電感量時查看該刻度線。

第6條標有“dB”字樣的為音頻電平刻度線。在測量音頻信號電平時查看這條刻度線。

2.檔位開關

檔位開關的功能是選擇不同的測量檔位。檔位開關如圖3-3所示。

圖3-3 檔位開關

3.旋鈕

萬用表面板上有兩個旋鈕：機械校零旋鈕和歐姆調零旋鈕，如圖3-1所示。

機械調零旋鈕的功能是在測量前將指針調到電壓/電流刻度線的“0”刻度處。歐姆調零旋鈕的功能是在使用電阻檔測量時，將指針調到歐姆刻度線的“0”刻度處。兩個旋鈕的詳細調節方法將在后文介紹。

4.插孔

萬用表面板上有4個獨立插孔和一個6孔組合插孔，如圖3-1所示。

標有“+”字樣的為紅表筆插孔；標有“COM（或-）”字樣的為黑表筆插孔；標有“5A”字樣的為大電流插孔，當測量500mA～5A范圍內的電流時，紅表筆應插入該插孔；標有“2500V”字樣的為高電壓插孔，當測量1000～2500V范圍內的電壓時，紅表筆應插入此插孔。6孔組合插孔為晶體管測量插孔，標有“N”字樣的3個孔為NPN晶體管的測量插孔，標有“P”字樣的3個孔為PNP晶體管的測量插孔。

3.1.2 使用前的準備工作

指針萬用表在使用前，需要安裝電池、進行機械調零和安插表筆。

1.安裝電池

在使用萬用表前，需要給萬用表安裝電池，若不安裝電池，電阻檔和晶體管放大倍數檔將無法使用，但電壓、電流檔仍可使用。MF-47型萬用表需要9V和1.5V兩個電池，如圖3-4所示，其中9V電池供給R×10kΩ檔使用，1.5V電池供給R×10kΩ檔以外的電阻檔和晶體管放大倍數測量檔使用。安裝電池時，一定要注意電池的極性不能裝錯。

圖3-4 萬用表的電池安裝

2.機械調零

在出廠時，大多數廠家已對萬用表進行了機械調零，對于某些原因造成指針未調零時，可自己進行機械調零。機械調零過程如圖3-5所示。

3.安插表筆

萬用表有紅、黑兩根表筆，在測量時，紅表筆要插入標有“+”字樣的插孔，黑表筆要插入標有“-”字樣的插孔。

圖3-5 機械調零

3.1.3 測量直流電壓

MF-47型萬用表的直流電壓檔又分為0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V、1000V和2500V檔。

下面通過測量一節干電池的電壓值來說明直流電壓的測量操作，如圖3-6所示。具體過程如下：

第一步：選擇檔位。測量前先大致估計被測電壓可能有的最大值，再根據檔位應高于且最接近被測電壓的原則選擇檔位，若無法估計，可先選最高檔測量，再根據大致測量值重新選取合適低檔位測量。一節干電池的電壓一般在1.5V左右，根據檔位應高于且最接近被測電壓的原則，選擇2.5V檔最為合適。

第二步：紅、黑表筆接被測電壓。紅表筆接被測電壓的高電位處（即電池的正極），黑表筆接被測電壓的低電位處（即電池的負極）。

第三步：讀數。在刻度盤上找到旁邊標有“V”字樣的刻度線（即第2條刻度線），該刻度線有最大值分別是250、50、10的三組數對應，因為測量時選擇的檔位為2.5V，所以選擇最大值為250的那一組數進行讀數，但需將250看成2.5，該組其他數值作相應的變化。現觀察指針指在“150”處，則被測電池的直流電壓大小為1.5V。

圖3-6 直流電壓的測量（測量電池的電壓）

補充說明：

①如果測量1000～2500V范圍內的電壓時，檔位開關應置于1000V檔位，紅表筆要插在2500V專用插孔中，黑表筆仍插在“COM”插孔中，讀數時選擇最大值為250的那一組數。

②直流電壓0.25V檔與直流電流50μA檔是共用的，在測直流電壓時選擇該檔可以測量0～0.25V范圍內的電壓，讀數時選擇最大值為250的那一組數，在測直流電流時選擇該檔可以測量0～50μA范圍內的電流，讀數時選擇最大值為50的那一組數。

3.1.4 測量交流電壓

MF-47型萬用表的交流電壓檔又分為10V、50V、250V、500V、1000V和2500V檔。

下面通過測量市電電壓的大小來說明交流電壓的測量操作，測量如圖3-7所示。具體過程如下所述：

第一步：選擇檔位。市電電壓一般在220V左右，根據檔位應高于且最接近被測電壓的原則，選擇250V檔最為合適。

第二步：紅、黑表筆接被測電壓。由于交流電壓無正、負極性之分，故紅、黑表筆可隨意分別插在市電插座的兩個插孔中。

第三步：讀數。交流電壓與直流電壓共用刻度線，讀數方法也相同。因為測量時選擇的檔位為250V，所以選擇最大值為250的那一組數進行讀數。現觀察指針指在刻度線的“240”處，則被測市電電壓為240V。

圖3-7 交流電壓的測量（測量市電電壓）

3.1.5 測量直流電流

MF-47型萬用表的直流電流檔又分為50μA、0.5mA、5mA、50mA、500mA和5A檔。

下面以測量流過燈泡的電流大小為例來說明直流電流的測量操作，直流電流的測量操作如圖3-8a所示，圖3-8b為等效電路測量圖。具體過程如下所述：

第一步：選擇檔位。燈泡工作電流較大，這里選擇直流500mA檔。

第二步：斷開電路，將萬用表紅、黑表筆串接在電路的斷開處，紅表筆接斷開處的高電位端，黑表筆接斷口處的另一端。

圖3-8 直流電流的測量

第三步：讀數。直流電流與直流電壓共用刻度線，讀數方法也相同。因為測量時選擇的檔位為500mA檔，所以選擇最大值為50的那一組數進行讀數。現觀察指針指在刻度線27的位置，那么流過燈泡的電流為270mA。

如果流過燈泡的電流大于500mA，可將紅表筆插入5A插孔，檔位仍置于500mA檔。

注意：測量電路的電流時，一定要斷開電路，并將萬用表串接在電路斷開處，這樣電路中的電流才能流過萬用表，萬用表才能指示被測電流的大小。

3.1.6 測量電阻

測量電阻的阻值時需要選擇電阻檔。MF-47型萬用表的電阻檔又分為R×1Ω、R×10Ω、R×100Ω、R×1kΩ和R×10kΩ擋。

下面通過測量一只電阻的阻值來說明電阻檔的使用，測量如圖3-9所示。具體過程說明如下：

第一步：選擇檔位。測量前先估計被測電阻的阻值大小，選擇合適的檔位。檔位選擇的原則是：在測量時盡可能讓指針指在電阻刻度線的中央位置，因為指針指在刻度線中央時的測量值最準確，若不能估計電阻的阻值，可先選高檔位測量，如果發現阻值偏小時，再換成合適的低檔位重新測量。現估計被測電阻阻值為幾百至幾千歐，選擇擋位R×100Ω較為合適。

第二、三、四步：歐姆調零。檔位選好后要進行歐姆調零，歐姆調零過程如圖3-9a、b所示，先將紅、黑表筆短路，觀察指針是否指到電阻刻度線的“0”處，若指針未指在“0”處，可調節歐姆調零旋鈕，直到將指針調到“0”處為止，如果無法將指針調到“0”處，一般為萬用表內部電池用舊所致，需要更換新電池。

第五步：紅、黑表筆接被測電阻。電阻沒有正、負之分，紅、黑表筆可隨意接在被測電阻兩端。

第六步：讀數。讀數時查看指針在電阻刻度線所指的數值，然后將該數值與檔位數相乘，得到的結果即為該電阻的阻值。在圖3-9c中，指針指在電阻刻度線的“15”處，選擇檔位為R×100Ω，則被測電阻的阻值為15×100Ω=1500Ω=1.5kΩ。

圖3-9 電阻的測量

圖3-9 電阻的測量（續）

3.1.7 萬用表使用注意事項

萬用表使用時要按正確的方法進行操作，否則會使測量值不準確，重則會燒壞萬用表，甚至會觸電危害人身安全。

萬用表使用時要注意以下事項：

1）測量時不要選錯檔位，特別是不能用電流或電阻檔來測電壓，這樣極易燒壞萬用表。萬用表不用時，可將檔位置于交流電壓最高檔（如1000V檔）。

2）測量直流電壓或直流電流時，要將紅表筆接電源或電路的高電位，黑表筆接低電位，若表筆接錯會使指針反偏，這時應馬上互換紅、黑表筆位置。

3）若不能估計被測電壓、電流或電阻的大小，應先用最高檔，如果高檔位測量值偏小，可根據測量值大小選擇相應的低檔位重新測量。

4）測量時，手不要接觸表筆金屬部位，以免觸電或影響測量精確度。

5）測量電阻阻值和晶體管放大倍數時要進行歐姆校零，如果旋鈕無法將指針調到歐姆刻度線的“0”處，一般為萬用表內部電池用舊，可更換新電池。