第三節
指針式萬用表的使用

一、指針式萬用表的技術特性

指針式萬用表具有以下技術特性。

1．準確度高

根據規定，萬用表的準確度等級一般在1.0～5.0級之間。通常萬用表直流電流擋的基本誤差為±1%～±2.5%，直流電壓擋的基本誤差為±1.5%～±2.5%，交流電壓擋的基本誤差為±2.5%，電阻擋的基本誤差為±2.5%～±4%。

2．靈敏度高

萬用表的靈敏度高含有雙重含義，即做電流測量時反應靈敏，而做電壓測量時，儀表的內阻高（分流作用小）。因為萬用表采用磁電式表頭，故有此特點。

例如，國產MF10型萬用表，由于它采用了10μA的高靈敏度表頭，在1V、10V、50V和100V各直流電壓擋，其電壓靈敏度可高達100kΩ/V；在交流電壓擋可達20kΩ/V。

3．用途廣

萬用表不但能交直流兩用，還可測量電平（分貝）、功率、電感、電容及音頻電壓等，是電工測量較理想的常用儀表。

4．功率消耗小

在電壓擋，萬用表所消耗的功率與萬用表電壓擋內阻成反比，所以靈敏度越高，萬用表消耗的功率越小。

5．防御外磁場能力強

萬用表的表頭系磁電式儀表，其內部磁場很強，所以外磁場干擾的影響相對減小。但仍不應在強大的磁場作用下使用，以免表頭磁性減弱，進而降低其靈敏度。

6．有過載保護裝置

早期萬用表一般無過載保護裝置，一旦使用不慎便會燒毀。近幾年來國產萬用表采用了硅二極管保護電路，分別將兩個極性相反的硅二極管同表頭并聯，既能保護表頭避免燒壞，又能防止過載損壞表頭。

7．頻率范圍較寬

因為交流電路采用的整流元件極間電容較小，所以萬用表的頻率范圍較寬，一般為45～1000Hz。當交流正弦頻率增大5000Hz時，其基本誤差將增大一倍。

8．存有波形誤差

萬用表的表頭是磁電式儀表。它的指針偏轉角取決于流過它電流的平均值（即直流）。在測量交變電量時，表針偏轉角直接反映的是交變電量的整流平均值，而不是有效值。通常，交變電量需用有效值表示。為此，根據最常用的正弦波的有效值與其平均值的固定比例關系，畫出表盤的交流標尺，即正弦波有效值刻度。在測量非正弦交變電量時，因為它的有效值與平均值的比例關系不同于正弦波，所以會產生刻度誤差。這種誤差是由于波形不同而引起的，叫作波形誤差。

二、指針式萬用表使用前的準備

1．使用前的準備

①在使用萬用表前，首先進行外觀檢查，表殼應無油污、無破損，指針應擺動靈活，表筆線及表筆絕緣應良好。操作者必須熟悉每個旋鈕、轉換開關、插孔以及接線柱等的功用，了解表盤上每條標尺刻度所對應的被測量，熟悉所使用的萬用表各種技術性能。這一點對初學者或使用新表者尤為重要。

②萬用表在使用時，應根據儀表的要求，將表水平（或垂直）放置，并放在不易受振動的地方。

③檢查機械零點。若指針不指于零，可調節機械調零旋扭，使指針指于零。每次測量前，應核對轉換開關的位置是否合乎測量要求。

2．插孔（接線柱）的正確選擇

①在進行測量以前，應首先檢查表筆接在什么位置。

②紅色表筆應接在標有“+”號的插孔（或紅色接線柱）上；黑色表筆應接在標有“-”號（COM）的插孔（或黑色接線柱）上。用MF-47型萬用表測量交、直流2500V或直流5A時，紅插頭則應分別插到標有“2500V”或“5A”的插座中。

③在測量電壓時，儀表并聯接入電路；測量電流時，儀表串聯接入電路。

④在測量直流參數時，要使紅色表筆接被測對象的正極，黑色表筆接被測對象的負極。

3．測量類別的選擇

①測量時，應根據被測的對象類別將轉換開關旋至需要的位置。例如：當測量交流電壓時，應將類別轉換開關旋至標有“”的位置，其余類推。

②萬用表的盤面上一般有兩個旋鈕，一個是測量類別的選擇，另一個是量程變換的選擇。在使用時，應先將測量類別旋鈕旋至對應的被測量種類的位置上，然后再將量程變換旋鈕旋至相對應量限的合適位置上。

4．量限的選擇

①根據被測量的大致范圍，將量限轉換開關旋至該類別區間的適當量程上。例如，測量220V的交流電壓時，就可以選擇用“”區間250V的量限擋。

②若事先無法估計被測量的大小，應盡量選擇大的測量量程，然后根據指針偏轉角的大小，再逐步換到較小的量程，直到測量電流和電壓時使指針指示在滿刻度的1/2或2/3以上，這樣測量的結果比較準確。

5．正確讀數

在萬用表的標度盤上有很多條標度尺，分別供測量各種不同被測量時使用，因此在測量時要在相應的標度尺上讀數。

①標有“DC”或“-”的標度尺為測量直流時讀數。

②標有“AC”或“～”的標度尺供測量交流時讀數。

③標有“Ω”的標度尺供測量直流電阻時讀數。

④測量電平及電容等還應進行適當的換算。

讀數時，眼睛應垂直于表面觀察指針，如果視線不垂直，將會產生視差，使得讀數出現誤差，如圖1-5所示。

三、MF-47型指針式萬用表簡介

MF-47型指針式萬用表標度盤如圖1-6所示。

標度盤共有六條刻度，第一條專供測電阻用（黑色線）；第二條供交直流電壓、直流電流之用（黑色線）；第三條供測晶體管放大倍數用（綠色線）；第四條供測量電容之用（紅色線）；第五條供測電感之用（紅色線）；第六條供測音頻電平（紅色線）。標度盤上裝有反光鏡，消除視差。

交直流2500V和直流5A分別裝有單獨插座，其余各擋只需轉動一個選擇開關。

采用整體軟塑紅、黑表筆，以保持長期良好使用。

四、指針式萬用表的使用

1．測量直流電壓

①將萬用表的轉換開關旋至相應的直流電壓擋“V”（DC V）擋位，如果已知被測電壓的數值，可以根據被測電壓的數值去選擇合適的量程，所選量程應大于被測電壓，若不知被測電壓大小時，可以選擇直流電壓量程最高擋進行估測，然后逐次旋至適當量程上（使指針接近滿刻度或大于2/3滿刻度為宜）。

②萬用表并接于被測電路，必須注意正、負極性，即紅表筆接高電位端（電壓的正極），黑表筆接低電位端（電壓的負極），如圖1-7所示。如果不知被測電壓極性時，應先將轉換開關置于直流電壓最高擋進行點測，觀察萬用表指針的偏轉方向，以確定極性；點測的動作應迅速，防止表頭因嚴重過載，反偏將萬用表指針打彎。

假如誤用交流電壓擋去測直流電壓，由于萬用表的接法不同，讀數可能偏高一倍或者指針不動。

③正確讀數。在標有“-”或“DC”符號的刻度線上讀取數據。

④當被測電壓在1000～2500V之間時，MF-47型指針式萬用表需將紅表筆插入萬用表右下側的2500V量程擴展孔中進行測量。這時旋轉開關應置于直流電壓1000V擋。

2．測量交流電壓

①選擇擋位。先選擇交流電壓擋，將轉換開關置于相應的交流電壓擋“”（AC V）。正確選擇量程，其方法與測直流電壓相同。若誤用直流電壓擋去測交流電壓，則表針在原位附近抖動或根本不動。

②測量交流電壓時，表筆不分正負，分別接觸被測電路的兩端，使萬用表并聯在被測電路兩端即可。

③正確讀數。在標有“～”或“AC”符號的刻度線上讀取數據。

④當被測電壓為1000～2500V時，MF-47型指針式萬用表可以將紅表筆插入萬用表右下側的2500V量程擴展孔中進行測量。這時旋轉開關應置于交流電壓1000V擋。

MF-47型指針式萬用表若配以高壓探頭可測量電視機≤25kV的高壓，測量時開關應放在50μA位置上，高壓探頭的紅黑插頭分別插入“+”“-”插座中，接地夾與電視機金屬底板連接，而后握住探頭進行測量。

3．測量直流電流

①選擇擋位。將萬用表的轉換開關置于相應的直流電流擋（DC mA）。已知被測電流范圍時，選擇略大于被測電流值的那一擋。不知被測電流范圍時，可先選擇直流電流量程最大一擋進行估測，再根據指針偏轉情況選擇合適的量程。

②測量直流電流時，應先切斷被測電路電源，將檢測支路斷開一點，將萬用表串聯在電路中，且要注意正負極性，將紅表筆接觸電路的正極性端（或電流流入端），黑表筆接觸電路的負極性端（或電流流出端）。不可接反，否則指針反偏。不知道電路極性時，可將轉換開關置于直流電壓最高擋，在帶電的情況下，先點測一下試探極性，然后再將萬用表串入電路中測量電流。

測量時萬用表串入被測回路，如圖1-8所示。既可以串入電源正極與被測電路之間，如圖1-8（a）所示；也可串入被測電路與電源負極之間，如圖1-8（b）所示。

③模擬萬用表測量500mA及其以下直流電流時，轉動測量選擇開關至所需的“mA”擋。測量500mA以上至5A的直流電流時，將測量選擇開關置于“500mA”擋，并將正表筆改插入“5A”專用量程擴展插孔。

4．測量交流電流

有的萬用表能夠測量交流電流，與測量直流電流相似，轉動測量選擇開關至所需的“”擋，串入被測電流回路即可測量。測量200mA以下交流電流時，紅表筆插入“mA”插孔；測量200mA及以上交流電流時，紅表筆插入“A”插孔。

5．測量電阻

①裝上電池（如MF-47型指針式萬用表R14型2^# 1.5V及6F22型9V各一塊），如果被測電阻處于電路中，那么首先應該將被測電路斷電，如電路中有電容則應在斷電后先行放電。測量時注意斷開被測電阻與其他元器件的連接線。

②轉換開關旋至“Ω”擋位，正確選擇量程，即盡量使指針指在刻度線的中間部分（該擋的歐姆中心值）。若不知被測電阻大小時，可選擇高擋位試測一下，然后選取合適的擋位。

③調節零點。測量前應首先進行調零，在所選電阻擋位，將兩表筆短接，指針不指零位時，調節“Ω”調零旋鈕，使指針指準確指在0Ω刻線上，如圖1-9所示。每次換擋后必須重新調零，如某個電阻擋位不能調節至歐姆零位，則說明電池電壓太低，已不符合要求，應及時更換電池。

④測量。將紅黑表筆分別接觸被測電阻的兩端，并保證接觸緊密。被測對象不能有并聯支路，當被測線路有并聯支路時，測得的電阻值不是該電路的實際值，而是某一等效電阻值。不能同時用兩手接觸表筆的導電部分，防止人體電阻使測量出現較大的誤差。

⑤正確讀數。在標有“Ω”符號的刻度線上讀取的數據再乘以轉換開關所在擋位的倍率，即：

被測電阻值=刻度線示數×電阻擋倍率

⑥當檢查電解電容器漏電電阻時，應在測量前先行放電；轉動開關至R×1k擋，紅表筆必須接電容器負極，黑表筆接電容器正極。

6．用萬用表測量電容

①模擬萬用表測量電容時，通過電源變壓器將交流220V市電降壓后獲得10V、50Hz交流電壓作為信號源，然后將轉換開關旋轉至交流電壓10V擋。

②將被測電容C與任一表筆串聯后，再串接于10V交流電壓回路中，如圖1-10所示，萬用表即指示出被測電容C的容量。

③MF-47型指針式萬用表從第四條標尺刻度線（電容刻度線）上讀取數據。

④應注意的是，10V、50Hz交流電壓必須準確，否則會影響測量的準確性。

⑤測量完畢，將轉換開關置于交流電壓最大擋或“OFF”擋位。

7．用萬用表測量電感

模擬萬用表測量電感與測量電容方法相同，將被測電感L與任一表筆串聯后，再串接于10V交流電壓回路中，如圖1-11所示，萬用表即指示出被測電感L的電感量。MF-47型指針式萬用表從第五條標尺刻度線（電感刻度線）上讀取數據。

8．用萬用表測量晶體管直流放大倍數h_FE

①模擬萬用表測量晶體管直流放大倍數時，先將測量選擇開關轉動至“ADJ”（校準）擋位，將紅黑兩表筆短接，調節歐姆調零旋鈕，使表針對準“h_FE”刻度線的“300”刻度線（例如MF-47型），如圖1-12所示。

②分開兩表筆，將測量選擇開關轉動至“h_FE”擋位，即可插入晶體管進行測量。

③待測量如果是NPN型晶體三極管引腳插入N型管座內，若是PNP型晶體三極管應插入P型管座內。注意，晶體三極管的e、b、c三個電極要與插座極性對應，不可插錯。

④指針偏轉所指示數值約為晶體三極管的直流放大倍數h_FE（β）值。

9．反向截止電流I_ceo、I_cbo的測量

I_ceo為集電極與發射極間的反向截止電流（基極開路）。I_cbo為集電極與基極間反向截止電流（發射極開路）。

①轉動開關至R×1k擋，將紅黑表筆短接，調節零歐姆電位器，使指針對準零歐姆（此時滿度電流值約90μA）。

②然后分開表筆，將欲測的晶體管按圖1-13插入管座內，此時指針指示的數值乘上1.2即為反向截止電流I_ceo和I_cbo的實際值。

③當I_ceo電流值大于90μA時可換用R×100擋進行測量（此時滿度電流值約為900μA）。

④NPN型晶體管應插入N型管座，PNP型晶體管應插入P型管座。

10．三極管引腳極性的辨別

可用R×1k擋進行三極管引腳極性的辨別。

①先判定基極b　由于b到c、b到e分別是兩個PN結，它的反向電阻很大，而正向電阻很小。測試時可任意取晶體管一腳假定為基極。將紅表筆接“基極”，黑表筆分別去接觸另兩個引腳，如此時測得的都是低阻值，則紅表筆所接觸的引腳即為基極b，并且是P型管（如用上法測得的均為高阻值，則為N型管）。如測量時兩個引腳的阻值差異很大，可另選一個引腳為假定基極，直至滿足上述條件為止。

②再假定集電極c　對于PNP型三極管，當集電極接負電壓、發射極接正電壓時，電流放大倍數才比較大，而NPN型管則相反。測試時假定紅表筆接集電極c，黑表筆接發射極e，記下其阻值，而后紅黑表筆交換測試，又測得一阻值且比前一次測得的阻值大時，說明假設正確且是PNP型管；反之則是NPN型管。

11．二極管極性判別

測試時選R×1k擋，測得的阻值較小時與黑表筆連接的一端即為正極。

萬用表在歐姆電路中，紅表筆為電池負極，黑表筆為電池正極。

12．高電壓的測量

使用MF-47型萬用表生產廠家提供的專用高壓探頭可以測量電視機內小于25kV的高電壓，測量時轉換開關應放在50μA位置上，高壓探頭的紅、黑插頭分別插入“+”“-”插座中，接地夾子與電視機金屬底板連接，然后握住探頭進行測量，如圖1-14所示。

13．新增功能的使用

新型的MF-47B、MF-47C、MF-47F型指針式萬用表還增加了負載電壓（穩壓）、負載電流參數的測量功能和紅外線遙控器數據檢測功能以及通路蜂鳴提示功能。使用方法如下。

①負載電壓（穩壓）LV（V）、負載電流LI（mA）參數的測量：該擋主要測量在不同電流下非線性器件電壓降性能參數或反向電壓降（穩壓）性能參數。如發光二極管、整流二極管、穩壓二極管及晶體三極管等，在不同電流下電壓曲線或穩壓二極管的穩壓性能，測量方法與指針式萬用表電阻擋的使用方法相同，表盤刻度LV（V），其中0～1.5V刻度供R×1～R×1k擋使用，0～10.5V刻度供R×10k擋使用（可測量10V以內穩壓二極管）。各擋滿度電流見表1-2。

②紅外線遙控器數據檢測（符號）：該擋是為判別所有紅外線遙控器數據傳輸發射工作是否正常而設置的，如電視機、空調器的遙控器，筆記本電腦，手機等。將轉換開關置于此擋時，把紅外線發射器的發射頭垂直（大約在±15°內）對準表盤左下方接收窗口，按下需檢測功能按鈕，如果表盤上的紅色發光二極管閃亮，表示該發射器工作正常。在一定距離內（1～10cm）移動發射器，還可以判斷發射器輸出功率狀態。接收窗口和發光二極管位置如圖1-15所示。

使用該擋時應注意，發射頭必須垂直于接收窗口檢測，當有強烈光線直射接收窗口時，紅色發光二極管會發亮，并隨照射光線強度不同而變化［此時可作光照度計（紅外線）參考使用］。檢測時應避開直射光使用。

③通路蜂鳴提示（BUZZ）：該擋主要是為檢測電路通斷而設置的。首先與使用指針式萬用表的電阻擋一樣，將紅黑兩表筆短接，進行儀表調零，此時若蜂鳴器工作，發出頻率約為2kHz的長鳴叫聲，則可進行測量。當被測電路阻值低于10Ω左右時，蜂鳴器發出鳴叫聲，此時不必觀察表盤指針擺動情況，即可了解電路通斷情況。

14．音頻電平測量

由于我國通信線路采用特性阻抗為600Ω的架空明線，并且通信終端設備及測量儀表的輸入輸出阻抗均是按600Ω設計的，萬用表的音頻電平刻度是以交流10V為基準，按600Ω負載特性繪制而成的。

在電信工程中，往往需要在信號的傳輸過程中對信號的衰減或增益進行測量，而人耳對聲音強度的感覺，不與其功率的大小成正比，而與功率的對數成正比；因此采用了功率比值的對數值為標準，也稱作電平，一般以dB（分貝）為單位（也有用B為單位的，1B=10dB）。

通常把600Ω負載上消耗1mW的功率作為0dB，即零電平。

音頻電平與功率、電壓的關系式為：

NdB=10lg（P₂/P₁）=20lg（U₂/U₁）

式中，P₂為輸出功率或被測功率；P₁為輸入功率；U₂為輸出電壓或被測電壓；U₁為輸入電壓。

音頻電平的刻度系數按0dB=1mW 600Ω輸送線標準設計。這時它所對應的電壓為0.775V。根據，得出：

MF-47型指針式萬用表電平值的測量實際上與交流電壓的測量原理相同，僅是將原電壓示值取對數后在表盤上以dB值定度而已。音頻電平是以交流10V為基準刻度，如指示值大于+22dB時，可在50V以上各量限測量，其示值可按表1-3所示數值修正。

①選擇擋位。如果被測電平在-10～+22dB范圍內，選用交流電壓10V擋；如果被測電平在4～36dB范圍內選用交流電壓50V擋；如果被測電平在18～50dB范圍內，選用交流電壓250V擋；如果被測電平在24～56dB范圍內，選用交流電壓500V擋；如果被測電平未知，可選擇交流電壓最大擋。

②將萬用表并聯接入電路中（無正負極之分）。

③從第六條標尺刻度線（音頻電平刻度線）讀取數值。如果指針指在20dB，選擋為10V擋，則讀數為20dB，不需修正。選擋在交流電壓50V以上時，讀數則應按表1-3進行修正。例如，選擇交流電壓50V擋，指針指在20dB時，讀數為20dB+14dB=34dB；選擇交流電壓250V擋，指針指在20dB時，則讀數為20dB+28dB=48dB；選擇交流電壓500V擋，指針指在20dB時，則讀數為20dB+34dB=54dB。

④如被測電路中有直流電壓成分時，可在“+”插座中串接一個0.1μF的隔直流電容器。

15．作為電阻箱使用

萬用表的直流電流擋和直流電壓擋，每擋都有固定的電阻。如有的萬用表直流電流2.5A擋為0.5Ω，250mA擋為3Ω，25mA擋為25Ω，2.5mA擋為240Ω；直流電壓0.5V擋內阻為10kΩ，2.5V擋為50kΩ，10V擋為200kΩ，50V擋為1MΩ，250V擋為5MΩ，500V擋為10MΩ。

16．作為臨時電流或信號源

萬用表的電阻擋R×1～R×1k擋位能夠提供直流電源。R×1擋可以測量發光二極管：點亮時，黑表筆一端為二極管的正極，紅表筆一端為二極管的負極，二極管良好。R×10擋或R×100擋可以作信號源：用其強勁的干擾信號，可以方便地輸入到音頻或視頻電路的輸入端，看輸出端是否有反應，是否有更強的輸出，可以大致判斷電路是否工作。