如何使用万用表

概要

万用表又称为复用表、多用表等,主要用于物理、电气、电子等测量领域,你可以用它来测量电压电流,诊断电路,了解其他人的电子设计。本文将详细介绍万用表及其使用。

结构组成

万用表主要由表头、旋转开关、测量线路和探头四个部分组成。

表头:数字万用表的表头一般由A/D(模拟/数字)转换芯片、外围元件和液晶显示器组成,通常有4位数字,并且能显示负数。

旋转旋钮:是一个多档位的旋转开关,用来选择测量项目和量程。一般的万用表测量项目包括:直流电流A(-)、交流电流A(~)、直流电压V(-)、交流电压V(~)、电阻Ω、电容(F)。每个测量项目又划分为几个不同的量程以供选择。

测量线路:由电阻、半导体元件及电池组成。它能将各种不同的被测量(如电流、电压、电阻等)、不同的量程,经过一系列的处理(如整流、分流、分压等)统一变成一定量限的微小直流电流送入表头进行测量。

探头:分为红、黑二只。使用时应将黑色表笔插入标有“COM”的插孔,红色表笔插入相应的插孔。

如何读数

万用表档位显示的数字为此档位可以测试显示的最大值。将显示屏上显示的数字加上此档位的单位就是它的读数。

如何选择合适的档位(以电流为例)

1. 量程选择为200mA时,显示为“00.1”,接近于0,即选择的量程偏大,此时您将需要一个较小的量程。

2. 量程选择为20mA时,显示为“0.05”,即0.05mA。

3. 量程选择为2mA时,显示为“.055”,即0.055mA。

4. 量程选择为200μA时,显示为“54.8”,即54.8μA,0.0548mA。

我们可以看出,在其可以测量的范围内,量程选择的越小,测试数据越精确。

电阻的测量

普通电阻上有与它们阻值向对应的色码,但如果你不清楚他们的意思,也没有办法查,那么,万用表可以非常方便地帮助你测量电阻的阻值。

1. 将红色表笔插入标有“VΩ”的插孔,黑色表笔插入标有“COM”的插孔。

2. 将选择旋钮设置为欧姆档(Ω)适当档位。

3. 将探头的两端分别放在电阻两端的金属部分,进行测量。

4. 万用表的示数将会有以下3种情况:

4.1实际电阻值。

4.2显示1或OL:则表明过载,即选择的量程偏小。此时您将需要一个较大的量程,重复步骤3,直至测量出实际阻值。当电路没有连接好,例如开路时,显示也为“1”。

4.3显示0.00或接近于0:显示0.00或接近于零:即选择的量程偏大。此时您将需要一个较小的量程,重复步骤3,直至测量出实际阻值。

5. 注意

5.1 如果事先对被测电阻范围没有概念,应将选择旋钮转到最高档位,然后根据显示值调整。

5.2 万用表的200MΩ档位,短路时有10个字,测量一个电阻时,应从测量读数中减去这10个字。例如显示的阻值为“101.0”,则应从101.0中减去10个字,被测元件的实际阻值为100.0,即100 MΩ。

5.3 在测量在线电阻时,要确认被测电路所有电源已关断以及所有电容都已完全放电时才可进行。

5.4 许多电阻有5%的容差,即如果电阻的阻值为10kΩ的,则测量值可能为9.5kΩ——10.5kΩ,但其性能与准确阻值的电阻没有区别。

5.5 对于大于1MΩ或更高的电阻,读数需要几秒钟后才能稳定。

直流电压的测量

1. 将红色表笔插入标有“VΩ”的插孔,黑色表笔插入标有“COM”的插孔。

2. 将选择旋钮设置为直流电压档(V-)适当档位。

3. 将探头的正极放到被测电压的正极,探头的负极放到被测电压的负极,进行测量。

4. 万用表的示数将会有以下3种情况:

4.1实际电压值。

4.2显示1或OL:则表明过载,即选择的量程偏小。此时您将需要一个较大的量程,重复步骤3,直至测量出实际电压。

4.3显示0.00或接近于零:即选择的量程偏大。此时您将需要一个较小的量程,重复步骤3,直至测量出实际电压。

5. 注意

5.1要注意人身安全,不要随便用手触摸表笔的金属部分。

5.2 如果事先对被测电压范围没有概念,应将选择旋钮转到最高档位,然后根据显示值调整。

5.3 若在数值左边出现负号“-”,则表明表笔极性与实际电源极性相反,即红表笔接的是负极,黑表笔接的是正极。

直流电流的测量

1. 断开电路

2. 将红色表笔插入标有“mA”(最大为200 mA)或“10A(最大为10 A)”的插孔,黑色表笔插入标有“COM”的插孔。

3. 将选择旋钮设置为直流电流档(A-)适当档位。

4.将探头串联接入被测电路中,被测线路中电流从一端流入红表笔,经黑表笔流出,再流入被测线路中。

5. 接通电路,进行测量。

6. 万用表的示数将会有以下3种情况:

6.1 实际电流值。

6.2 显示1或OL:则表明过载,即选择的量程偏小。此时您将需要一个较大的量程,重复步骤3,直至测量出实际电流。

6.3 显示0.00或接近于零:即选择的量程偏大。此时您将需要一个较小的量程,重复步骤3,直至测量出实际电流。

7. 注意

7.1 如果事先对被测电流范围没有概念,应将选择旋钮转到最高档位,然后根据显示值调整。

7.2 在测量“10A”时要注意,连续测量大电流将会是电路发热,影响测量精度,甚至损坏仪表。

7.3 若在数值左边出现“-”,则表明电流从黑表笔流进万用表。

7.4 若测量大于200mA的电流,则要将红表笔插入“10A”插孔并将旋钮打到直流“10A”档;若测量小于200mA的电流,则将红表笔插入“mA”插孔,将旋钮打到直流200mA以内的合适量程。过大的电流会将保险丝熔断。

7.5 电流测量完毕后应将红笔插回“VΩ”孔测量电压,若忘记这一步而直接测电压,万用表或电源会报废。

电容的测量

1. 将电容两端短接,对电容进行放电,确保数字万用表的安全。

2. 将选择旋钮设置为电容档(F)适当档位。

3. 将电容插入万用表CX插孔,进行测量。

4. 万用表的示数将会有以下3种情况:

4.1 实际电容值。

4.2 显示1或OL:则表明过载,即选择的量程偏小。此时您将需要一个较大的量程,重复步骤3,直至测量出实际电容。

4.3 显示0.00或接近于零:即选择的量程偏大。此时您将需要一个较小的量程,重复步骤3,直至测量出实际电容。

5. 注意

5.1 如果事先对被测电流范围没有概念,应将选择旋钮转到最高档位,然后根据显示值调整。

5.2 测量前电容需要放电,否则容易损坏万用表。

5.3 测量大电容时稳定读数需要一定的时间。

5.4 大电容档测量严重漏电或击穿电容时,将显示一些数值且不稳定。

5.5 单位转换:1μF=1000nF,1nF=1000pF。

二极管的测量及通断测试

1. 将红色表笔插入标有“VΩ”的插孔,黑色表笔插入标有“COM”的插孔。

2. 将选择旋钮设置为二极管蜂鸣档。

3. 将探头连接到待测试二极管,进行测量,读数为二极管正向压降的近似值。

4. 将探头连接到待测线路的两点,如果内置蜂鸣器发声,则两点之间电阻值低于约(70±20)Ω。

5. 注意

5.1 二极管正负好坏判断。将红色表笔插入标有“VΩ”的插孔,黑色表笔插入标有“COM”的插孔。将选择旋钮设置为二极管蜂鸣档。测量结果如下:如果两次测量的结果是:一次显示“1”字样,另一次显示“0.?”,那么此二极管就是一个正常的二极管,假如两次显示都相同的话,那么此二极管已经损坏,LCD上显示的一个数字即是二极管的正向压降,硅材料为0.6V左右;锗材料为0.2V左右。根据二极管的特性,可以判断此时红表笔接的是二极管的正极,而黑表笔接的是二极管的负极。

5.2 万用表蜂鸣档也可以用来测量电路的通断。若万用表发出蜂鸣,则证明红黑表笔探头连接的两端间电路为连通;若万用表没有发出蜂鸣,则证明红黑表笔探头连接的两端间电路为断开。

三极管的测量

1. 将红色表笔插入标有“VΩ”的插孔,黑色表笔插入标有“COM”的插孔。

2. 将选择旋钮设置为hFE档。

3. 判断三极管的类型(PNP 或者NPN)以及管脚。

4. 将发射极,基极,集电极分别插入相应的插孔,进行测量,测量值为三极管的β值。

5. 三极管类型及管脚的判定

5.1 方法一:将红色表笔插入标有“VΩ”的插孔,黑色表笔插入标有“COM”的插孔,选择旋钮设置为二极管蜂鸣档。用万用表的红表笔接触三极管的其中一个管脚,黑表笔去测试其余的管脚:

如果三极管的黑表笔接其中一个管脚,而用红表笔测其它两个管脚都导通有电压显示,那么此三极管为PNP三极管,且黑表笔所接的脚为三极管的基极B,用上述方法测试时其中万用表的红表笔接其中一个脚的电压稍高,那么此脚为三极管的发射极E,剩下的电压偏低的那个管脚为集电极C。

如果三极管的红表笔接其中一个管脚,而用黑表笔测其它两个管脚都导通有电压显示,那么此三极管为NPN三极管,且红表笔所接的脚为三极管的基极B,用上述方法测试时其中万用表的黑表笔接其中一个脚的电压稍高,那么此脚为三极管的发射极E,剩下的电压偏低的那个管脚为集电极C。

5.2 方法二:将红色表笔插入标有“VΩ”的插孔,黑色表笔插入标有“COM”的插孔,选择旋钮设置为“hFE”档。在确定了三极管的基极和管型后,将三极管的基极按照基极的位置和管型插入到测量孔中,其他两个引脚插入到余下的三个测量孔中的任意两个,观察显示屏上数据的大小,找出三极管的集电极和发射极,交换位置后再测量一下,观察显示屏数值的大小,反复测量四次,对比观察。以所测的数值最大的一次为准,就是三极管的电流放大系数卢,相对应插孔的电极即是三极管的集电极和发射极。

万用表的保养

1、大多数数字万用表都有自动断电功能,当仪表停止使用约(30±10)分钟后便会断电,进入自动休眠状态,按两次“POWER”键便会重新接通电源。

2、注意防水、防尘、防摔。

3、不宜在高温高湿、易燃易爆和强磁场的环境下存放、使用仪表。

4、请勿用研磨剂及酒精等烈性溶液清洁仪表外表。

5、如果长时间不使用,应取出电池,防止电池漏液腐蚀仪表。

故障排除及解决

1、表头没显示:电源未接通;更换电池。

2、电流没输入:更换保险丝。

3、显示误差大:更换电池。

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感谢作者@LYXIN1103 ,以及@胖马户 的编辑。

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