万用表的原理与安装.docx

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万用表的原理与安装

万用表的安装2

一、万用表原理与安装2

1、用表原理与安装实习的目的与意义3

2万用表的种类3

3指针式万用表的结构、组成与特征3

3.1万用表的结构特征3

3.2指针式万用表的组成4

3.3万用表的结构5

4、指针式万用表的工作原理5

4.1万用表最基本的的工作原理5

4.2、F47型万用表的工作原理7

5、焊接练习8

5.1烙铁头的保护8

5.2　烙铁头上多余锡的处理9

5.3在练习板上焊接9

5.4MF—47型万用表调度10

6　万用表的使用11

6.1　MF47型万用表的认识11

6.2　读数11

6.3　测量交流电压12

6.4测量直流电流12

6.5测量电阻12

6.6使用万用表的注意事项12

单片机仿真和电路图的绘制12

实习任务一万用表的安装

一、万用表原理与安装

万用表是一种多功能、多量程的便携式电工仪表,一般的万用表可以测量直流电流、交直流电压和电阻，有些万用表还可测量电容、功率、晶体管共射极直流放大系数hFE等。

MF47型万用表具有26个基本量程和电平、电容、电感、晶体管直流参数等7个附加参考量程，是一种量限多、分档细、灵敏度高、体形轻巧、性能稳定、过载保护可靠、读数清晰、使用方便的新型万用表。

万用表是电工必备的仪表之一，每个电气工作者都应该熟练掌握其工作原理及使用方法。

通过本次万用表的原理与安装实习，要求学生了解万用表的工作原理，掌握锡焊技术的工艺要领及万用表的使用与调试方法。

万用表是一种多功能、多量程的便携式电工仪表,一般的万用表可以测量直流电流、交直流电压和电阻，有些万用表还可测量电容、功率、晶体管共射极直流放大系数hFE等。

MF47型万用表具有26个基本量程和电平、电容、电感、晶体管直流参数等7个附加参考量程，是一种量限多、分档细、灵敏度高、体形轻巧、性能稳定、过载保护可靠、读数清晰、使用方便的新型万用表。

　　万用表是电工必备的仪表之一，每个电气工作者都应该熟练掌握其工作原理及使用方法。

通过本次万用表的原理与安装实习，要求学生了解万用表的工作原理，掌握锡焊技术的工艺要领及万用表的使用与调试方法。

1、用表原理与安装实习的目的与意义

　现代生活离不开电，我们电类和非电类专业的许多学生都有必要掌握一定的用电知识及电工操作技能。

通过实习要求学生学会使用一些常用的电工工具及仪表，比如尖嘴钳、剥线钳、万用表，并且要求学生掌握一些常用开关电器的使用方法及工作原理。

通过本次电工实习学生要接触到一定的电学知识，实现理论联系实际，认识一些常用电工器具的外形及结构特点，为后续课程的学习打下一定的基础。

万用表是最常用的电工仪表之一，通过这次实习，学生应该在了解其基本工作原理的基础上学会安装、调试、使用，并学会排除一些万用表的常见故障。

锡焊技术是电工的基本操作技能之一，通过实习要求大家在初步掌握这一技术的同时，注意培养自己在工作中耐心细致，一丝不苟的工作作风。

2万用表的种类

万用表分为指针式、数字式两种。

随着技术的发展，人们研制出微机控制的虚拟式万用表，被测物体的物理量通过非电量/电量，将温度等非电量转换成电量，再通过A/D转换，由微机显示或输送给控制中心，控制中心通过信号比较做出判断，发出控制信号或者通过D/A转换来控制被测物体。

我们的实习项目是指针式万用表的原理与安装，我们因此着重介绍指针式万用表的结构、工作原理及使用方法。

档，可分别测量10V、50V、250V、500V、1000V量程的交流电压。

注意请学生对照幻灯片认识每一个部分，将万用表的盒子打开散件放在后盖中，电阻等元器件放在塑料袋中，不能丢失。

对照幻灯片可以看到控制显示面板由上部的显示表头和下部的控制开关面板组成。

注意表头不能跌坏或者拿在手里晃动。

档位开关由安装在正面的档位开关旋钮和安装在反面的电刷旋钮组成。

测量线路板有黄绿两面，绿面用于焊接，黄面用于安装元件。

3指针式万用表的结构、组成与特征

3.1万用表的结构特征

MF47型万用表采用高灵敏度的磁电系整流式表头，造型大方，设计紧凑，结构牢固，携带方便，零部件均选用优良材料及工艺处理，具有良好的电气性能和机械强度。

其特点为：

　　1测量机构采用高灵敏度表头，性能稳定；

　　2线路部分保证可靠、耐磨、维修方便；

　　3测量机构采用硅二极管保护，保证过载时不损坏表头，并且线路设有0.5A保险丝以防止误用时烧坏电路；

　　4设计上考虑了湿度和频率补偿；

　　5低电阻档选用2＃干电池，容量大、寿命长；

　　6配合高压按着，可测量电视机内25kV以下高压；

　　7配有晶体管静态直流放大系数检测装置；

　　表盘标度尺刻度线与档位开关旋钮指示盘均为红、绿、黑三色，分别按交流红色，晶体管绿色，其余黑色对应制成，共有七条专用刻度线，刻度分开，便于读数；配有反光铝膜，消除视差，提高了读数精度。

　　除交直流2500V和直流5A分别有单独的插座外，其余只须转动一个选择开关，使用方便；

　　装有提把，不仅便于携带，而且可在必要时作倾斜支撑，便于读数。

3.2指针式万用表的组成

指针式万用表的型式很多，但基本结构是类似的。

指针式万用表的结构主要由表头、档位转换开关、测量线路板、面板等组成（见图3）。

　表头是万用表的测量显视装置，南京电子仪表厂提供的指针式万用表采用控制显示面板＋表头一体化结构；档位开关用来选择被测电量的种类和量程；测量线路板将不同性质和大小的被测电量转换为表头所能接受的直流电流。

万用表可以测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等多种电量。

当转换开关拨到直流电流档，可分别与5个接触点接通，用于测量500mA、50mA、5mA和500μA、50μA量程的直流电流。

同样，当转换开关拨到欧姆档，可分别测量×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1kΩ、×10kΩ量程的电阻；当转换开关拨到直流电压档，可分别测量0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V、1000V量程的直流电压；当转换开关拨到交流电压档，可分别测量10V、50V、250V、500V、1000V量程的交流电压。

注意请学生对照幻灯片认识每一个部分，将万用表的盒子打开散件放在后盖中，电阻等元器件放在塑料袋中，不能丢失。

对照幻灯片可以看到控制显示面板由上部的显示表头和下部的控制开关面板组成。

注意表头不能跌坏或者拿在手里晃动。

档位开关由安装在正面的档位开关旋钮和安装在反面的电刷旋钮组成。

测量线路板有黄绿两面，绿面用于焊接，黄面用于安装元件。

3.3万用表的结构

万用表由机械部分、显示部分、与电器部分三大部分组成，机械部分包括：

外壳、档位开关旋钮及电刷等部分组成，显示部分是表头，电器部分由测量线路板，电位器，电阻，二极管，电容等部分组成（见图4）。

4、指针式万用表的工作原理

4.1万用表最基本的的工作原理

　　指针式万用表最基本的的工作原理（见图5）。

　　它由表头、电阻测量档、电流测量档、直流电压测量档和交流电压测量档几个部分组成，图中－"为黑表棒插孔，＋"为红表棒插孔。

　　测电压和电流时，外部有电流通入表头，因此不须内接电池。

　　当我们把档位开关旋钮SA打到交流电压档时，通过二极管VD整流，电阻R3限流，由表头显示出来；

　　当打到直流电压档时不须二极管整流，仅须电阻R2限流，表头即可显示；

　　打到直流电档档时既不须二极管整流，也不须电阻R2限流，表头即可显示；

　　测电阻时将转换开关SA拨到Ω"档，这时外部没有电流通入，因此必须使用内部电池作为电源，设外接的被测电阻为Rx，表内的总电阻为R，形成的电流为I，由Rx、电池E、可调电位器RP、固定电阻R1和表头部分组成闭合电路，形成的电流I使表头的指针偏转。

红表棒与电池的负极相连，通过电池的正极与电位器RP及固定电阻R1相连，经过表头接到黑表棒与被测电阻

　　Rx形成回路产生电流使表头显示。

回路中的电流为：

I

＝

E

Rx+R

从上式可知：

　　I和被测电阻Rx不成线性关系，所以表盘上电阻标度尺的刻度是不均匀的。

当电阻越小时，回路中的电流越大，指针的摆动越大，因此电阻档的标度尺刻度是反向分度。

　　当万用表红黑两表棒直接连接时，相当于外接电阻最小Rx=0，那么：

I

＝

E

Rx+R

＝

E

R

此时通过表头的电流最大，表头摆动最大，因此指针指向满刻度处，向右偏转最大，显示阻值为0Ω。

请看电阻档的零位是在左边还是在右边，其余档的零位与它一致吗？

反之，当万用表红黑两表棒开路时Rx→∞，R可以忽略不计，那么：

I

＝

E

Rx+R

≈

E

Rx

→

0

此时通过表头的电流最小，因此指针指向0刻度处，显示阻值为∞。

4.2、F47型万用表的工作原理

　测量线路板线路板：

。

它的显示表头是一个直流μA表，WH2是电位器用于调节表头回路中的电流大小，D3、D4两个二极管反向并联并与电容并联，用于保护限制表头两端的电压起保护表头的作用，使表头不至电压、电流过大而烧坏。

电阻档分为×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1kΩ、×10kΩ、几个量程，当转换开关打到某一个量程时，与某一个电阻形成回路，使表头偏转，测出阻值的大小。

　　它由5个部分组成：

公共显示部分；直流电流部分；直流电压部分；交流电压部分和部分。

线路板上每个档位的分布（见图8），上面为交流电压档，左边为直流电压档，下面为直流mA档，右边是电阻档。

　　图7　　MF47型万用表的测量线路板印刷电路

5、焊接练习

焊接前一定要注意，烙铁的插头必须插在右手的插座上，不能插在靠左手的插座上；如果是左撇子就插在左手。

烙铁通电前应将烙铁的电线拉直并检查电线的绝缘层是否有损坏，不能使电线缠在手上。

通电后应将电烙铁插在烙铁架中，并检查烙铁头是否会碰到电线、书包或其他易燃物品。

　　烙铁加热过程中及加热后都不能用手触摸烙铁的发热金属部分，以免烫伤或触电。

　　烙铁架上的海棉要事先加水。

5.1烙铁头的保护

　　为了便于使用，烙铁在每次使用后都要进行维修，将烙铁头上的黑色氧化层锉去，露出铜的本色，在烙铁加热的过程中要注意观察烙铁头表面的颜色变化，随着颜色的变深，烙铁的温度渐渐升高，这时要及时把焊锡丝点到烙铁头上，焊锡丝在一定温度时熔化，将烙铁头镀锡，保护烙铁头，镀锡后的烙铁头为白色。

5.2　烙铁头上多余锡的处理

如果烙铁头上挂有很多的锡，不易焊接，可在烙铁架中带水的海棉上或者在烙铁架的钢丝上抹去多余的锡。

不可在工作台或者其他地方抹去。

5.3在练习板上焊接

焊接练习板是一块焊盘排列整齐的线路板，学生将一根七股多芯电线的线芯剥出，把一股从焊接练习板的小孔中插入，练习板放在焊接木架上，从右上角开始，排列整齐，进行焊接。

练习时注意不断总结，把握加热时间、送锡多少，不可在一个点加热时间过长，否则会使线路板的焊盘烫坏。

注意应尽量排列整齐，以便前后对比，改进不足。

　　焊接时先将电烙铁在线路板上加热，大约两秒钟后，送焊锡丝，观察焊锡量的多少，不能太多，造成堆焊；也不能太少，造成虚焊。

当焊锡熔化，发出光泽时焊接温度最佳，应立即将焊锡丝移开，再将电烙铁移开。

为了再加热中使加热面积最大，要将烙铁头的斜面靠在元件引脚上，烙铁头的顶尖抵在线路板的焊盘上。

焊点高度一般在2毫米左右，直径应与焊盘相一致，引脚应高出焊点大约0.5mm。

9.4　　焊点的正确形状

　　焊点的正确形状（见图35），焊点a一般焊接比较牢固；焊点b为理想状态，一般不易焊出这样的形状；焊点c焊锡较多，当焊盘较小时，可能会出现这种情况，但是往往有虚焊的可能；焊点d，焊点d、e焊锡太少；焊点f提烙铁时方向不合适，造成焊点形状不规则；焊点g烙铁温度不够，焊点呈碎渣状，这种情况多数为虚焊；焊点h焊盘与焊点之间有缝隙为虚焊或接触不良；焊点I引脚放置歪斜。

一般形状不正确的焊点，元件多数没有焊接牢固，一般为虚焊点，应重焊。

　　焊接时一定要注意尽量把焊点焊得美观牢固。

5.4MF—47型万用表调度

在没有校试设备的情况下，可用数字型万用表标准，方法如下：

焊好表头引线正端，数字型万用表拨至20K上，红表笔接A点，黑表笔接表头的负端，，调可调电阻WH2，使显示值为2.5K，调好后焊好表头线负端。

6　万用表的使用

6.1　MF47型万用表的认识

6.1.1　　表头的特点

表头的准确度等级为1级（即表头自身的灵敏度误差为±1％），水平放置，整流式仪表，绝缘强度试验电压为5000V。

表头中间下方的小旋钮为机械零位调节旋钮。

表头共有七条刻度线，从上向下分别为电阻（黑色）、直流毫安（黑色）、交流电压（红色）、晶体管共射极直流放大系数hEF（绿色）、电容（红色）、电感（红色）、分贝（红色）等。

6.1.2　　档位开关

　　档位开关共有五档，分别为交流电压、直流电压、直流电流、电阻及晶体管，共24个量程。

6.1.3　　插孔

MF47万用表共有四个插孔，左下角红色“＋”为红表棒，正极插孔；黑色“－”为公共黑表棒插孔；右下角“2500V”为交直流2500V插孔；“5A”为直流5A插孔。

6.1.4　　机械调零

旋动万用表面板上的机械零位调整螺钉，使指针对准刻度盘左端的“0”位置。

6.2　读数

读数时目光应与表面垂直，使表指针与反光铝膜中的指针重合，确保读数的精度。

检测时先选用较高的量程，根据实际情况，调整量程，最后使读数在满刻度的2/3附近。

测量直流电压

把万用表两表棒插好，红表棒接“＋”，黑表棒接“－”，把档位开关旋钮打到直流电压档，并选择合适的量程。

当被测电压数值范围不确定时，应先选用较高的量程，把万用表两表棒并接到被测电路上，红表棒接直流电压正极，黑表棒接直流电压负极，不能接反。

根据测出电压值，再逐步选用低量程，最后使读数在满刻度的2/3附近。

6.3　测量交流电压

测量交流电压时将档位开关旋钮打到交流电压档，表棒不分正负极，与测量直流电压相似进行读数，其读数为交流电压的有效值。

6.4测量直流电流

把万用表两表棒插好，红表棒接“＋”，黑表棒接“－”，把档位开关旋钮打到直流电流档，并选择合适的量程。

当被测电流数值范围不确定时，应先选用较高的量程。

把被测电路断开，将万用表两表棒串接到被测电路上，注意直流电流从红表棒流入，黑表棒流出，不能接反。

根据测出电流值，再逐步选用低量程，保证读数的精度。

6.5测量电阻

插好表棒，打到电阻档，并选择量程。

短接两表棒，旋动电阻调零电位器旋钮，进行电阻档调零，使指针打到电阻刻度右边的“0”Ω处，将被测电阻脱离电源，用两表棒接触电阻两端，从表头指针显示的读数乘所选量程的分辩率数即为挥发油电阻的阻值。

如选用R×10档测量，指针指示50，则被测电阻的阻值为：

50Ω×10＝500Ω。

如果示值过大或过小要重新调整档位，保证读数的精度。

6.6使用万用表的注意事项

测量时不能用手触摸表棒的金属部分，以保证安全和测量准确性。

测电阻时如果用手捏住表棒的金属部分，会将人体电阻并接于被测电阻而引起测量误差。

测量直流量时注意被测量的极性，避免反偏打坏表头。

不能带电调整档位或量程，避免电刷的触点在切换过程中产生电弧而烧坏线路板或电刷。

测量完毕后应将档位开关旋钮打到交流电压最高档或空档。

不允许测量带电的电阻，否则会烧坏万用表。

表内电池的正极与面板上的“－”插孔相连，负极与面板“＋”插孔相连，如果不用时误将两表棒短接会使电池很快放电并流出电解液，腐蚀万用表，因此不用时应将电池取出。

在测量电解电容和晶体管等器件的阻值时要注意极性。

电阻档每次换档都要进行调零。

不允许用万用表电阻档直接测量高灵敏度的表头内阻，以免烧坏表头。

一定不能用电阻档测电压，否则会烧坏熔断器或损坏万用表。