日常生活或者工业现场,人们常常需要测量电路的电压、电阻及电流等参数,这就要用到电工测量仪表。使用频率最高的电工测量仪表非万用表莫属。
万用表是电工不可或缺的工具。有很多种称呼,又叫多用表、三用表、复用表。这是一种多功能、多量程的测量仪表,可测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻和音频电平等,有的还可以测交流电流、电容量、电感量及半导体的一些参数(如放大倍数β)。当前万用表有指针式的、也有数字式的。
指针式万用表是传统式的,指示过程明了,价格实惠公道,常用型号有 MF14、MF30 和 500 型三种;数字式万用表是目前广泛使用的,功能更丰富,价格较高。
(1)如果将转换开关拨在mA挡上,则万用表就构成一个直流电流表。要扩大电流的量程,可采用(并联电阻)分流器。
(2)如果将转换开关拨在V挡上,则万用表就构成一个直流电压表。要扩大电压表的量程,可采用串联电阻的方式。
(3)如果将转换开关拨在V交流挡上,则万用表就构成一个整流系交流电压表。被测交流电压经二极管整流将交流变成直流。
1.表头:表头实质上是一只高灵敏度的磁电式直流电流表。万用表的主要性能指标基本上取决于这只表头的性能。
表头的灵敏度是指表头指针满刻度偏转时流过表头的直流电流值,这个值越小,表头的灵敏度越高。在测电压时,内阻越大,其性能就越好。
第二条标有∽和VA,指示的是交、直流电压和直流电流值,当转换开关在交、直流电压或直流电流挡,量程在除交流10V以外的其它位置时,即读此条刻度线V的交流电压值,当转换开关在交、直流电压挡,量程在交流10V时,即读此条刻度线。
测量电路是用来把各种被测量转换到适合表头测量的微小直流电流的电路,由电阻、半导体元件及电池组成。
转换开关一个多档位的旋转开关。作用是用来选择各种不同的测量线路,以满足多种种类被测量和不同量程的测量要求。转换开关一般有两个,分别标有不同的档位和量程。
普通的万用表,测量项目一般来说包括:“mA”;直流电流、“V(-):直流电压、“V(~)”:交流电压、“Ω”:电阻。每个测量项目又划分为几个不同的量程以供选择。
(1)使用之前一定要熟悉表盘上各类符号的含义以及各个旋钮和选择开关的具体功能。
当指针不在左边0点或右边0点时,可手动旋转机械调零旋钮,调整指针至0点,保证测量的准确性。
(3)根据被测量的种类及大小,选择转换开关合适的挡位及量程,确定表盘对应的刻度线)选择红、黑表笔插孔的位置。
测量电压(或电流)时要选择好量程,如果用小量程去测量大电压,则可能烧表;如果用大量程去测量小电压,那么指针偏转太小,不好读数或偏差较大。量程的选择应尽量使指针偏转到满刻度的2/3左右。如果事先不清楚被测电压的大小时,应先选择最高量程挡,然后逐渐减小到合适的量程。
1)交流电压的测量:将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡,另一个转换开关置于交流电压的合适量程上,万用表两表笔和被测电路或负载并联即可。
2)直流电压的测量:将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡,另一个转换开关置于直流电压的合适量程上,且“+”表笔(红表笔)接到高电位处,“-”表笔(黑表笔)接到低电位处,即让电流从“+”表笔流入,从“-”表笔流出。若表笔接反,表头指针会反方向偏转,容易撞弯指针。
测量直流电流时,将万用表的一个转换开关置于直流电流挡,另一个转换开关置于50uA到500mA的合适量程上,电流的量程选择和读数方法与电压一样。测量时必须先断开电路,然后按照电流从“+”到“-”的方向,将万用表串联到被测电路中,即电流从红表笔流入,从黑表笔流出。如果误将万用表与负载并联,则因表头的内阻很小,会造成短路烧毁仪表。其读数方法如下:
2)欧姆调零。测量电阻之前,应将2个表笔短接,同时调节“欧姆(电气)调零旋钮”,使指针刚好指在欧姆刻度线右边的零位。如果指针不能调到零位,说明电池电压不足或仪表内部有问题。并且每换一次倍率挡,都要再次进行欧姆调零,以保证测量准确。
5.测试二极管:使用欧姆档。首先,将欧姆档置于 1K 档。标准产品,引脚线长的是阳极,短的是阴极
正常测量, 约 需要2V的 正向电压。所以,要用(二节电池)输出电压为3V的万用表,否则就没办法测试.。如果使用
b、量程转换开关必须拨在需测量挡的位置,选择量程时,要先选大的,后选小的,尽量使被测值接近于量程;
c、万用表不能用于测量非正弦交流电的值,因交流电挡的刻度其实就是按照正弦交流电经过整流后的平均值换算到有效值来刻度的,非正弦量的测量应采用电动系或电磁系仪表;
e、测电阻时,不能带电测量,必须将被测电路与电源切断。因为测量电阻时,万用表由内部电池供电,如果带电测量则相当于接入一个额外的电源,可能损坏表头,在测量低阻值时,要注意最好能够降低接触电阻的影响,在测量高阻值时,应注意不可加入并联电阻。
f.使用完毕,应使转换开关在交流电压最大挡位或空挡上。不使用万用表时,不要将量程开关置于欧姆档,这是由于如果不小心表笔短接,将很快消耗掉表内电池的电。
现在,数字式测量仪表已成为主流,有取代模拟式仪表的趋势。与模拟式仪表相比,数字式仪表灵敏度较高,准确度高,显示清晰,过载能力强,便于携带,使用更简单。
、外围元件和液晶显示器组成。万用表的测量精度受表头的影响,根据A/D芯片转换出来的数字位数,一般也称为3 1/2位数字万用表,4 1/2位数字万用表等等。
下面粗略地介绍DT9203数字万用表的使用方法和需要注意的几点。DT9203 四位半显示 使用9V电池
检查电源电压是不是正常:检查9V电池。按下ON—OFF钮,如果电池不足,显示屏左上方会出现一个电池符号。
3)交直流电压的测量:根据自身的需求将量程开关拨至DCV(直流)或ACV(交流)的合适量程,红表笔插入V/Ω孔,黑表笔插入COM孔,并将表笔与被测线路并联,读数即显示。
如果事先不知道被测电压的范围,那就先将功能开关置于最大量程,然后视情况降至合适量程。
4)交直流电流的测量:将量程开关拨至DCA(直流)或ACA(交流)的合适量程,红表笔插入mA孔(<200mA时)或10A孔(>200mA时),黑表笔插入COM孔,并将万用表串联在被测电路中即可。测量直流量时,数字万用表能自动显示极性。
5)电阻的测量:将量程开关拨至Ω的合适量程,红表笔插入V/Ω孔,黑表笔插入COM孔。如果被测电阻值超出所选择量程的最大值,万用表将显示“1”,这时应选择更高的量程。测量电阻时,红表笔为正极,黑表笔为负极,这与指针式万用表正好相反。因此,测量晶体管、电解电容器等有极性的元器件时,一定要注意表笔的极性。
1)如果我们事先无法估计被测电压或电流的大小,则应该先拨至最高量程挡测量一次,再很据显示情况逐渐把量程减小到合适位置。测量完毕,应将量程开关拨到最高电压挡,并关闭电源。
2)满在量程的时候,显示屏仅在最高位显示数字“1”,其它位均消失,这时应选择更高的量程。
3)测量电压时,应将数字万用表与被测电路并联。测电流时应与被测电路串联,测直流量时不必考虑正、负极性。
4)如果误用交流电压挡去测量直流电压,或者误用直流电压挡去测量交流电压时,显示屏将显示“000”,或低位上的数字出现跳动。
5)禁止在测量高电压(220V以上)或大电流(0.5A以上)时换量程,以防止产生电弧,烧毁开关触点。
6)当表头显示“ ”、“BATT”或“LOW BAT” 时,表示电池电压低于工作电压。
了解一块表的分辨率,我们就不难得知是不是能够看到被测量信号的微小变化。例如,如果数字表在4V范围内的分辨率是1mV,那么在测量1V的信号时,你就能够正常的看到1mV的微小变化
工程上使用位数、字就来描述表的分辨率。数字表是按它们能显示的位数和字分类的。
一个3位半的表,可以显示三个从0到9的全数字位,和一个半位(只显示1或没有显示)。一块3位半的数字表能够达到1999字的分辨率。一块4位半的数字表能够达到19999字的分辨率。
用字来描述数字表的分辨率比用位描述好,3位半数字表的分辨率已经提高到3200或4000字。
3200字的数字表为某些测量提供了更好的分辨率。例如,一个1999字的表,在测量大于200V的电压时,你不可能显示到0.1V。而3200字的数字表在测320伏特的电压时,仍可显示到0.1V。当被测电压高于320V,而又要达到0.1V的分辨率时,就要用价格贵一些的20000字的数字表。
精度就是指在特定的使用环境下,出现的最大允许误差。换句话说,精度就是用来表明数字表的测量值与被测信号的实际值的接近程度。
在数字表说明书里面可能会出现特定数值加到基本精度中。它的含义就是,对显示的最右端进行变换要加的字数。在前面的例子中,精度可能会标为±(1%+2)。因此,如果GMM的读数是100.0V,实际的电压会在98.8V~101.2V之间。
模拟表的精度是按全量程的误差来计算的,而不是按显示的读数来计算。模拟表的典型精度是全量程的±2%或±3%。数字多用表的典型基本精度在读数的±(0.7%+1)和±(0.1%+1)之间,甚至更高。
(3)当使用最小量程测量,其读数还不明显时,可将被测导线绕几匝,匝数要以钳口中央的匝数为准,则读数=指示值×量程 / 满偏×匝数
(4)测量时,应使被测导线处在钳口的中央,并使钳口闭合紧密,以减少误差。
手持胶木手柄,用食指钩紧铁芯,将被测导线引入铁芯中央,然后放松铁芯开关处的食指,铁心就自动闭合,被测导线的电流就在铁芯中产生交变磁力线,钳形表上就可反映电流数值,可以直接读数。
① 钳形表不能测量高压线路的电流,被测线路的电压不能超过钳形表所规定的使用电压,以防绝缘击穿,造成人身触电。
② 测量前应顾及被测电流的大小,选择适当的量程,不可用小量程挡去测量大电流。
③ 每次测量时能钳入一根导线。测量时应将被测导线置于钳口中央部位,以提高测量的准确度。测量结束应将量程调节开关旋到最大量程挡位置,以便下次安全使用。
摇表又称兆欧表,一种用来测量被测设备的绝缘电阻和高值电阻的仪表。由一个手摇发电机、表头和三个接线柱(即L:线路端、E:接地端、G:屏蔽端)组成。
如上图所示,摇表的磁电式表头有两个互成一定角度的可动线圈,这两个线圈装在一个有缺口的圆柱铁芯外面,并与指针一起固定在一转轴上,构成表头的可动部分。整个可动部分,被置于永久磁铁中,磁铁的磁极与铁芯之间的气隙是不均匀的。由于指针没有阻尼弹簧,在仪表不用时,指针可以停留在任何位置。
正确的接法是:“L”端钮接被测设备导体,“E”端钮接地的设备外壳,“G”端钮接被测设备的绝缘部分。
(1)标称电压等级的选择。正常的情况下,标称电压在500V以下的设备,应选用500V或1000V的摇表;标称电压在500V以上的设备,选用1000V~2500V的摇表。
(1)校表。测量前应将摇表进行一次开路和短路试验,检查摇表是否良好。将两连接线开路,摇动手柄,指针应指在“∞”处,再把两连接线短接一下,指针应指在“0”处,符合上述条件者即良好,否则不能使用。
(4)测量绝缘电阻时,一般只用“L”和“E”端,但在测量电缆对地的绝缘电阻或被测设备的漏电流较严重时,就要使用“G”端,并将“G”端接屏蔽层或外壳。线路接好后,可按顺时针方向转动摇把,摇动的速度应由慢而快,当转速达到每分钟120转左右时(ZC-25型),保持匀速转动,1分钟后读数,并且要边摇边读数,不能停下来读数。
(5)拆线放电。读数完毕,一边慢摇,一边拆线,然后将被测设备放电。放电方法是将测量时使用的地线从摇表上取下来与被测设备短接一下即可(不是摇表放电)。
(1)禁止在雷电时或高压设备附近测绝缘电阻,只能在设备不带电,也没有感应电的情况下测量。
(4)摇表未停止转动之前或被测设备未放电之前,严禁用手触及。拆线时,也不要触及引线)测量结束后,对于大电容设备要放电。