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万用表是一种多功能多量程的便携式电工测量仪表，主要有指针式万用表（见图-1）和数字式万用表两类。其中，指针式万用表适用于测量强电回路的电压、电流和电阻等，可判断二极管、三极管、晶闸管和电解电容等元件的好坏与及测量集成电路引脚的静态电阻值等；数字式万用表为直接读数，用来测量电压、电流、电阻、三极管放大倍数和电容，同时可用其蜂鸣器挡测量电路的通断，以判定印制电路的走向。
1-表笔插孔 2-晶体管插孔 3-读数装置（表头） 4-机械调零旋钮 5-欧姆调零旋钮 6-挡位旋钮
图-1 MF-47C型万用表
1指针式万用表的结构组成
型号繁多的指针式万用表在结构上主要由三部分组成，即读数装置（表头）、测量电路和转换装置。其中，读数装置通常由磁电式直流微安表（个别为毫安表）组成，包括测量项目、测量范围、电压灵敏度、刻度、数字符、标识符、消除视差装置、等级指数及电平修正表等内容；测量电路的主要作用是把被测的电量转变成适合于表头指示用的电量；转换装置一般由挡位旋钮、表笔插孔或接线柱、调零旋钮等组成。
（1）读数装置的测量项目。
指针式万用表的测量项目一般包括直流电压、交流电压、直流电流、交流电流和电阻等基本项目，还设有分贝（dB）、电感（L）、电容（C）、三极管静态放大系数（hFE）、负载电流（LI）及负载端电压（LV）等备选项目。少数万用表设有表内工作电源状态显示，用BAD和GOOG分别表示电池不良与电池良好；有的万用表设有蜂鸣档，以方便测试。
（2）读数装置的测量范围。
指针式万用表的刻度盘不直接反映其所有测量范围，它给出了各项测量的基本测量范围及刻度盘上能够允许标注的测量范围。基本测量范围由量程开关选定后，与刻度盘上对应的基数乘 获得。
（3）读数装置的电压灵敏度。
电压灵敏度是万用表电压挡的重要参数，它代表万用表测量电压时，指针偏转至满刻度值时取自被测电路的电流值，以欧姆每伏或千欧每伏表示。电压灵敏度越高，测量时取自被测电路的电流越小，对被测电路的影响也就越小。电压灵敏度在刻度盘上的标注方式及常用数值见表-1。
表-1 电压灵敏度在刻度盘上的标注方式及常用数值
（4）读数装置的刻度。
指针式万用表刻度盘上的刻度通常是按表头可动部分偏转90°，取指针长度范围内的某一弧线作为刻度线。刻度线的位置没有绝对的要求，由各生产厂自行设定，例如欧姆刻度线有的安排在最大弧度线上，有的安排在最小弧度线上，还有的安排在中间弧度线上。直流电压、电流的刻度线常被设计在仅次于最大弧线的位置上。
刻度一般分为线性刻度和非线性刻度两种，如图4-2所示。线性刻度用于标注直流示值或交流线性区示值，某些运放万用表的交、直流共用1条线性刻度；非线性刻度用于标注交流低压、欧姆、电容、电感、分贝等示值。线性刻度和非线性刻度的明显区别是：线性刻度的弧线刻度间隔是均匀的，非线性刻度的弧线刻度间隔是不均匀的。
图-2 线性刻度和非线性刻度示例
（5）读数装置的数字符。
数字符是万用表刻度盘内容的又一组成部分。数字符的标注是根据仪表量程范围的上限及欧姆中心值确定的，不同的测量上限和不同的欧姆中心值取用不同的数字符标注。例如，测量上限为10的倍数或10的无余数分隔数时，其标注数字符取用：
0 1 2 3 4 5
0 2 4 6 8 10
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5；
测量上限为3的倍数时，其标注数字符取用：
0 15 30 45 60 75
0 3 6 9 12 15
0 1 2 3 4 5 6
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0。
将这些数字乘以倍率，可获得约定范围的刻度点示值的标称值。欧姆刻度线上的数字符没有统一的标准格式，目前只能以中心刻度值为准作相应的标注。例如，中心值为12Ω的标注方式为
∞ 2k 1k 200 150 100 70 50 40 30 20 10 5 2 0，
或 ∞ 2k 1k 500 100 50 40 30 20 15 10 5 4 3 2 1 0；
中心值为16.5Ω的标注方式为
∞ 4k 1k 500 200 100 50 30 20 10 5 0；
中心值为25Ω的标注方式为
∞ 5k 2k 1k 200 100 60 40 25 15 10 5 0；
中心值为30Ω的标注方式为
∞ 2k 1k 500 100 50 40 30 20 10 5 0。
以表头可动部分的旋转中心为基点，在指针长度范围内画出可偏转90°的弧线，在弧线上刻度，刻度上（下）标注数字符，就构成了刻度读数装置。
（6）读数装置的标识符。
刻度盘上仅有读数并不能反映示值的种类和单位，唯有被测对象与刻度盘上的项目和单位一致时，才能确切反映被测量的种类及其所含单位量的大小。这些要素的反映方式是标识符，如用字母A、V、Ω、L、C对应表示电流、电压、电阻、电感与电容等。指针万用表的标识靠抽象联想，以量程250V测量照明电源为例：测量时的抽象联想是先将视力注视于交流电压刻度上（见图-3），再直接使用250标度读出指针所指的数，根据量程值“心算”并与单位V结合后，得到测量结果为AC220V。
图-3 标识符的应用示例
（7）消除视差装置。
在MF30型、MF47型、MF63型等指针式万用表的刻度盘上，均设有1条略长于刻度弧线长度的弧面镜，镜面的宽度依仪表的正面规格面定。弧面镜是用来消除读数视差的装置，其式样见图-1的白色区域。读数时，表头指针与镜中指针针影重合，得到的数值即为无视差读数；反之，即为有视差读数。
（8）等级指数。
按被检仪表基本误差绝对值的大小划分仪表准确度等级，并用等级指数表示。仪表准确度等级指数的定标依据是仪表的基本误差，它是在规定的工作条件下所具有的误差。指针式万用表的等级指数有1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、5.0，其中1.5、2.5、3.0不是优选系列。有的万用表刻度盘上可能会标有3个等级指数，如-2.0、～5.0、Ω2.0-。其中，-2.0表示直流量程的基本误差为±2.0%，～5.0表示交流量程的基本误差为±5.0%，Ω2.0-表示直流电阻量程的基本误差为刻度线弧长的±2.0%。这些等级指数是由万用表的不同测量项目分别核定的。
（9）电平系数修正表。
为了减少用户的繁琐计算，有些指针式万用表在其刻度盘上印制有电平（dB）系数修正表，其式样见图-4。
图-4 刻度盘上的dB修正示例
（10）读数装置的其他内容。
其他内容包括产品国家标准、仪表使用时的放置方式、耐压试验等级、工艺号、产品编号、防磁场级别、生产许可证编号、表头磁钢结构、商标及有关辅助文字说明等。
2指针式万用表的使用方法
(1)使用前的检查与调整
在使用指针式万用表测量前，应进行如下检查与调整：
1)指针式万用表的外观应完好无损，在其轻轻摇晃时，指针应摆动自如。旋动挡位旋钮，应切换灵活无卡阻，且挡位准确。
2)在测量前，先检查红、黑表笔插接的位置是否正确。红表笔接红色接线柱或标有“＋”的插孔内，黑表笔接黑色接线柱或标有“－”的插孔内。若红、黑表笔反接，则会造量直流电量测量时的正负极反接，指针反转并损坏表头部件。
3)在红、黑表笔接至被测电路前，务必查看所选挡位与测量对象是否相符，避免挡位和量程的误用造成无法获取测量结果，甚至损坏万用表。
4)水平放置指针式万用表，转动表头下方的机械调零旋钮，使指针对准弧线刻线左边的零位线，避免读数出现较大的误差。
5)测量电阻前，需经由欧姆调零旋钮实施调零操作（每换挡1次均应进行调零操作）。调零操作时，先将挡位旋钮扳至欧姆挡适合位置，再使红、黑表笔短接，转动欧姆调零旋钮，使指针对准欧姆刻线右边的零位线（见图-5）。若指针始终不能指向零位线，则应更换万用表的后备电池。
图-5 欧姆调零操作示意
(2)万用表使用方法口诀。
1)先水平放置万用表，并机械调零。
2)根据测量参数要求，插入红、黑表笔，黑表笔接入COM公用端，红表笔接入＋、2500V、10A或mA插孔。
3)选择挡位及量程（电压、电流或电阻等）。每选择1次欧姆挡时，均应进行欧姆调零操作。
4)将万用表红、黑表笔连接于被测电路中，注意串联或并联、直流参数的极性等。
5)根据选择的挡位及量程读取数值。
6)测量完毕，挡位旋钮扳至交流电压最大挡、空挡或OFF挡。若长时间不用，应取出内部电池。
(3)电阻测量的关键步骤。
1)断开被测电路的电源及连接导线。若所测电阻位于通电状态的电路中，带电测量会造成万用表的损坏，在路测量会影响测量结果的准确性。因此，被测电阻所处电路务必断电，并使之与其他元器件的连接导线断开——即被测电阻不能存在并联支路。
2)挡位及量程的选择。先粗略估计所测电阻的阻值，再选择合适的量程。若被测电阻不能估计其值，一般是将挡位旋钮扳至R×100或R×1k的位置初测后，观察指针是否停在欧姆刻度线中心值附近：是表示挡位合适，指针太靠零表示挡位需要减小，指针太靠无穷大（∞）表示挡位需要增大。
3)正确测量电阻。将量程选定且欧姆调零完毕的指针式万用表的红、黑表笔分别紧密接触被测电阻的两端，双手不可同时触至表笔的金属部分及电阻被测端，以免引入的人体电阻造成较大的测量误差。
4)正确读数并计算出实测值（见图-6）。将视力注视于电阻刻度上，直接使用欧姆标度读出指针所指的数，根据量程值“心算”并与单位Ω结合后，得出被测电阻的阻值 ，＝指针无视差读数×电阻挡量程。
图-6 指针式万用表正确测量电阻的示例
(4)电压测量的关键步骤。
1)正确选择挡位。测量交流电压时，挡位旋钮扳至相应的交流电压挡（ACV）；测量直流电压时，挡位旋钮扳至相应的直流电压挡（DCV）。
2)合理选择量程。若已知被测交流（直流）电压的数值，则可根据被测数值选择合适的交流（直流）电压量程，并使量程略高于电路中可能出现的最高交流（直流）电压。若被测交流（直流）电压无法估计，可先选择交流（直流）电压量程的最高挡进行评测，再视指针的偏摆情况作调整——据所测交流（直流）电压的大小选择合适的电压量程进行测量。
3)安全地测量电压。
a. 测量交流电压时，红、黑表笔可在不区分正负的情况下，分别接触被测电压的两端，使万用表并联于被测电路两端。
b. 测量直流电压时，不仅要将万用表并联于被测电路两端，还要注意正、负极性，即红（黑）表笔接至被测直流电压的正极（负极）。若不知被测电压的极性时，可先将挡位旋钮置于直流电压的量程的最高挡位进行点测，观察指针的偏转方向以确定极性。点测直流电压时，表笔应迅速地轻触被测电路，以防严重过载的表头将反偏指针打弯。
c. 被测交流（直流）电压在1000～2500V时，可将红表笔插入万用表右下侧的2500V量程扩展孔进行测量。此时，挡位旋钮扳至交流（直流）电压1000V挡，操作者戴绝缘手套并站在绝缘垫上。
4)测量电压时，红、黑表笔应与带电体保持安全的间距，手不得触至表笔的金属部分及电压被测端。测量过程中如需转换量程，必须在表笔离开电路后才能进行，否则挡位旋钮扳动产生的电弧易烧坏旋钮的触点，引发接触不良故障。
5)正确读数并计算出实测值。将视力注视于交流（直流）电压刻度上，直接使用对应标度（见图-7）读出指针所指的数，根据量程值“心算”并与单位V结合后，得出被测交流电压值 （直流电压值 ），＝指针无视差读数×交流电压挡量程，＝指针无视差读数×直流电压挡量程。指针式万用表正确测量直流电压的示例见图-8。
图-7 交流电压挡位与电压标度的对应关系
图-8 指针式万用表正确测量直流电压的示例
(5)直流电流测量的关键步骤。
1)断开被测电路的电源及单侧连接线，将指针式万用表串联于被测电路中。串联时，务必区分正负极性，即红表笔接电路正极性端，黑表笔接电路负极性端，不可接反，否则指针反向偏转。
2)挡位及量程的选择。若已知被测电流的范围，则可将挡位旋钮扳至略大于被测电流值的电流挡位（DCmA）。若不知被测电流的范围，则可选择电流量程的最大挡进行点测后，根据指针的偏转选择合适的量程。
3)被测电流在500mA～5A时，可将红表笔插入万用表右下侧的5A量程扩展孔中进行测量。此时，挡位旋钮扳至500mA挡。
数字式万用表具有测量精度高、显示直观、功能齐全、过载能力强、便于操作和携带等优点，现已成为电工测量仪表的主流。
1数字式万用表的结构组成
数字式万用表主要由阻容滤波器、前置放大器、保护电路、A/D转换器、发光二极管显示器或LCD显示器等组成，在其前面板上存在显示器、电源开关（POWER）、数据保持开关、三极管输入插座（hFE）、各型表笔插孔、保护护套、挡位旋钮（量程选择开关）等，见图-9。
图-9 数字式万用表的前面板外观
1-大电流扩展孔 2-挡位旋钮 3-电源开关 4-显示器 5-数据保持开关 6-三极管输入插座 7-电压电阻输入插孔（V·Ω） 8-保护护套 9-公共输入插孔（COM） 10-电流电容插孔 11-铭牌
1)显示器最大显示值为1999，并具有自动显示极性功能。显示器可提示的符号与万用表的品牌有关，常用的有：H为数据保持提示符，－为被测电压或电流属于负极性，DC为直流测量提示符，AC为交流测量提示符，“0L”为超量程提示符，hFE为三极管放大倍数提示符，为二极管测量提示符，为电路通断测量提示符，MAX与MIN分别为最大值和最小值的提示符，为电池欠压提示符，Ω、kΩ和MΩ为电阻单位提示符，mV和V为电压单位提示符，μA、mA和A为电流单位提示符，nF、μF和mF为电容单位提示符，Hz、kHz和MHz为频率单位提示符，β为三极管放大倍数单位提示符。
2)电源开关可根据需要置于ON打开状态，亦可置于OFF关闭状态。数字式万用表的电池盒一般位于后盖的下方，采用DC9V叠层电池。电池盒内装有熔丝管，以起过载保护作用。
3)三极管输入插座可用于测量三极管的hFE值，按B、C、E对应插入。
4)挡位旋钮位于前面板的中央，用以选择测试功能和量程。挡位旋钮位置及对应功能见表-2。
表-2 挡位旋钮位置及对应功能
5)表笔插孔用于万用表测量表笔的插入，常设有COM、V·Ω、mA、10A或20A四个插孔。其中，黑表笔置于COM插孔，红表笔依被测种类和大小置于V·Ω、mA、10A或20A插孔。在COM插孔与其它三个插孔之间分别标有MAX最大测量值，如10A、200mA、AC750V、DC1000V。
2数字式万用表的使用方法
(1)交、直流电压的测量步骤。
1)将万用表的黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V插孔。交、直流电压测量示意见图-10。
图-10 交、直流电压测量示意
2)将挡位旋钮扳至
3)自显示器上直接读取被测电压值。若屏显符号“－”，表示红表笔测量的直流电压为负极性，应调换表笔，将其接至高电位。若屏显符号“0L”等，表示被测电压超出挡位量程，应将选定的电压量程调高。
4)某些数字式万用表可读取交流电压的在线频率值或占空比，前提是按下前面板的“Hz %”键。
5)完成交、直流电压测量后，断开表笔与被测电源或负载的连接。
(2)交、直流电流的测量步骤。
1)将万用表的黑表笔插入COM插孔，红表笔插入μA、mA或A插孔。交、直流电流测量示意见图-11。
图-11 交、直流电流测量示意
2)将挡位旋钮扳至电流测量挡μA、mA或A，按SELECT选择所需测量的交流或直流电流量程；随后，在关断待测回路电源的基础上，将红、黑表笔串联至待测回路中。此外，有的万用表直接经由挡位旋钮选择交流电流或直流电流及彼此的适合量程——2mA、20mA、200mA或10A等。
3)自显示器上直接读取被测电流值。若屏显符号“－”，表示红表笔测量的直流电流为负极性，应调换表笔，将其接至高电位。若屏显符号“0L”等，表示被测电流超出挡位量程，应将选定的电流量程调高。
4)某些数字式万用表可读取交流电流的在线频率值或占空比，前提是按下前面板的“Hz %”键。
5)完成交、直流电流测量后，先切断被测电流源，再断开表笔与被测电路的连接。此操作在大电流测量时尤为重要。
(3)电阻的测量步骤。
1)将万用表的黑表笔插入COM插孔，红表笔插入Ω插孔。两表笔短接后，查看电阻值不小于0.5Ω时，应检查表笔是否松脱或存在其他异常。
2)旋动挡位旋钮至欧姆挡的合适位置——200Ω、2kΩ、2MΩ或20MΩ等。
3)将红、黑表笔并联在被测电阻的两端（不得带电测量）。若被测电阻为散装带引脚电阻或贴片电阻，则配用适合的转接插头座进行测量更为方便。若在线测量电阻，则应在测量前切断被测电路内的所有电源，并放尽所有电容器的残余电荷，以保证测量操作的安全和正确。若测量1MΩ以上的电阻，需持续接触几秒钟后，读数才会稳定（高阻测量的正常现象），选用较短的测试线或配用适合的转接插头座，读数稳定效果更佳。
4)自显示器上直接读取被测电阻值。在被测电阻开路或阻值超过仪表最大量程时，显示器会显示“0L”等超量程符号。
5)采用200MΩ量程测量时，先将红黑表笔短路，若其读数不为零（即固定偏移值），则实际读数＝显示数值－固定偏移值。
6)完成所有的测量操作后，断开表笔与被测电路的连接。
(4)电路通断的测量步骤。
1)将万用表的黑表笔插入COM插孔，红表笔插入Ω插孔。电路通断测量示意见图-12。
图-12 电路通断测量示意
2)旋动挡位旋钮至电路通断测量挡“
3)将红、黑表笔并联在被测电路负载的两端。当检查在线电路通断时，应在测量前切断被测电路内的所有电源，并放尽所有电容器的残余电荷。
4)自显示器上直接读取被测电路负载的电阻值。若被测两端之间电阻＜10Ω，认为电路良好导通，蜂鸣器连续声响；若被测两端之间电阻约＞35Ω，认为电路断路，蜂鸣器不发声。
5)完成所有的测量操作后，断开表笔与被测电路的连接。
(5)二极管的测量步骤。
1)将万用表的黑表笔插入COM插孔，红表笔插入Ω插孔。红表笔极性为“＋”，黑表笔极性为“－”。二极管测量示意见图-13。
图-13 二极管测量示意
2)旋动挡位旋钮至二极管测量挡“
3)将红表笔接至被测二极管的正极，黑表笔接至二极管的负极。若被测二极管为散装带引脚二极管或贴片二极管，则配用适合的转接插头座进行测量更为方便。当检查在线二极管时，应在测量前切断被测电路内的所有电源，并放尽所有电容器的残余电荷。
4)自显示器上直接读取被测二极管的近似正向PN结电压值。屏显“0L”等超量程符号表示被测二极管开路（测试开路电压约为2.8V）或是极性反接不可导通，屏显“000”表示二极管正向状态下短路，屏显近似正向PN结电压值约0.5～0.8V表示硅PN结正常，屏显近似正向PN结电压值约0.2～0.3V表示锗PN结正常。
5)完成所有的测量操作后，断开表笔与被测二极管的连接。
(6)三极管hFE的测量步骤。
先是旋动挡位旋钮至三极管测量挡“hFE”。再按被测三极管的类型NPN或PNP，将其B、C、E极插入相应的插孔中。随后，自显示器上直接读取数值，即为被测三极管的hFE近似值。
(7)电容的测量步骤。
先将万用表的黑表笔插入COM插孔，红表笔插入[图片]插孔。再是旋动挡位旋钮至电容挡的合适位置——20nF、2μF、200μF。随后，自显示器上直接读取数值A。由于仪表的电容挡位选定后，显示器会显示一个固定读数B——仪表内部固定的分布电容值，故被测电容值＝（A－B）方可保证测量精度。
注意：测试前，务必将电容全部放尽残余电荷后再输入仪表进行测量，这一点对于高压电容尤为重要。
来源：《维修电工技能速培教程》，作者：刘胜勇
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