1、 掌握模拟式万用表的组成。了解模拟式万用表的工作原理。掌握模拟式万用表的使用与维护方法。了解模拟式万用表常见故障及排除方法。学 习 目 标内容简介 万用表是一种可以测量多种电量，具有多种量程的便携式仪表。一般情况下，万用表主要用来测量直流电流、交直流电压和电阻。有的万用表还能够测量交流电流、电感、电容、晶体三极管的hFE值等。常用的万用表有模拟式和数字式两种。本章以生产实际中应用较广泛的500型万用表为例，介绍模拟式万用表的结构、原理、使用与维修知识等。第一节 模拟式万用表的结构及工作原理（12节）一、模拟式万用表的结构二、模拟式万用表的工作原理 一、模拟式万用表的结构一、模拟式万用表的结构
2、模拟式万用表的型号很多，线路也各不相同，但是它们一般都由测量机构、测量线路和转换开关3部分组成。测量线路测量机构转换开关各种被测电量1、测量机构 万用表测量机构的作用是把过渡电量转换为仪表指针的机械偏转角。万用表的测量机构通常采用磁电系直流微安表，其满偏电流为几微安到几百微安。满偏电流越小的测量机构灵敏度越高，万用表的灵敏度通常用电压灵敏度（V）来表示。测测量机构的两个主要参数 满偏电流和内阻 一般来说，满偏电流和内阻成反比关系。内阻越大，说明其可动线圈绕的匝数越多 2、测量线路 测量线路的作用是把各种不同的被测电量转换为磁电系测量机构所能接受的微小直流电流。万用表的测量线路实质上是由多量程直
3、流电流表、多量程直流电压表、多量程整流系交流电压表以及多量程欧姆表等几种线路有机地组合而成。测量线路中使用的元器件主要包括分流电阻、分压电阻、整流元件等。3、转换开关转换开关的作用是把测量线路转换为所需要的测量种类和量程。万用表上的转换开关通常都采用多层多刀多掷开关。图32 转换开关结构示意图 二、模拟式万用表的二、模拟式万用表的工作原理工作原理 模拟式万用表的基本工作原理主要是建立在欧姆定律及电阻串并联规律的基础之上。万用表的直流电流测量电路实质上就是一个多量程的直流电流表，目前绝大多数万用表均采用闭路式分流电路，1、直流电流挡 2、直流电压挡 万用表的直流电压测量电路实质上就是一只多量程直
4、流电压表。它通常采用共用式分压线路，3、交流电压挡 把由磁电系测量机构和整流装置组成的仪表称为整流系仪表。万用表的交流电压测量电路就是在整流系仪表的基础上串联分压电阻而成的。图33 交流电压挡的原理电路 500型万用表采用如图33所示的半波整流电路，图中的RV为分压电阻。与测量机构串联的V1是整流二极管，它能将输入的交流电变成脉动直流电流，送入磁电系测量机构。V2是保护二极管，可以防止输入交流电压在负半周时反向击穿整流二极管V1。由于通过测量机构的电流实际上是经过整流后的单向脉动电流，而其指针的偏转角是与脉动电流的平均值成正比的，所以，整流系仪表所指示的值应该是交流电的平均值。但是，交流电的大
5、小习惯上是指交流电的有效值。为此，我们可根据交流电有效值与平均值之间的关系来刻度标度尺。对于半波整流 I有效2.22 I平均 万用表交流电压的标度尺就可以直接按交流电的有效值来进行刻度，即万用表交流挡的读数是正弦交流电压的有效值。整流系仪表的主要缺点是，如果被测电流不是正弦波，将会产生波形误差，造成准确度下降。4、直流电阻挡 欧姆表基本原理欧姆表基本原理 万用表的欧姆档实际上就是一只多量程欧姆表。图34 欧姆表测电阻的原理图 由全电路欧姆定律式中 R欧姆调零电阻；r电池内阻；R1限流电阻；RC测量机构内阻；RZ欧姆表总内阻。上式说明，若欧姆表总内阻RZ和电池电动势E保持不变，则线路中的电流I将
6、随被测电阻RX而改变，且I与RX成反比关系。可见，欧姆表测量电阻的实质是测量电流。ZXCCXRRE)rRRRRR(REI001当RX0时，调整R0，使IIm，指针指在满刻度位置，规定 此位置为“欧姆0”。RXRZ时，RX2RZ时，RX时，I0，指针不动，规定此位置为“欧姆”。由于仪表指针的偏转角与电流I成正比，而电流I与RX成反比。因此，仪表指针的偏转角就能够反映RX的大小。由以上分析可知，欧姆表的标度尺是不均匀的，而且是反向的，mIRzEI212mIRzEI313图35 500型万用表的标度尺 特别地，当RXRZ时，指针将指在仪表标度尺的中心位置，所以RZ又叫欧姆中心值。因为欧姆中心值正好等
7、于该挡欧姆表的总内阻，因此，欧姆表量程的设计都是以标度尺的中央刻度为标准，然后再求出其他电阻的刻度值。欧姆表量程的扩大欧姆表量程的扩大 理论上讲，上述欧姆表可以测量0之间任意阻值的电阻。但实际上由于欧姆刻度很不均匀，所以它的有效使用范围一般只在0.110倍欧姆中心值的刻度范围内，超出该范围测量将会引起很大的误差。为了使欧姆表能在较大范围内对被测电阻进行较准确的测量，万用表欧姆挡都做成多量程的。同时为了能共用一条标度尺，以便于读数，一般都以Rl挡为基础，按10的倍数来扩大量程。扩大欧姆表量程的两种措施（1）保持电池电压不变，改变分流电阻值。低阻挡（如R1）用小的分流电阻，高阻挡（如Rl 000）
8、用大的分流电阻。这样虽然在高阻挡时的总电流减小了，但通过测量机构的电流仍可保持不变。图中各挡的总内阻应等于该挡的欧姆中心值。一般万用表中R1R1k挡都采用这种方法扩大量程。（2）提高电池电压 当被测电阻和欧姆表总内阻增大后，仍可保持其电流值不变。通常万用表中R10k挡都采用这种方法来扩大量程。小 结（一）1模拟式万用表一般都由测量机构、测量线路和转换开关3部分组成。其中测量机构是万用表的核心。2万用表的基本工作原理主要是建立在欧姆定律及电阻串并联规律的基础之上。小结（二）3.由磁电系测量机构和整流装置组成的仪表称为整流系仪表。万用表的交流电压测量电路就是在整流系仪表的基础上串联分压电阻而成的。4欧姆表测量电阻的实质是测量电流。扩大欧姆表量程的措施有：(1)保持电池电压不变，改变分流电阻值；（2）提高电池电压。1万用表一般由哪几部分组成?各部分的作用是什么?2万用表的直流电流测量电路采用哪种分流电路?为什么?3整流系仪表由哪几部分组成?其图形符号是什么?4万用表交流电压测量电路采用半波整流电路时，为什么要用两只二极管?5欧姆表测量电阻的实质是什么?6欧姆表的标度尺有什么特点?为什么？7欧姆表的有效使用范围是多少?若超过此范围会带来什么后果?8常用扩大欧姆量程的方法有哪些?各适用于什么场合?
