常用仪器设备的使用

二、常用仪器设备的使用

在电子产品的装配过程中，不仅需要一些基本的安装工具，也需要一些仪器设备。只有合理地使用这些仪器设备，才能正确地对元器件进行筛选及检测，提高电子产品的装备质量。

（一）万用表

万用表是用途非常广泛的电子仪器设备，能够测量电流、电压和电阻、电容量、电感量、晶体三极管直流电流放大系数等测量项目，电子整机装配过程中使用最多的仪表。根据万用表测得数据的显示不同，可以分为模拟式万用表（指针式）和数字式万用表两大类。两种表在使用的时候除读数及精确度等不同外，在操作时还是相似的。本节主要介绍MF－47型机械万用表的使用方法，具体要参照相关的万用表产品使用说明书。

1.MF－47型万用表

（1）面板控键名称

MF－47的外形如图4－4所示，其面板控键名称见表4－2。

表4－2　MF－47面板控键名称表

图4－4　MF－47万用表外形图

（2）各控键使用方法

①机械调零挡。使用万用表之前，须先检查指针是否在机械零位置，若不在，旋转表头上的机械调零器，使指针指到零位。

②直流电压挡。测量直流电压时，将量程选择开关转到合适的电压量程，将表笔跨接在被测电压的两端，按第三条刻度线读数。如果不能估计被测电压的大约数值，应先转到最大量程“1000V”，经测试后再确定适当量程。用2500V档测量时，量程开关应位于DC1000V量程上，表笔应插在“2500V”和“COM”插孔内。

③交流电压挡。测量交流电压时，交流电压10V档按第二条刻度线读数，其他量程按第三条刻度线读数。用2500V档时，量程开关应放在AC1000V的量程上，表笔应插在“2500V”和“COM”插孔内，并按第三条刻度线读数。

④直流电流挡。测量直流电流时，将量程选择开关转到合适的直流电流档（mA），表笔与被测电路串联，红笔串入被测电路的正端，黑笔串入被测电路的负端，切记不准将电流表并接于电路中，否则会烧坏表头。按第二条刻度线读数。用10A档测量时，表笔应插在“10A”和“COM”插孔内，量程开关可位于电流量程的任意位置上。

⑤电阻挡（欧姆挡）。测量电阻时，任选一档（一般为R×100档）先将两表笔试接于电阻两端，来选择合适的量程。选择好量程后，再将测试表笔两端短接，调节“Ω”调零旋钮，使指针对准第一条欧姆刻度线的零位上（即指针满偏位置）。若不能指示到欧姆零位，则说明电池电压不足，应更换新电池以保证测量结果的精度。校完零后，将表笔接至被测电阻两端，使表针指示在电阻刻度的中部附近进行读数。注意测小阻值电阻时，要使表笔与电阻接触良好；测大阻值电阻时，要防止两手或其他物体造成旁路，影响测量结果。每次转换量程后都要重新调整零欧姆调节旋钮进行调零后再测量。

⑥晶体管直流放大倍数测量挡。测量直流放大倍数h_FE时，先转动开关至晶体管调节“ADJ”位置上，将红黑测试表笔短接，调节欧姆调零电位器，使指针对准300h_FE刻度线上；然后将转换开关转到开关“h_FE”的位置，将待测的晶体管脚分别插入相应的晶体管测试座的e、b、c插座中，指针偏转所示数值即为晶体管的直流放大倍数β的值。其中，NPN型三极管插入N型插座，PNP型三极管插入P型插座，三极管管脚插入法具体见图4－5所示。

图4－5　三极管管脚插入示意图

（3）万用表使用注意事项

①万用表刻度盘上的刻度线很多，测量时要注意按照与对应测量相应的刻度读数。

②测未知电压或电流时，应选择最高量程档，万用表使用完后，应该把转换开关旋至最高档。

③测量电流时，因为只能测量直流电流，要注意“＋”、“－”的方向。同时，一定不能在选择开关位于电流的档位上时测量电压，否则会烧坏仪表。

④万用表内附干电池的负极和表面上的“＋”插孔相连接。因此，电流是从“－”插孔流出经外接元件然后回到“＋”插孔（接线柱）的。

⑤严禁带电测量电阻。

⑥在判定三极管、二极管时，只能采用“R×1k”挡或用“R×100”挡，而不能用其他档，否则会因高电压或高电流而烧坏或击穿被测量的三极管或二极管。

⑦测量高压时，要注意人应站在干燥绝缘板上，且单手操作，注意安全，以免发生意外。测量高压和大电流时，应在切断电源情况下，变换量程，待测出粗值后，方可变换量程以准确测量。

⑧定期更换电池，长期不用时，应该取掉表中的电池后存放。

（二）直流稳压电源

直流稳压电源的作用是给电路提供直流功率，其品种很多，功能基本类似。本节以DF1731S型直流稳压电源为例说明其功能及使用方法。

图4－6　DF1731S型直流稳压电源外形图

1.面板部件功能说明

表4－3　直流稳压电源面板控制功能表

2.直流稳压电源使用方法

（1）双路可调电源的独立使用

双路可调电源在独立使用的时候，先将开关9和10分别置于弹起位置。电源在调压、电流调节的时候，无论是主路还是从路都分粗调和微调。在讲解双路可调电源的独立使用的时候，以微调为例。

①可调电源作为稳压源使用时，首先应将稳流调节旋钮12和24顺时针旋转调节到最大，然后打开电源开关27，并调节电压调节旋钮13和20，使从路和主路输出直流电压至需要的电压值，此时稳压状态指示灯7和3点亮。

②可调电源作为稳流源使用时，在打开电源开关27后，先将稳压调节旋钮13和20顺时针旋转调节到最大，同时将稳流调节旋钮12和24逆时针旋转调节到最小，然后接上所需负载，再顺时针旋转稳流调节旋钮12和24，使输出电流至所需要的稳定电流值。此时稳压状态指示灯7和3熄灭，稳流状态指示灯5和1点亮。

③作为稳压源使用时，稳流调节旋钮12和24一般应该调节至最大，但是本电源也可以任意设定限流保护点。设定办法为：打开电源，逆时针将稳流调节旋钮12和24调到最小，然后短接输出正、负端子，并顺时针调节稳流调节旋钮12和24，使输出电流等于所要求的限流保护点的电流值，此时限流保护点就被设定好了。

④若电源只带一路负载时，为延长机器的使用寿命减少功率管的发热量，请接在主路电源上。

（2）双路可调电源的串联使用

双路可调电源在串联使用的时候，将开关4按下，开关9置于弹起。电源在调压、电流调节的时候，无论是主路还是从路都分粗调和微调。在讲解双路可调电源的串联使用的时候，以微调为例。

①调节主路电源电压调节旋钮20，从路的输出电压严格跟踪主路输出电压。输出电压最高可达两路电流的额定值之和（即端子17和23之间电压）。

②在两路电源串联以前应先检查主路和从路电源的负端是否有连接片与接地端相联，如有则应将其断开，不然在两路电源串联时将造成从路电源的短路。

③在两路电源处于串联状态时，两路的输出电压由主路控制但是两路的电流调节仍然是独立的。因此，在两路串联时应注意电流调节旋钮12的位置，如旋钮12在逆时针到底的位置或从路输出电流超过限流保护点，此时从路的输出电压将不再跟踪主路的输出电压。所以一般两路串联时应将旋钮12顺时针旋到最大。

④在两路电源串联时，如有功率输出则应用与输出功率相对应的导线将主路的负端和从路的正端可靠短接。因为机器内部是通过一个开关短接的，所以当有功率输出时短接开关将通过输出电流，长此下去将降低整机的可靠性。

（3）双路可调电源的并联使用

双路可调电源在并联使用的时候，电源在调压、电流调节的时候，无论是主路还是从路都分粗调和微调。在讲解双路可调电源的并联使用的时候，以微调为例。

①此时调节主电源电压调节旋钮20，两路输出电压一样。

②在两路电源处于并联状态时，从路电源的稳流调节旋钮12不起作用。当电源做稳流源使用时，只需调节主路的稳流调节旋钮24，此时主、从路的输出电流均受其控制并相同。其输出电流最大可达两路输出电流之和。

③在两路电源并联时，如有功率输出则用与输出功率对应的导线分别将主从电源的正端和正端、负端和负端可靠短接，以使负载可靠的接在两路输出的输出端子上。不然，如将负载只接在一路电源的输出端子上，将有可能造成两路电源输出电流的不平衡，同时也有可能造成串并联开关的损坏。

3.直流稳压电源使用注意事项

①本电源设有完善的保护功能，5V电源具有可靠的限流和短路保护功能。两路可调电源具有限流保护功能，由于电路中设置了调整管功率损耗控制电路，所以当输出发生短路现象时，大功率调整管上的功率损耗并不是很大，完全不会对本电源造成任何损坏。但是短路时本电源仍有功率损耗，为了减少不必要的机器老化和能源消耗，所以应尽早发现并关掉电源，将故障排除。

②输出空载时限流电位器逆时针旋足（调为零时）电源即进入非工作状态。

③其输出端可能有1V左右的电压显示，此属正常现象，非电源之故障。

④使用完毕后，请放在干燥通风的地方，并保持清洁，若长期不使用需将电源插头拔下后再存放。

⑤对稳压电源进行维修时，必须将输入电源断开。

（三）示波器

示波器是能直观显示被测电路中电压或电流波形的一种电子测量仪器，可测量周期性信号波形的周期（或频率）、脉冲波的脉冲宽度和前后沿时间、同一信号任意两点间的时间间隔、同频率两正弦信号间的相位差、调幅波的调幅系数等各种电参量。借助传感器还能通过示波器观察非电参量随时间的变化过程。根据用途、结构及性能，示波器一般分为通用示波器、多束示波器（或称多线示波器）、取样示波器、记忆与存储示波器、特殊示波器。尽管示波器的型号很多，但基本操作方法和原理大致相同。本节以YB4320G型示波器为例来说明示波器的使用。

1.面板部件功能说明

YB4320G型示波器为双踪示波器，其面板的部件如图4－7所示，示波器面板控制功能见表4－4所示。

图4－7　YB4320G型示波器为双踪示波器

表4－4　示波器面板控制功能表

2.示波器使用方法

（1）峰—峰电压的测量

将信号输入至CH1输入端或CH2输入端插座，将垂直方式置于被选用的通道；调节垂直灵敏度（灵敏度大小用Dy表示）并观察波形，使被显示的波形在垂直方向5DIV左右，将微调顺时针旋到校正位置；调整扫描速度，使之至少显示一个周期的波形。调整垂直移位，使波形底部对齐某一水平坐标线，再调整水平移位，使波形顶部在屏幕中央的y轴上（如图4－8所示）。读出A、B两点在垂直方向的格数Y，按公式Up－p＝YDy计算被测信号的峰—峰电压值。例如图中，示波器垂直灵敏度置50mv/DIV，A、B两点间垂直格数为4.2DIV，则该正弦波的Up－p＝4.2×50mV＝210mV＝0.21V。注意：如果信号输入时使用了10∶1探头，则计算结果需要再乘以10。

图4－8 峰—峰电压的测量

图4－9　直流电压的测量

（2）直流电压的测量

垂直微调旋钮置“校正”位置，输入耦合选“GND”，调节垂直移位，使扫描基线与中央的x轴重合。输入被测直流电压，将耦合改为“DC”，这时扫描基线（就是直流电压的波形）发生垂直位移，调节垂直灵敏度（Dy），使扫描基线偏移在离x轴较远的位置上。读出扫描基线在垂直方向上离x轴的格数y（在x轴上方取正，下方取负），按公式U＝YDy计算被测直流电压值。例如图4－9中，垂直灵敏度为0.2V/DIV，基线在x轴上方2.8DIV处，则直流电压U＝2.8×0.2V＝0.56V。

（3）周期（频率）的测量

将信号从CH1输入端或CH2输入端输入，将扫描速度微调旋钮顺时针旋到“校正”位置，调节垂直灵敏度使波形幅度合适，调整触发电平使波形稳定显示。下面调节扫描速度（扫描速度用S_B表示），使屏幕上显示l～2个周期的信号波形，分别调整垂直移位和水平移位旋钮，使一个周期波对应的A、B两点位于x轴上，利用x轴上标尺测量出两点之间的水平格数X_T，按公式T＝S_BX_T、f＝l/T计算出波形的周期和频率。例如图4－10所示的正弦波，A、B两点的水平距离为XT＝8DIV，测量时扫描速度如果是10μs/DIV，则该正弦波的周期为T＝8×10μs＝80μs，频率为f＝1/80μs＝12.5kHz。测量时，如果使用了水平扩展，则周期要除以10。

图4－10　周期和频率的测量

图4－11　相位差的测量

（4）相位差的测量

相位差的测量与周期的测量都属于时间类测量，方法有类似之处。将两个同频率的正弦波信号分别从CH1输入端、CH2输入端输入，调整每个通道的垂直灵敏度和微调旋钮，使两个波形的显示幅度相同，用垂直移位旋钮移动两个波形到水平标尺中间处；调整扫描速度和微调旋钮，使波形的一个周期在屏幕上显示8DIV，这样水平刻度线上1DIV＝360°/8＝45°。测量两个波形向下（或者向上）过x轴的相邻两点的水平距离（如图4－11中的A、B两点间距离X），按公式Y＝45°X计算出两个正弦波信号的相位差Y。图4－11中，测得两个波形位置相差为1DIV，则按公式可算出两正弦波的相位差＝1×45°＝45°。