用数字万用表测量电路

项目一　万用表的使用

任务一　认识万用表

任务描述

在电工电子技术生产、检测、维修以及日常生活中，会经常使用一种仪表工具——万用表。如何才能选用适合自己实际需要的万用表呢？在选用万用表之前，只有认识了万用表的各种类型、它们的优缺点以及应用领域，才能更好地发挥万用表的功能。

任务分析

万用表在电工电子技术应用中是很重要的一种仪表工具，其种类繁多，外部特征各有不同，本任务就是认识各种类型的万用表，熟悉其优缺点以及实际中的应用。通过对万用表的不同种类、外形结构的认识，在实际应用中能灵活地根据需要选用合适的万用表。

任务实施

万用表又称三用表或多用表，可用来测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻值等，有的万用表还可以用来测量电容、电感、晶体二极管、三极管的某些参数。现在最流行的万用表有指针式万用表和数字式万用表。

活动　认识各种类型的万用表

读一读　万用表主要由表盘（或显示屏）、转换开关、表笔和测量电路（内部）4个部分组成。常用万用表种类、特点见表1-1。

表1-1　常用万用表的种类、特点

续表

技能训练

认一认

指认工作台上各种类型的万用表。

说一说

说出各类型万用表的基本特点，并按要求填入表1-2中。

表1-2　各类型万用表的特点

知识拓展

指针式万用表和数字式万用表的区别

①指针式万用表读取精度较差，但指针摆动的过程比较直观，其摆动速度、幅度有时也能比较客观地反映被测量的大小（如测电视机数据总线（SDL）在传送数据时的轻微抖动）；而数字式万用表精度较高，且读数直接显示为数字，但数字变化的过程看起来很杂乱，不太容易理解。

②指针式万用表内一般有两块电池：一块是低电压的1．5V，另一块是高电压的9V。其红表笔相对黑表笔来说是正端。数字式万用表则常用一块9V的电池。在电阻挡，指针式万用表的表笔输出电流相对数字式万用表来说要大很多，用R×1Ω挡可使扬声器发出响亮的“哒”声，用R×10kΩ挡甚至可以点亮发光二极管（LED）。

③在电压挡，指针式万用表内阻相对数字式万用表表来说比较小，测量精度相比较差。某些高电压微电流的场合甚至无法测准，因为其内阻会对被测电路造成影响（如在测电视机显像管的加速级电压时测量值会比实际值低很多）。数字式万用表电压挡的内阻很大，至少在兆欧级，对被测电路影响很小。但极高的输出阻抗使其易受感应电压的影响，在一些电磁干扰比较强的场合测出的数据可能是虚的。

④在大电流高电压的模拟电路测量中适合选用指针式万用表，如电视机、音响功放。在低电压小电流的数字电路测量中适合用数字式万用表，如BP机、手机等。

学习评价

表1-3　任务一学习评价表

任务二　使用指针式万用表

任务描述

指针式万用表是电子产品生产、维修中常见的电子检测仪表，用来检测各种电子元器件性能好坏，从而充分发挥电子元器件在电子产品中的作用。只有认识、了解了指针式万用表结构及功能，学会了指针式万用表对各种电量的测量方法以后，才能在以后的实际工作生活中更灵活地运用，为以后的学习和工作打下坚实的基础。

任务分析

指针式万用表种类很多，本任务主要利用MF47型万用表来认识指针式万用表的基本结构。通过具体电量测试学习指针式万用表的基本操作方法及使用注意事项，从而学会正确使用指针式万用表。

任务实施

本次任务主要是对学生进行分组实训，通过项目教学法让学生知道万用表的基本结构、使用方法以及注意事项，使学生学会正确使用MF47型指针式万用表。

活动一　指针式万用表的基本结构

看一看　指针式万用表的结构

1．MF47型万用表的外观

MF47型万用表是一种灵敏度高、量程多的便携式万用表。MF47型万用表的外观如图1-1所示。

图1-1　MF47型万用表外观

2．MF47型万用表组成结构

MF47型万用表组成结构见表1-4。

表1-4　指针式万用表结构说明

3．表盘说明

MF47型万用表的表盘如图1-2所示。

图1-2　MF47型万用表表盘

（1）刻度线

表盘由多种刻度线以及带有说明作用的各种符号组成。只有正确理解各种刻度线的读数方法，才能熟练、准确地使用好万用表。表盘刻度线介绍见表1-5。

表1-5　表盘各刻度线介绍

（2）表盘符号

MF47型指针式万用表上有很多符号，各符号的意义见表1-6。

表1-6　表盘各符号意义

活动二　指针式万用表的使用

学一学　万用表使用方法

正确使用指针式万用表对万用表的寿命、保养以及安全是很重要的，也对能否正确使用万用表来测量电阻、电压、电流等至关重要。万用表使用方法见表1-7。

表1-7　万用表使用方法

续表

万用表使用注意事项

①进行测量前，先检查红、黑表笔连接的位置是否正确。红色表笔接到红色接线柱或标有“＋”号的插孔内，黑色表笔接到黑色接线柱或标有“－”号的插孔内，不能接反；否则，在测量直流电量时会因正负极的反接而使指针反转，损坏表头部件。

②在表笔连接被测电路之前，一定要查看所选挡位与测量对象是否相符；否则，误用挡位和量程，不仅得不到测量结果，而且还会损坏万用表。一般情况下，万用表损坏就是上述原因造成的。

③测量时，须用右手握住两支表笔，手指不要触及表笔的金属部分和被测元器件。

④测量中若需转换量程，必须在表笔离开电路后才能进行，否则选择开关转动产生的电弧易烧坏选择开关的触点，造成接触不良的事故。

⑤在实际测量中，经常要测量多种电量，每一次测量前要注意根据每次测量任务把选择开关转换到相应的挡位和量程。

⑥万用表测试结束以后，一定要将转换开关置于“OFF”挡或交流电压最大挡。

技能训练

说一说

说出工作台上的MF47型指针式万用表的各部分结构以及各结构的作用，并按要求填入表1-8中。

表1-8　MF47型万用表的结构及作用

练一练

选择一些电阻、交直流电源用指针式万用表进行测量，并将测量结果填入表1-9—表1-12。

表1-9　电阻的测量

表1-10　直流电流的测量

表1-11　直流电压的测量

表1-12　交流电压的测量

知识拓展

指针式万用表的选购

选购指针式万用表主要从3个方面考虑：

1．外观和机械性能

首先根据自身需要选择万用表体积的大小，表盘最好是玻璃的，因玻璃透明度很好，并且不易被磨损。在检查机械结构时要注意：

①平衡性。万用表平着放、立着放，指针静止的位置差别越小越好。

②阻尼特性。指针摆动时应平稳、缓慢。

③转换开关旋转时，要清脆有力，定位要准确。

2．万用表的挡位设置

万用表的挡位设置越多，它的功能也越强。一般的万用表都设有欧姆挡、直流电压挡、交流电压挡、直流电流挡及晶体管的放大倍数等。如果万用表设有交流电流挡，说明此万用表性能较好。

3．测试万用表的准确度

测试万用表的准确度时主要是测直流电压低压挡和电阻各挡就能基本判断出万用表的准确程度。其方法是：准备一只1．5V的干电池（事先用标准电压表测出其准确值），然后用欲购万用表的直流电压低压挡（如2．5V挡）测出该节电池的数值。如果所测出数值与事先测出的数值差不多，说明此万用表表的直流电压挡准确度高。再准备3只精密阻值分别为100Ω，10kΩ，100kΩ的电阻器，用此万用表的R×1Ω，R×10Ω挡测100Ω的电阻器；用R×100Ω，R×1kΩ挡测10kΩ的电阻器；用R×10kΩ挡测100kΩ的电阻器，如果各挡测出的数值与电阻器的标称值差不多，说明欲购万用表电阻挡准确度高。

学习评价

表1-13　任务二学习评价表

任务三　使用数字式万用表

任务描述

在电子产品生产、检测中，有时需要更直观清晰地读出测量数据，这时可以选用数字式万用表。数字式万用表与指针式万用表相比，具有精确度高、显示直观清晰、测试功能齐全、便于携带等优点，最大优点是能直接读出测量数据。通过对数字式万用表的介绍，了解数字式万用表的基本结构、使用方法以及注意事项，使数字式万用表的功能得以更好地利用。

任务分析

本任务是利用UT-30D数字式万用表来认识数字式万用表的结构，通过具体电量测试学习数字式万用表的基本操作方法及注意事项，从而学会数字式万用表的使用。

任务实施

通过对数字式万用表实物讲解以及实训操作，掌握数字式万用表的正确使用方法。本任务以UT-30D数字式万用表为例进行介绍。

活动一　数字式万用表的结构

看一看　UT-30D数字万用表外观，如图1-3所示。

图1-3　数字万用表外观

读一读　UT-30D数字万用表面板说明见表1-14。

表1-14　面板说明

活动二　数字式万用表的使用

学一学　数字式万用表的使用方法见表1-15。

表1-15　数字式万用表使用方法

续表

续表

提示

①测量前，先检查红、黑表笔连接的位置是否正确。红色表笔接到标有“V／Ω／mA”的插孔内，黑色表笔接到标有“COM”插孔内。

②在表笔连接被测电路或被测物之前，一定要查看所选挡位与测量对象是否相符。

③测量时，手指不要触及表笔的金属部分和被测元器件。

④测量中若需转换量程，必须在表笔离开被测电路或被测物后才能进行，否则选择开关转动产生的电弧易烧坏选择开关的触点，造成接触不良的事故。

⑤在实际测量中，经常要测量多种电量，每一次测量前要注意根据每次测量任务把选择开关转换到相应的挡位和量程。

⑥显示器只显示“1”，表示量程选择偏小，转换开关应置于更高量程。

⑦测量完毕，转换开关应置于“OFF”挡。

技能训练

说一说

说出工作台上UT-30D数字式万用表的结构以及各结构的作用，并按要求填入表1-16中。

表1-16　UT-D30型数字式万用表的结构及作用

练一练

选择一些电阻、交直流电源用数字式万用表进行测量，并将测量结果填入表1-17—表1-20。

表1-17　电阻的测量

表1-18　直流电流的测量

表1-19　直流电压的测量

表1-20　交流电压的测量

知识拓展

数字万用表

数字万用表经过了漫长的发展历史。早期的数字万用表使用磁石偏转指针的表盘，与经典的电流计相同，现代的数字万用表则采用LCD或VFD（真空荧光显示器，Vacuum FluorescentDisplay）提供的数字显示。

有的模拟万用表使用真空管来放大输入的信号，这种设计的万用表也被称为真空管伏特计（VacuumTubeVoltMeters，VTVM）或真空管万用表（VacuumTubeMultiMeters，VT-MM）。现代万用表已全部数字化，并被专称为数字万用表（DigitalMultiMeter，DMM）。在这种设备中，被测量信号被转换成数字电压并被数字的前置放大器放大，然后由数字显示屏直接显示该值，这样就避免了在读数时视差带来的偏差。

目前，国产RIGOLDM3000是一台高精度数字万用表，它有非常高的精度和准确度，达到5位半以上，有更多的测量功能，高速高精度的数据采集，具有集成各种通信接口（见图1-4）。

图1-4　RIGOLDM3000数字万用表

数字万用表测试位数决定了表的精度和价格，一般3位半数字万用表的价格小于50元，而6位半数字万用表的价格大于2000元。

学习评价

表1-21　　任务三学习评价表

项目技能考核评价标准

万用表的使用技能考核评价标准表