指针式万用表内部结构是怎样的?具有什么功能?
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万用表又称多用表,是强弱电维修不可或缺的仪表,无线电维修、电脑主板维修等都离不开它。万用表基本功能有交直流电压、直流电流和电阻等。万用表按显示方式分为指针式机械万用表和数字万用表。先来简单介绍机械式万用表。下图是上世纪广泛使用的,500型万用表。
下面来认识一下各部分,以现在常见的入门级MF47型万用表为例。最常用的功能基本就是电压、电流和电阻,一般的维修中电阻档使用频率最高。
功能切换区
万用表的各种功能通过切换旋钮来选择,下图是各功能区的功能和量程。主要有直流电压、交流电压、直流电流和电阻等。日常的使用90%以上都是围绕电压和电阻,因此我们只要学会使用电压电流和电阻的测量就可以了。
测量表针插孔介绍,基本上所有的万用表都有四个插孔,每次测量都是选择两个插孔插入插针。对于MF47型万用表,四个插孔分别是地、正极、直流10A和交流2500V。具体通过下图来认识一下。注意:各插孔要配合功能旋钮来使用。
机械调零
在使用万用表测量之前,先看指针是否指向左边0刻度位置,否则需要调节旋钮,使指针指向左侧0刻度处。
直流电压和电流
测量直流电压时,黑色表笔(负极)插在com口(地),红色表笔(正极)插在正极插孔,旋转功能旋钮到直流电压选取,选择合适量程,不清楚直流电压时先选择最大的量程,然后红表笔接待测电压正极,黑色表笔接待测负极,从表盘上读数。
注意测量直流电流时,要把万用表串联在电路中,使电流从红色表笔流入万用表。
注意读取时要转换到正确数据,如选择直流500V量程,则读取第二行数据再乘以10就是最后读数。 测量时尽量让表针读数在表盘中央位置左右,这时候既便于读数,结果也更准确。
如果表针在表盘很靠左,说明选择的量程太大,通过功能旋钮切换到较小量程。
交流电压
交流电压的测量和直流电压一样,功能旋钮旋转到需要的量程,不过交流电压表笔不分正负极,两个表笔接在待测电压两端就可以。测量2500V交流电压时,红色表笔插2500V专用插孔,功能旋钮调节到交流最大量程。读数时选择第二行刻度。
特别注意,交流10V要读取第三行红色刻度。
指针式万用表表头是一个直流电流表,因此测量的电阻、电压和电流都要经过万用表的内部电路转换成驱动电流表的电流。电流表的内部结构如图所示,其指示部分是将一个绕在磁场中的线圈与指针连在一起,有电流流过线阐,线圈就会转动。
(电流表内部结构图)
当电流流过线圈使其转动时,转动的角度与电流大小成正比,根据电磁感应的左手定则,当有电流流过位于磁场中的导体时,导体会受到电磁力的作用而运动,而根据这一原理制成了电流表。
1.指针式万用表的内部电路结构:
指针式万用表主要是利用一只灵敏的磁电式直流电流表作表头,当微小电流通过表头时,就会有电流指示。此外在万用表中还设有分流器(用以扩大电流的测量范围),倍率器(用以扩大电压的测量范围),整流器(将交流变成直流)、电池(为测量电阻时提供电源)及功能旋钮等部分,下图为指针式万用表的电路组成示意图。
2.指针式万用表的工作原理
使用指针式万用表测量电阻、电流、电压时,万用表的内部电路结构会有相应的变化,检测直流电压时指针式万用表的内部电路状态下图所示。从图中可见万用表在量程100V时,表内部电阻为3个电阻和表头电阻之和,约为2MQ,相当于2kO/V,吋见万用表的内阻很高,一般测量不会对被测电压产生影响。在测量电压时流入万用表内的电流很小。
直流电压的测量状态
检测交流电压时指针式万用表的内图电路图所示,交流电压加到万用表两端子间,在表内设有桥式整流电路,将交流信号变成直流电流后再驱动表头。
交流电压的测量状态
检测电阻时指针式万用表的内部电路状态如图示。在测量电阻时,需利用万用表内部的电池,为电阻送入电流,经电阻后再送入万用表,电阻值小通过的电流会大,电阻值大通过的电流则小,其表内还设有分流电阻,使流过电流表的电流值与被测电阻值成比例。电流表的指针偏摆角度与被测电阻的值相对应。