第3章　电工电子测量仪表的使用

3.1　指针万用表

指针万用表是一种广泛使用的电子测量仪表，由一只灵敏度很高的直流电流表（微安表）作为表头，以及挡位开关和相关电路组成。指针万用表可以测量电压、电流、电阻，还可以测量电子元器件的好坏。指针万用表的种类很多，使用方法大同小异。本节以MF47型万用表为例进行介绍。

3.1.1　面板介绍　A01指针万用表介绍

MF47型万用表的面板如图3-1所示。从面板上可以看出，指针万用表面板主要由刻度盘、挡位开关、旋钮和插孔等构成。

1．刻度盘

刻度盘用来指示被测量值的大小，由1根表针和6条刻度线组成。刻度盘如图3-2所示。

第1条标有“Ω”字样的为欧姆刻度线。在测量电阻阻值时查看该刻度线。这条刻度线最右端刻度表示的阻值最小，为0，最左端刻度表示阻值最大，为∞（无穷大）。在未测量时表针指在左端无穷大处。

第2条标有“V”（左方）和“mA”（右方）字样的为交、直流电压/直流电流刻度线。在测量交、直流电压和直流电流时都查看这条刻度线。该刻度线最左端刻度表示最小值，

最右端刻度表示最大值，在该刻度线下方标有三组数，它们的最大值分别是250、50和10，当选择不同挡位时，要将刻度线的最大刻度看作该挡位最大量程数值（其他刻度也要相应变化）。如挡位开关置于“50V”挡测量时，表针若指在第2刻度线最大刻度处，表示此时测量的电压值为50V（而不是10V或250V）。

第3条标有“hFE”字样的为三极管放大倍数刻度线。在测量三极管放大倍数时查看这条刻度线。

第4条标有“C（μF）50Hz”字样的为电容量刻度线。在测量电容容量时查看这条刻度线。

第5条标有“L（H）50Hz”字样的为电感量刻度线。在测量电感的电感量时查看该刻度线。

第6条标有“dB”字样的为音频电平刻度线。在测量音频信号电平时查看这条刻度线。

2．挡位开关

挡位开关的功能是选择不同的测量挡位。挡位开关如图3-3所示。

3．旋钮

万用表面板上有两个旋钮：机械校零旋钮和欧姆校零旋钮，见图3-1。

机械校零旋钮的功能是在测量前将表针调到电压/电流刻度线的“0”刻度处。欧姆校零旋钮的功能是在使用电阻挡测量时，将表针调到欧姆刻度线的“0”刻度处。两个旋钮的详细调节方法在后面将会介绍。

4．插孔

万用表面板上有4个独立插孔和一个6孔组合插孔，见图3-1。

标有“+”字样的为红表笔插孔；标有“COM（或−）”字样的为黑表笔插孔；标有“5A”字样的为大电流插孔，当测量500mA～5A范围内的电流时，红表笔应插入该插孔；标有“2500V”字样的为高电压插孔，当测量1000～2500V范围内的电压时，红表笔应插入此插孔。6孔组合插孔为三极管测量插孔，标有“N”字样的3个孔为NPN三极管的测量插孔，标有“P”字样的3个孔为PNP三极管的测量插孔。

3.1.2　使用前的准备工作

指针万用表在使用前，需要安装电池、机械校零和安插表笔。

1．安装电池

在使用万用表前，需要给万用表安装电池，若不安装电池，电阻挡和三极管放大倍数挡将无法使用，但电压、电流挡仍可使用。MF47型万用表需要9V和1.5V两个电池，如图3-4所示，其中9V电池供给×10kΩ使用，1.5V电池供给×10kΩ挡以外的电阻挡和三极管放大倍数测量挡使用。安装电池时，一定要注意电池的极性不能装错。

2．机械校零

在出厂时，大多数厂家已对万用表进行了机械校零，对于某些原因造成表针未调零时，可自己进行机械调零。机械调零过程如图3-5所示。

3．安插表笔

万用表有红、黑两根表笔，在测量时，红表笔要插入标有“+”字样的插孔，黑表笔要插入标有“−”字样的插孔。

3.1.3　测量直流电压　A02用指针万用表测量直流电压

MF47型万用表的直流电压挡具体又分为0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V、1000V和2500V挡。

下面通过测量一节干电池的电压值来说明直流电压的测量操作，如图3-6所示，具体过程如下所述。

第一步：选择挡位。测量前先大致估计被测电压可能的最大值，再根据挡位应高于且最接近被测电压的原则选择挡位，若无法估计，可先选最高挡测量，再根据大致测量值重新选取合适低挡位测量。一节干电池的电压一般在1.5V左右，根据挡位应高于且最接近被测电压的原则，选择2.5V挡最为合适。

第二步：红、黑表笔接被测电压。红表笔接被测电压的高电位处（即电池的正极），黑表笔接被测电压的低电位处（即电池的负极）。

第三步：读数。在刻度盘上找到旁边标有“V”字样的刻度线（即第2条刻度线），该刻度线有最大值分别是250、50、10的三组数对应，因为测量时选择的挡位为2.5V，所以选择最大值为250的那一组数进行读数，但需将250看成2.5，该组其他数值做相应的变化。现观察表针指在“150”处，则被测电池的直流电压大小为1.5V。

补充说明：

①如果测量1000～2500V范围内的电压，则挡位开关应置于1000V挡位，红表笔要插在2500V专用插孔中，黑表笔仍插在“COM”插孔中，读数时选择最大值为250的那一组数。

②直流电压0.25V挡与直流电流50μA挡是公用的，在测直流电压时选择该挡可以测量0～0.25V范围内的电压，读数时选择最大值为250的那一组数，在测直流电流时选择该挡可以测量0～50μA范围内的电流，读数时选择最大值为50的那一组数。

3.1.4　测量交流电压　A03用指针万用表测量交流电压

MF47型万用表的交流电压挡具体又分为10V、50V、250V、500V、1000V和2500V挡。

下面通过测量市电电压的大小来说明交流电压的测量操作，如图3-7所示，具体过程如下所述。

第一步：选择挡位。市电电压一般在220V左右，根据挡位应高于且最接近被测电压的原则，选择250V挡最为合适。

第二步：红、黑表笔接被测电压。由于交流电压无正、负极性之分，故红、黑表笔可随意分别插在市电插座的两个插孔中。

第三步：读数。交流电压与直流电压公用刻度线，读数方法也相同。因为测量时选择的挡位为250V，所以选择最大值为250的那一组数进行读数。现观察表针指在刻度线的“240”处，则被测市电电压的大小为240V。

3.1.5　测量直流电流　A04用指针万用表测量直流电流

MF47型万用表的直流电流挡具体又分为50μA、0.5mA、5mA、50mA、500mA和5A挡。

下面以测量流过灯泡的电流大小为例来说明直流电流的测量操作，直流电流的测量操作如图3-8（a）所示，图3-8（b）为图3-8（a）等效电路测量图，具体过程如下所述。

第一步：选择挡位。灯泡工作电流较大，这里选择直流500mA挡。

第二步：断开电路，将万用表红、黑表笔串接在电路的断开处，红表笔接断开处的高电位端，黑表笔接断开处的另一端。

第三步：读数。直流电流与直流电压公用刻度线，读数方法也相同。因为测量时选择的挡位为500mA挡，所以选择最大值为50的那一组数进行读数。现观察表针指在刻度线27的位置，那么流过灯泡的电流为270mA。

如果流过灯泡的电流大于500mA，则可将红表笔插入5A插孔，挡位仍置于500mA挡。

注意：测量电路的电流时，一定要断开电路，并将万用表串接在电路断开处，这样电路中的电流才能流过万用表，万用表才能指示被测电流的大小。

3.1.6　测量电阻　A05用指针万用表测量电阻

测量电阻的阻值时需要选择电阻挡。MF47型万用表的电阻挡具体又分为×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1kΩ和×10kΩ挡。

下面通过测量一个电阻的阻值来说明电阻挡的使用，如图3-9所示，具体过程如下所述。

第一步：选择挡位。测量前先估计被测电阻的阻值大小，选择合适的挡位。挡位选择的原则是在测量时，尽可能让表针指在欧姆刻度线的中央位置，因为表针指在刻度线中央时的测量值最准确，若不能估计电阻的阻值，可先选高挡位测量，如果发现阻值偏小时，再换成合适的低挡位重新测量。现估计被测电阻阻值为几百至几千欧，选择挡位×100Ω较为合适。

第二～四步：欧姆校零。挡位选好后要进行欧姆校零，欧姆校零过程如图3-9（a）、（b）所示，先将红、黑表笔短路，观察表针是否指到欧姆刻度线的“0”处，若表针未指在“0”处，则可调节欧姆校零旋钮，直到将表针调到“0”处为止，如果无法将表针调到“0”处，则一般为万用表内部电池用旧所致，需要更换新电池。

第五步：红、黑表笔接被测电阻。电阻没有正、负之分，红、黑表笔可随意接在被测电阻两端。

第五步：读数。读数时查看表针在欧姆刻度线所指的数值后，将该数值与挡位数相乘，得到的结果即为该电阻的阻值。在图3-9（c）中，表针指在欧姆刻度线的“15”处，选择挡位为×100Ω，则被测电阻的阻值为15×100Ω＝1500Ω＝1.5kΩ。

3.1.7　万用表使用注意事项

万用表使用时要按正确的方法进行操作，否则会使测量值不准确，重则会烧坏万用表，甚至会触电危害人身安全。

万用表使用时要注意以下事项。

①测量时不要选错挡位，特别是不能用电流或电阻挡来测电压，这样极易烧坏万用表。万用表不用时，可将挡位置于交流电压最高挡（如1000V挡）。

②测量直流电压或直流电流时，要将红表笔接电源或电路的高电位，黑表笔接低电位，若表笔接错会使表针反偏，这时应马上互换红、黑表笔位置。

③若不能估计被测电压、电流或电阻的大小，应先用最高挡，如果高挡位测量值偏小，则可根据测量值大小选择相应的低挡位重新测量。

④测量时，手不要接触表笔金属部位，以免触电或影响测量精度。

⑤测量电阻阻值和三极管放大倍数时要进行欧姆校零，如果旋钮无法将表针调到欧姆刻度线的“0”处，则一般为万用表内部电池用旧，可更换新电池。