使用技巧

万用表使用技巧

万用表各挡量程选择及测量误差分析

用万用表进行测量时会带来一定的误差。这些误差有些是仪表本身的准确度等级所允许的最大绝对误差。有些是调整、使用不当带来的人为误差。正确了解万用表的特点以及测量误差产生的原因,掌握正确的测量技术和方法,就可以减小测量误差。

  人为读数误差是影响测量精度的原因之一。它是不可避免的,但可以尽量减小。因此,使用中要特别注意以下几点:1测量前要把万用表水平放置,进行机械调零;2读数时眼睛要与指针保持垂直;3测电阻时,每换一次挡都要进行调零。调不到零时要更换新电池;4测量电阻或高压时,不能用手捏住表笔的金属部位,以免人体电阻分流,增大测量误差或触电;5在测量RC电路中的电阻时,要切断电路中的电源,并把电容器储存的电泄放完,然后再进行测量。在排除了人为读数误差以后,我们对其他误差进行一些分析。

  1.万用表电压、电流挡量程选择与测量误差

  万用表的准确度等级一般分为0.1、0.5、1.5、2.5、5等几个等级。直流电压、电流,交流电压、电流等各挡,准确度(精确度)等级的标定是由其最大绝对允许误差 △X与所选量程满度值的百分数表示的。以公式表示:A%=(△X/满度值)×100%…… 1
  (1)采用准确度不同的万用表测量同一个电压所产生的误差
  例如:有一个10V标准电压,用100V挡、0.5级和15V挡、2.5级的两块万用表测量,问哪块表测量误差小?
  解:由1式得:第一块表测:最大绝对允许误差
  △X1=±0.5%×100V=±0.50V。
  第二块表测:最大绝对允许误差
  △X2=±2.5%×l5V=±0.375V。
  比较△X1和△X2可以看出:虽然第一块表准确度比第二块表准确度高,但用第一块表测量所产生的误差却比第二块表测量所产生的误差大。因此,可以看出,在选用万用表时,并非准确度越高越好。有了准确度高的万用表,还要选用合适的量程。只有正确选择量程,才能发挥万用表潜在的准确度。
  (2)用一块万用表的不同量程测量同一个电压所产生的误差
  例如:MF-30型万用表,其准确度为2.5级,选用100V挡和25V挡测量一个23V标准电压,问哪一挡误差小?
  解:100V挡最大绝对允许误差:
  X(100)=±2.5%×100V=±2.5V。
  25V挡最大绝对允许误差:△X(25)=±2.5%×25V=±0.625V。由上面的解可知:
  用100V挡测量23V标准电压,在万用表上的示值在20.5V-25.5V之间。用25V挡测量23V标准电压,在万用表上的示值在22.375V-23.625V之间。由以上结果来看,△X(100)大于△X(25),即100V挡测量的误差比25V挡测量的误差大得多。因此,一块万用表测量不同电压时,用不同量程测量所产生的误差是不相同的。在满足被测信号数值的情况下,应尽量选用量程小的挡。这样可以提高测量的精确度。
  (3)用一块万用表的同一个量程测量不同的两个电压所产生的误差
  例如:MF-30型万用表,其准确度为2.5级,用100V挡测量一个20V和80V的标准电压,问哪一挡误差小?
  解:最大相对误差:△A%=最大绝对误差△X/被测标准电压调×100%,100V挡的最大绝对误差△X(100)=±2.5%×100V=±2.5V。
  对于20V而言,其示值介于17.5V-22.5V之间。其最大相对误差为:A(20)%=(±2.5V/20V)×100%=±12.5%。
  对于80V而言,其示值介于77.5V-82.5V之间。其最大相对误差为:
  A(80)%=±(2.5V/80V)×100%=±3.1%。
  比较被测电压20V和80V的最大相对误差可以看出:前者比后者的误差大的多。因此,用一块万用表的同一个量程测量两个不同电压的时候,谁离满挡值近,谁的准确度就高。所以,在测量电压时,应使被测电压指示在万用表量程的2/3以上。只有这样才能减小测量误差。

  2.电阻挡的量程选择与测量误差

  电阻挡的每一个量程都可以测量0~∞的电阻值。欧姆表的标尺刻度是非线性、不均匀的倒刻度。是用标尺弧长的百分数来表示的。而且各量程的内阻等于标尺弧长的中心刻度数乘倍率,称作“中心电阻”。也就是说,被测电阻等于所选挡量程的中心电阻时,电路中流过的电流是满度电流的一半。指针指示在刻度的中央。其准确度用下式表示:
  R%=(△R/中心电阻)×100%……2
  (1)用一块万用表测量同一个电阻时,选用不同的量程所产生的误差
  例如:MF-30型万用表,其Rxl0挡的中心电阻为250Ω;R×l00挡的中心电阻为2.5kΩ。准确度等级为2.5级。用它测一个500Ω的标准电阻,问用R×l0挡与R×100挡来测量,哪个误差大?解:由2式得:
  R×l0挡最大绝对允许误差△R(10)=中心电阻×R%=250Ω×(±2.5)%=±6.25Ω。用它测量500Ω标准电阻,则500Ω标准电阻的示值介于493.75Ω~506.25Ω之间。最大相对误差为:±6.25÷500Ω×100%=±1.25%。
  R×l00挡最大绝对允许误差△R(100)=中心电阻×R%2.5kΩ×(±2.5)%=±62.5Ω。用它测量500Ω标准电阻,则500Ω标准电阻的示值介于437.5Ω~562.5Ω之间。最大相对误差为:±62.5÷500Ω×100%=±10.5%。
  由计算结果对比表明,选择不同的电阻量程,测量产生的误差相差很大。因此,在选择挡位量程时,要尽量使被测电阻值处于量程标尺弧长的中心部位。测量精度会高一些。

用万用表判断电容器质量


视电解电容器容量大小,通常选用万用表的R×10、R×100、R×1K挡进行测试判断。红、黑表笔分别接电容器的负极(每次测试前,需将电容器放电),由表针的偏摆来判断电容器质量。若表针迅速向右摆起,然后慢慢向左退回原位,一般来说电容器是好的。如果表针摆起后不再回转,说明电容器已经击穿。如果表针摆起后逐渐退回到某一位置停位,则说明电容器已经漏电。如果表针摆不起来,说明电容器电解质已经干涸推失去容量。

  有些漏电的电容器,用上述方法不易准确判断出好坏。当电容器的耐压值大于万用表内电池电压值时,根据电解电容器正向充电时漏电电流小,反向充电时漏电电流大的特点,可采用R×10K挡,对电容器进行反向充电,观察表针停留处是否稳定(即反向漏电电流是否恒定),由此判断电容器质量,准确度较高。黑表笔接电容器的负极,红表笔接电容器的正极,表针迅速摆起,然后逐渐退至某处停留不动,则说明电容器是好的,凡是表针在某一位置停留不稳或停留后又逐渐慢慢向右移动的电容器已经漏电,不能继续使用了。表针一般停留并稳定在50-200K刻度范围内。

如何借助万用表检测可控硅

可控硅分单向可控硅和双向可控硅两种,都是三个电极。单向可控硅有阴极(K)、阳极(A)、控制极(G)。双向可控硅等效于两只单项可控硅反向并联而成。即其中一只单向硅阳极与另一只阴极相边连,其引出端称T2极,其中一只单向硅阴极与另一只阳极相连,其引出端称T2极,剩下则为控制极(G)。

  1、单、双向可控硅的判别:先任测两个极,若正、反测指针均不动(R×1挡),可能是A、K或G、A极(对单向可控硅)也可能是T2、T1或T2、G极(对双向可控硅)。若其中有一次测量指示为几十至几百欧,则必为单向可控硅。且红笔所接为K极,黑笔接的为G极,剩下即为A极。若正、反向测批示均为几十至几百欧,则必为双向可控硅。再将旋钮拨至R×1或R×10挡复测,其中必有一次阻值稍大,则稍大的一次红笔接的为G极,黑笔所接为T1极,余下是T2极。

  2、性能的差别:将旋钮拨至R×1挡,对于1~6A单向可控硅,红笔接K极,黑笔同时接通G、A极,在保持黑笔不脱离A极状态下断开G极,指针应指示几十欧至一百欧,此时可控硅已被触发,且触发电压低(或触发电流小)。然后瞬时断开A极再接通,指针应退回∞位置,则表明可控硅良好。

  对于1~6A双向可控硅,红笔接T1极,黑笔同时接G、T2极,在保证黑笔不脱离T2极的前提下断开G极,指针应指示为几十至一百多欧(视可控硅电流大小、厂家不同而异)。然后将两笔对调,重复上述步骤测一次,指针指示还要比上一次稍大十几至几十欧,则表明可控硅良好,且触发电压(或电流)小。

  若保持接通A极或T2极时断开G极,指针立即退回∞位置,则说明可控硅触发电流太大或损坏。可按图2方法进一步测量,对于单向可控硅,闭合开关K,灯应发亮,断开K灯仍不息灭,否则说明可控硅损坏。

  对于双向可控硅,闭合开关K,灯应发亮,断开K,灯应不息灭。然后将电池反接,重复上述步骤,均应是同一结果,才说明是好的。否则说明该器件已损坏。

用万用表判断扬声器的正负极

  首先,把指针式万用表拨到直流0~5mA挡,然后将两表笔分别接在待测扬声器的两个焊片上。用手轻按扬声器的纸盆,观察万用表指针的摆动方向,若指针正向偏转,则红表笔接的是扬声器负极,黑表笔接的是扬声器正极。反之,红表笔接的是正极,黑表笔接的是负极。

用万用表判断压电陶瓷的好坏

  压电陶瓷是一种人工合成的压电材料。当受到外界压力时,两面会产生电荷,电荷量与压力成正比,这种现象称为压电效应。压电陶瓷具有压电效应,即在外电场作用下,会产生形变,所以压电陶瓷片可用作发声元件。

  利用压电陶瓷片的压电效应,可用万用表判断其好坏。

  将压电陶瓷片的两极引出两根导线,然后把陶瓷片平放到桌子上,将两根引线分别接至万用表两表笔上,把万用表拨至最小电流挡,然后用铅笔橡皮头轻按陶瓷片,若万用表指针明显摆动,说明陶瓷片完好,否则,说明已损坏。

万用表在家电维修中的使用

使用万用表需要注意:
   1).识别万用表各档的功能.
   2).测量三---四个电阻并记录.
   3).测交流电压并记录.
   4).测量直流电压并记录.

  万用表:主要用来测量交流直流电压.电流.直流电阻, 及晶体管电流放大位数等.现在常见的主要有数字式万用表和机械万用表两种.

  1)数字式万用表
  在万用表上会见到象图中所示的转换旋钮,旋钮所指的是次量的档位.
   V~:表示的是测交流电压的档位.
   V-:表示的是测直流电压档位.
   MA:表示的是测直流电压的档位.
   Ω(R):表示的是测量电阻的档位.
   HFE:表示的是测量电阻的档位.
  万用表的红笔表示接外电路正极,黑笔表示接外电路负极.
优点:防磁.读数方便,准确(数字显示)......

  2)机械式万用表
  机械式万用表的外观和数字表有一定的区别, 但它们俩的转挡旋钮是差不多的,档位也基本相同.

  在机械表上会见到有一个表盘如图,表盘上有八条刻度尺:
   标有"Ω"标记的是测电阻时用的刻度尺.
   标有"~"标记的是测交直流电压.直流电流时用的度尺刻.
   标有"HFE"标记的是测三极管时用的刻度尺.
   标有"LI"标记的是测量负载的电流.电压的刻度尺.
   标有"DB"标记的是测量电平的刻度尺.

  3)万用表的使用
  ①数字式万用表:测量前先打到测量的档位,要注意的是档位上所标的是量程,即最大值.
  ②机械式万用表:测量电流 电压的方法与数学式相同,但测电阴时,读数要乘以档位上的数值才是测量值.例如:现在打的档位是"X100"读数是200,测量传题是200X100=20000Ω=20K,表盘上"Ω"尺是从左到右,从大到小,而其它的是从左到右,从小到大

  4).注意事项:
  ①调"零点"(机械表才有),在使用表前,先要看指针是指在左端"零位"上, 如果不是,则应小改锥慢慢旋表壳中央的"起点零位"校正螺丝,使指针指在零位上.
  ②万用表使用时应水平放置(机械才有)
  ③测试前要确定测量内容,将量程转换旋钮旋到所示测量的相应档位上,以免烧毁表头,如果不知道被测物理量的大小,要先从大量程开始试测.
  ④表笔要正确的插在相应的插口中.
  ⑤测试过程中,不要任意旋转档位变换旋钮.
  ⑥使用完毕后, 一定要将不用表档位变换旋钮调到交流电压的最大量程档位上.
  ⑦测直流电压电流时,要注意电压的正、负极,电流的流向,与表笔相接 (时)正确.

正确选择万用表

精度引用误差就是仪表的基本误差,只有它才能代表仪表的精度。

根据国家标准GB776-76的规定,电工仪表的精度等级分为七级,它们与引用误差的关系列于表1中。

   表1
精度等级
0.1
0.2
0.5
1.0
1.5
2.5
5.0
引用误差(%)
±0.1
±0.2
±0.5
±1.0
±1.5
±2.5
±5.0

  精度等级在万用表度盘上的表示形式及意义参见表2。

   表2(表中以2.5级为例)

  通常精度为0.l、0.2级的仪表作为标准仪表或用于精密测量;0.3-1.0级为电气工作实验用。万用表的精度范围在1.0-2.5级。1.0-1.5级为高精度万用表(如 MF18、MF12等),价格相应较高;一般万用表多为2.5级(如 MF30)。

灵敏度

  灵敏度是表示仪表对微弱能量作出反应程度大小的技术指标。由于驱动仪表测量机构偏转的能量是取自被测电路中的电流,所以,如果仪表指针较大幅度的偏转而用了较小的能量,它的灵敏度也就较高。
  万用表的灵敏度可分为直流电压灵敏度、交流电压灵敏度和表头灵敏度三个指标。其中直流电压灵敏度是主要指标。交流电压灵敏度由于表路设计因素,一般低于直流电压灵敏度。它们被分别以每伏多少欧(Ω/V)标印在表度盘上,使我们一目了然。表头灵敏度是表明表头的满度电流值,还包括表头内阻和线性两个指标,是计算表路的依据,同时也决定着整个万用表的电压灵敏度;其中表头内阻是指表针动圈和上、下两组游丝电阻值之和;线性是指通过表头的电流强度与表针偏转幅度相互一致性的程度,作为表盘刻度绘制的依据。在此重点介绍万用表的直流电压灵敏度。
  大家知道,电压表作测量时,是与被测两点间并联的,由于电压表内阻的存在,就相当于在被测两点间并联了一只电阻,使被测两点间总阻抗降低;又加上它对电路的分流作用,使测得的电压值比实际值偏低。因此,在作电压测量时,要求万用表有较大的内阻(即灵敏度Ω/V数要高),以减小这种误差。
  例如,MF30万用表直流电压挡的各量程为 0-1-5-25-100-500V,度盘上标有 20000Ω/V,则 1V量程内阻为20kΩxl=20kΩ;5V量程内阻为20kΩx5=100kΩ,以此类推。