第2章萬用表的使用2.1概述

2.2指針式萬用表

2.3數(shù)字萬用表2.4萬用表的工作原理

2.1概述

萬用表是一種多功能、多量程的便攜式電子電工儀表。一般的萬用表可以測量直流電流、直流電壓、交流電流、交流電壓和電阻等，有些萬用表還可測量電容、電感、功率、晶體管共射極直流放大系數(shù)等。萬用表是電子電工專業(yè)必備的儀表之一。

萬用表一般可分為指針式萬用表(模擬萬用表)和數(shù)字萬用表兩種。

2.2指針式萬用表

圖2-1所示為MF-47型指針式萬用表的面板結(jié)構(gòu)與實(shí)物圖。

指針式萬用表的形式很多，但基本結(jié)構(gòu)是類似的。指針式萬用表的結(jié)構(gòu)主要由表頭、功能轉(zhuǎn)換開關(guān)(又稱選擇開關(guān))、測量線路等三部分組成。圖2-1MF-47型指針式萬用表

2.2.1指針式萬用表面板簡介

1．基本組成

(1)表頭。指針式萬用表的表頭通常采用高靈敏度的磁電式機(jī)構(gòu)，是測量的顯示裝置；它實(shí)際上是一個靈敏電流計。表頭上的表盤印有多種符號、刻度線和數(shù)值。符號A-V-Ω表示這只電表是可以測量電流、電壓和電阻的多用表，如圖2-2所示。圖2-2指針式萬用表表盤

MF-47型指針式萬用表的表盤上印有六條刻度線，第一條專供測電阻用，其右端標(biāo)有“Ω”，右端為零，左端為∞，刻度值分布是不均勻的；第二條供測量交/直流電壓、電流之用，符號“—”或“DC”表示直流，“～”或“AC”表示交流，“～”表示交流和直流共用的刻度線；第三條供測量晶體管放大倍數(shù)用；第四條供測量電容用；第五條供測量電感用；第六條供測量音頻電平用。

刻度盤上裝有反光鏡，以消除視差。

另外表盤上還有一些表示表頭參數(shù)的符號，如DC20kΩ/V、AC9kΩ/V等。表頭上還設(shè)有機(jī)械零位調(diào)整旋鈕(螺釘)，用以校正指針在左端指向零位。

(2)功能轉(zhuǎn)換開關(guān)。指針式萬用表的功能轉(zhuǎn)換開關(guān)是一個多擋位的旋轉(zhuǎn)開關(guān)，用來選擇被測電量的種類和量程(或倍率)。一般的指針式萬用表測量項(xiàng)目包括：“mA”(直流電流)、“V-”(直流電壓)、“V～”(交流電壓)、“Ω”(電阻)。每個測量項(xiàng)目又劃分為幾個不同的量程(或倍率)以供選擇。

(3)測量線路。測量線路將不同性質(zhì)和大小的被測電量轉(zhuǎn)換為表頭所能接受的直流電流。MF-47型指針式萬用表可以測量直流電流、直流電壓、交流電壓和電阻等多種電量。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到直流電流擋時，可分別與5個接觸點(diǎn)接通，用于500mA、50mA、5mA、0.5mA和50μA量程的直流電流測量。同樣，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到歐姆擋時，可用×1、×10、×100、×1kΩ、×10kΩ倍率分別測量電阻；當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到直流電壓擋時，可用于0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V和1000V量程的直流電壓測量；當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到交流電壓擋時，可用于10V、50V、250V、500V、1000V量程的交流電壓測量；當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到C、L、dB時，可進(jìn)行電容量、電感量、電平的測量，等等。

2．表筆和表筆插孔

指針式萬用表的表筆分為紅、黑兩只，如圖2-3所示。使用時應(yīng)將紅色表筆插入標(biāo)有“+”號的插孔中，黑色表筆插入標(biāo)有“-”號的插孔中。另外MF-47型指針式萬用表還提供2500V交/直流電壓擴(kuò)大插孔以及5A的直流電流擴(kuò)大插孔，使用時分別將紅表筆移至對應(yīng)插孔中即可。

另外，面板上還具備晶體管測量插孔。圖2-3萬用表表筆2.2.2指針式萬用表的使用

1.電壓擋的使用

1)測量直流電壓

測量直流電壓時，先將面板上的功能轉(zhuǎn)換開關(guān)置“V”擋，再按以下步驟進(jìn)行：

(1)選擇合適的量程：電壓擋合適量程的標(biāo)準(zhǔn)是指針盡量指在刻度盤滿偏刻度的2/3以上位置。若不清楚電壓大小，應(yīng)先用最高電壓擋試觸測量，后逐漸換用低電壓擋直到找到合適的量程為止。

(2)測量方法：將萬用表并接到被測電路的兩端，紅表筆接高電位，黑表筆接低電位，如圖2-4所示。=圖2-4直流電壓的測量

(3)正確讀數(shù)：選擇合適的刻度線以讀取實(shí)測數(shù)值，刻度線的選擇應(yīng)據(jù)所測電壓值的大小進(jìn)行選擇。從刻度線讀取的數(shù)與實(shí)測數(shù)是兩個概念，兩者有時相同，有時不相同。當(dāng)讀數(shù)不相同時其實(shí)測的數(shù)值為

實(shí)測數(shù)值?=?讀取的刻度數(shù)?×?分度值

讀數(shù)時，視線應(yīng)正對指針，即只能看見指針實(shí)物而不能看見指針在弧形反光鏡中的像所讀出的值。

(4)高電壓測量：當(dāng)測量高電壓時，應(yīng)將表筆插入標(biāo)有高電壓數(shù)值的插孔內(nèi)，量程開關(guān)應(yīng)置于相應(yīng)的位置。即如果被測的直流電壓大于1000V時，則可將1000V擋擴(kuò)展為2500V擋。方法很簡單，轉(zhuǎn)換開關(guān)置1000V量程，紅表筆從原來的“+”插孔中取出，插入標(biāo)有2500V的插孔中即可測量2500V以下的高電壓了。

(5)若要測量電視機(jī)回掃變壓器輸出端25kV左右的高壓，則應(yīng)采用與萬用表相匹配的高壓探頭進(jìn)行測量。

2)測量交流電壓

測量交流電壓時，先將面板上的功能轉(zhuǎn)換開關(guān)置“～”擋，如圖2-5所示。

測量交流電壓與測量直流電壓的方法基本相同，但應(yīng)考慮被測交流電壓的頻率不得超過指針式萬用表所允許的頻率范圍，表筆無極性選擇，頻率測量范圍為40Hz～400Hz。V圖2-5交流電壓的測量

3)使用注意事項(xiàng)

(1)在使用指針式萬用表之前，應(yīng)先進(jìn)行“機(jī)械調(diào)零”，即在沒有被測電量時，使萬用表指針指在零電壓或零電流的位置上。

(2)在使用指針式萬用表的過程中，不能用手去接觸表筆的金屬部分，這樣一方面可以保證測量準(zhǔn)確，另一方面也可以保證人身安全。

(3)在測量某一電量時，不能在測量時換擋，尤其是在測量高電壓或大電流時，更應(yīng)注意，否則會使萬用表毀壞。如需換擋，應(yīng)先斷開表筆，換擋后再去測量。

(4)指針式萬用表在使用時，注意放置，以免造成誤差。同時，還要注意到避免外界磁場對萬用表的影響。

(5)指針式萬用表使用完畢，應(yīng)將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于交流電壓的最大擋；如果長期不使用，還應(yīng)將萬用表內(nèi)部的電池取出來，以免電池腐蝕表內(nèi)其他器件。

2.電流擋的使用

1)直流電流的測量

測量直流電流時，先將面板上的功能轉(zhuǎn)換開關(guān)置“mA”擋，如圖2-6所示。

(1)測量方法：測量電流時應(yīng)將指針式萬用表串聯(lián)到被測電路中。串聯(lián)時應(yīng)使被測電流從紅表筆流入，從黑表筆流出。也就是說紅表筆接被測電路的正極，黑表筆接被測電路的負(fù)極。圖2-6直流電流的測量

(2)量程選擇：測量直流電流時要根據(jù)被測電流的大小選擇合適的量程。如不知被測電流的大小，應(yīng)選用最大的電流量程擋進(jìn)行試測，待測到大概范圍之后，再選擇合適的量程。

(3)正確讀數(shù)：使用指針式萬用表測量直流電流時，選擇表盤刻度線同測量電壓一樣，都是第二道(第二道刻度線的右邊有mA符號)。

(4)大電流的測量：當(dāng)測量的電流大于500mA時，可選用5A擋。

(5)操作方法：轉(zhuǎn)換開關(guān)置500mA擋量程，紅表筆從原來的“+”插孔中取出，插入萬用表右下角標(biāo)有“5A”的插孔中即可測5A以下的大電流了。

2)交流電流的測量

交流電流的測量方法與測量直流電流的方法基本相同，只是不考慮指針式萬用表表筆的極性，仍是將萬用表串入被測電路。

3)指針式萬用表測量電流時的注意事項(xiàng)

(1)測量電流時功能轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置一定要置電流擋處。

(2)萬用表與被測電路之間的連接必須是串聯(lián)關(guān)系。

(3)測量中人手不能碰到表筆的金屬部分，以免觸電。

3.電阻擋的使用

1)電阻擋的刻度線

電阻擋的刻度線是非線性的，如圖2-7所示，即刻度線是不均勻的，并與其他刻度線反向。而電壓、電流等的刻度線是均勻的。圖2-7萬用表電阻擋刻度線

2)電阻擋的倍率

電阻擋一般都設(shè)有五個倍率：×1、×10、×100、×1k、×10k，使用時據(jù)被測電阻的大小進(jìn)行選擇。

3)電阻擋的使用

(1)機(jī)械調(diào)零：將指針式萬用表按放置方式(MF-47型是水平放置)放置好(一放)；看萬用表指針是否指在左端的零刻度上(二看)；若指針不指在左端的零刻度上，則用一字起子調(diào)整機(jī)械調(diào)零螺釘，使之指零(三調(diào)節(jié))。

(2)初測(試測)：把指針式萬用表的轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到歐姆×100擋，將紅、黑表筆分別接被測電阻的兩引腳進(jìn)行測量，觀察指針的指示位置。

(3)選擇合適的倍率：根據(jù)指針?biāo)傅奈恢眠x擇合適的倍率。

①合適倍率的選擇標(biāo)準(zhǔn)：使指針指示在中值附近。最好不使用刻度左邊1/3的部分，這部分刻度跨度大，讀數(shù)偏差較大。

②快速選擇合適倍率的方法：示數(shù)偏大，倍率增大；示數(shù)偏小，倍率減小。注意：示數(shù)偏大或偏小是指相對刻度線上數(shù)字5～50的區(qū)間而言。當(dāng)指針指在5的右邊時稱為示數(shù)偏小，指針指在50的左邊時稱為示數(shù)偏大。

(4)歐姆調(diào)零：倍率選好后要進(jìn)行歐姆調(diào)零，將兩表筆短接，轉(zhuǎn)動零歐姆調(diào)節(jié)旋鈕，使指針指在電阻刻度線右邊的“0”Ω處即可。

(5)測量及讀數(shù)：將紅、黑表筆分別接觸電阻的兩端，讀出電阻值大小。

讀數(shù)方法：表頭指針?biāo)甘镜氖緮?shù)乘以所選的倍率值即為所測電阻的阻值。例如，選用R×100擋測量，指針指示40，則被測電阻值為40×100=4000Ω=4kΩ。

4)電阻擋測量的注意事項(xiàng)

(1)當(dāng)電阻連接在電路中時，首先應(yīng)將電路的電源斷開，決不允許帶電測量，否則容易燒壞萬用表，也會使測量結(jié)果不準(zhǔn)確。

(2)萬用表內(nèi)干電池的正極與面板上“-”號插孔相連，干電池的負(fù)極與面板上的“+”號插孔相連。在測量電解電容和晶體管等器件的電阻時要注意極性。

(3)每換一次倍率擋，都要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。

(4)不允許用萬用表電阻擋直接測量高靈敏度表頭內(nèi)阻。因?yàn)檫@樣做可能使流過表頭的電流超過其承受能力(微安級)而燒壞表頭。

(5)兩只手不能同時捏住表筆的金屬部分測量電阻，否則會將人體電阻并接于被測電阻而引起測量誤差，因?yàn)檫@樣測得的阻值是人體電阻與待測電阻并聯(lián)后的等效電阻的阻值，而不是待測電阻的阻值。

(6)電阻在通路測量時可能會引起較大偏差，因?yàn)檫@樣測得的阻值是部分電路電阻與待測電阻并聯(lián)后的等效電阻的阻值，而不是待測電阻的阻值。最好將電阻的一只引腳焊開后進(jìn)行測量。

(7)用萬用表不同倍率的歐姆擋測量非線性元件的等效電阻時，測出的電阻值是不相同的。這是由于各擋位的中值電阻和滿偏電流各不相同所造成的，機(jī)械萬用表中，一般倍率越小，測出的阻值越小。

(8)測量晶體管、電解電容等有極性元件的等效電阻時，必須注意兩支筆的極性。

(9)測量完畢，將功能轉(zhuǎn)換開關(guān)置于交流電壓最高擋或空擋。

5)電阻擋測量原理

如圖2-8所示，功能轉(zhuǎn)換開關(guān)置“Ω”擋時構(gòu)成歐姆表，它由表頭(內(nèi)阻Rg，滿偏電流Ig)、電池ε(已裝在表殼內(nèi))、調(diào)零電阻Ro組成，它的測量原理是閉合電路歐姆定律：

被測電阻Rx與通過表頭的電流I相對應(yīng)，由上式可見Rx與I并非線性關(guān)系，所以它的刻度是不均勻的，它的零點(diǎn)恰在電流滿偏處。圖2-8萬用表電阻測量原理

MF-47型指針式萬用表裝有電池R14型2#1.5V及6F22型9V各一只?！?Ω、×10Ω、×100Ω、×1kΩ倍率共用1.5V電池，而×10kΩ使用9V電池。轉(zhuǎn)動開關(guān)至所需測量的電阻擋，將表筆二端短接，調(diào)整零歐姆調(diào)整旋鈕，使指針對準(zhǔn)歐姆“0”位上(若不能指示歐姆零位，則說明電池電壓不足，應(yīng)更換電池)，然后將表筆跨接于被測電路的兩端進(jìn)行測量。

6)歐姆擋測量二極管

測量二極管時，先將面板上的功能轉(zhuǎn)換開關(guān)置“Ω”擋。

(1)二極管好壞判別：將萬用表撥到Ω擋的R×100Ω或R×1kΩ，用萬用表的兩個表筆分別接到二極管的兩個管腳，如圖2-9(a)所示，測其阻值，然后將表筆對換，如圖2-9(b)所示，再進(jìn)行測試。圖2-9二極管的測量若前后兩次所測阻值差別較大，則說明二極管是好的。

若前后兩次所測阻值為無窮大，則說明二極管內(nèi)部已開路。

若兩次所測阻值都很小或?yàn)榱?，則說明二極管內(nèi)部已短路或被擊穿。

(2)二極管極性的判別：從圖2-8可以看出，在指針式萬用表內(nèi)，和“+”輸入端相連的紅表筆與表內(nèi)電源的負(fù)極相通；而與“-”輸入端相連的黑表筆卻與表內(nèi)電源的正極相通。

將指針式萬用表撥到Ω擋的R?×?100Ω或R?×?1kΩ擋，用萬用表的兩個表筆分別接到二極管的兩個管腳上，測其電阻值，阻值較小時(見圖2-9(b))，黑表筆所接端是二極管正極，紅表筆所接端是二極管的負(fù)極；反之，如果測得阻值較大，則黑表筆所接端是二極管負(fù)極，紅表筆所接端是二極管的正極(見圖2-9(a))。圖2-9二極管的測量

2.3數(shù)?字?萬?用?表

2.3.1數(shù)字萬用表面板簡介

UT-53型數(shù)字萬用表的面板如圖2-10所示，主要包括顯示部分、功能轉(zhuǎn)換開關(guān)及相關(guān)測量插孔等。圖2-10UT-53型數(shù)字萬用表2.3.2數(shù)字萬用表的使用

在使用數(shù)字萬用表前，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

(1)將POWER開關(guān)按下，檢查9V電池，如果電池電壓不足，顯示器上就會顯示“”，這時需更換電池。

(2)表筆插孔旁邊的符號，表示輸入電壓或電流不應(yīng)超過顯示值，這是為了保護(hù)內(nèi)部線路免受損壞。

(3)測試之前，功能轉(zhuǎn)換開關(guān)應(yīng)置于所需要的量程。

(4)測量完畢，應(yīng)及時斷開電源，長期不用表時應(yīng)取出電池。

1.電阻擋的使用

如圖2-11所示，電阻擋的操作方法如下：

(1)測量電阻時，應(yīng)將紅表筆插入V/Ω插孔，黑表筆插入COM插孔。

(2)將功能轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“OHM”或“Ω”的范圍內(nèi)并選擇所需的量程位置。

(3)檢測時將兩表筆分別接被測元器件或電路的兩端。圖2-11萬用表測電阻使用電阻擋進(jìn)行測量時應(yīng)注意以下問題：

(1)打開數(shù)字式萬用表的電源，對表進(jìn)行使用前的檢查：將兩表筆短接，顯示屏應(yīng)顯示“0.00Ω”；將兩表筆開路，顯示屏應(yīng)顯示溢出符號“1”。以上兩個顯示都正常時，表明該表可以正常使用，否則將不能使用。

(2)檢測時，若顯示屏顯示溢出符號“1”，則表明量程選擇不合適，應(yīng)改換更大的量程進(jìn)行測量。在測試中若顯示屏顯示“000”，則表明被測電阻已經(jīng)短路；若顯示“1”(量程選擇合適的情況下)，則表明被測電阻器的阻值為∞。

2.電壓擋的使用

如圖2-12所示，直流電壓的操作方法如下：

(1)將紅表筆插入V/Ω插孔，黑表筆插入COM插孔。

(2)將功能轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“DCV”或“”擋的合適量程。

(3)測量時，將數(shù)字式萬用表與被測電路并聯(lián)，紅表筆所接端子的極性將顯示在顯示屏上。圖2-12萬用表測直流電壓如圖2-13所示，使用數(shù)字萬用表電壓擋測量交流電壓的方法如下：

(1)將紅表筆插入V/Ω插孔中，黑表筆插入COM插孔中。

(2)將功能轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“ACV”或“V～”的合適量程。

(3)檢測時將兩表筆分別接被測元器件或電路的兩端。

使用電壓擋進(jìn)行測量時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

(1)選擇合適的量程，當(dāng)無法估計被測電壓的大小時，應(yīng)先選最高量程進(jìn)行測試。

(2)測量較高的電壓時，不論是直流還是交流，都要禁止撥動功能轉(zhuǎn)換開關(guān)。

(3)測量電壓時不要超過所標(biāo)示的最高值。

(4)在測量交流電壓時，最好把黑表筆接到被測電壓的低電位端。

(5)數(shù)字式萬用表雖有自動轉(zhuǎn)換極性的功能，但是為避免測量誤差的出現(xiàn)，進(jìn)行直流測量時，應(yīng)使表筆的極性與被測電壓的極性相對應(yīng)。

(6)被測信號的電壓頻率最好在規(guī)定的范圍內(nèi)，以保證測試的準(zhǔn)確度。

(7)當(dāng)測量較高的電壓時，不要用手直接去碰觸表筆的金屬部分。

(8)測量電壓時，若數(shù)字萬用表的顯示屏顯示溢出符號“1”，則說明已發(fā)生超載。

(9)當(dāng)數(shù)字萬用表的顯示屏顯示“000”或數(shù)字有跳躍現(xiàn)象時，應(yīng)及時更換擋位。圖2-13交流電壓的測試

3.電流擋的使用

如圖2-14所示，數(shù)字萬用表直流電流擋的操作方法如下：

(1)將紅表筆置于A或mA插孔，黑表筆置于COM插孔。

(2)將功能轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“DCA”或“”擋的合適量程。

(3)將數(shù)字萬用表串聯(lián)到被測電路中，表筆的極性可以不考慮。

數(shù)字萬用表交流電流擋的操作方法如下：

(1)將紅表筆置于mA或A插孔，黑表筆置于COM插孔。

(2)將功能轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“ACA”或“A～”擋的合適量程。

(3)將數(shù)字萬用表串聯(lián)到被測電路中，表筆的極性可以不考慮。使用電流擋進(jìn)行測量時應(yīng)注意以下幾個問題：

(1)如果被測電流大于200mA，則應(yīng)將紅表筆插入A插孔。

(2)如顯示屏顯示溢出符號“1”，則表示被測電流已大于所選量程，這時應(yīng)改換更高的量程。

(3)在測量電流的過程中，不能撥動功能轉(zhuǎn)換開關(guān)。圖2-14萬用表測直流電流

4．二極管擋的使用

如圖2-15所示，數(shù)字萬用表二極管擋的操作方法如下。

1)檢測普通二極管好壞的方法

(1)將紅表筆插入V/Ω插孔，黑表筆插入COM插孔，功能轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“、”擋。

(2)將紅表筆接被測二極管的正極，黑表筆接被測二極管的負(fù)極。

(3)將數(shù)字式萬用表的開關(guān)置于ON，此時顯示屏所顯示的就是被測二極管的正向壓降。

(4)如果被測二極管是好的，正偏時，硅二極管應(yīng)有0.5V～0.7V的正向壓降，鍺二極管應(yīng)有0.1V～0.3V的正向壓降；如果反偏時，硅二極管與鍺二極管均顯示溢出符號“1”。

(5)測量時，若正反向均顯示“000”，則表明被測二極管已被擊穿而短路。

(6)測量時，若正反向均顯示溢出符號“1”，則表明被測二極管內(nèi)部已經(jīng)開路。

2)注意事項(xiàng)

(1)使用二極管擋進(jìn)行測量時，顯示屏所顯示的值是二極管的正向壓降，其單位為mV。

(2)正常情況下，硅二極管的正向壓降為0.5V～0.7V，鍺二極管的正向壓降為0.1V～0.3V。根據(jù)這一特點(diǎn)可以判斷被測二極管是硅管還是鍺管。

(3)將表筆連接到待測線路的兩端，如果兩端之間的電阻值低于70Ω，內(nèi)置蜂鳴器就會發(fā)聲，顯示屏顯示其電阻近似值，單位為Ω。圖2-15二極管擋的使用

5.電容擋的使用(電容容量的測量)

測量方法：將電容插入電容測試座中，功能轉(zhuǎn)換開關(guān)置電容區(qū)。

6.晶體管hFE(直流放大系數(shù))測量

測量方法：將功能轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“hFE”擋，先決定晶體管是NPN還是PNP型的，再將E、B、C三腳分別插入面板上晶體管插座正確的插孔內(nèi)，此時顯示器將顯示出hFE近似值。

7．溫度測量

測量溫度時，將熱電偶傳感器的冷端(自由端)插入數(shù)字萬用表的測試座中，并注意極性。熱電偶的工作端(測試端)置于待測物的上面或內(nèi)部，可直接從顯示器上讀數(shù)，其單位為攝氏℃。 2.4萬用表的工作原理

2.4.1模擬萬用表的工作原理

模擬萬用表主要由表頭、功能轉(zhuǎn)換開關(guān)及測試線路組成。其表頭通常是磁電系直流電流表。

磁電系直流電流表的表頭結(jié)構(gòu)如圖2-16所示，它由固定部分和可動部分組成。固定部分包括永久磁鐵、磁極和圓柱形鐵芯；可動部分包括矩形線圈、轉(zhuǎn)軸、游絲和指針等部件。矩形線圈由漆包線在矩形鋁框上繞制而成。轉(zhuǎn)軸的頭尾兩端由鉆石軸承支撐。游絲有前后兩個，它們的螺旋方向相反。當(dāng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，一個游絲卷緊，另一個放松，以使指針轉(zhuǎn)動平穩(wěn)。游絲的另一個作用是向線圈引導(dǎo)電流。圖2-16磁電系直流電流表的結(jié)構(gòu)磁電系直流電流表的工作原理：通電線圈在磁場的作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，力矩大小與流經(jīng)線圈的電流成正比。線圈的轉(zhuǎn)動通過轉(zhuǎn)軸帶動指針偏轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)動力矩與游絲產(chǎn)生的反作用力矩相等時，線圈停止轉(zhuǎn)動，指針?biāo)肝恢眉礊楸粶y直流電流的量值。同時，線圈偏轉(zhuǎn)的角度為

α=SI·I

式中，α為指針的偏轉(zhuǎn)角，SI為電流靈敏度，I為線圈中流過的電流。

電流靈敏度SI由儀表結(jié)構(gòu)參數(shù)決定，對于一個確定的儀表來說，它是一個參數(shù)。因此，表頭本身可直接作為電流表使用。但由于被測電流要通過游絲和可動線圈，所以被測電流的最大值只能限制在幾十微安到幾十毫安之間。同時，直接采用表頭測量，只能測量直流電流。

1．直流電流的測量

從上述工作原理可看出，不增加測量線路，磁電系儀表可直接測量直流電流，但要測量大電流，就需要另加接分流器。

圖2-17(a)為單量程的電流表。A、B為電流表的接線端,R為一個并聯(lián)在磁電系測量機(jī)構(gòu)上的分流電阻，Rg為表頭的內(nèi)阻，Ig是表頭的滿偏電流。由于測量機(jī)構(gòu)內(nèi)阻Rg是已知的，允許通過的電流Ig由可動線圈的線徑及游絲決定。當(dāng)電流表的量程為I時，R的大小為多量程的電流表則是在單量程電流表的基礎(chǔ)上加上不同的分流電阻構(gòu)成的，如圖2-17(b)所示。當(dāng)開關(guān)S斷開時，分流電阻最大，為R1+R2+R3；當(dāng)開關(guān)S接通1點(diǎn)與2點(diǎn)時，分流電阻為R2+R3；當(dāng)開關(guān)S接通1點(diǎn)與3點(diǎn)時，分流電阻最小，為R3?？梢姡砍痰臄U(kuò)展是通過并聯(lián)不同的分流電阻實(shí)現(xiàn)的。因此，這種電流表的內(nèi)阻隨量程的大小而不同。量程越大，測量機(jī)構(gòu)流過的電流越大，分流電阻越小，電流表對外顯示的總內(nèi)阻也越小。圖2-17電流表的量程擴(kuò)展

2．直流電壓的測量

用單獨(dú)的一個磁電系表頭就可測量小于Ug(Ug=Ig·Rg)的直流電壓，若要測量較大的電壓U，則可利用串聯(lián)電阻分壓原理，即在表頭上串聯(lián)一個適當(dāng)阻值的電阻，如圖2-18所示。圖中Rv為分壓電阻，其阻值大小為圖2-18直流電壓的測量若采用多個分壓電阻與表頭串聯(lián)，就可構(gòu)成多量程的直流電壓表。圖2-19所示為四量程的直流電壓表。分壓電阻可用下式計算：圖2-19多量程直流電壓表

3．直流電阻的測量

如圖2-8所示，電阻的測量線路由表頭(內(nèi)阻Rg，滿偏電流Ig)、電池ε(已裝在表殼內(nèi))、調(diào)零電阻Ro組成，它的測量原理是閉合電路歐姆定律。

被測電阻Rx與通過表頭的電流I相對應(yīng)。這樣，表頭上并聯(lián)和串聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娮?，同時串接一節(jié)電池，使電流通過被測電阻，根據(jù)電流的大小，就可測量出電阻值，而改變分流電阻的阻值，就能改變電阻的量程，如圖2-20所示。圖2-20萬用表電阻測量

4．交流電壓的測量

交流電壓的測量原理與直流電壓類似，只不過在表頭中增加了整流電路。

磁電系表頭不能直接測量交流電參數(shù)，因?yàn)槠淇蓜硬糠值膽T性較大，跟不上交流電流流過表頭線圈所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩的變化，因此不能指示交流電的大小。若將交流電轉(zhuǎn)換成單方向的直流電，讓直流電通過表頭，則表針偏轉(zhuǎn)角的大小間接反映了交流電的大小，如圖2-21所示。圖2-21整流式表頭2.4.2數(shù)字萬用表的工作原理

數(shù)字萬用表(DMM)是普遍使用的測量儀器，它能對各種電量進(jìn)行直接測量，并把測量結(jié)果以數(shù)字形式顯示出來。與指針式萬用表相比，數(shù)字萬用表的各項(xiàng)性能指標(biāo)均大幅度

提高。