图解电工电子常用仪表即学即用
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

1.1 MF47型指针式万用表的认识和使用

指针式万用表是通过指针在刻度尺上所指示的位置(即刻度线)和所选的量程来读数的。常见的指针式万用表有MF47型和500型,其中MF47型最为普遍(M—可携带式仪表;F—复用式;47—型号)。

1.1.1 必备基础

1.MF47型万用表的实物图

MF47型万用表的实物图如图1-1所示。

图1-1 MF47型万用表的实物图

图1-1 MF47型万用表的实物图(续)

2.MF47型万用表面板主要部件说明

图1-1中主要部件的名称和功能详见表1-1。

表1-1 MF47型万用表面板上主要部件的名称和功能

3.指针式万用表的基本工作原理

万用表的基本工作原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表(微安表)做表头。当微小电流通过表头时,就会有电流指示。但表头不能通过大电流,所以必须在表头上并联和串联一些电阻进行分流或降压,从而测出电路中的电流、电压和电阻,详见表1-2。

表1-2 指针式万用表的原理

1.1.2 使用方法和典型应用示例

万用表的功能很多,应用最广的是测量电阻、交流电压、直流电压,其次是测量直流电流、三极管放大倍数、交流电流等,下面分别介绍其方法和应用示例。

1.万用表测量电阻

1)万用表测电阻的操作方法

使用万用表测电阻阻值的方法,如图1-2所示。

图1-2 万用表测电阻的方法

2)万用表测量电阻的典型应用示例

(1)测量电阻的电阻值,判断电阻的阻值是否改变或是否断路。

例如,图1-3为获得低压直流电的一种电路。220V交流电通过阻容(R2和C1)降压、桥式整流(4个二极管)、电容滤波得到的直流电给LED灯供电。其中的限流电阻R1、R3若断路,会导致LED无供电而不亮。R1和R3若阻值变小,会导致LED因供电电压升高而损坏。

图1-3 阻容降压整流电路

检修时可用万用表测这几个电阻的阻值,若异常则应更换。当然,故障还有可能是其他原因。

(2)通过测电阻值判断电器的断路故障。

当供电电压正常但电器不工作时,应首先检查电源线是否断路。对某电风扇电源线的检测详见表1-3。

表1-3 用万用表检测电风扇电源线

(3)通过测电动机、变压器的绕组电阻值,判断断路、短路等故障。例如,三相异步电动机的绕组与各接线柱的连接如图1-4所示。

图1-4 三相异步电动机的绕组与各接线柱的连接

通过检测绕组的电阻值来判断电动机的电气性能的方法如图1-5所示。

图1-5 检测三相异步电动机的绕组电阻值的示意图

对检测结果的分析与处理,如图1-6所示。

图1-6 三相绕组的电阻值检测结果的分析与处理流程图

(4)利用指针式万用表的电阻挡检测电工电子元器件。

万用表的电阻挡可用来检测很多电工电子元器件的好坏。这需要根据各元器件的具体特性和功能而采取相应的方法。由于对二极管和电容器这两种典型元件的检测,指针式万用表和数字式万用表的方法不同,所以下面做一简介。

① 二极管的检测。

二极管的基本特点是单向导电性。它有整流二极管、稳压二极管、发光二极管、光电二极管等,其检测方法都是测正、反向电阻。现以检测整流二极管为例进行介绍,如图1-7所示。

图1-7 整流二极管的识别与检测

② 电容器的检测。

电容器有充放电功能。其基本作用是隔(即隔断)直流、通(即通过)交流,通高频(即对高频交流电的阻碍小)、阻低频(即对低频交流电的阻碍大)。电容器的常见故障是:容量下降、失去容量、击穿短路、断路。对容量较大的电容器(一般1μF以上),可用指针式万用表通过对充电过程的测量来粗略判断容量的大小,以及判断其好坏。电容挡位与电阻挡位共用,但电容挡位的倍率与电阻挡位的倍率相反,R×1、R×10、R×100、R×1k、R×10k分别对应C×10k、C×1k、C×100、C×10、C×1。电解电容器的识别与检测如图1-8所示。

2.万用表测量交流电压

1)测交流电压的方法

以测单相市电为例,如图1-9所示。

图1-9 万用表测交流电压的方法

2)万用表测交流电压的典型应用示例

故障现象:图1-10是某单相异步电动机的供电电路,合上空气开关QS后,没有任何反应(电动机不转,也没有声音、振动)。

图1-10 用万用表交流电压挡检测单相异步电动机供电故障(示例)

故障分析:该现象的原因包括没有交流市电供电、电动机的供电线路断路、电动机绕组断路等。

注:选用电阻挡测电容时,进行电调零后按图1-8中的方法测量,可根据指针右摆指示的最大位置,在电容挡刻度[C(µF)]上粗略读出电容的容量数值。被测量的电容容量越小,选用的电容挡位倍率应越小(对应的电阻挡位倍率越大)。读数方法同电阻挡一样,就是用指针所指的示数乘上选用的挡位的倍率。

图1-8 电解电容器的识别与检测

检修过程:由于电动机的供电线路较长,不便用电阻挡检测导线是否有断路,所以宜采用测交流电压的方法。具体措施是:

(1)断开开关后,拆下接线柱的护盖,露出接线柱。

(2)合上开关QS,用试电笔分别接触供电导线与电动机接线柱的接点A和B。发现接触B时,试电笔发亮,接触A时不发亮,说明B所在导线是火线(L),火线是正常的。

(3)用万用表交流500V挡或250V挡测AB间的电压,示数为0。

(4)结合以上现象,可以断定零线(N)肯定有断路。检查开关QS的输出端有220V的交流电压,说明QS以前的电路是好的,则断路点肯定在从QS到电动机之间的导线上。切断电源后进一步检查导线的接头,结果发现接头(C处)已烧断。重新接好,故障排除。

3.万用表测量直流电压

1)万用表测直流电压的操作方法

(1)将选择开关打到直流电压挡,即“DCV”范围某一挡,共有8个量程(从0.25~1000V),如图1-11所示。

图1-11 指针式万用表选择开关打到直流电压挡

(2)选量程:方法与测交流电压一样,即量程要比待测电压大,但也不要大得太多。

(3)测量:红表笔接电源的正极或高电位,黑表笔接电源的负极或低电位。如果接反了,指针会向左偏,有可能损坏仪表。

(4)读数:方法与测交流电压一样。即所选的量程是多少伏,则满刻度就是多少伏。再根据指针所指的刻线读出示数。

2)万用表测直流电压的典型应用示例

(1)通过测直流电压可判断印制导线是否断路。

基本模型:在如图1-12所示的直流供电电路中,若测得B点的直流电压(即B点与负极之间的电压)为0,而测得A点的直流电压正常(为E),则说明AB间的导线断路。

图1-12 用万用表直流电压挡检测电路的断路现象(模型)

实际应用:图1-13是分体式定频空调器的直流供电电路,在其他电器中应用非常广。当出现整机不工作的故障时,可检测各关键点的直流电压。例如,首先检测B点与地之间是否短路(若测得电阻不为0或不接近于0,则说明B点与“地”不短路),然后可以通电测电压。若测得B点电压为0,而测得A点电压为16V(正常),则断定AB之间断路。

图1-13 分体式定频空调器的直流供电电路

(2)通过测直流电压判断元件是否损坏。

当出现了整机不工作故障时,可检测各关键点的电压。例如,若测得三端稳压器7805的3脚电压为0,再测得7805的1脚电压为12V(正常),则说明7805损坏。

4.指针式万用表测量直流电流

1)指针式万用表测直流电流的操作方法

(1)万用表选择开关打到直流电流挡,即图1-11 中的“DCmA”范围的各量程(有0.05~500mA共5个量程)。使用5A量程时,红表笔插在“5A”插孔,选择开关置于500mA挡位。

(2)测量时要将仪表串入电路,并要使电流从红表笔流进去,而从黑表笔流出。否则,指针会反转,可能损坏仪表。

(3)读数:方法与测交、直流电压的读数方法一样。

2)指针式万用表测直流电流的典型应用示例

通过测量流过功能电路(即具有一定功能的单元电路)或元件的直流电流的大小,并与额定值相比较,可以知道该电路或该元件的工作是否正常。图1-14(a)为某功能电路的直流供电图,测通过该功能电路直流电流的方法如图1-14(b)所示。若测得的电流明显大于额定电流,说明该功能电路内部或外围元件有短路故障。若测得的电流明显小于额定电流,则说明内部有断路故障或元件损坏。

图1-14 指针式万用表测功能电路的直流电流

5.指针式万用表测量三极管的放大倍数

三极管的放大倍数(β)是选用三极管的一个重要参数,其测量方法(如图1-15所示)如下。

图1-15 指针式万用表测三极管的放大倍数

(1)将万用表的选择旋钮打到“hFE”挡。

(2)根据三极管的类型将三极管的三个脚插入相应的插孔。若是NPN型三极管,则将它的E、B、C三个脚插入万用表面板上NPN相应的三个孔,如图1-15所示。

对PNP型三极管,则需将它插入万用表面板上PNP相应的插孔,如图1-16所示。

图1-16 测PNP型三极管的放大倍数

(3)读数:在“hFE”刻度线上读出指针所指的示数,如图1-17所示。指针指在hFE刻度线的“200”处,说明该NPN型三极管的放大倍数为200。

图1-17 测三极管放大倍数的读数

6.分贝挡的使用

分贝挡用来测量音频电平。规定在600Ω负载上,加lmW的功率,负载上的电压值为零电平(交流电压0.775V),故实际上就是测量音频电压。音频功率较小时,挡位打在交流10V挡,读数按“dB”刻度读取;音频功率较大时,可转到交流50V、250V、500V挡位,读数按“dB”刻度读数并分别加14、28、34即为对应挡位的读数。测量方法同交流电压挡位。