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1、万用表及其使用目录前言11 .万用表的工作原理11.1. 1.表头11.2. 直流电压表21.3. 交流电压表21.4. 直流电流表21.5. 欧姆表32 .万用表的使用32. 1.测量的对象33. 2.连接方式34. 3.极性35. 4.量程36. 5.调零33 .实验3前言万用表是一种多用途电表,它的特点是量程多,用途广。普通万用表可用来测量直流电压,直流电流,交流电压及电阻;高档万用表还可测量电感、电容和交流电流。万用表的种类很多。小学生学习使用简易型万用表的方法是科技活动应达到的目的,教师则要了解万用表的基本工作原理,和操作方法。1 .万用表的工作原理1. 1.表头表头是万用表进行各种
2、不同测量的公共部件,它是一个很灵敏的磁电式亳安表或微安表。它有一个可动的线圈,称为动圈,动圈的电阻称为表头内阻,用Rg表示。当动圈中通以电度与通过它的电流大小成正比。固定在动圈上的指针随它一起偏转,在刻度盘上显示出动圈所偏转的角度。不论用万用表作何种测量,都是利用一定的电路,使通过表头的电流与被测电量(电压、电流或电阻等)具有一定的关系,根据表头指针的偏转角度,便能测出被测量的值。1.2.直流电压表将表头G串联一个降压电阻RD,便组成一个最简单的直流电压表,见图IO-IOo测量时,要将电压表并联在被测电压U两端,特别要注意表头的极性与被测电压的极性一致。此时,通过表头的电流为IG=U/RgRD
3、因为Rg、RD为确定之值,所以IG与U成正比关系。只要在刻度盘上按电压刻上标记,便可根据指针偏转的角度来指示被测电压U的值。万用表中,可用转换开关将不同阻值的降压电阻RDI、RD2,分别与表头串联,这样便可得到多量程的电压表,见图10I1o1. 3.交流电压表图1012是万用表作为交流电压表时的基本原理图,DI、D2是二极管,它具有单方向导电性,当被测交流电压U,经降压电阻RD降压,作用在a、C两端。当交流电压正半周时(b正C负),二极管D2不导通,而D1导通,此时表头上有电流通过;当交流电压为负半周时,D2导通,D1不导通,这时表头上无电流通过。因此,虽然被测电压是交流电,但通过表头的电流却
4、是单方向的,使指针偏转的角度基本上与被测交流电压成一定的关系,从而测出US的数值。降压电阻RD的阻值,也与量程有关。万用表也是借助转换开关,将交流电压表制成多量程的。由于二极管是非线性元件,即二极管两端电压与电流不成线性关系,所以交流电压表的刻度与直流电压表不同。故有专用的刻度来表示被测的交流电压。1.4. 直流电流表将表头G并联一个分流电阻RS,便成为一个最简单的直流电流表,见图10-13o测量时要将电流表与被测电路串联。根据分流公式,经过表头的电流为IG=I7RSRS+Rg说明在一起的分流电阻RS下,通过表头的电流与被测电流I成正比关系,所以根据指针偏转,能在刻度盘上指示出被测电流的数值。
5、万用表用作电流表,也利用转换开关制成多量程,见图1014。1.5. 欧姆表欧姆表的基本原理图,如图1015所示,设a、b两端为表棒,被测电阻RX=O时,表针指至满档,即IG=Ig,这叫“调零”,然后就可利用该表测量电阻。根据欧姆定律及分流公式,得由此可见,当E、RI、R2、Rg数值一定时,通过表头的电流IG,取决于被测电阻RX之值,也就是说,指针偏转至刻度盘上某一位置可与被测电阻RX相对应。2.万用表的使用万用表是一个综合测量仪表,表上有很多转换开关,刻度盘上又名目繁多,所以为了充分发挥万用表的作用,必须正确使用万用表。使用时应注意下列几点。2.1.测量的对象搞清楚测量的是电压还是电流、电阻。然后将开关转换到相应的位置,才可按单一电表用法进行测量。2.2.连接方式测量电流时,应将电表与被测电路串联;测量电压时,将电表并联在被测电压两端。2. 3.极性测直流电量(电流、电压)时应注意极性。2. 4.量程如果对被测量的大小没有把握时,应由大量程向小量程过渡,达到指针指示恰当时为止。要熟悉刻度盘上的各种标记。3. 5.调零用欧姆档测电阻时,应将被测电路的电源切断;然后把两表棒碰在一起,看指针是否指零,如果不指零,就需调节电位器,有时电池用旧了,调不到零,应更换新电池。此外,手不要碰及表棒的金属头。3.实验在教师指导下,分组练习使用万用表,测量直流电压、电流和电阻。