维修电工与实训第三章.pptx

会计学1维修电工与实训第三章维修电工与实训第三章第一页，共159页。常用常用(chn yn)电工仪器仪表电工仪器仪表3.1 3.1 万用表万用表3.2 3.2 兆欧表兆欧表3.3 3.3 示波器示波器 3.4 3.4 低频低频(dpn)(dpn)信号发生器信号发生器 3.5 3.5 技能实训技能实训 万用表的组装万用表的组装 第1页/共159页第二页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表万用表是一种可以测量多种电量，具有多种量程的便携式仪表。一般万用表可以用来测量直流电流、直流电压、交流电压和直流电阻等电量。有的万用表还可以测量交流电流、电感、电容以及晶体三极管的值等。由于它的测量范围广，使用方便，因此在电气维修和测试工作(gngzu)中被广泛应用。常用的万用表有模拟式和数字式两种。3.1.1模拟式万用表这里以生产实际中应用较广泛的500型万用表为例，介绍模拟式万用表的结构、原理、使用与维护知识等。第2页/共159页第三页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表3.1.1.1 3.1.1.1 万用表的结构万用表的结构 万用表一般由测量机构、测量电路和转换开关三部分组成。万用表一般由测量机构、测量电路和转换开关三部分组成。1.1.测量机构（俗称测量机构（俗称“表头表头”)”)万用表测量机构的作用是把过渡电量转换为仪表指针的机械万用表测量机构的作用是把过渡电量转换为仪表指针的机械偏转角。万用表的测量机构采用磁电系直流微安表，其满偏电流为几偏转角。万用表的测量机构采用磁电系直流微安表，其满偏电流为几微安到几百微安。满偏电流越小的测量机构灵敏度越高，万用表的灵微安到几百微安。满偏电流越小的测量机构灵敏度越高，万用表的灵敏度通常用电压灵敏度（敏度通常用电压灵敏度（/V/V）来表示。）来表示。2.2.测量电路测量电路 测量电路的作用是把各种不同的被测电量（如电流、电压、电阻测量电路的作用是把各种不同的被测电量（如电流、电压、电阻等）转换为磁电系测量机构所能接受等）转换为磁电系测量机构所能接受(jishu)(jishu)的微小直流电流（即的微小直流电流（即过渡电量）。测量电路中使用的元器件主要包括分流电阻、分压电阻、过渡电量）。测量电路中使用的元器件主要包括分流电阻、分压电阻、整流元件等。万用表的功能越多，测量线路越复杂。整流元件等。万用表的功能越多，测量线路越复杂。第3页/共159页第四页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 3.3.转换开关转换开关 转换开关的作用是把测量电路转换为所需要的测量种类转换开关的作用是把测量电路转换为所需要的测量种类和量程。万用表上的转换开关一般都采用多层多刀多掷开关。和量程。万用表上的转换开关一般都采用多层多刀多掷开关。图图3-13-1所示为所示为500500型万用表的外形图，它的面板上有两只转换型万用表的外形图，它的面板上有两只转换开关的旋钮开关的旋钮 S1 S1和和S2S2，左边的，左边的S1S1采用二层三刀采用二层三刀(sn do)(sn do)十二十二掷开关，共掷开关，共1212个档位；右边的个档位；右边的S2S2采用二层二刀十二掷开关，采用二层二刀十二掷开关，也有也有1212个档位。图个档位。图 3-2 3-2 所示为多层转换开关其中一层的结构所示为多层转换开关其中一层的结构示意图。它有示意图。它有1212个固定触点（也叫个固定触点（也叫“掷掷”）沿圆周分布，对）沿圆周分布，对应应1212个测量档位。在其转轴上连接有可动触头（也叫个测量档位。在其转轴上连接有可动触头（也叫“刀刀”）。当转动旋钮时，可动触头与接在固定触点上的相应线）。当转动旋钮时，可动触头与接在固定触点上的相应线路接通，就构成了不同的测量电路。路接通，就构成了不同的测量电路。第4页/共159页第五页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表图3-1 500型万用表外形(wi xn)图图3-2 转换开关结构(jigu)示意图1-掷 2-刀 3-转轴(zhunzhu)第5页/共159页第六页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表3.1.1.2 5003.1.1.2 500型万用表的工作型万用表的工作(gngzu)(gngzu)原理原理 500 500型万用表的主要技术特性见表型万用表的主要技术特性见表3-13-1。表3-1 500型万用表的技术(jsh)特性第6页/共159页第七页，共159页。3.1 万用表万用表 500型万用表能测量直流电流、交直流电压、电阻及音频电压等，并具有较高的电压灵敏度。另外它还具有外壳坚固的特点，故在生产中得到(d do)了广泛的应用。500型万用表的总电路图如图3-3所示。它利用两只转换开关S1、S2，可组成不同的测量电路。下面分别介绍转换开关置于不同档位时所组成的测量电路及其原理。第7页/共159页第八页，共159页。3.1 万用表万用表图3-3 500型万用表总电路图 第8页/共159页第九页，共159页。3.1 万用表万用表应指出的是，500型万用表和其他型号(xngho)万用表的基本工作原理一样，以欧姆定律及电阻串并联规律作为基础。1.直流电流测量电路将万用表（如图31）左边的转换开关S1置于A档，右边的转换开关S2置于任意一个电流档，就组成如图3-4所示的直流电流测量电路（此时是50A档）。可以看出，图中采用了闭路式分流器来改变电流的量程。所以，万用表的直流电流测量电路实质上就是一个多量程的直流电流表，其基本原理与多量程直流电流表完全相同。第9页/共159页第十页，共159页。3.1 万用表万用表图3-4 500型万用表直流电流测量(cling)电路 第10页/共159页第十一页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 图3-4中1K电阻和1.4K可调电阻始终与测量机构串联，起温度(wnd)补偿作用。因为测量机构的内阻若直接与分流电阻并联，由于分流电阻采用温度(wnd)系数很小的锰铜制成，其阻值不随温度(wnd)变化而改变。当温度(wnd)变化时，将随之变化，会造成较大的仪表误差。但若与测量机构串联一只不随温度(wnd)变化的电阻（即1K电阻与可调电阻1.4K）后，再与分流电阻并联，这种因温度(wnd)变化而引起的误差将会大大降低,起到温度(wnd)补偿作用。第11页/共159页第十二页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 当量程为50A时，除温度补偿电阻外，其余电阻全部作为分流电阻。在其余量程，都是将分流电阻的一部分串接在测量机构(jgu)的支路中，即将实际的分流电阻减少。所以当转换开关置于不同量程时，即能改变电流量程的大小。需要指出的是由于电压档、电阻档等都是在50A电流档的基础上扩展而成的，所以，我们可以把50A的电流档等效看成一个50A的磁电系测量机构(jgu)，这对以后分析电路是很方便的。第12页/共159页第十三页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 2.2.直直流电压测量电路流电压测量电路 测测量量直直流流电电压压时时，可可将将右右边边转转换换开开关关 S2S2置置于于位位置置(wi(wi zhi)zhi)，左左边边转转换换开开关关S1S1置置于于直直流流电电压压的的任任意意档档位位，就就组组成成如如图图3-53-5所所示的直流电压测量电路（此时开关位于示的直流电压测量电路（此时开关位于2.5V2.5V档）。档）。图3-5 500型万用表直流电压测量(cling)电路第13页/共159页第十四页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 由图3-5中可以看出，万用表的直流电压测量电路实质上就是(jish)一只多量程直流电压表。它采用了共用式分压线路，其电路也是在50A直流电流档的基础上组成的。500型万用表除用转换开关获得五种不同量程的直流电压测量档之外，还另设有2500V的插孔。测2500V的高压时，量程开关可放在除2.5V档以外的任意直流电压档上，其分压电阻采用一只专用的1OM电阻。使用时将红表笔插在2500V专用插孔里，黑表笔插在*插孔里。第14页/共159页第十五页，共159页。3.1 万用表万用表 3.3.交交流电压测量电路流电压测量电路 （1 1）万用表测交流电压的原理）万用表测交流电压的原理 万万用用表表的的测测量量机机构构采采用用磁磁电电系系微微安安表表，只只能能测测量量直直流流电电流流。如如果果要要测测量量交交流流量量，只只有有加加上上整整流流器器将将交交流流变变换换成成直直流流后后，再再送送入入测测量量机机构构，并并找找出出整整流流后后的的电电流流与与输输入入交交流流电电流流之之间间的的关关系系，才才能能(cinng)(cinng)在在仪仪表表标标度度尺尺上上直直接接标标出出输输入入交交流流电电的的大大小小。通通常常将将由由磁磁电电系系测测量量机机构构和和整整流流装装置置组组成成的的仪仪表表称称为为整整流流系系仪仪表表。万万用用表表的的交交流流电压测量电路就是在整流系仪表的基础上串联分压电阻而成的。电压测量电路就是在整流系仪表的基础上串联分压电阻而成的。第15页/共159页第十六页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 万万用用表表交交流流电电压压测测量量(cling)电电路路中中的的整整流流电电路路有有半半波波和和全全波波两两种种形形式式。500型型万万用用表表采采用用如如图图3-6所所示示的的半半波波整整流流电电路路，图图中中的的为为分分压压电电阻阻。与与测测量量(cling)机机构构串串联联的的V1是是整整流流二二极极管管,它它能能将将输输入入的的交交流流电电变变成成脉脉动动直直流流电电流流，送送入入磁磁电电系系微微安安表表。V2是是保保护护二二极极管管，可可以以防防止止输输入入交交流流电电压压在在负负半半周周时时反反向向击击穿穿整整流流二二极极管管V1。如如果果没没有有V2，在在外外加加电电压压负负半半周周时时，由由于于整整流流二二极极管管V1反反向向截截止止而而承承受受很很高高的的反反向向电电压压，可可能能造造成成V1的的反反向向击击穿穿。接接入入V2后后，在在负负半半周周时时V2导导通通,使使V1两两端端的的反反向向电电压压大大大大降降低低，保保证证了了V1不会被反向击穿。不会被反向击穿。第16页/共159页第十七页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 图3-6 万用表测量交流(jioli)电压的原理电路第17页/共159页第十八页，共159页。3.1 万用表万用表 由于通过测量机构的电流实际上是经过整流后的单向脉动电流，而其指针的偏转角是与脉动电流的平均值成正比的，所以，整流系仪表所指示(zhsh)的值应该是交流电的平均值。但是，交流电的大小习惯上是指交流电的有效值。为此，我们可根据交流电有效值与平均值之间的关系来刻度标度尺。对于半波整流 这样一来，万用表交流电压的标度尺就可以直接按交流电的有效值来进行刻度，即万用表交流电压档的读数是正弦交流电压的有效值。但如果被测电流不是正弦波，将会产生波形误差，这是整流系仪表的一个主要缺点。第18页/共159页第十九页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表（2）交流电压(diny)测量电路 将万用表右边的转换开关S2置于档，左边转换开关S1置于交流电压(diny)的任意一个量程，就组成如图3-7所示的交流电压(diny)测量电路。图3-7 500型万用表交流(jioli)电压测量电路第19页/共159页第二十页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 由图3-7可看出，交流电压测量电路仍是在直流电流50A档的基础上扩展而成的，也采用共用式分压电路。只是另外又与测量机构(jgu)串联了一只2.25K的隔离电阻，并且用一只3.9 K的电阻分流，使测量机构(jgu)的灵敏度比直流电压档的灵敏度低。与测量机构(jgu)并联的10F电容起滤波作用，使万用表在测量低于10Hz的交流电时，指针不会抖动。第20页/共159页第二十一页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 500型万用表的交流电压测量电路采用的半波整流电路，整流效率低。它的分压电阻与直流电压档的分压电阻共用，如交流250V档的分压电阻恰为直流电压5OV档的分压电阻，两者相差5倍。可见，交流电压档的电压灵敏度只有直流电压档的五分之一。这就是用降低分压电阻的方法，补偿由于整流效率低而使测量机构电流下降的影响，从而达到节省材料和交、直流电压档共用一条标度尺的目的。测2500V交流高压时，要用专用的1OM分压电阻，两表笔分别(fnbi)与 2500V和*两插孔相接，量程开关可置于10500V中的任意一档。此外，由于整流二极管非线性的影响，在交流10V档标度尺的起始段,很明显分度是不均匀的。因此交流10V档要专用一根标度尺，不能与其他标度尺混用。第21页/共159页第二十二页，共159页。3.1 万用表万用表 4.电阻测量(cling)电路（1）欧姆表基本原理 欧姆表测量(cling)电阻的原理图如图3-8所示。图3-8 欧姆表测电阻(dinz)的原理图第22页/共159页第二十三页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表由全电路(dinl)欧姆定律式中R0欧姆(um)调零电阻；r电池内阻；R1限流电阻；RC测量机构内阻；RZ欧姆(um)表总内阻。RX被测电阻（图中为R）（3-1）第23页/共159页第二十四页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 式（3-1）说明，若欧姆表总内阻RZ 和电池电动势E 保持不变，则线路中的电流I 将随被测电阻RX 而改变,且I 与成RX反比关系。可见，欧姆表测电阻的实质是测电流。当RX=0时，调整R0,使 ,指针指在满刻度(kd)位置，规定此位置为“欧姆0”。时，时，=时，指针不动，规定此位置(wi zhi)为“欧姆”。第24页/共159页第二十五页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 由由于于仪仪表表指指针针的的偏偏转转角角与与电电流流成成正正比比，而而电电流流与与成成反反比比。因因此此，仪仪表表指指针针的的偏偏转转角角就就能能够够反反映映的的大大小小。由由以以上上分分析析可可知知，欧欧姆姆表表的的标标度度(bio d)尺尺是是不不均均匀匀的的，而而且且是是反向的，如图反向的，如图3-9所示。所示。图 3-9 欧姆表的标度(bio d)尺 特别地，当 时，指针将指在仪表标度尺的中心位置，所以 又叫欧姆中心值。因为欧姆中心值正好等于(dngy)该档欧姆表的总内阻，因此，欧姆表量程的设计都是以标度尺的中央刻度为标准，然后再求出其他电阻的刻度值。第25页/共159页第二十六页，共159页。3.1 万用表万用表 （2）欧姆表量程的扩大 理论上讲，上述欧姆表可以测量0之间任意阻值的电阻。但实际上由于欧姆表刻度(kd)很不均匀，所以它的有效使用范围一般只在 0.110倍欧姆中心值的刻度(kd)范围内，超出该范围测量将会引起很大的误差。为了使欧姆表能在较大范围内对被测电阻进行较准确的测量，万用表欧姆档都做成多量程的。同时为了能共用一条标度尺，以便于读数，一般都以R1档为基础，按10的倍数来扩大量程。这样，各量程的欧姆中心值就应是十的倍数。例如，在500型万用表中，R1档的欧姆中心值为10,那么，R10档的欧姆中心值为 100,R100档的为100O等。只要适当设计电阻的串、并联电路就能实现这些要求。第26页/共159页第二十七页，共159页。3.1 万用表万用表 由由于于欧欧姆姆表表量量程程(lingchng)(lingchng)的的扩扩大大实实际际上上是是通通过过改改变变欧欧姆姆中中心心值值来来实实现现的的，所所以以，随随着着量量程程(lingchng)(lingchng)的的扩扩大大，欧欧姆姆表表的的总总内内阻阻和和被被测测电电阻阻都都将将增增加加，这这必必然然引引起起流流过过测测量量机机构构的的电电流流减减小小。因因此此，在在扩扩大大欧欧姆姆表表量量程程(lingchng)(lingchng)的的同同时时，还还必必须须设设法法增增加加测测量量机机构构的的电流。通常可采取以下两种措施：电流。通常可采取以下两种措施：第27页/共159页第二十八页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表a.保持电池电压不变，改变分流电阻值。如图3-10所示，低阻档（如R1）用小的分流电阻，高阻档(如R1000)用大的分流电阻。虽然在高阻档时的总电流减小了，但通过测量机构的电流仍可保持不变。图中各档的总内阻应等于该档的欧姆中心值。一般万用表中R1R1K档都采用(ciyng)这种方法扩大量程。图3-10 改变分流(fn li)电阻扩大欧姆表量程 第28页/共159页第二十九页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 b.提提高高电电池池电电压压，如如图图3-11所所示示，当当被被测测电电阻阻(dinz)和和欧欧姆姆表表总总内内阻阻增增大大后后，仍仍可可保保持持其其电电流流值值不不变变。通通常常万万用用表表中中R10K档档就就是是采采用用这这种种方方法法来来扩扩大大量量程程的的。图图中中R2是是限限流流电电阻阻(dinz)，也也是是该该档档欧欧姆姆表表总总内内阻阻的的一一部部分分。另另外外，为为了了减减小小体体积积，万万用用表表的的R1OK档档通通常常采采用用电电压压较较高高的的叠叠层层电电池池。常常用叠层电池的额定电压有用叠层电池的额定电压有4.5V、6V、9V、15V和和22.5V等。等。图3-11 提高电池(dinch)电压扩大欧姆表量程 第29页/共159页第三十页，共159页。3.1 万用表万用表 （3）500型万用表电阻测量电路 当转换开关置于电阻档时，其电路组成如图3-12所示。由图中可以看出，电阻档也是在直流电流 50A档的基础上扩展而成的。电阻4.3k、1.6K和可调电阻1.9K共同组成分压式欧姆调零电路，1.9K可调电阻就是欧姆调零电阻。一般情况下，只要表内电池电压不低于1.3V，当RX=0时，调节欧姆调零器总能使指针(zhzhn)指在欧姆标度尺的“0”位置上(R1OK档除外)。500型万用表的电阻档共有五档倍率。11OK各档的欧姆中心值分别有10、100、1K、1OK和100K。如在1档，所用分流电阻为9.4，加上电池内阻约为1，再考虑与其他电路的并联，则该档总内阻为10。第30页/共159页第三十一页，共159页。3.1 万用表万用表 在11k各电阻档，电池电压约为1.5V，采用改变分 流 电 阻 的 方 法 扩 大 量 程。在 1OK档，电 池 电 压 为1.5V+9V=10.5V,同时去掉(q dio)了分流电阻，再串联一只85.2k的限流电阻，使其欧姆中心值达到100K。图3-12 500型万用表电阻测量(cling)电路第31页/共159页第三十二页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表3.1.1.3 3.1.1.3 万用表的使用与维护万用表的使用与维护 万用表的型号很多，但使用方法基本相同。现以万用表的型号很多，但使用方法基本相同。现以500500型万用型万用表为例，介绍其使用方法及使用时的注意事项。表为例，介绍其使用方法及使用时的注意事项。1.1.万万用表的使用用表的使用 （1 1）万用表表笔的插接）万用表表笔的插接 万用表面板万用表面板(min bn)(min bn)上的插孔和上的插孔和接线柱都有极性标记。使用时将红表笔插入接线柱都有极性标记。使用时将红表笔插入“+”“+”极性孔，黑表极性孔，黑表笔插入笔插入“-”“-”极性孔。测量高压时，应将红表笔插入极性孔。测量高压时，应将红表笔插入2500V2500V插孔，插孔，黑表笔仍旧插入黑表笔仍旧插入“-”“-”插孔。插孔。第32页/共159页第三十三页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 （2）交流电压的测量 测量交流电压时，将万用表右边的转换开关置于位置，左边 的 转 换 开 关（量 程(lingchng)选 择）选 择 到 交 流 电 压 所 需 的 某 一 量 程(lingchng)位置上。表笔不分正负，用手握住两表笔绝缘部位，将两表笔金属头分别接触被测电压的两端，观察指针偏转并读数，然后从被测电压端断开表笔。如果不清楚被测电压的高低，则应选择表的最大量程(lingchng)，交流500V试测，若指针偏转小，就逐级调低量程(lingchng)，直到调到合适的量程(lingchng)时，才能进行读数。交流电压量程(lingchng)有1OV、50V、250V和500V四档。读数：量程(lingchng)选择在50V及5OV以上各档时，读交、直流电压标度尺，即标度盘自上而下的第二行标度尺读取测量值。选择交流l0V量程(lingchng)时，应读交流10V专用标度尺，即标度盘自上而下的第三行标度尺读取测量值。各量程(lingchng)表示为满刻度值。例如，量程(lingchng)选择为250V，表针指示为200，则测量读数为200V。第33页/共159页第三十四页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 （3）测量直流电压的方法 测量直流电压时，将万用表右边的转换开关置于交直流电压档位置上，左边的转换开关（量程选择）选择到直流电压所需的某一量程位置上。用红表笔金属头接触被测电压的正极，黑表笔金属头接触被测电压负极。测量直流电压时，表笔不能接反，否则易损坏万用表。若不清楚被测电压的正负极，可用表笔轻快地碰触(pn ch)一下被测电压的两极，观察指针偏转方向，确定出正负极后再进行测量。如被测电压的高低不清楚，量程的选择方法与交流电压的量程选择相同。直流电压的读数与交流电压读同一条标度尺。第34页/共159页第三十五页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 （4）测量直流电流的方法 测量直流电流时，将左边的转换开关置于A位置，右边的转换开关选择在直流电流所需的某一量程。再将两表笔串接在被测电路中，串接时注意按电流从正到负的方向。若被测电流方向或大小不清楚时，可采用前面(qin mian)讲的方法进行处理。直流电流的读数与交、直流电压同读一条标度尺。第35页/共159页第三十六页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 （5）测量电阻值的方法 测量电阻时，将左边的转换开关置于位置，右边的转换开关置于所需的某一档位。再将两表笔金属头短接，调节调零电位器，使指针指示在欧姆标度尺“0”位置上。欧姆调零后，用两表笔分别接触被测电阻两端，读取测量值。测量电阻时，每转换一次量程档位需要进行一次欧姆调零，以保证测量的准确性。读数：读标度尺，即标度盘上第一条标度尺。将读取的数再乘以倍率(bi l)数就是被测电阻的电阻值。例如，当万用表左边转换开关置于位置，右边转换开关置于100档位时，读数为15，则被测电阻的电阻值为：15100=1500()第36页/共159页第三十七页，共159页。3.1 万用表万用表 2使用万用表时应注意的事项 (1)为了减小测量误差，在使用万用表之前(zhqin)要先进行机械调零。在测量电阻之前(zhqin)，要进行欧姆调零。（2）使用时将红表笔与“+”极性孔相连，黑表笔与“-”极性孔相连。测量直流量时，要注意正、负极性，以免指针反转。测量电流时，仪表应串联在被测电路中；测量电压时，仪表要并联在被测电路两端。在用万用表测量晶体管时，应牢记万用表的红表笔与内部电池的负极相接，黑表笔与内部电池的正极相接。(3)使用万用表时，应仔细检查转换开关位置选择是否正确。如测量电压时应将转换开关放在相应的电压档，测量电流时应放在相应的电流档等。若误用电流档或电阻档测量电压，会造成万用表的损坏。第37页/共159页第三十八页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 (4)为了尽量减小测量误差，选择电流或电压量程时，最好使指针处在标度尺三分之二以上的位置；选择电阻量程时，倍率选择最好使指针处在标度尺的中间位置。测量时，当不能确定(qudng)被测电流、电压的数值范围，应先将转换开关转至对应的最大量程，然后根据指针的偏转程度逐步减小至合适量程。(5)在万用表的表盘上有许多条标度尺，分别用于不同的测量对象。所以测量时要在对应的标度尺上正确读数，同时应注意标度尺读数和量程的配合，避免出错。(6)严禁在被测电阻带电的情况下用欧姆档去测量电阻。否则，外加电压极易造成万用表的损坏。电阻测量必须在断电状态下进行。第38页/共159页第三十九页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 （7）为确保安全，测量交直流2500V量限时，应将测试表笔一端固定在电路地电位上，另一测试表笔去接触被测高压电源。测试过程中应严格执行高压操作规程，双手必须带高压绝缘手套，地板上应铺置高压绝缘胶板。（8）万用表在测试时，不能旋转转换开关。需要旋转转换开关时，应让表笔离开被测电路，以保证(bozhng)转换开关接触良好。（9）万用表用完之后，最好将转换开关置于空档或交流电压最高档，以防下次测量时由于疏忽而损坏万用表。第39页/共159页第四十页，共159页。3.1 万用表万用表3.1.2 3.1.2 数字式万用表数字式万用表 目前在国内广泛使用的数字式万用表主要有目前在国内广泛使用的数字式万用表主要有DT-800DT-800系列的位系列的位和位数字式万用表，其中和位数字式万用表，其中DT-830DT-830型为该系列中的一种位便携式数型为该系列中的一种位便携式数字万用表。该表采用由字万用表。该表采用由CC7106CC7106型型A/DA/D转换器组成转换器组成(z chn)(z chn)的数的数字式电压基本表作为仪表的核心，整机体积小、功耗低、使用方字式电压基本表作为仪表的核心，整机体积小、功耗低、使用方便。便。3.1.2.1 3.1.2.1 主要技术指标主要技术指标1.1.测量范围及准确度见表测量范围及准确度见表3-23-2所示。所示。第40页/共159页第四十一页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表表3-2 DT-830型数字式万用表的测量范围与准确度注:RMS表示有效值。2.输入阻抗(sh r z kn):约10M。3.测量速度：2.5次/s。4.最大显示数字：1999或-1999。5.电源：9V叠层电池。6.整机功耗：17.525mW。7.外形尺寸：168mm80mm26mm。第41页/共159页第四十二页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表3.1.2.2 3.1.2.2 数字式万用表的组成及原理数字式万用表的组成及原理 数字式万用表主要由数字式电压基本表、测量线路、量程转换开数字式万用表主要由数字式电压基本表、测量线路、量程转换开关三部分组成。数字式电压基本表是数字式万用表的核心，它相当于关三部分组成。数字式电压基本表是数字式万用表的核心，它相当于指示类仪表的测量机构。测量线路的作用是将被测的各种电量和电参指示类仪表的测量机构。测量线路的作用是将被测的各种电量和电参量转换为微小的直流电压，供数字式电压基本表显示数值量转换为微小的直流电压，供数字式电压基本表显示数值(shz)(shz)。量程转换开关的作用是当其置于不同位置时，可接通不同的测量线路。量程转换开关的作用是当其置于不同位置时，可接通不同的测量线路。下面介绍常见的以下面介绍常见的以CC7106CC7106型型A/DA/D转换器为核心组成的转换器为核心组成的DT-830DT-830型数型数字式万用表的测量原理。字式万用表的测量原理。第42页/共159页第四十三页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 1.1.直流电压测量电路直流电压测量电路 (1)(1)直流电压量程的扩大直流电压量程的扩大(kud)(kud)数字式万用表直流电压测量电路是利用分压电阻数字式万用表直流电压测量电路是利用分压电阻来扩大来扩大(kud)(kud)电压量程的，如图电压量程的，如图3-133-13所示。在计算分压所示。在计算分压电阻时，应遵照下列原则：电阻时，应遵照下列原则：图3-13 数字式直流电压表第43页/共159页第四十四页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 a.由于数字式电压(diny)基本表的输入电阻极大，故可认为输入端开路。b.由于数字式电压(diny)基本表的最大显示值为1999，因此，量程扩大后的满量程值也只能是1999，仅仅是单位和小数点的位置不同而已。例如，欲将量程为200mV的数字式电压(diny)基本表扩大量程为2V的直流电压(diny)表，若要求该表输入电阻为10M，即要求 =10M则先求得分压比 再求得分压电阻第44页/共159页第四十五页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 (2)直流电压(diny)测量电路 DT-830型数字万用表直流电压(diny)测量电路如图3-14所示。利用分压电阻R7R12可以把量程为200mV的电压(diny)基本表扩展成具有五个量程的直流电压(diny)测量电路。为保护数字电压(diny)表，常在分压器输出端与IN+之间串联接入0.5A的快速熔丝管和限流电阻R6、R31 作为过流保护。第45页/共159页第四十六页，共159页。3.1 万用表万用表 图3-14 直流电压测量(cling)电路 第46页/共159页第四十七页，共159页。3.1 万用表万用表 2.2.直流电流测量电路直流电流测量电路 使使被被测测电电流流在在分分流流电电阻阻上上产产生生压压降降，并并以以此此作作为为电电压压基基本本表表的的输输入入电电压压，即即可可显显示示出出被被测测电电流流的的大大小小。所所以以，数数字字式式直直流流电电流流表表是是由由数数字字式式电电压压基基本本表表与与分分流流电电阻阻并并联联组组成成的的，如如图图3-153-15所所示示。由由于于数数字字式式电电压压基基本本表表的的输输入入阻阻抗抗(sh(sh r r z z kn)kn)很很高高，可可视视为为开开路路，对对电电流流的的分分流流作作用用近近似似等等于于零零。分分流流电电阻阻RARA只只起起将将电电流流I I转转换换为为输输入入电电压压的的作作用用。用用欧欧姆姆定定律律可可以以方方便便地地计计算算出出分分流电阻流电阻RARA的值。的值。图3-15 数字式直流电流表第47页/共159页第四十八页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 设电流量程为Im=10A,数字式基本表电压量程为Um=200mV(0.2V),则分流电阻值为 图3-16所示为DT-830型数字式万用表的直流电流测量电路。图中R3 R5、RCU为分流电阻。均采用高精度电阻。实际中只要将直流电压档调整好，本档不必调整。电路中设有快速熔丝进行(jnxng)过流保护，二极管V1、V2进行(jnxng)过压保护。第48页/共159页第四十九页，共159页。3.1 万用表万用表图3-16直流电流测量(cling)电路第49页/共159页第五十页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 3.3.交流电压测量电路交流电压测量电路 在在数数字字式式万万用用表表中中，为为提提高高(t(t go)go)测测量量交交流流信信号号的的灵灵敏敏度度和和准准确确度度，一一般般先先将将被被测测交交流流电电压压降降压压后后，经经线线性性ACAC（交交流流）/DC/DC（直直流流）转转换换器器变变换换成成微微小小直直流流电电压压，再再送送入入电电压基本表中进行显示。压基本表中进行显示。图图3-173-17所所示示为为DTDT830830型型数数字字式式万万用用表表的的交交流流电电压压测测量量电电路路。图图中中，分分压压电电阻阻R7R7R12R12与与直直流流电电压压档档共共用用。V5V5、V6V6、V11 V11、V12 V12 接接在在AC/DCAC/DC转转换换器器输输入入端端作作过过压压保保护护。C1C1、C2C2是是输输入入耦耦合合电电容容 ,R21,R21、R22R22是是输输入入电电阻阻。AC/DCAC/DC转转换换器器的的输输出出端端接接R26R26、C6C6、R31R31、C10C10构成阻容滤波器，进行滤波。构成阻容滤波器，进行滤波。第50页/共159页第五十一页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 图3-17 交流(jioli)电压测量电路 第51页/共159页第五十二页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 线性AC/DC转换器由双运算放大器062其中的一组A1a和二极管V7、V8 组成。R23是运算放大器的负反馈电阻，用于稳定静态工作点。C5是充、放电电容，并有隔直流作用。V8、R25、R27及RP构成分压器，调整RP可改变其输出电压大小，供校正仪表时使用。线性AC/DC转换器工作过程如下：当输入信号电压ux为正半周时，先经Ala 放大后，再通过C5 V8 R25 R27 RP COM对电容C5进行充电(chng din)，经V8整流后的电压再经阻容滤波后就可送入数字式电压基本表；当ux为负半周时，经COM RP R27 R24 V7 C5 Ala，此时C5缓慢地放电。显然，这属于半波整流电路。调节RP的大小，使输出电压的平均值等于输入交流电压的有效值，就能构成一个数字式交流电压表。第52页/共159页第五十三页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 线性AC/DC转换器的优点是：由于运算放大器Ala的放大作用，即使输入信号很弱，也能保证V7、V8在较强的信号下工作，从而避免了二极管在小信号整流时引起的非线性失真。4.交流电流测量电路 将图3-17中的分压电阻(dinz)改换成图3-16中的分流电阻(dinz)，就构成了五量程(200A、2mA、20mA、200mA、10A)的数字式交流电流表，其原理不再赘述。第53页/共159页第五十四页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 5.电阻测量电路(dinl)(1)数字式欧姆表的原理 数字式万用表一般采用比例法测量电阻，不仅简化了电路(dinl)，还保证了测量准确度，测量原理如图3-18所示。图3-18 比例(bl)法测电阻的原理 第54页/共159页第五十五页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 利用7106型A/D转换器中的2.8V基准电压源向被测电阻RX和基准电阻R0提供测试电流I,R0上的压降U0作为基准电压，RX上的压降UX作为输入电压，则当RX=R0时，显示值为1000，当RX=2R0时满量程。通常(tngchng)，显示值=以200档为例，取R0=100，并代人上式，显示值=1ORX，只要将小数点定在十位，即可直接读取测量结果。第55页/共159页第五十六页，共159页。3.1 万用表万用表 (2)DT-830型万用表电阻(dinz)测量电路 DT-830型数字式万用表采用比例法测量电阻(dinz)，其电阻(dinz)测量电路如图3-19所示。图3-19 比例(bl)法测量电阻电路第56页/共159页第五十七页，共159页。3.1 3.1 万用表万用表万用表万用表 测量电阻时，要将原来的基准电压分压电路全部断开，接入基准电阻（RP、R7R12），基准电阻上的压降就作为基准电压。V+输出的2.8V电压经限流电阻R13和二极管V3、V4 串联分压，可提供0.6V和1.2V两种测试电压，并由S1-3切换。在200档用1.2V，其余各档用0.6V。利用S1-2对基准电阻进行切换，使量程在 200、2K、2OK、200K、2M范围内变化。为防止误用电阻档测量电流或电压而损坏仪表，仪表设置了由热敏电阻RT、R16、VT1、VT2组成的过压保护电路。VT1、VT2接成二极管方式后，再反向串联使用。常温下RT 500，一旦出现过压输入，RT上的电流增大而发热，其阻值(z zh)迅速减小，使VT1反向导通，VT2正向导通，起到限幅保护作用。R16与RT串联，可以限制VT1的反向击穿电流，防止烧坏