指針式萬用表

指針式萬用表是一種多功能、多量程的測量儀表，一般萬用表可測量直流電流、直流電壓、交流電流、交流電壓、電阻和音頻電平等，有的還可以測交流電流、電容量、電感量及半導體的一些參數（如β）。

基本介紹

• 中文名：指針式萬用表
• 本質：測量儀表
• 可測量：直流電流、直流電壓
• 工作原理：利用一隻靈敏的磁電式直流電流表

工作原理

萬用表的基本工作原理是利用一隻靈敏的磁電式直流電流表（微安表）做表頭。當微小電流通過表頭，就會有電流指示。但表頭不能通過大電流，所以，必須在表頭上並聯與串聯一些電阻進行分流或降壓，從而測出電路中的電流、電壓和電阻。下面一一介紹。

A.測直流電流原理。

如圖A所示，在表頭上並聯一個適當的電阻（叫分流電阻）進行分流，就可以擴展電流量程。改變分流電阻的阻值，就能改變電流測量範圍。

B測直流電壓原理。

如圖B所示，在表頭上串聯一個適當的電阻（叫倍增電阻）進行降壓，就可以擴展電壓量程。改變倍增電阻的阻值，就能改變電壓的測量範圍。

C測交流電壓原理。

如圖C所示，因為表頭是直流表，所以測量交流時，需加裝一個並、串式半波整流電路，將交流進行整流變成直流後再通過表頭，這樣就可以根據直流電的大小來測量交流電壓。擴展交流電壓量程的方法與直流電壓量程相似。

D測電阻原理。

如圖D所示，在表頭上並聯和串聯適當的電阻，同時串接一節電池，使電流通過被測電阻，根據電流的大小，就可測量出電阻值。改變分流電阻的阻值，就能改變電阻的量程。

使用方法

(1)測試前，首先把萬用表放置水平狀態，並視其錶針是否處於零點(指電流、電壓刻度的零 點)，若不在，則應調整表頭下方的“機械零位調整”，使指針指向零點。

(2)根據被測項，正確選擇萬用表上的測量項目及量程開關。
如已知被測量的數量級，則就選擇與其相對應的數量級量程。如不知被測量值的數量級，則 應從選擇最大量程開始測量，當指針偏轉角太小而無法精確讀數時，再把量程減小。一般以指針偏轉角不小於最大刻度的30%為合理量程。

(3)萬用表作為電流表使用

①把萬用表串接在被測電路中時，應注意電流的方向。即把紅表筆接電流流入的一端，黑表筆接電流流出的一端。如果不知被測電流的方向，可以在電路的一端先接好一支表筆，另一支表筆在電路的另—端輕輕地碰一下，如果指針向右擺動，說明接線正確；如果指針向左擺動(低於零點)，說明接線不正確，應把萬用表的兩支表筆位置調換。

②在指針偏轉角大於或等於最大刻度30%時，儘量選用大量程檔。因為量程愈大，分流電阻愈小，電流表的等效內阻愈小，這時被測電路引入的誤差也愈小。
③在測大電流(如500mA)時，千萬不要在測量過程中撥動量程選擇開關，以免產生電弧，燒壞轉換開關的觸點。
(4)萬用表作為電壓表使用

①把萬用表並接在被測電路上，在測量直流電壓時，應注意被測點電壓的極性，即把紅表筆接電壓高的一端，黑表筆接電壓低的一端。如果不知被測電壓的極性，可按前述測電流時的試探方法試一試，如指針向右偏轉，則可以進行測量；如指針向左偏轉，則把紅、黑表筆調換位置，方可測量。

②與上述電流表一樣，為了減小電壓表內阻引入的誤差，在指針偏轉角大於或等於最大刻度的30%時，測量儘量選擇大量程檔。因為量程愈大，分壓電阻愈大，電壓表的等效內阻愈大，這對被測電路引入的誤差愈小。如果被測電路的內阻很大，就要求電壓表的內阻更大，才會使測量精度高。此時需換用電壓靈敏度更高(內阻更大)的萬用表來進行測量。

③在測量交流電壓時，不必考慮極性問題，只要將萬用表並接在被測兩端即可。另外，一般也不必選用大量程檔或選高電壓靈敏度的萬用表。因為一般情況下，交流電源的內阻都比較小。值得注意的是被測交流電壓只能是正弦波，其頻率應小於或等於萬用表的允許工作頻率，否則就會產生較大誤差。

④不要在測較高的電壓(如220V)時撥動量程選擇開關，以免產生電弧，燒壞轉換開關關的觸點。

⑤在測量大於或等於100V的高電壓時，必須注意安全。最好先把—支表筆固定在被測電路的公共地端，然後用另一支表筆去碰觸另一端測試點。

⑥在測量有感抗的電路中的電壓時，必須在測量後先把萬用表斷開再關電源。不然會在切斷電源時，因為電路中感抗元件的自感現象，會產生高壓而可能把萬用表燒壞。

(5)萬用表作為歐姆表使用

①測量時應首先調零。即把兩表筆直接相碰(短路)，調整錶盤—下面的零歐調整器 使指針正確指在0歐處。這是因為內接乾電池隨著使用時間加長，其提供的電源電壓會下降，在R_x=0時，指針就有可能達不到滿偏，此時必須調整R_w，使表頭的分流電流降低，來達到滿偏電流Ig的要求。
②為了提高測試的精度和保證被測對象的安全，必須正確選擇合適的量程檔。一般測電阻時，要求指針在全刻度的20%—80%的範圍內，這樣測試精度才能滿足要求。
由於量程檔不同，流過只R_x上的測試電流大小也不同。量程檔愈小，測試電流愈大，否則相反。所以，如果用萬用表的小量程歐姆檔RX1，RX10去測量小電阻Rx(如毫安表的內阻)，則R_x上會流過大電流，如果該電流超過了R_x所允許通過的電流，R_x會燒毀，或把毫安表指針打彎。所以在測量不允許通過大電流的電阻時，萬用表應置在大量程的歐姆檔上。同時量程檔愈大，內阻所接的乾電池電壓愈高，所以在測量不能承受高電壓的電阻時，萬用表不宜置在大量程的歐姆檔上。如測量二極體或三極體的極間電阻時，就不能把歐姆檔置在Rxl0k檔，不然易把管子的極間擊穿。只能降低量程檔，讓指針指在高阻端。但前面已經指出電阻刻度是非線性的，在高阻端的刻度很密，易造成誤差增大，
③用作歐姆表使用時，對外電路而言，紅表筆接乾電池的負極，黑表筆接乾電池的正極。

④測量較大電阻時，手不可同時接觸被測電阻的兩端，不然，人體電阻就會與被測電阻並聯，使測量結果不正確，測試值會大大減小。另外，要測電路上的電阻時，應將電路的電源切斷，不然不但測量結果不準確(相當再外接—個電壓)，還會使大電流通過微安表頭，把表頭燒壞。同時，還應把被測電阻的一端從電路上焊開，再進行測量，不然測得的是電路在該兩點的總電阻。

(6)使用完畢不要將量程開關放在歐姆擋上。為了保護微安表頭，以免下次開始測量時不慎燒壞表頭。測量完成後，應注意把量程開關撥在直流電壓或交流電壓的最大量程位置，千萬不要放在歐姆檔上，以防兩支表筆萬—短路時，將內部乾電池全部耗盡。

注意事項

萬用表是比較精密的儀器，如果使用不當，不僅造成測量不準確且極易損壞。但是，只要我們掌握萬用表的使用方法和注意事項，謹慎從事，那么萬用表就能經久耐用。使用萬用表時應注意如下事項：

(1)測量電流與電壓不能旋錯擋位。如果誤將電阻擋或電流擋去測電壓，就極易燒壞電錶。萬用表不用時，最好將擋位旋至交流電壓最高擋，避免因使用不當而損壞。

(2)測量直流電壓和直流電流時，注意“+”“-”極性，不要接錯。如發現指針開反轉，既應立即調換表棒，以免損壞指針及表頭。

(3)如果不知道被測電壓或電流的大小，應先用最高擋，而後再選用合適的檔位來測試，以免錶針偏轉過度而損壞表頭。所選用的擋位愈靠近被測值，測量的數值就愈準確。

(4)測量電阻時，不要用手觸及元件的裸體的兩端（或兩支表棒的金屬部分），以免人體電阻與被測電阻並聯，使測量結果不準確。

(5)測量電阻時，如將兩支表棒短接，調“零歐姆”旋鈕至最大，指針仍然達不到0點，這種現象通常是由於表內電池電壓不足造成的，應換上新電池方能準確測量。

(6)萬用表不用時，不要旋在電阻檔，因為內有電池，如不小心易使兩根表棒相碰短路，不僅耗費電池，嚴重時甚至會損壞表頭。