电工测量仪表导学案及练习
第二单元 电工仪表的基本知识
-----万用表
班级： 0720 姓名：
【新考纲】
1．掌握万用表的结构，并能正确熟练地使用万用表。
【复习要点】
五．万用表
万用表因其功能较多而得名，利用它通常可以测量直流电压、直流电流、交流电压、交流电流以及电阻等等。万用表分为模拟式万用表、晶体管万用表和数字式万用表三种。 1.万用表的结构
万用表主要由表头（通常采用磁电系测量机构）、测量线路和转换开关所组成。表头用以指示被测量的数值；测量线路是用来把各种被测量转换为适合表头测量的微小直流电流；转换开关则实现对不同测量线路的选择，以适合各种测量要求。一般万用表的测量线路实质上就是由多量程直流电流表、多量程直流电压表、多量程整流式交流电压表、多量程整流式交流电流表和多量程欧姆表等几种测量线路组合而成的。
2.万用表的直流电流挡
万用表的直流电流挡通常都是采用闭路式分流器的电路，如图2—9所示。
图2—9 图2—10
3．万用表的直流电压挡
万用表的直流电压挡通常都是采用共附加电阻的电路，如图2—10所示。 4.万用表的交流电流挡与交流电压挡
将图2—9和图2—10中的表头替换为带表头的整流电路，即可得到交流电流挡与交流电压挡的电路。整流电路有半波整流与全波整流两种，如图2—11（a）、(b)所示。在半波整流电路中，利用V1管的单向导电性可使流过表头的电流变为脉动直流电；利用V2管在交流电负半周导通时呈现的较小压降，可保护V1管，以免V1管承受过高的反向电压而击穿。
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(a)半波整流电路 (b)全波整流电路 需要指出的是，为便于整流式仪表的使用和测量，刻度盘上总是按正弦情况下的交流电有效值来进行刻度的。万用表进行交流电流、电压的测量时也如此。 5.万用表的欧姆挡
万用表打到欧姆挡实质上就是一个多量程的欧姆表，此时万用表内的电池作用于电路，整个万用表的电路模型就是一个有源二端线性网络。外接待测电阻（RX）后，利用表头电流与待测电阻值的一一对应关系来进行刻度，便可实现对电阻的测量。
需要指出的是：
①由于表头电流与RX不是线性关系，故刻度线的分布是非均匀的，越靠近起始端（∞Ω）刻度线越密，准确度越低；
②为消除由于电池老化而带来的测量误差，万用表的欧姆挡都设置了零欧姆调节器，通常采用分压式零欧姆调节器，如图2—12所示；
③万用表欧姆刻度尺的中心欧姆值即为该挡下的仪表等效内阻值，有效测量范围则对应于（1/10～10）倍的欧姆中心值；
④ 多量程的欧姆挡，其倍率是十进制的。这是由于各挡下的电路内阻彼此之间是十进 制，也就是使得欧姆中心值彼此之间是十进制关系，如图2—13所示；
⑤ 通常万用表打到最高倍率挡（如R 10K）时，电池便改为高电压的积层电池，其 标称电压有4.5V、6V、9V、15V和22.5V等。
图2—12 图2—13
6.万用表的技术特性：灵敏度高、防御外磁场能力强、频率范围广、存在波形误差（全波整流式万用表所测交流量为非正弦波时，其波形系数K 1.11，而万用表交流测量时的标度尺是按K 1.11即正弦情况下进行刻度的）。
7.万用表的正确使用
万用表的结构型式多种多样，在使用之前，必须仔细了解和熟悉各种部件的作用，分清表盘上各标度尺所对应测量的量，同时还需注意以下几点：
电工测量仪表导学案及练习
①插孔（或接线柱）的选择
在进行测量之前，首先检查测试棒应接在什么位置。红色测试棒的连线应接到红色接线柱上或标有“+”号的插孔内，黑色测试棒的连线应接到黑色接线柱上或标有“-”的插孔内。
②测量种类的选择
根据测量对象的种类，将种类选择旋钮旋到正确的位置。尤需注意的是，进行电压测量时，若误选了电流挡或电阻挡，极易烧毁表头。
③量程的选择
选择被测量的大致范围，将转换开关旋至该种类区间的适当量限上。测量电流和电压时，最好使指针指示在满刻度的1/2或1/3以上，以使测量更准确。如果被测量的大致范围不能预先知道，则应将量程开关由高至低调整测试，直至合适。
④正确读数
根据测量种类和量程，在相应的标度尺上读数，视线应与刻度盘表面垂直。对装有反射镜的万用表，应使镜中的像雨指针重合后再进行读数。
⑤欧姆挡的使用注意事项
a.选择合适的倍率挡，以使指针指示在欧姆中心处附近（欧姆中心值的
110
倍至10倍为有效
量程），越靠近中心，测量越准确。
b.每次更换倍率测量前，都要进行欧姆调零。若无法调零，则需更换电池。 c.严禁带电测量，以免烧毁表头。
d.被测对象不能有并联支路，当不能肯定是否有其它并联支路存在时，应断开被测电阻一端再进行测量。
e.检测电容器、二极管、三极管质量时，要用低压高倍率挡（如R×100或R×1K）。欧姆挡最高倍率挡是高压（积层电池电压较高），而低倍率挡的电流则较大，所有这些都可能损坏元器件。
f.严禁用欧姆挡去直接测量微安表头、检流计、标准电池等类的仪器仪表。 g.使用间隙期，不要让两表笔短接，以免浪费电池。
⑥注意操作安全
a.测量过程中，手不要接触测试棒的金属部分，以保证安全和测量的准确度。 b.仪表在测试较大电压或较大电流时，不能带电转换开关旋钮，以免开关触点上产生电弧烧毁开关。
c.测量叠加有交流电压的直流电压时，要充分考虑转换开关的最高耐压值，以免过高电压击穿开关中的绝缘材料。
d.万用表使用结束后，要将转换开关旋至交流最高电压挡或“OFF”挡。
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【新考纲】
1．了解电磁系测量机构。
第二单元 测量的基本知识
-----电磁系
班级： 0720 姓名：
【复习要点】
六.电磁系测量机构
1．结构与工作原理
电磁系测量机构是利用可动铁片与通有电流的固定线圈（简称定圈）之间或与被这个通电线圈磁化的静止铁片之间的作用力而产生扭矩的。其结构上的主要特点是具有定圈、定铁片和动铁片，此外还有产生反作用力矩的游丝（不导流）和产生阻尼力矩的磁感应阻尼器（或空气阻尼器）