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怎么使用福禄克万用表?

文章出处:深圳市连讯达电子技术开发有限公司 人气:-发表时间:2015-08-11 18:01:00

     为什么选择福禄克数字万用?


  万用表,别名有多用表、复用表、三用表(电流、电压、电阻三用)等,是电子测试领域最基本的工具,一般以测量电压、电流和电阻为主要目的,有些甚至还可以测量电容、电感、功率、晶体管共射极直流放大系数hFE等。根据内部结构,万用表分为指针式万用表和数字万用表,与传统模拟式万用表相比,数字式仪表灵敏度高,精确度高,抗干扰性能好,过载能力强,便于携带,使用也更方便简单,显示清晰,从根本上消除读取数据时的视差。因此数字万用表已成为主流,且有取代模拟表的趋势。而福禄克以精准,耐用,安全测试万用表品牌的航空母舰。


  万用表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与串联一些电阻进行分流或降压,从而可以测出电路中的电流、电压和电阻。

  数字万用表是在数字直流电压表的基础上扩展而成的,核心就是一个200mV量程的数字电压表,其主要工作原理是需要把被测量的电压信号、电流信号、交流电压信号、电阻、电容、电感、二极管等统一转换直流电压信号并且经过衰减器衰减到200mV以下,再由模/数(A/D)转换器将电压模拟量转换成数字量,然后通过电子计数器计数,最后把测量结果用数字直接显示在显示屏上。



  万用表由表头、测量电路及转换开关、表笔等四个主要部分组成。


    1.1 数字万用表的表头

  数字万用表的表头(以FLUKE 17B为例)一般由一只A/D(模拟/数字)转换芯片+外围元件+液晶显示器组成,精度受表头的影响,万用表由于A/D芯片转换出来的数字,一般也称为3 1/2位数字万用表、4 1/2位数字万用表等等。最常用的芯片是ICL7106(3位半LCD手动量程经典芯片,后续版本为7106A,7106B,7206,7240等等),ICL7129(4位半LCD手动量程经典芯片),ICL7107(3位半LED手动量程经典芯片)。

  1.2 数字万用表的测量电路

  测量线路是用来把各种被测量转换到适合表头测量的微小直流电流的电路,由电阻、半导体元件及电池组成,可以将各种不同的被测量(如电流、电压、电阻等),经过一系列的处理(如整流、分流、分压等)统一变成一定量限的微小直流电流送入表头进行测量。

  1.3 数字万用表的选择开关

  选择开关是一个多档位的旋转开关,用来选择测量项目,一般的测量项目包括:mA(直流电流)、V(-)(直流电压)、V(~)(交流电压)、Ω(电阻)等,此外一般也标配二极管档。

  1.4 数字万用表的表笔

  表笔分为红、黑二只,测量电压(或电流)时应将红色表笔插入V(Ω)(或A、mA)插孔,黑色表笔插入COM插孔。



  2.1 准确度(精度)

  数字万用表的准确度是测量结果中系统误差与随机误差的综合。它表示测量值与真值的一致程度,也反映测量误差的大小。一般情况下,准确度愈高,测量误差就愈小,反之亦然。

  数字万用表的准确度远优于模拟指针万用表。万用表的准确度是一个很重要的指标,它反映万用表的质量和工艺能力,准确度差的万用表很难表达出真实的值,容易引起测量上的误判。

 2.2 分辨力(分辨率)

  数字万用表在最低电压量程上末位1个字所对应的电压值,称作分辨力,它反映出仪表灵敏度的高低。数字数字仪表的分辨力随显示位数的增加而提高。不同位数的数字万用表所能达到的最高分辨力指标不同。

  数字万用表的分辨力指标亦可用分辨率来显示。分辨率是指仪表能显示的最小数字(零除外)与最大数字的百分比。

 2.3 测量范围

  在多功能数字万用表中,不同功能均有其对应得可以测量得最大值和最小值。

  2.4 测量速率

  数字万用表每秒钟对被测电量的测量次数叫测量速率,其单位是“次/s”。它主要取决于 A/D 转换器的转换速率。有的手持式数字万用表用测量周期来表示测量的快慢。完成一次测量过程所需要的时间叫测量周期。测量速率与准确度指标存在着矛盾,通常是准确度愈高。

 2.5 输入阻抗

  测量电压时,仪表应具有很高的输入阻抗,这样在测量过程中从被测电路中吸取的电流极少,不会影响被测电路或信号源的工作状态,能够减少测量误差。

  测量电流时,仪表应该具有很低的输入阻抗,这样接入被测电路后,可尽量减小仪表对被测电路的影响,但是在使用万用表电流档时,由于输入阻抗较小,所以较容易烧坏仪表,请用户在使用时注意。



  3.1 数字万用表的使用方法

  下图介绍数字万用表的使用流程,简洁明了,下面具体各参数测量方法见5.2-5.9:

  3.2 数字万用表对电压测量

  1、直流电压测量

  1) 将黑表笔插入COM插孔,红表笔插入V/Ω插孔;

  2) 将功能开关置于直流电压档V-量程范围,并将测试表笔连接到待测电源(测开路电压)或负载上(测负载电压降),红表笔所接端的极性将同时显示于显示器上;

  3) 查看读数,并确认单位。

  贴心提示:

  1) 如果不知被测电压范围.将功能开关置于最大量程并逐渐下降;

  2) 如果显示器只显示“1”,表示过量程,功能开关应置于更高量程;

  3) “ ”表示不要测量高于1000V的电压,显示更高的电压值是可能的,但有损坏内部线路的危险;

  4) 当测量高电压时,要格外注意避免触电。

  2、交流电压测量(交流电压测量的是有效值,即rms)

  1) 将黑表笔插入COM插孔,红表笔插入V/Ω插孔;

  2) 将功能开关置于交流电压档V~量程范围,并将测试笔连接到待测电源或负载上,测量交流电压时,没有极性显示。

  3.3 数字万用表对电流测量

  1、直流电流的测量

  1) 将黑表笔插入COM插孔,当测量最大值为200mA的电流时,红表笔插入mA插孔,当测量最大值为20A的电流时,红表笔插入20A插孔;

  2) 将功能开关置于直流电流档A-量程,并将测试表笔串联接入到待测负载上,电流值显示的同时,将显示红表笔的极性。

  贴心提示:

  1) 如果使用前不知道被测电流范围,将功能开关置于最大量程并逐渐下降;

  2) 表示最大输入电流为200mA,过量的电流将烧坏保险丝,应再更换,20A量程无保险丝保护,测量时不能超过15秒。

  2、交流电流的测量

  测量方法与1相同,不过档位应该打到交流档位,电流测量完毕后应将红笔插回“VΩ”孔,若忘记这一步而直接测电压,表或电源会报废!

  3.4 数字万用表对电阻测量

  将表笔插进“COM”和“VΩ”孔中,把旋钮打旋到“Ω”中所需的量程,用表笔接在电阻两端金属部位。

  贴心提示:

  1) 如果被测电阻值超出所选择量程的最大值,将显示过量程“1”,应选择更高的量程,对于大于1MΩ或更高的电阻,要几秒钟后读数才能稳定,这是正常的;

  2) 当没有连接好时,例如开路情况,仪表显示为“1”;

  3) 当检查被测线路的阻抗时,要保证移开被测线路中的所有电源,所有电容放电.被测线路中,如有电源和储能元件,会影响线路阻抗测试正确性;

  4) 万用表的200MΩ档位,短路时有10个字,测量一个电阻时,应从测量读数中减去这10个字。如测一个电阻时,显示为101.0,应从101.0中减去10个字。被测元件的实际阻值为100.0即100MΩ;

  5) 测量中可以用手接触电阻,但不要把手同时接触电阻两端--人体是电阻很大但是有限大的导体。

  3.5 数字万用表对二极管测量

  数字万用表可以测量发光二极管,整流二极管……测量时,表笔位置与电压测量一样,将旋钮旋到“ ”档;用红表笔接二极管的正极,黑表笔接负极,这时会显示二极管的正向压降。肖基特二极管的压降是0.2V左右,普通硅整流管(1N4000、1N5400系列等)约为0.7V,发光二极管约为 1.8~2.3V。调换表笔,显示屏显示“1.”则为正常,因为二极管的反向电阻很大,否则此管已被击穿。

  3.6 数字万用表对三极管测量

  表笔插位同上;其原理同二极管。先假定A脚为基极,用黑表笔与该脚相接,红表笔与其他两脚分别接触其他两脚;若两次读数均为0.7V左右,然后再用红 笔接A脚,黑笔接触其他两脚,若均显示"1",则A脚为基极,否则需要重新测量,且此管为PNP管。那么集电极和发射极如何判断呢?数字表不能像指针表那样利用指针摆幅来判断,那怎么办呢?我们可以利用“hFE”档来判断:先将档位打到“hFE”档,可以看到档位旁有一排小插孔,分为PNP和NPN管的测 量。前面已经判断出管型,将基极插入对应管型“b”孔,其余两脚分别插入“c”,“e”孔,此时可以读取数值,即β值;再固定基极,其余两脚对调; 比较两次读数,读数较大的管脚位置与表面“c”,“e”相对应。

  贴心提示:上法只能直接对如9000系列的小型管测量,若要测量大管,可以采用接线法,即用小导线将三个管脚引出。这样方便了很多哦。

  3.7 数字万用表对MOS场效应管测量

  N沟道的有国产的3D01,4D01,日产的3SK系列。G极(栅极)的确定:利用万用表的二极管档。若某脚与其他两脚间的正反压降均大于2V,即显示“1”,此脚即为栅极G。再交换表笔测量其余两脚,压降小的那次中,黑表笔接的是D极(漏极),红表笔接的是S极(源极)。

  1、电压档:

  在检测或制作时,可以用来测量器件的各管脚电压,与正常时的电压比较,即可得出是否损坏。还可以用来检测稳压值较小的稳压二极管的稳压值,其原理如图:R为1K,电源端的电压视稳压管的标称稳压值而定,一般比标称电压大3V以上,但不要超过15V。再用万用表检测D管两端电压值,此值即为D管实际稳压值。

  2、电流档

  将表串入电路中,对电流进行测量和监视,若电流远偏离正常值(凭经验或原有正常参数),必要时可以调整电路或者需要检修。还可以利用该表的20A档测 量电池的短路电流,即将两表笔直接接在电池两端。切记时间绝对不要超过1秒!注意:此方法只适用于干电池,5号,7号充电电池,且初学者要有熟悉维修的人员指导下进行,切不可自行操作!根据短路电流即可判断电池的性能,在满电的同种电池的情况下,短路电流越大越好。

  3、电阻档

  可用于判断电阻,二极管,三极管好坏的方法之一。对于电阻其实际阻值偏离标称值过多时则已损坏。对于二三极管,若任两脚间的电阻都不为很的大值(几百K 以上),则可认为性能下降或者已击穿损坏,注意此三极管是不带阻的。此法也可用于集成块,须要说明的是:集成块的测量只能和正常时参数作比较。

  4、普通万用表的表笔都存在阻值较大,有兴趣的爱好者可自行制作一副表笔;方法:准备一米左右的优质音箱线或者多蕊铜电线,带绝缘套的夹子一对(红黑色),用于音箱接线的香蕉插一对(红黑色);线的一端焊牢在夹上,另一端相应接入香蕉插中;一副优良的表笔即大功告成。

  3.8 数字万用表对电容测试

  连接待测电容之前,注意每次转换量程时,复零需要时间,有漂移读数存在不会影响测试精度。

  1、将功能开关置于电容量程C(F);

  2、将电容器插入电容测试座中。

  贴心提示:

  1) 仪器本身已对电容档设置了保护,故在电容测试过程中不用考虑极性及电容充放电等情况;

  2) 测量电容时,将电容插入专用的电容测试座中;

  3) 测量大电容时稳定读数需要一定的时间;

  4) 电容的单位换算:1μF=106pFlμF=103nF。

  3.9 数字万用表对通断测试

  1、将黑表笔插入COM插孔,红表笔插入V/Ω插孔(红表笔极性为“+”)将功能开关置于“什么”档、并将表笔连接到待测二极管,读数为二极管正向压降的近似值;

  2、将表笔连接到待测线路的两端如果两端之间电阻值低于约70Ω,内置蜂鸣器发声。


4、数字万用表注意事项——记住这几条,你们会相处得很好

  1、如果无法预先估计被测电压或电流的大小,则应先拨至最高量程挡测量一次,再视情况逐渐把量程减小到合适位置。测量完毕,应将量程开关拨到最高电压挡,并关闭电源。

  2、满量程时,仪表仅在最高位显示数字“1”,其它位均消失,这时应选择更高的量程。

  3、测量电压时,应将数字万用表与被测电路并联。测电流时应与被测电路串联,测直流量时不必考虑正、负极性。

  4、当误用交流电压挡去测量直流电压,或者误用直流电压挡去测量交流电压时,显示屏将显示“000”,或低位上的数字出现跳动。

  5、禁止在测量高电压(220V以上)或大电流(0.5A以上)时换量程,以防止产生电弧,烧毁开关触点。

  6、当显示“ ”、“BATT”或“LOW BAT” 时,表示电池电压低于工作电压。


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