MF47万用电表.docx
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MF47万用电表
MF47万用电表
万用电表是最常见的仪表之一。
它可以测量交流电压、直流电压、直流电流和电阻等电学量。
虽然万用电表的准确度低,但使用方便。
因此,在电学实验、电工测量、电子测量等方面得到广泛使用。
万用电表类型很多,但结构上都由表头、转换开关、测量电路三部分组成。
变动转换开关,便可选择不同的测量量及量程。
有的万用电表还可以测量交流电流、音频功率、阻抗、电容、电感、半导体三极管的穿透电流或直流放大倍数。
1MF47万用电表简介
1.1指针式万用电表种类很多,面板布置不尽相同,但其面板上都有刻度盘、机械调零螺丝、转换开关、欧姆表“调零”旋钮和表笔插孔。
图1所示为MF47型万用电表。
图1-1MF47万用电表
转换开关是用来选择万用电表所测量的项目和量程的。
它周围均标有“
”、“Ω”(或“R”)、“mA”、“μA”、“V”等符号,分别表示交流电压档、电阻档、直流毫安档、直流微安档、直流电压档。
“
”、“mA”、“μA”、“V”范围内的数值为量程,“Ω”(或“R”)范围内的数值为倍率。
在测量交流电压、直流电流和直流电压时,应在标有相应符号的标度尺上读数。
例如,当选择旋钮旋到Ω区的“×10”档时,测得的电阻值等于指针在刻度线上的读数×10。
测量前如发现指针偏离刻度线左端的零点时,可转动机械调零螺丝进行调整。
1.2MF47万用电表的工作原理
MF47万用电表的原理图见图1-2。
图1-2MF47万用电表原理图
(1)表头电路
MF47万用表表头电路由磁电式46.2μA电流表头与WH2串联,R21与WH1串联后再并入,再与R22串联。
见图1-3。
组成量限为50μA、阻抗为5KΩ的微安表,也可以作为量限为250mV的毫伏表。
二极管D3、D4可以将表头两端电压钳位于±0.7V,以防过高电压损坏表头。
电容器C1可以防止表头两端电压急剧变化而产生损伤表头,还能防止万用表移动时表针振动。
图1-3表头电路
(2)直流电流测量电路
在表头两端并入不同的分流电阻,可以构成不同量限的电流表。
MF47万用表可以测量0-5A的直流电流,按量限分0.05mA,0.5mA,5mA,50mA,500mA,5A等档位。
分流电阻可按式1-1计算
1-1
式中:
——分流电阻值;
RG——表头等效电阻;
n——量限扩大倍数。
例如R2用于50mA量限,则
电流测量电路见图1-4。
(a)电流测量原理(b)MF47直流电流测量电路
图1-4
图1-5为测量50mA时电路连接。
图1-550mA档连接图
图中电流经红表笔流入,经刀开关接入表头电路。
R2并入表头电路两端分流,电流从黑表笔流出。
选择0.05mA,0.5mA,5mA,50mA不同的电流量限,将并联R1+R29、R2、R3、R4不同的电阻。
在测量5A大电流时,量限选择500mA,红表笔接入面板5A插口。
电路如图1-6,分流电阻为R29。
图1-65A直流电流测量电路
(3)直流电压测量电路
直流电压表由表头串联电阻构成。
表头串入不同的分压电阻,可以构成不同量限的电压表,见图1-7(a)。
分压电阻阻值可按式1-2计算
1-2
式中:
——分压电阻阻值
RG——表头等效电阻
K1——电压量限扩大倍数
K2——低一档电压量限扩大倍数
例如:
R7用于测量10V直流电压,K1=40,K2=10,则
MF47万用表可以测量0-2500V的直流电压,按量限分为0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V、1000V、2500V等档位。
直流电压测量电路见图1-7。
(a)直流电压测量原理
(b)MF47直流电压测量电路
图1-7
在测量50V及以下电压时,R5、R6、R7、R8依次串入电路,灵敏度为20000
/V,图1-8(a)为10V量限所对应电路。
在测量250V及以上时,R28并联在表头电路两端,R9+R10+R11、R12、R13依次串入电路,灵敏度为9000
/V,图1-8(b)为500V量限所对应电路。
图1-8(c)为直流2500V量限所对应电路选用500V档位,红表笔插入面板2500V插孔,电阻R26、R27、R9~R13串入电路分压。
(a)10V直流电压测量电路
(b)500V直流电压测量电路
(c)2500V直流电压测量电路
图1-8
(4)交流电压测量电路
交流电压经过刀开关按不同量限加入到R9、R10等不同的分压电阻,经二极管D1、D2整流为直流,由表头显示电压值,见图1-9(a)。
MF47万用表可以测量0-2500V的交流电压,按量限分为10V、50V、250V、500V、1000V、2500V等档位。
交流电压测量电路见图1-9(b)。
(a)交流电压测量原理(b)MF47交流电压测量电路
图1-9
测量交流电压时,红表笔插入+插孔,接高电位,黑表笔插入*插孔,接低电位。
图1-10(a)为10V量限所对应电路。
交流电压经R9加入D1、D2整流,经D1送入表头,交流电压档的灵敏度为4000
/V,图1-10(b)为2500V量限所对应电路,红表笔插入面板2500V插孔,。
(a)10V交流电压测量电路(b)2500V交流电压测量电路
图1-10
(5)电阻测量电路
测量电阻时,要使用内部电池。
红表笔接面板+插孔,与内部电池负极相连,黑表笔接面板*插孔,与内部电池正极相连。
通过刀开关S选择不同档位,不同的电阻R18、R17等接入电路构成R内。
R*10档为例,测量时,R17、E1、RX组成回路,见图1-11(a)。
不同的被测电阻,产生不同的Ix。
1-3
在标尺上直接按电流标注出电阻值。
MF47万用表电阻测量电路见图1-11(b)。
使用R*1、R*10、R*100、R*1K档,内部电池为1.5V,使用R*10K档,内部电池为9V。
(a)电阻测量原理(b)MF47电阻测量电路
图1-11
*(5)hfe测量电路
MF47万用电表可以测量小型三极管的hfe值。
图1-12为测量电路。
测量三极管hfe时,三极管按极性插入hfe插座,在三极管基极和集电极之间接有偏置电阻。
不同hfe的三极管,将产生不同的IE,根据IE在标尺上直接标出三极管的hfe值。
(a)NPN管测量原理(b)NPN管测量电路(c)PNP管测量电路
图1-12hfe测量电路
1.3MF47万用电表的主要技术指标
表1-1MF47万用电表主要技术指标
量限范围
灵敏度及电压降
精度
误差表示方法
直流电流
0-0.05mA-0.5mA-5mA-50mA-500mA-5A
0.3V
2.5
以上量限的
百分数计算
直流电压
0-0.25V-1V-2.5V-10V-50V-250V-500V-1000V-2500V
20000
/V
2.5
5
以上量限的
百分数计算
交流电压
0-10V-50V-250V(45-65-5000H2)-500V-1000V-2500V
(45-65H2)
4000
/V
5
以上量限的
百分数计算
直流电阻
R×1R×10R×100R×1kR×10k
R×1中心刻度为16.5
2.5
以标度尺弧长的百分数计算
10
以指示值的
百分数计算
音频电平
-10dB~+22dB
0dB=1mw
600
hFE
0~300hFE
电感
20~1000H
电容
0.001~0.3
f
该表在环境温度0~+40°C,相对湿度85%的情况下使用,各项技术性能指标符合GB7676国家标准和IEC51国际标准有关条款的规定。
1.4MF47万用电表使用方法
图1-13为MF47万用电表的面板。
在使用前先机械调零,使指针停留在零位。
观看测量数据时,指针和反光镜中重合,读数才是准确的。
图1-13MF47万用电表面板
(1)直流电流测量
测量0.05-500mA时,转动开关至所需电流档。
测量5A时,红表笔插头则插到对应的插座中,转动开关可放在500mA直流电流量程上而后将测试笔串接于被测电路中。
测量时,使指针位于满刻度的2/3处,测量精度最高。
如果不知道被测电流的范围,可先用较大的量限试测出大致数值后,再转到相应量限测量。
量限为指针指向标尺满刻度时电流值。
被测电流为:
1-4
例1-1万用电表测量电流如图1-14所示,试读出被测电流是多少?
图1-14例1-1图
在图1-14中,量限为50mA,读标尺第二条刻度线,总刻度50格,偏转35格,被测电流为:
注意:
1)严禁用电流档去测量电压。
2)转换量限必须先将表笔从被测电路中断开。
(2)交直流电压测量
测量交流10-1000V或直流0.25-1000V时,转动开关至所需电压档。
测量交直流2500V时,开关应分别旋至交流1000V或直流1000V位置上,红表笔插头则插到对应的插座中,而后将测试笔跨接于被测电路两端。
测量时,使指针位于满刻度的2/3处,测量精度最高。
如果不知道被测电压的范围,可先用较高的量限试测出大致数值后,再转到相应量限测量。
电压档的读数方法与电流档相同。
在测量10V交流电压时,因电压值较低,造成刻度非线性,应按10VAC标尺(第三条刻度线)读取数据。
注意:
测量直流电压时,黑色测试笔应低电位点,红色测试笔应接高电位点。
(3)直流电阻测量
1)装上电池(R14型2号1.5V及6F22型9V各一只)。
转动开关至所需测量的电阻挡,将两测试笔短接,调整零欧姆调整旋钮,使指针对准于欧姆“0”位上,然后分开测试笔进行测量。
2)万用表的
档分为×1、×10、×1k等几档位置。
刻度盘上的
的刻度只有一行,其中×1、×10、×1k等数值即为电阻
档的倍率。
例2:
转换开关旋在1k位置,测试笔外接一被测电阻Rx,这时指针若指着刻度盘标尺上的30
,则:
Rx=30×1k=30k
3)测量电路中的电阻时,应先切断电源。
如电路中有电容则应先行放电。
严禁在带电线路上测量电阻,因为这样做实际上是把欧姆表当作电压表使用,极易使电表烧毁。
4)每换一个量限,应重新调零。
测量电阻时,表头指针越接近欧姆刻度中心读数,测量结果越准确,所以要选择适当的测量量限。
5)当检查电解电容器漏电电阻时,可转动开关至R×1k档,红测试笔必须接电容器负极,黑测试笔接电容器正极。
(4)音频电平测量
在一定的负荷阻抗上,用以测量放大器的增益和线路输送的损耗,测量单位以分贝(dB)表示。
音频电平与功率电压的关系式是:
NdB=101og10
=201og10
音频电平的刻度系数按0dB=1mW600
输送线标准设计。
即
U1=
=
=0.775V
P2U2分别为被测功率或被测电压。
音频电平是以交流10V为基准刻度,如指示值大于+22dB时可在50V以上各量限测量,其示值可按表1-2所示值修正。
表1-2音频电平修正值
量限
按电平刻度增加值
电平的测量范围
10V
-10~+22dB
50V
14dB
+4~+36dB
250V
28dB
+18~+50dB
500V
34dB
+24~+56dB
测量方法与交流电压基本相似,转动开关至相应的交流电压档,并使指针有较大的偏转。
如被测电路中带有直流电压成份时,可在“+”插座中串接一个0.1
f的隔直流电容器。
(5)电容测量
转动开关至交流10V位置,被测电容串接于任一测试笔,而后跨接于10V交流电压电路中进行测量。
(6)电感测量
与电容测量方法相同。
(7)晶体管直流参数的测量
1)直流放大倍数hFE的测量:
先转动开关至晶体管调节ADJ位置上,将红黑测试笔短接,调节欧姆电位器,使指针对准300hFE刻度线上,然后转动开关到hFE位置,将要测的晶体管脚分别插入晶体管测试座的ebc管座内,指针偏转所示数值约为晶体管的hFE值(即直流放大倍数
值)。
NPN型晶体管应插入N型管孔内,PNP型晶体管应插入P型管孔内。
2)反向截止电流
、
的测量:
为集电极与发射极间的反向截止电流(基极开路)。
为集电极与基极间的反向截止电流(发射极开路)。
转动开关至
×1k档将两测试笔短路,调节零欧姆电位器,使指针对准零欧姆上,(此时满度电流值约90
A)。
分开测试笔,然后将欲测的晶体管按图1-15(a)、(b)插入管座内,此时指针指示的数值约为晶体管的反向截止电流值。
指针指示的刻度值乘上1.2即为实际值。
当
电流值大于90
A时可换用
×100档进行测量(此时满度电流值约为900
A)。
N型晶体管应插入N型管座,P型晶体管应插入P型管座。
图1-15反向截止电流
、
的测量
3)三极管管脚极性的辨别,可用
×1k档进行。
①先判定基极b。
由于b到c——b到e分别是二个PN结,它的反向电阻很大,而正向电阻很小。
测试时可任意取晶体管一脚假定为基极。
将红测试笔接“基极”,黑测试笔分别去接触另二个管脚,如此时测得都是低阻值,则红测试笔所接触的管脚即为基极b,并且是P型管,(如用上法测得均为高阻值。
则为N型管)。
如测量时二个管脚的阻值差异很大,可另选一个管脚为假定基极,直至满足上述条件为止。
②再判定集电极c。
对子PNP型三极管,当集电极接负电压,发射极接正电压时,电流放大倍数才比较大,而NPN型管则相反。
测试时假定红测试笔接集电极c,黑测试笔接发射极e,记下其阻值,而后红黑测试笔交换测试,将测得的阻值与第一次阻值相比,阻值小时的红测试笔接的是集电极c,黑的是发射极e,而且可以判断是P型管(N型管则相反)。
4)二极管极性判别
测试时选
×1k档,黑测试笔一端测得阻值小的一极为正极。
万用表在欧姆电路中,红测试笔为电池负极,黑测试笔为电池正极。
注意:
以上介绍的测试方法,一般都只能用R×100,R×1k档,如果用R×10k档,则因表内有15V的较高电压,可能将二极管的PN结击穿,若用R×1档测量,因电流过大(约60mA),也可能损坏管子。
1.5注意事项
(1)在使用前应检查指针是否指在机械零位上,如不指在零位时,可旋转表盖上的调零器使指针指示在零位上。
(2)将测试笔红黑插头分别插入“+”“-”插座中,如测量交、直流2500V或直流5A时,红插头则应分别插到对应的插座中。
(3)测未知量的电压或电流时,应先选择最高量程,待等一次读取数值后,方可逐渐转至适当量程以取得较准读数并避免烧坏电路。
(4)测量前,应用测试笔触碰被测试点,同时观看指针的偏转情况。
如果指针急剧偏转并超过量程或反偏,应立即抽回测试笔,查明原因,予以改正。
(5)测量高压时,要站在干燥绝缘板上,并一手操作,防止意外事故发生。
(6)测量高压或大电流时,为避免烧坏开关,应在切断电源情况下,变换量限。
(7)如偶然发生因过载而烧断保险丝时,可打开表盒换上相同型号的保险丝。
(8)电阻各档用干电池应定期检查、更换,以保证测量精度。
如长期不用,应取出电池,以防止电液溢出腐蚀而损坏其它零件。
项目情景1
分别使用MF47万用表测量下列数据,结果填入表1-3。
表1-3任务单1
任务名称
子项目
内容要求
档位
测量值
指针
式万
用表
认识万用表
型号
档位
灵敏度
故障
电流测量
晶体管收音机静态电流
手电筒工作电流
电压测量
直流电压
单节干电池
手机充电器输出
交流电压
收音机音频输出
电源插座输出电压
电阻测量
日关灯灯丝通断
白炽灯电阻
未知电阻器
半导体管测量
未知三极管若干
好、坏二极管若干
组别:
组员:
任务负责人:
项目实施1
具体完成过程是:
1)按情境建立、项目布置(5分钟)
2)学生个人准备(5分钟)
3)组内讨论、检查(5分钟)
4)发言代表汇报(5分钟)
5)评价、展示案例(5分钟)
6)组内讨论、修改方案(5分钟)
7)第二次汇报→评价、问题指导(5分钟)
8)完成项目(35分钟)
9)评价、验收(10分钟)。
10)师生共同归纳总结(10分钟)。
将学生根据实训平台(条件)按照“项目要求”进行分组实施。
1.典型情境再现:
使用万用表。
2.演练:
万用表检查、档位选择、数值读取。
演练步骤:
①检查万用表,将故障万用表挑选出来,并判断故障性质。
②根据项目实施方案实施,并填写表1-3。
③组内互评。
④组间互评。
⑤终评。
项目评价1
1.项目实施结果考核:
由项目委托方代表(教师)对任务1各项任务的完成结果进行验收、评分,对合格的任务进行接收。
2.考核方案:
学生成绩的构成:
A:
组内互评完成情况累积分(占总成绩的20%)+B:
组间互评成绩(占总成绩的20%)+C:
教师评价(占总成绩的60%)。
完成情况考核评分表。
表1-4指针式万用表考核评价表
评分内容
评分标准
配分
得分
A
B
C
万用表检查
不能识读万用表型号及参数扣3~15分
15
不能判断故障万用表扣10分
10
不能排除万用表故障扣5分
5
电流测量
档位错误扣5分,读数错误扣5~10分
15
电压测量
档位错误扣5分,读数错误扣5~10分
15
电阻测量
档位错误扣5分,读数错误扣5~10分
15
半导体管测量
不能正确判断半导体管扣5~10分
10
团结协作
不参与讨论,不提出方案扣5分
5
安全文明生产
违反安全文明生产扣5~10分。
发生安全事故或损坏器材扣全部100分。
10
总评成绩
开始时间
结束时间
所用时间
评语
3.成果汇报:
写出本次任务完成报告。
项目拓展1
1.图1-16为MF30万用表,试分析其工作原理,并指出D1、D2作用。
如*处电阻损坏,用多大电阻修复?
图1-16MF30万用表电路图
2.例1中如果档位选择为直流10V量限,指针位置不变,测量结果是多少?
3.MF47万用表R*1档调不到零位,其他档位可以调零,该现象如何产生的?
故障怎样排除?
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- MF47 万用 电表